مزایایی مانند قدرت اتصال بالا و امکان اتصال فلزات یکسان و غیر یکسان، باعث شده تا از بریزکاری به عنوان یک شیوه علمی و موثر اتصال، جهت تولید انبوه قطعات در صنایع مختلف استفاده شود. علاوه بر فلزات، امکان استفاده از فرایند بریزینگ برای اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر یا سرامیک به فلز نیز وجود دارد. در همین راستا، فرایند لحیم کاری سخت را بر اساس این که فلزهای پایه از چه جنسی هستند، به سه دسته مختلف تقسیم می‌کنند. اتصال میان هر یک از این دسته‌ها خود با روش‌های مختلفی مانند القایی، کوره ای، شعله ای و مقاومتی امکان پذیر است. بر اساس دسته بندی کلی، انواع Brazing به شرح ذیل می‌باشند:
- بریزینگ فلز به فلز
- بریزکاری سرامیک به فلز
- بریزکاری سرامیک به سرامیک
1- بریزینگ فلزات (فلز به فلز)
بریزکاری فلز به فلز جهت اتصال فلزات به یکدیگر کاربرد دارد. در این روش، معمولا از یک فلز دیگر به عنوان پر کننده استفاده می‌شود. در فرایند لحیم کاری سخت امکان اتصال فلزهای یکسان یا غیر یکسان وجود دارد. بنابراین، می‌توان فلزهای پایه را از دو نمونه یکسان یا غیر یکسان انتخاب کرد. جهت اتصال، باید فلزهای متصل شونده را در فاصله استاندارد از هم قرار دهیم. سطح اتصال دو فلز نیز باید تمیز باشد. سپس فلز پرکننده را در بین آن‌ها قرار داده و دما را به اندازه کافی افزایش می‌دهیم. دمای مناسب برای اتصال بریزینگ دو فلز، دمایی است که فلز پرکننده به راحتی بین فلزهای پایه جریان یافته و پخش می‌شود. این دما از دمای ذوب فلزهای پایه پایین‌تر و از دمای ذوب فیلرمتال بالاتر است. پس از پخش شدن فلز پرکننده میان فلزهای متصل شونده، سردکاری و تمیزکاری انجام گرفته و اتصال با موفقیت انجام می‌شود.
2- لحیم کاری سخت سرامیک ـ فلز
سرامیک‌ها موادی غیرفلزی و معدنی هستند که به دو گروه اصلی سرامیک‌های ساختاری و متداول تقسیم می‌شوند. سرامیک‌های نوع دوم یعنی متداول، شامل محصولات سفالی و دیرگدازها هستند. این مواد معمولا به دلیل تخلخل نسبتا بالا، چگالی پایینی دارند. این گروه از سرامیک‌ها معمولا در کاربردهای دما بالا مورد استفاده قرار گرفته و بریزکاری یا لحیم کاری سخت آن‌ها عملی نیست. نوع دیگر سرامیک‌ها یعنی نمونه‌های ساختاری، شامل موادی مانند اکسید آلومینیوم، اکسید زیرکونیوم، کاربید سیلسیم، نیترید آلومینیوم، نیترید سیالون و اکسی نیترید هستند. فرایند اتصال بریزینگ برای این دسته از سرامیک‌ها امکان پذیر بوده و کاربرد فراوانی هم دارد. سرامیک‌ها معمولا استحکام بالایی دارند و می‌توانند این استحکام خود را حتی در دماهای بالا حفظ کنند. علاوه بر این، دارای خواص منحصر به فردی مانند مقاومت به سایش مناسب، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون، درجه سختی بالا، ضریب انبساط حرارتی کم و مقاومت الکتریکی زیاد هستند.
سرامیک‌های ساختاری با توجه به ویژگی‌های مناسب خود، امروزه برای تولید ابزار و تجهیزات گوناگون از جمله ابزارهای برش، یاتاقان، قطعات ماشین افزار، قالب، قطعات موتور توربین گازی و داخلی احتراق به کار گرفته می‌شوند. در همین راستا، نیاز به اتصال آن‌ها به فلزات در بسیاری از تجهیزات و ساختارها احساس می‌شود. لوله‌های خلأ، دستگاه‌های ولتاژ بالا، بدنه راکت‌ها و سایر تجهیزات این چنینی برخی از مهمترین موارد کاربرد اتصال سرامیک به فلز محسوب می‌شوند. با وجود خواص جذاب سرامیک‌ها برای اتصال آن‌ها به فلزات، اتصال با پیوستگی زیاد بین فلز و سرامیک بسیار دشوار است. زیرا سرامیک‌ها از نظر شیمیایی خنثی هستند و استفاده از روش‌های متعارف اتصال فلزات، برای آن‌ها کاربرد ندارد. به همین خاطر، از فرایند بریزینگ جهت اتصال سرامیک به فلز استفاده می‌شود که یک روش علمی و موثر است. بدین منظور هم اتصال دهی نفوذی و روش‌های غیر مستقیم لحیم کاری به کار گرفته می‌شوند.
3- لحیم کاری سخت سرامیک ـ سرامیک
خواص مناسب سرامیک‌ها از جمله مقاومت در برابر سایش، هدایت الکتریکی و حرارتی کم، استحکام فشاری و درجه سختی بالا، موجب کاربرد گسترده این مواد صنایع گوناگون شده است. از این رو اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر برای ساخت قطعات و تجهیزات گوناگون اهمیت زیادی پیدا می‌کند. سرامیک‌ها از نظر شیمیایی دارای پیوند کوالانسی و یونی قوی هستند. اکثر خصوصیات این مواد هم به خاطر نوع پیوند شیمیایی شان ایجاد می‌شود. البته پیوند قوی سرامیک‌ها خواص نامطلوبی مانند انعطاف پذیری و استحکام کششی پایین را هم به دنبال دارد. با وجود این، خواص و ویژگی‌های متنوع این مواد موجب کاربرد فراوان شان شده است. برای نمونه، برخی سرامیک‌ها به عنوان عایق الکتریکی و حرارتی استفاده می‌شوند. در عین حال، سرامیک‌های اکسیدی برای هدایت حرارتی دما بالا کاربرد فراوانی دارند. الماس، کاربید برلیوم و کاربید سیلیسیم هدایت حرارتی بالاتری از آلومینیوم و مس دارند.
در کنار خواص مثبت ذاتی سرامیک‌ها، با کنترل ریزساختار می‌توان بر مشکل سختی ذاتی آن‌ها هم تا حدودی غلبه کرد. محصولاتی مانند فنرهای سرامیکی و کامپوزیت‌های سرامیکی با این روش‌ها ایجاد می‌شوند و می‌توانند حداقل نصف چقرمگی فولاد را داشته باشند. برای اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر، روش‌های گوناگونی وجود دارد که یکی از مهمترین آن‌ها روش اتصال بریزینگ است. علاوه بر brazing، امکان اتصال سرامیک به سرامیک با روش‌های دیگری نیز وجود دارد:
- اتصال انقباضی
- رزوه کردن
- پیج و پرچ
- اتصال با چسب
- آب‌بند با شیشه
- اتصال نفوذی
- اتصال الکترواستاتیکی
انتخاب بهترین روش برای اتصال سرامیک‌ها، به عوامل مختلفی بستگی دارد که مهمترین آن‌ها، عبارتند از:
- عملکرد قطعه مانند استحکام، عایق حرارتی یا مقاومت به سایش
- نوع موادی که به یکدیگر متصل می‌شوند
- دمای اجرایی
- کاربرد
- میزان همگنی اتصال
- هزینه مورد نظر
- طراحی قطعه
اگر چه همه این عوامل در انتخاب روش اتصال باید مد نظر قرار گیرند، اما شباهت موادی و دمای اجرا اهمیت بیشتری دارند.
شرایط مناسب بریزکاریری سرامیک ـ سرامیک
فرایند لحیم کاری سخت برای اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر، اتصالی با استحکام بالا ایجاد می‌کند. همچنین، هزینه استفاده از این روش به‌خصوص در تولید انبوه مناسب است. بنابراین در شرایطی که استحکام بالا مورد نیاز بوده و بهینه سازی هزینه مد نظر باشد، Brazing یک گزینه مناسب برای اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر است. از طرف دیگر، اتصال بریزینگ برای دماهای بالاتر از ۴۵۰ درجه سانتی گراد کاربرد داشته و کارایی آن در دماهای زیر ۱۰۰۰ درجه سیلسیوس بهینه می‌باشد. بنابراین اگر محدوده دمایی اتصال سرامیک‌ها به یکدیگر در این بازه قرار داشته باشد، باز هم بریزکاری یک روش مناسب است. از نظر شباهت مواد هم روش لحیم کاری سخت، امکان اتصال سرامیک به سرامیک یا سرامیک به فلز را به خوبی ایجاد می‌کند. به طور کلی، سرامیک‌ها شامل سه دسته مختلف هستند که امکان اتصال آن‌ها با روش بریزکاری وجود دارد. گروه‌های مختلف سرامیک، شامل موارد زیر است:
- اکسیدها؛ اکسید آلومینیوم (Al2O3) و اکسید زیرکُن (ZrO2) مهمترین و کاربردی ترین سرامیک‌های اکسیدی هستند. اکسید آلومینیوم یا آلومینا در ظرفیت و تناژ بالا تولید شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- نیتریدها؛ سرامیک‌های مهندسی پیشرفته این گروه هم شامل نیترید سیلسیم (Si3N4) و نیترید آلومینوم (AlN) می‌باشند. انواع و گروه‌های متعددی از این مواد وجود دارد که نیترید سلسیم با خواص ویژه، از جمله مهمترین آن‌ها محسوب می‌شود.
- کامپوزیت‌های سرامیکی؛ سرامیک‌ها معمولا به عنوان تقویت کننده برای ساخت مواد کامپوزیتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پلاستیک‌های تقویت شده با شیشه و کامپوزیت‌های زمینه فلزی مانند آلومینیوم که با آلومینا تقویت می‌شوند، نمونه‌های رایجی این گروه محسوب به شمار می‌آیند. در کنار این، مواد سرامیکی پیشرفته گاها به عنوان مواد زمینه هم در ساخت کامپوزیت به کار گرفته می‌شوند.