Şüşə və keramika sızdırmazlığı

Müasir elm və texnologiyanın sürətli inkişafı ilə elektron sənaye, nüvə enerjisi sənayesi, aerokosmik və müasir rabitə kimi yüksək texnologiyalı sahələrdə yeni mühəndislik materiallarına tələblər getdikcə daha yüksəkdir. Hamımızın bildiyi kimi, müasir texnologiya ilə hazırlanmış mühəndis keramika materialları (həmçinin struktur keramika kimi tanınır) müasir yüksək texnologiyanın inkişafı və tətbiqinə uyğunlaşmaq üçün yeni mühəndislik materiallarıdır. Hal-hazırda metal və plastikdən sonra üçüncü mühəndislik materialı olmuşdur. Bu material yüksək ərimə nöqtəsi, yüksək temperatur müqaviməti, korroziyaya davamlılıq, aşınma müqaviməti və digər xüsusi xüsusiyyətlərə malik olmaqla yanaşı, həm də radiasiya müqavimətinə, yüksək tezlikli və yüksək gərginlikli izolyasiyaya və digər elektrik xüsusiyyətlərinə malikdir, həmçinin səs, işıq, istilik, elektrik , maqnit və bioloji, tibbi, ətraf mühitin mühafizəsi və digər xüsusi xassələri. Bu, bu funksional keramikadan elektronika, mikroelektronika, optoelektronika informasiya və müasir rabitə, avtomatik idarəetmə və s. sahələrdə geniş istifadə olunur. Aydındır ki, bütün növ elektron məhsullarda keramika və digər materialların möhürlənməsi texnologiyası son dərəcə mühüm yer tutacaqdır.

Şüşə və keramikanın möhürlənməsi, şüşə və keramikanın düzgün texnologiya ilə bütöv bir quruluşa bağlanması prosesidir. Başqa sözlə, şüşə və keramika hissələri yaxşı texnologiyadan istifadə edərək, iki fərqli material bir-birinə bənzəməyən material birləşməsində birləşir və onun performansını cihaz strukturunun tələblərinə cavab verir.

Keramika və şüşə arasında sızdırmazlıq son illərdə sürətlə inkişaf etdirilmişdir. Sızdırmazlıq texnologiyasının ən vacib funksiyalarından biri çoxkomponentli hissələrin istehsalı üçün ucuz bir üsul təmin etməkdir. Keramikanın formalaşdırılması hissələri və materialları ilə məhdudlaşdığından, effektiv sızdırmazlıq texnologiyasını inkişaf etdirmək çox vacibdir. Əksər keramika, hətta yüksək temperaturda da kövrək materialların xüsusiyyətlərini göstərir, buna görə də sıx keramikaların deformasiyası ilə mürəkkəb formalı hissələrin istehsalı çox çətindir. İnkişaf etmiş istilik mühərriki planı kimi bəzi inkişaf planlarında bəzi tək hissələr mexaniki emal yolu ilə istehsal oluna bilər, lakin yüksək qiymət məhdudiyyətləri və emal çətinliyi səbəbindən kütləvi istehsala nail olmaq çətindir. Bununla belə, çini möhürləmə texnologiyası daha az mürəkkəb hissələri müxtəlif formalarda birləşdirə bilər ki, bu da emal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, həm də emal ehtiyatını azaldır. Sızdırmazlıq texnologiyasının digər mühüm rolu keramika strukturunun etibarlılığını artırmaqdır. Keramika qüsurlardan çox asılı olan kövrək materiallardır, mürəkkəb forma əmələ gəlməzdən əvvəl sadə forma hissələrinin qüsurlarını yoxlamaq və aşkar etmək asandır, bu da hissələrin etibarlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.

Şüşə və keramikanın möhürlənməsi üsulu

Hal-hazırda üç növ keramika sızdırmazlığı üsulu mövcuddur: metal qaynaq, bərk fazalı diffuziya qaynağı və oksid şüşə qaynağı（ 1) Aktiv metal qaynağı keramika və şüşə arasında reaktiv metal və lehimlə birbaşa qaynaq və möhürləmə üsuludur. Aktiv metal deyilən Ti, Zr, HF və s. Onların atom elektron təbəqəsi tam doldurulmayıb. Buna görə də, digər metallarla müqayisədə daha çox canlılığa malikdir. Bu metallar oksidlərə, silikatlara və digər maddələrə böyük yaxınlığa malikdirlər və ümumi şəraitdə ən asan oksidləşirlər, ona görə də onlara aktiv metallar deyilir. Eyni zamanda bu metallar və Cu, Ni, AgCu, Ag və s. onların ərimə nöqtələrindən aşağı temperaturda intermetallıq əmələ gətirir və bu intermetallar yüksək temperaturda şüşə və keramika səthinə yaxşı yapışa bilirlər. Buna görə də, şüşə və keramikanın möhürlənməsi bu reaktiv qızıldan və müvafiq partlayıcıdan istifadə etməklə uğurla başa çatdırıla bilər.

(2) Periferik faza diffuziya sızdırmazlığı, iki ədəd çoxluq materialı sıx təmasda olduqda və müəyyən plastik deformasiya yaratdıqda, atomlarının bir-biri ilə genişlənməsi və büzülməsi üçün müəyyən təzyiq və temperatur altında bütün sızdırmazlığı həyata keçirmək üçün bir üsuldur.

(3) Şüşə lehimi şüşə və ət çinisini bağlamaq üçün istifadə olunur.

Lehim şüşəsinin möhürlənməsi

(1) Şüşə, keramika və lehim şüşəsi əvvəlcə sızdırmazlıq materialları kimi seçilməlidir və üçünün ayaq genişlənmə əmsalı uyğun olmalıdır ki, bu da sızdırmazlığın müvəffəqiyyətinin əsas açarıdır. Digər əsas odur ki, möhürlənmə zamanı seçilmiş şüşə şüşə və keramika ilə yaxşıca isladılmalıdır və möhürlənmiş hissələrdə (şüşə və keramika) istilik deformasiyası olmamalıdır, Nəhayət, möhürləndikdən sonra bütün hissələr müəyyən möhkəmliyə malik olmalıdır.

(2) Hissələrin emal keyfiyyəti: şüşə hissələrinin, keramika hissələrinin və lehim şüşəsinin möhürləyici son üzləri daha yüksək düzlüyə malik olmalıdır, əks halda lehim şüşəsi təbəqəsinin qalınlığı ardıcıl deyil, bu, möhürləmə gərginliyinin artmasına səbəb olacaq və hətta qurğuşun çini hissələrinin partlamasına.

(3) Lehim şüşəsi tozunun bağlayıcısı təmiz su və ya digər üzvi həlledicilər ola bilər. Bağlayıcı kimi üzvi həlledicilərdən istifadə edildikdə, möhürləmə prosesi düzgün seçilmədikdə, karbon azalacaq və lehim şüşəsi qaralacaq. Üstəlik, möhürləndikdə, üzvi həlledici parçalanacaq və insan sağlamlığı üçün zərərli qaz ayrılacaq. Buna görə mümkün qədər təmiz su seçin.

(4) Təzyiqli lehim şüşə təbəqəsinin qalınlığı adətən 30 ~ 50um-dir. Təzyiq çox kiçik olarsa, şüşə təbəqəsi çox qalınsa, sızdırmazlıq gücü azalacaq, hətta göl qazı da yaranacaq. Sızdırmazlığın son üzü ideal təyyarə ola bilmədiyi üçün təzyiq çox böyükdür, kömür şüşə təbəqəsinin nisbi qalınlığı çox dəyişir, bu da sızdırmazlığın artmasına səbəb olacaq və hətta çatlamağa səbəb olacaqdır.

(5) Mərhələli isitmə spesifikasiyası kristallaşma möhürlənməsi üçün qəbul edilir, bunun iki məqsədi var: biri qızdırmanın ilkin mərhələsində nəmin sürətli inkişafı nəticəsində lehim şüşəsi təbəqəsində qabarcığın qarşısını almaqdır, digəri isə bütün parçanın və şüşə parçasının ölçüsü böyük olduqda sürətli qızma nəticəsində qeyri-bərabər temperaturdan şüşənin çatlamasına yol verməməkdir. Temperatur lehimin ilkin temperaturuna qədər artdıqca, lehim şüşəsi qırılmağa başlayır. Yüksək sızdırmazlıq temperaturu, uzun möhürləmə müddəti və məhsulun miqdarı sızdırmazlıq gücünü yaxşılaşdırmaq üçün faydalıdır, lakin hava keçirmə qabiliyyəti azalır. Sızdırmazlıq temperaturu aşağıdır, sızdırmazlıq müddəti qısadır, şüşə tərkibi böyükdür, qaz sızdırmazlığı yaxşıdır, lakin sızdırmazlıq gücü azalır, Bundan əlavə, analitlərin sayı lehim şüşəsinin xətti genişlənmə əmsalına da təsir göstərir. Buna görə də, sızdırmazlıq keyfiyyətini təmin etmək üçün müvafiq lehim şüşəsini seçməklə yanaşı, sınaq üzünə uyğun olaraq ağlabatan sızdırmazlıq spesifikasiyası və sızdırmazlıq prosesi müəyyən edilməlidir. Şüşə və keramika sızdırmazlığı prosesində, sızdırmazlıq spesifikasiyası da müxtəlif lehim şüşələrinin xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq tənzimlənməlidir.