НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ

1. Смесь для высокотемпературной пайки соединений в изделиях из основных металлов и/или для нанесения покрытия на изделия из основных металлов, при этом основной металл имеет температуру солидуса выше 1040°C, причем смесь содержит бор и кремний, бор выбран из источника бора, а кремний выбран из источника кремния, при этом смесь содержит бор и кремний в соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 масс./масс. до примерно 100:3 масс./масс., предпочтительно в диапазоне от примерно 5:100 масс./масс. до примерно 1:1 масс./масс., и при этом смесь также содержит по меньшей мере одно связующее, выбранное из группы, состоящей из растворителей, воды, масел, гелей, лаков, олифы, связующих на основе мономеров и/или полимеров.
2. Смесь по п. 1, при этом по меньшей мере одно связующее выбрано из сложных полиэфиров, полиэтилена, полипропилена, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливинилового спирта, поливинилацетата, полистирола.
3. Смесь по п. 1, при этом частицы смеси имеют размер частиц менее чем 250 мкм.
4. Смесь по п. 1, при этом источник бора выбран из бора, B4C, B4Si, NiB и FeB, а источник кремния выбран из кремния, FeSi, SiC и B4Si.
5. Смесь по п. 1, при этом смесь также содержит порошки основного металла, имеющего температуру солидуса выше 1040°C.
6. Смесь по п. 1, при этом смесь представляет собой краску.
7. Промежуточный продукт для соединения и/или нанесения покрытия посредством высокотемпературной пайки, содержащий пластины и/или детали изделий из основного металла и смесь бора и кремния, при этом упомянутый основной металл имеет температуру солидуса выше 1040°C, а промежуточный продукт имеет, по меньшей мере частично, поверхностный слой смеси на основном металле, причем бор в смеси выбран из источника бора, а кремний в смеси выбран из источника кремния, и при этом смесь содержит бор и кремний в соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 масс./масс. до примерно 100:3 масс./масс.
2
8. Промежуточный продукт по п. 7, при этом основной металл имеет толщину <1 мм, и смесь нанесена на основной металл в среднем количестве менее чем 2,9 мг/мм.
9. Промежуточный продукт по п. 7, при этом основной металл имеет толщину ≥1 мм.
10. Промежуточный продукт по п. 7, при этом смесь также содержит по меньшей мере одно связующее, выбранное из группы, состоящей из растворителей, воды, масел, гелей, лаков, олифы, связующих на основе мономеров и/или полимеров.
11. Промежуточный продукт по п. 7, при этом смесь также содержит по меньшей мере одно связующее, выбранное из группы, состоящей из сложных полиэфиров, полиэтилена, полипропилена, акриловых полимеров, метакриловых полимеров, поливинилового спирта, поливинилацетата, полистирола.
12. Промежуточный продукт по п. 7, при этом смесь содержит частицы, имеющие размер частиц <250 мкм, предпочтительно < 160 мкм.
13. Промежуточный продукт по п. 7, при этом смесь содержит частицы, имеющие размер частиц <50 мкм.
14. Промежуточный продукт по п. 7, при этом поверхностный слой нанесен в виде порошка смеси или с помощью средств, выбранных из осаждения распылением, физического осаждения из паровой фазы или химического осаждения из паровой фазы.
15. Промежуточный продукт по п. 7, при этом основной металл выбран из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе хрома и сплавов на основе меди.
16. Промежуточный продукт по п. 7, при этом основной металл содержит от примерно 15 до примерно 22 масс.% хрома, от примерно 8 до примерно 22 масс.% никеля, от примерно 0 до примерно 3 масс.% марганца, от примерно 0 до примерно 1,5 масс.% кремния, необязательно от примерно 1 до примерно 8 масс.% молибдена, а остальное - железо.
17. Промежуточный продукт по п. 7, при этом источник бора выбран из группы, состоящей из бора, B4C, B4Si, NiB и FeB, а источник кремния выбран из группы, состоящей из кремния, FeSi, SiC и B4Si.
18. Промежуточный продукт по п. 7, при этом поверхностный слой смеси обеспечен на по меньшей мере одной стороне пластины, или поверхностный слой смеси находится на обеих сторонах пластины.
19. Промежуточный продукт по п. 7, при этом основной металл и поверхностный слой подвергнуты воздействию температуры более высокой, чем температура солидуса образованного тугоплавкого припоя, и более низкой, чем температура солидуса основного металла, и на поверхности основного металла образовался слой тугоплавкого припоя.
20. Промежуточный продукт по п. 7, при этом пластины разрезаны, отформованы, отштампованы или подвергнуты воздействию их сочетаний до нанесения поверхностного слоя, после нанесения поверхностного слоя или после образования тугоплавкого припоя на поверхности основного металла.
21. Многослойный промежуточный продукт для высокотемпературной пайки, содержащий промежуточный продукт по любому из пп. 7-20, при этом пластины уложены таким образом, что поверхностные слои пластин находятся в соприкосновении либо с основным металлом, либо с другим поверхностным слоем другой пластины.
22. Многослойный промежуточный продукт по п. 21, при этом уложенные пластины не имеют поверхностных слоев, имеют одинарные поверхностные слои, т.е. на одной стороне пластины, двойные поверхностные слои, т.е. один слой на каждой стороне пластины, и/или их сочетания.
23. Сборный промежуточный продукт для высокотемпературной пайки, содержащий один или более промежуточных продуктов по любому из пп. 7-20, при этом по меньшей мере один промежуточный продукт имеет толщину ≥1 мм, и при этом сборный промежуточный продукт имеет по меньшей мере один поверхностный слой в соприкосновении с поверхностью по меньшей мере одного основного металла или в соприкосновении с по меньшей мере одним поверхностным слоем до высокотемпературной пайки, а после высокотемпературной пайки получено(ы) паяное(ые) соединение(я).
24. Многослойный паяный продукт или сборный паяный продукт, полученный посредством высокотемпературной пайки многослойного или сборного промежуточного продукта по любому из пп. 21-23, при этом многослойный или сборный промежуточный продукт подвергли высокотемпературной пайке при температуре ниже 1250°C в печи в вакууме, в инертном газе, в восстановительной атмосфере или их сочетаниях, с образованием паяных соединений из тугоплавкого припоя между уложенными пластинами или между поверхностями соприкосновения сборного промежуточного продукта, причем тугоплавкий припой образован в процессе плавления основного металла и смеси, и тугоплавкий припой в расплавленной форме перенесен под действием капиллярных сил в область соединения главным образом из соседних областей.
25. Способ высокотемпературной пайки продукта, при этом способ содержит следующие этапы:
(i) нанесение смеси на пластины или детали изделий из основного металла, имеющего температуру солидуса выше 1040°C, причем смесь содержит бор и кремний, бор выбирают из источника бора, а кремний выбирают из источника кремния, при этом смесь содержит бор и кремний в соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 масс./масс. до примерно 100:3 масс./масс., предпочтительно в диапазоне от примерно 5:100 масс./масс. до примерно 1:1 масс./масс.,
(ii) получение промежуточного продукта по любому из пп. 7-20;
(iii) необязательно воздействие на полученный на этапе (ii) промежуточный продукт температурой более высокой, чем температура солидуса образующегося тугоплавкого припоя, и более низкой, чем температура солидуса основного металла, и образование слоя тугоплавкого припоя на поверхности основного металла;
(iv) сборка или укладывание продукта с этапа (ii) или этапа (iii) с одним или более продуктами согласно этапу (ii) или этапу (iii), или же сборка или укладывание продукта с одной или более деталями, не имеющими смеси кремния и бора, и получение сборного продукта или многослойного продукта;
(v) высокотемпературная пайка сборного или многослойного продукта по этапу (iv) при температуре ниже 1250°C в печи в вакууме, в инертном газе, в восстановительной атмосфере или их сочетаниях; и
(vi) получение паяного продукта.
26. Способ по п. 25, при этом паяный продукт, полученный на этапе (vi), снабжен соединением(ями), полученным(и) посредством образования тугоплавкого припоя в процессе плавления основного металла и смеси и переноса под действием капиллярных сил тугоплавкого припоя в расплавленной форме в область соединения главным образом из соседних областей.
27. Способ по п. 25, при этом на этапе (iv) продукт с этапа (ii) или этапа (iii) припаивают посредством высокотемпературной пайки к основному металлу, имеющему толщину ≥1 мм, или припаивают посредством высокотемпературной пайки к основному металлу, имеющему толщину <1 мм, или припаивают посредством высокотемпературной пайки к одному или более промежуточным продуктам по любому из пп. 7-20.
2
28. Способ по п. 25, при этом основной металл имеет толщину <1 мм, и смесь наносят на основной металл в среднем количестве менее чем 2,9 мг/мм, рассчитанном на кремний и бор.
29. Способ по п. 25, при этом продукт с этапа (ii) или этапа (iii) разрезают, формуют, штампуют или подвергают воздействию их сочетаний, получая пластины, предпочтительно, пластины теплообменников или пластины реакторов.
30. Способ по п. 25, при этом полученный паяный продукт выбирают из группы, состоящей из теплообменников, пластинчатых реакторов, деталей реакторов, деталей сепараторов, деталей отстойников, деталей насосов, деталей клапанов.
31. Паяный продукт, полученный способом по любому из пп. 25-30, при этом соединение(я) паяного продукта получено посредством тугоплавкого припоя, причем тугоплавкий припой образован в процессе плавления основного металла и смеси, и тугоплавкий припой в расплавленной форме перенесен под действием капиллярных сил в область соединения главным образом из соседних областей.
32. Паяный продукт, полученный способом по любому из пп. 25-30, причем элементы, находящиеся в тугоплавком припое, кроме элементов основного металла, представляют собой Si, B и необязательно C, и при этом основной металл имеет температуру солидуса выше 1040°C.
33. Применение промежуточного продукта по любому из пп. 7-20 для высокотемпературной пайки деталей или изделий для теплообменников, пластинчатых реакторов, деталей реакторов, деталей сепараторов, деталей отстойников, деталей насосов, деталей клапанов.
34. Продукт с предварительно нанесенным тугоплавким припоем для высокотемпературной пайки, содержащий пластины и/или детали изделий из основного металла, имеющего температуру солидуса выше 1040°C, причем продукт с предварительно нанесенным тугоплавким припоем получен посредством нанесения поверхностного слоя смеси на пластины и/или детали изделий из основного металла, при этом смесь содержит бор и кремний, бор выбран из источника бора, а кремний выбран из источника кремния, при этом смесь содержит бор и кремний в соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 масс./масс. до примерно 100:3 масс./масс., предпочтительно в диапазоне от примерно 5:100 масс./масс. до примерно 1:1 масс./масс., при этом основной металл и поверхностный слой подвергнуты воздействию температуры более высокой, чем температура солидуса образованного тугоплавкого припоя, и более низкой, чем температура солидуса основного металла, а полученный слой тугоплавкого припоя находится на поверхности пластин и/или деталей изделий из основного металла.