组件包含：两个陶瓷体，其利用具有活性硬焊料的接合部进行连接，其中活性硬焊料在遍布连续的芯体积上具有液相线温度为Tl(CK)的平均组成CK，所述芯体积在各个情况下与陶瓷体隔开至少1μm，其中组成CK具有热膨胀系数α(CK)，其中α(CK)＝m·α(K)，其中m≤1.5，尤其m≤1.3和优选m≤1.2，其中α(K)为陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中接合部具有与陶瓷体邻接的边界层，位于芯体积的外部的至少一个边界层具有液相线温度为Tl(CG)的平均组成CG，所述液相温度Tl(CG)位于芯体积的平均组成CK的液相线温度Tl(CK)之下不小于50K，优选不小于100K，尤其优选不小于200K处。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有至少两个彼此连接的陶瓷体的组件、尤其是压力测量元件，以及涉及利用活性硬焊料或钎料连接陶瓷体的方法。
技术介绍
由于本专利技术对压力测量元件的特殊相关性，所以将会基于作为本专利技术应用的实例的压力测量元件对本专利技术进行说明。根据现有技术的压力测量元件使陶瓷测量膜和陶瓷平台结合，其中测量膜与平台沿含有活性硬焊料或钎料的周边接合部紧压连接，其中在测量膜与平台间形成压力室，其中压力膜的平衡位置由压力室中存在的压力与作用于测量膜的外表面上的压力之间的差所造成，因此其表面背离压力室。作为用于平台和测量膜材料的尤其是氧化铝陶瓷，所述氧化铝陶瓷由于其弹性性能和其耐介质性而适合于压力测量元件的制造。尤其用活性硬焊料或钎料对提到的陶瓷部件进行连接，所述活性硬焊料或钎料优选为含有Zr、Ni和Ti的活性硬焊料或钎料。例如在欧洲未决公开EP 0490807A2中公开了这种活性硬焊料或钎料的制造。根据其中所述的方法，可以制造尤其是活性钎焊材料的环，将其置于测量膜与平台之间从而将测量膜与平台彼此焊接或钎焊。为了对部件进行连接，例如在中间存在预成形焊料(solder preform)的情况下，在高度真空中将陶瓷体加热至使活性硬焊料或钎料熔化的温度，使得在活性硬焊料或钎料与陶瓷体间开始反应。通过冷却，活性硬焊料或钎料凝固，在活性硬焊料或钎料与陶瓷体间的反应停止。然而，在冷却期间，一方面陶瓷体材料的热膨胀系数与另一方面活性硬焊料或钎料的热膨胀系数不同可以导致陶瓷部件与接合部间相当大的应力，因为在焊料凝固后仍然存在几百K的冷却。然而，在选择具有适合于陶瓷材料的热膨胀系数的活性硬焊料或钎料时，必须注意，适合的活性硬焊料或钎料不具有太高的熔点，否则就不适合于连接陶瓷部件，例如，因为设置在陶瓷体上的电极不能耐受这种温度。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的为提供一种组件和压力测量元件，以及其制造方法，由此克服现有技术的上述缺点。根据本专利技术，通过如在独立权利要求1中限定的组件、如在独立权利要求10中限定的压力测量元件和如在独立权利要求11中限定的方法实现所述目的。本专利技术的组件包含第一陶瓷体和第二陶瓷体，其中第一陶瓷体和第二陶瓷体利用接合部连接，其中接合部含有活性硬焊料或钎料，其中在连续的芯体积(core volume)上均分的活性硬焊料或钎料具有液相线温度为T1(Ck)的平均组成Ck，所述芯体积与第一陶瓷体和第二陶瓷体隔开，在各自情况下隔开至少I μ m，尤其至少2 μπι，其中组成&具有热膨胀系数a (CK)，其中a (Ck) = m.α (K)，其中m彡1.5，尤其 1.3和优选111< 1.2，其中α (K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中接合部具有分别与第一陶瓷体和第二陶瓷体邻接的第一边界层和第二边界层，其中根据本专利技术，位于芯体积外部的至少一个边界层具有液相线温度为T1(Ce)的平均组成Ce，所述液相温度T1 (Ce)位于芯体积的平均组成Ck的液相线温度T JCk)之下不小于50Κ，尤其不小于100Κ，优选不小于200Κ处。在本专利技术进一步的发展中，所述至少一个边界层的厚度不大于3 μπι，尤其不大于2 μ m且优选不大于I μ m。在本专利技术进一步的发展中，至少40%，优选至少60%且优选至少70%的接合部体积具有组成Ck。在本专利技术进一步的发展中，组成0；具有液相线温度T I (Cg)，所述液相线温度T1 (Cg)位于在组成空间中具有组成C6的共晶点或者是与共晶谷最近的交叉点的液相线温度T1(Ce)之上不大于300K，尤其不大于150K，且优选不大于50K处，其中Ce: = (cel，…，ceN)，其中|C」=1，且其中Cei为在共晶点处或者是与共晶谷最近的交叉点处的成分Ki, i =1，...，Ν，的化学计量分数，其中Ce: = (cei，…，ceN)，其中|Ce| = 1，且其中cei为在边界层中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = I,…，N，的化学计量分数。在本专利技术进一步的发展中:Ce= (?……，?。，其中|Cj = 1，其中Cei为在共晶点处或者是与共晶谷最近的交叉点处的成分Ki，其中i = 1，…，N，的化学计量分数；CK: = (cK1，...，％)，其中|CK| = 1，且其中cKi为在芯体积中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki，其中i = I,…，N，的化学计量分数；以及CG: = (cei，…，ceN)，其中|Ce| = 1，其中(^为在边界层中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = l,…，N，的化学计量分数。其中组成Ce与组成C e间的差用单位向量(normalized vector)差Dee进行描述。其中Ce= CG+aeGXDe(；，且 |DeG| = 1，其中组成Ck与组成C e间的差用单位向量差D Ke进行描述。其中Ck= C G+aKG ^ Dkg, JeL Dkg = 1，其中aeC和a KC为正标量，其中对于标积seK: = Dec.Dkg:seK<0，尤其 seK〈-0.5，优选 seK〈-0.8。在本专利技术进一步的发展中，第一陶瓷体⑴和/或第二陶瓷体(2)包含A1A。在本专利技术进一步的发展中，活性硬焊料或钎料包含Zr、Ni和Ti。在本专利技术进一步的发展中，组成Ck本质上含有锆和钛，其具有(50+x)原子的钛和(50-x)原子的锆，其中x〈10，尤其x〈5，其中组成&尤其以a-(Zr，Ti)相存在。在本专利技术进一步的发展中，组成(^的热膨胀系数为a (C κ)，其中a (Ck) ( 10.1(Γ6/Κ，尤其 a (Ck)彡 9.5.1(Γ6/Κ，优选 a (Ck)彡 9.2.1(Γ6/Κ。 在本专利技术进一步的发展中，边界层具有组成Ce，其包含例如42?52原子的Zr、23?28原子的Ni和24?30原子的Ti，其中在给定的情况下，Al扩散进入，其中，在Al存在的情况下，尤其钛分数降低。本专利技术的压力测量元件包含本专利技术的组件，其中第一陶瓷体为压力测量元件的测量膜的膜体，其中第二陶瓷体为压力测量元件的平台，以及其中平台与膜体利用环状的接合部彼此紧压接合。用于制造包含第一陶瓷体和第二陶瓷体的本专利技术的特殊组件的本专利技术的方法包括如下步骤，其中第一陶瓷体和第二陶瓷体利用活性硬焊料或钎料的方法而接合:在陶瓷体间提供活性硬焊料或钎料，其中所述活性硬焊料或钎料具有在连续芯体积上均分的、液相线温度为T1 (Cko)的平均组成CKQ，其中组成(^具有热膨胀系数a (CK)，其中a (Ck) = m.α (K)，其中m彡1.5，尤其 1.3且优选111< 1.2，其中α (K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中活性硬焊料或钎料在其面向陶瓷体的至少一个表面上具有平均组成为CtJ勺边界层，其中组成Cetl具有液相线温度T x (Cgo)，所述液相温度T1 (Cgo)位于芯体积的平均组成Ckq的液相线温度T JCkci)之下不小于50Κ，优选不小于100Κ，尤其优选不小于200Κ处，以及在真空焊接、钎焊处理中将陶瓷体和活性硬焊料或钎料加热至组成Cetl熔化，其中边界层的熔体在向芯体积的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组件，包含：第一陶瓷体(1)和第二陶瓷体(2)，其中第一陶瓷体(1)和第二陶瓷体(2)利用接合部连接，其中接合部含有活性硬焊料或钎料(5)，其中在连续的芯体积上均分的活性硬焊料或钎料具有液相线温度为Tl(CK)的平均组成CK，所述芯体积与第一陶瓷体(1)和第二陶瓷体(2)隔开，在各自情况下隔开至少1μm，尤其至少2μm，其中尤其CK:＝(cK1,…,cKN)，其中|CK|＝1，且其中cKi为在芯体积中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki，i＝1,…,N，的化学计量分数，其中组成CK具有热膨胀系数α(CK)，其中α(CK)＝m·α(K)，其中m≤1.5，尤其m≤1.3和优选m≤1.2，其中α(K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中接合部具有分别与第一陶瓷体和第二陶瓷体邻接的第一边界层和第二边界层，特征在于：位于芯体积外部的至少一个边界层具有液相线温度为Tl(CG)的平均组成CG，所述液相温度Tl(CG)位于芯体积的平均组成CK的液相线温度Tl(CK)之下不小于50K，优选不小于100K，尤其优选不小于200K处，其中尤其CG:＝(cG1,…,cGN)，其中|CG|＝1，且其中cGi为在所述边界层中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki，i＝1,…,N，的化学计量分数。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·罗斯贝格，埃尔克·施密特，马库斯·雷滕迈尔，彼得·西格蒙德，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，耶拿市弗里德里希·席勒大学，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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