Brazing of zirconia to titanium using Ag-Cu and Au-Ni filler alloys

Abstract

Uma cerâmica avançada é geralmente unida ao metal pelo processo de brasagem, porém o custo das ligas de adição ativas pode ser considerado uma limitação. A brasagem com uma liga de adição isenta de metal ativo para união dos componentes é uma tentativa de transpor esta desvantagem. A difusão de um metal ativo a partir do componente de titânio através do liga de adição fundida para o componente cerâmico produziu uma liga ativa in loco, promovendo a redução do óxido de zircônio e melhorando o molhamento na superfície cerâmica. Titânio não ligado foi unido a zircônia tetragonal (Y-TZP) e zircônia parcialmente estabilizada com magnésia (Mg-PSZ) em forno de alto vácuo (<3x10-5 mbar), usando ligas comerciais Ag-28Cu e Au-18Ni. Testes de detecção de vazamento de gás hélio foram realizados na interface cerâmica/metal à temperatura ambiente; amostras de juntas estanques foram analisadas por técnicas de análise microestrutural e análise por dispersão de raios-X na seção de união das juntas. Juntas estanques foram produzidas com a liga eutética Ag-Cu, formando-se uma camada intermetálica e uma camada escura de reação próxima à superfície cerâmica; a difusão de titânio foi eficiente para promover interações químicas entre os componentes. As juntas brasadas também foram ensaiadas com teste de flexão três-pontos