Уплътнение от стъкло и керамика

С бързото развитие на съвременната наука и технологии, изискванията за нови инженерни материали са все по-високи и по-високи във високотехнологичните области като електронната промишленост, ядрената енергетика, космическата промишленост и съвременните комуникации. Както всички знаем, инженерните керамични материали (известни също като структурна керамика), разработени от съвременната технология, са нови инженерни материали, които да се адаптират към развитието и приложението на съвременните високи технологии. В момента той се превърна в третия инженерен материал след метала и пластмасата. Този материал има не само висока точка на топене, устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия, устойчивост на износване и други специални свойства, но също така има радиационна устойчивост, изолация с висока честота и високо напрежение и други електрически свойства, както и звук, светлина, топлина, електричество , магнитни и биологични, медицински, опазване на околната среда и други специални свойства. Това прави тази функционална керамика широко използвана в областта на електрониката, микроелектрониката, оптоелектронната информация и съвременната комуникация, автоматичното управление и др. Очевидно във всички видове електронни продукти технологията за запечатване на керамика и други материали ще заема изключително важна позиция.

Запечатването на стъкло и керамика е процес на свързване на стъкло и керамика в една цялостна конструкция по подходяща технология. С други думи, стъклените и керамичните части използват добра технология, така че два различни материала да се комбинират в съединение от различен материал и да направят работата му да отговаря на изискванията на структурата на устройството.

Уплътняването между керамика и стъкло се развива бързо през последните години. Една от най-важните функции на технологията за запечатване е да осигури евтин метод за производство на многокомпонентни части. Тъй като формоването на керамика е ограничено от части и материали, е много важно да се разработи ефективна технология за запечатване. Повечето керамики, дори при висока температура, също показват характеристиките на крехки материали, така че е много трудно да се произвеждат части със сложна форма чрез деформация на плътна керамика. В някои планове за развитие, като усъвършенствания план за термичен двигател, някои отделни части могат да бъдат произведени чрез механична обработка, но е трудно да се постигне масово производство поради ограниченията на високата цена и трудността на обработката. Технологията за запечатване на порцелан обаче може да свърже по-малко сложните части в различни форми, което не само значително намалява разходите за обработка, но също така намалява допустимото количество за обработка. Друга важна роля на технологията за запечатване е подобряването на надеждността на керамичната структура. Керамиката е крехък материал, който е много зависим от дефектите. Преди да се формира сложната форма, е лесно да се проверят и открият дефектите на частите с проста форма, което може значително да подобри надеждността на частите.

Метод за запечатване на стъкло и керамика

Понастоящем има три вида методи за запечатване на керамика: заваряване на метал, дифузионно заваряване в твърда фаза и заваряване на оксидно стъкло（ 1) Активното заваряване на метал е метод за заваряване и запечатване директно между керамика и стъкло с реактивен метал и спойка. Така нареченият активен метал се отнася до Ti, Zr, HF и т.н. Техният атомен електронен слой не е напълно запълнен. Следователно, в сравнение с други метали, той има по-голяма жизненост. Тези метали имат голям афинитет към оксиди, силикати и други вещества и най-лесно се окисляват при общи условия, затова се наричат ​​активни метали. В същото време тези метали и Cu, Ni, AgCu, Ag и др. образуват интерметали при температури, по-ниски от съответните им точки на топене, и тези интерметали могат да бъдат добре свързани към повърхността на стъкло и керамика при висока температура. Следователно, запечатването на стъкло и керамика може да бъде успешно завършено с помощта на това реактивно злато и съответния експлозив.

(2) Периферното фазово дифузионно запечатване е метод за реализиране на цялото запечатване при определено налягане и температура, когато две части от клъстерни материали се допират плътно и произвеждат определена пластична деформация, така че техните атоми да се разширяват и свиват един с друг.

(3) Стъклен припой се използва за запечатване на стъклото и месния порцелан.

Запечатване на запоени стъкла

(1) Стъклото, керамиката и стъклото за запояване трябва първо да бъдат избрани като уплътнителни материали и коефициентът на разширение на крака на трите трябва да съвпада, което е основният ключ към успеха на запечатването. Другият ключ е, че избраното стъкло трябва да бъде добре намокрено със стъкло и керамика по време на запечатването, а запечатаните части (стъкло и керамика) не трябва да имат термична деформация. И накрая, всички части след запечатването трябва да имат определена здравина.

(2) Качеството на обработка на частите: уплътняващите крайни повърхности на стъклените части, керамичните части и стъклото за спояване трябва да имат по-висока плоскост, в противен случай дебелината на слоя стъкло за запояване не е последователна, което ще доведе до увеличаване на напрежението при запечатване и дори олово до експлозия на порцеланови части.

(3) Свързващото вещество на стъклен прах за запояване може да бъде чиста вода или други органични разтворители. Когато се използват органични разтворители като свързващо вещество, след като процесът на запечатване не е правилно избран, въглеродът ще бъде намален и стъклото за запояване ще почернее. Освен това при запечатване органичният разтворител ще се разложи и ще се освободи вредният газ за човешкото здраве. Затова избирайте колкото е възможно повече чиста вода.

(4) Дебелината на стъкления слой за запояване под налягане обикновено е 30 ~ 50 um. Ако налягането е твърде малко, ако стъкленият слой е твърде дебел, силата на запечатване ще бъде намалена и дори ще се произвежда езерен газ. Тъй като запечатващата крайна повърхност не може да бъде идеалната равнина, налягането е твърде голямо, относителната дебелина на слоя въглищно стъкло варира значително, което също ще доведе до увеличаване на напрежението при запечатване и дори ще причини напукване.

(5) Спецификацията за поетапно нагряване е приета за кристализационното запечатване, което има две цели: едната е да се предотврати мехурчето в слоя спояващо стъкло, причинено от бързото развитие на влага в началния етап на нагряване, а другата е да се избегне напукването на цялото парче и стъклото поради неравномерната температура поради бързото нагряване, когато размерът на цялото парче и стъкленото парче е голям. Когато температурата се повиши до първоначалната температура на спойката, стъклото на спойката започва да се разпада. Високата температура на запечатване, дългото време на запечатване и количеството продукт, който се отделя, са полезни за подобряване на якостта на запечатване, но въздухонепроницаемостта намалява. Температурата на запечатване е ниска, времето за запечатване е кратко, съставът на стъклото е голям, газонепропускливостта е добра, но силата на запечатване намалява, Освен това броят на аналитите също влияе върху коефициента на линейно разширение на стъклото за запояване. Следователно, за да се гарантира качеството на запечатване, в допълнение към избора на подходящо стъкло за запояване, разумната спецификация на запечатване и процесът на запечатване трябва да се определят според лицето на изпитването. В процеса на запечатване на стъкло и керамика, спецификацията за запечатване също трябва да се коригира според характеристиките на различни стъкла за запояване.