[发明专利]金属或金属合金－陶瓷接合组件

权利要求书

1.金属陶瓷接合组件(5)，所述组件(5)包括：

1)至少一个陶瓷部件(3)，所述陶瓷部件(3)的形式为空心且基本呈柱状的具有轴线(X’X)的管，该管在一端(3b)封闭而在另一端(3a)开口，从而限定称为陶瓷区域(ZC)的内部区域和称为金属区域(ZM)的外部区域，所述陶瓷区域(ZC)和金属区域(ZM)相互不连通并且至少部分地由陶瓷部件(3)隔开，以及，至少部分地封装该陶瓷部件的

2)至少一个金属或金属合金管座(2)，该管座(2)包括基本为柱形且为空心的部分(2b)，该部分(2b)具有轴线(X’X)并在下面称为“接合区域”，该接合区域至少部分地包围所述管(3)，以及设置在所述管(3)和所述接合区域(2b)之间并具有轴线(X’X)的基本为环形的空间(4)，

3)所述管(3)和所述管座(2)之间的密封性由至少一个金属陶瓷接合元件(1)提供，该接合元件(1)与管(3)以及与管座(2)的所述接合区域(2b)接触，该接合元件(1)通过占据所述环形空间(4)的子空间(4a)并且优选以基本为环形部件(1)的形式存在而至少部分地存在于所述环形空间(4)中，

*所述陶瓷的热膨胀系数(TEC)严格大于金属或金属合金的热膨胀系数(TEC)，

*所述金属合金包括按重量计至少10％的镍和按重量计至少15％的铬，

*该接合元件(1)包括至少一种接合材料，优选包括所述接合材料，该接合元件(1)在20-900℃的温度下提供气密性，优选在650-900℃的温度下是固体，并且在从室温至900℃的温度下具有大于或等于9×10^-6/℃且优选为9×10^-6/℃至15×10^-6/℃的热膨胀系数(TEC)，

所述接合组件(5)设计成使所述接合区域(2b)沿穿过所述接合区域(2b)并垂直于所述轴线(X’X)的任何轴线(Y’Y)都具有小尺寸(l)。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，接合区域(2b)沿所述轴线(X’X)的尺寸与所述子空间(4a)沿该轴线(X’X)的尺寸之比至少等于2/1，优选在2/1-100/1的范围内。

3.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述小尺寸(l)为约20-500μm，优选为约50-400μm，更优选为约200-300μm。

4.如前述权利要求之一所述的组件，其特征在于，所述陶瓷是离子导体，优选是离子和电子的导体，所述陶瓷更优选包括至少一种晶格，所述晶格包括至少一个氧孔，所述陶瓷更优选从钙钛型结晶结构的陶瓷和氧化铈型陶瓷中选择。

5.如前述权利要求之一所述的组件，其特征在于，所述金属或金属合金在所述接合区域(2b)的一部分表面优选在全部表面上包括至少一个由至少一种氧化物构成的层，该层的厚度大于或等于约1μm，并优选小于或等于10μm。

6.如前述权利要求之一所述的组件，其特征在于，所述金属或金属合金具有在1200℃以内的氧化性气氛下的抗氧化性、在1200℃以内的还原性气氛下的抗还原性、在1200℃以内的温度下的抗蠕变性、大于或者等于1200℃的熔点以及在20℃-900℃的温度下为8-25×10^-6/℃并且优选10-18×10^-6/℃的热膨胀系数(TEC)。

7.如前述权利要求之一所述的组件，其特征在于，所述接合材料是玻璃，该玻璃具有大于金属或金属合金的热膨胀系数(TEC)而小于陶瓷的热膨胀系数(TEC)的热膨胀系数(TEC)、能经受陶瓷区域和金属区域之间的0-3MPa的压差、相对于陶瓷在化学上是稳定性的、相对于金属或金属合金在化学上是稳定的、在1200℃以内的还原性气氛下具有抗还原性、在1200℃以内的氧化性气氛下具有抗氧化性、能粘附到金属或金属合金上并能粘附到陶瓷上，并且优选具有至少等于650℃的软化温度。

8.如前述权利要求之一所述的组件，其特征在于，管座(2)包括至少一个用于支承所述管(3)的肩部(2c)和至少一个用于楔入所述管(3)的肩部(2a)。