Сравнительный анализ методов формирования медных покрытий на алюминии и его сплавах

На сегодняшний день одной из актуальных проблем является пайка бериллиевых деталей в виде тонких пластин. При пайке массивных бериллиевых изделий обычно используют медно-серебряные или медно-оловянные припои с температурой процесса пайки более 750 °С. Однако, эти температуры слишком высоки для пайки тонких изделий.

В современной технике активно используются припои в виде фольг из алюминиевых сплавов для соединения различных деталей. Однако алюминий и его сплавы практически не смачивают бериллий. Поэтому необходимо обеспечить модификацию поверхности для увеличения смачиваемости. Модификацию поверхности фольги проводили путем нанесения на нее медного покрытия.

В работе проводился сравнительный анализ методов формирования медных покрытий на алюминий и его сплавы. Для нанесения слоя меди использовались методы электрохимического осаждения и магнетронного распыления. Методами оптической микроскопии и растровой электронной микроскопии было показано, что полученные покрытия представляют собой ровные, сплошные слои меди, а толщина в обоих случаях практически линейно возрастает со временем процесса нанесения меди. Для магнетронного распыления время получения слоя 5 мкм составляет примерно 100 минут, а для электрохимического – 30 минут.

Тестовые эксперименты по пайке образцов бериллия проводили при температуре 630 °С ± 10 °С в вакуумной камере печи. Как видно из рисунка 1 все образцы с покрытиями показали хорошее растекание материала припоя и формирование хорошего соединения между соединяемыми частями.

Рисунок 1 – Бериллиевые пластины после разлома