Вторая разновидность композиционной пайки состоит в том, что сетку, волокна, порошок и т.. д. из тугоплавких материалов помещают в зазор с последующей операцией частичного спекания или без нее.
Более легкоплавкий материал (матрицу) укладывают около зазора. Этот способ перспективен при пайке с большими зазорами (1 мм и более), а также при запаивании небольших отверстий. В качестве порошков применяют W, Fe, Со, Ag и их смеси.
Композиционный припой может состоять из смеси порошков с различной температурой плавления. При использовании паст в качестве связующих используют как металлические расплавы, так и неметаллические, в частности, флюсующие вещества.
Использование смеси тугоплавких и легкоплавких порошков позволяет выполнять соединение по большим площадям в широком диапазоне зазоров.
Порошки могут быть подобраны так, что они образуют расплав в процессе контактного плавления между отдельными частицами различных материалов, составляющих припой, например, смеси порошков Ag с Си; Si с Al; Ti с Ni, Си и других с различного типа тугоплавкими наполнителями.
В отличие от ранее рассмотренных систем использованием покрытий и дозированного количества частиц, вступающих в реакцию, можно с высокой точностью регулировать объем жидкой фазы и, следовательно, улучшить качество и надежность получаемых соединений. Широкие перспективы открываются также при использовании этого типа припоев для соединения пористых материалов.
Образование композиционного материала в зазоре может происходить в процессе диспергирования соединяемых металлов под действием расплава. При взаимодействии материалов с расплавами для систем, обладающих исчезающе малой взаимной растворимостью, наблюдается эффект квазисамопроизвольного диспергирования основного материала.
К композиционным относят широкий класс припоев, механические свойства которых могут быть улучшены термообработкой за счет выделения дисперсных и другого типа фаз. Регулируя дисперсность и распределение этих фаз, можно получить соединение с заданными физико-химическими свойствами.
Напряжение сдвига по Оровану τ, необходимое для проталкивания дислокаций через блокирующие включения, следующим образом связано с их дисперсностью (dp) и количеством (β):
где σв - предел прочности матрицы.
Таким образом, наибольшее влияние на упрочнение оказывает размер дисперсных частиц, когерентно связанных с матрицей, и наибольшее упрочнение будет иметь место в том случае, когда атомные скопления будут находиться в стадии предвыделения. В последнем случае их размеры минимальны, а количество и области искажения в матрице максимально велики.
Изложенное не исчерпывает всех возможных случаев получения композиционных материалов и применения их в качестве припоев.
