Zaptivanje stakla i keramike

S brzim razvojem moderne nauke i tehnologije, zahtjevi za novim inženjerskim materijalima su sve veći i veći u visokotehnološkim područjima kao što su elektronska industrija, industrija nuklearne energije, zrakoplovstvo i moderne komunikacije. Kao što svi znamo, inženjerski keramički materijali (također poznati kao strukturalna keramika) razvijeni modernom tehnologijom su novi inženjerski materijali koji se prilagođavaju razvoju i primjeni moderne visoke tehnologije. Trenutno je postao treći inženjerski materijal nakon metala i plastike. Ovaj materijal ne samo da ima visoku tačku topljenja, otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju, otpornost na habanje i druga posebna svojstva, već ima i otpornost na zračenje, visokofrekventnu i visokonaponsku izolaciju i druga električna svojstva, kao i zvuk, svjetlost, toplinu, električnu energiju , magnetna i biološka, ​​medicinska, zaštita životne sredine i druga posebna svojstva. Zbog toga se ova funkcionalna keramika široko koristi u oblastima elektronike, mikroelektronike, optoelektronskih informacija i modernih komunikacija, automatskog upravljanja i tako dalje. Očigledno je da će u svim vrstama elektronskih proizvoda tehnologija brtvljenja keramike i drugih materijala zauzeti izuzetno važnu poziciju.

Brtvljenje stakla i keramike je proces povezivanja stakla i keramike u jednu strukturu odgovarajućom tehnologijom. Drugim riječima, stakleni i keramički dijelovi koriste dobru tehnologiju, tako da se dva različita materijala kombinuju u spoj različitog materijala, i čine da njegove performanse ispunjavaju zahtjeve strukture uređaja.

Brtvljenje između keramike i stakla se brzo razvijalo posljednjih godina. Jedna od najvažnijih funkcija tehnologije zaptivanja je da obezbedi jeftinu metodu za proizvodnju višekomponentnih delova. Budući da je formiranje keramike ograničeno dijelovima i materijalima, vrlo je važno razviti učinkovitu tehnologiju zaptivanja. Većina keramike, čak i na visokim temperaturama, također pokazuje karakteristike krhkih materijala, pa je vrlo teško izraditi dijelove složenog oblika kroz deformaciju guste keramike. U nekim razvojnim planovima, kao što je plan naprednog termičkog motora, neki pojedinačni dijelovi mogu se proizvesti mehaničkom obradom, ali je teško postići masovnu proizvodnju zbog ograničenja visoke cijene i težine obrade. Međutim, tehnologija brtvljenja porculana može povezati manje komplicirane dijelove u različite oblike, što ne samo da uvelike smanjuje troškove obrade, već i smanjuje troškove obrade. Druga važna uloga tehnologije zaptivanja je poboljšanje pouzdanosti keramičke strukture. Keramika je krhki materijal, koji je vrlo ovisan o defektima. Prije nego što se formira složeni oblik, lako je pregledati i otkriti nedostatke dijelova jednostavnog oblika, što može uvelike poboljšati pouzdanost dijelova.

Metoda brtvljenja stakla i keramike

Trenutno postoje tri vrste metoda zavarivanja keramike: zavarivanje metala, zavarivanje čvrstom fazom i zavarivanje oksidnog stakla（ 1) Aktivno zavarivanje metala je metoda zavarivanja i zavarivanja direktno između keramike i stakla sa reaktivnim metalom i lemom. Takozvani aktivni metal odnosi se na Ti, Zr, HF i tako dalje. Njihov atomski elektronski sloj nije u potpunosti ispunjen. Stoga, u poređenju sa drugim metalima, ima veću živost. Ovi metali imaju veliki afinitet prema oksidima, silikatima i drugim supstancama, te se u općim uvjetima najlakše oksidiraju pa se nazivaju aktivnim metalima. Istovremeno, ovi metali i Cu, Ni, AgCu, Ag itd. formiraju intermetalne na temperaturama nižim od njihovih odgovarajućih tačaka topljenja, a ovi intermetali mogu biti dobro vezani za površinu stakla i keramike na visokoj temperaturi. Stoga se zaptivanje stakla i keramike može uspješno završiti upotrebom ovog reaktivnog zlata i odgovarajućeg eksploziva.

(2) Periferno fazno difuzijsko zaptivanje je metoda za realizaciju cjelokupnog zaptivanja pod određenim pritiskom i temperaturom kada se dva komada materijala klastera blisko dodiruju i proizvode određenu plastičnu deformaciju, tako da se njihovi atomi međusobno šire i skupljaju.

(3) Stakleni lem se koristi za zaptivanje stakla i mesnog porculana.

Zaptivanje stakla za lemljenje

(1) Staklo, keramika i staklo za lemljenje prvo treba odabrati kao materijale za zaptivanje, a koeficijent ekspanzije stopala od tri treba da se podudara, što je primarni ključ uspjeha zaptivanja. Drugi ključ je da odabrano staklo treba dobro navlažiti staklom i keramikom tokom zaptivanja, a zapečaćeni delovi (staklo i keramika) ne bi trebalo da imaju termičku deformaciju. Konačno, svi delovi nakon zaptivanja treba da imaju određenu čvrstoću.

(2) Kvalitet obrade dijelova: zaptivne površine staklenih dijelova, keramičkih dijelova i lemnog stakla moraju imati veću ravnost, inače debljina sloja stakla za lemljenje nije konzistentna, što će uzrokovati povećanje zaptivnog napona, pa čak i olova do eksplozije porcelanskih dijelova.

(3) Vezivno sredstvo staklenog praha za lemljenje može biti čista voda ili drugi organski rastvarači. Kada se organski rastvarači koriste kao vezivo, kada proces zaptivanja nije pravilno odabran, ugljenik će se smanjiti i staklo za lemljenje će pocrniti. Štaviše, prilikom zatvaranja, organski rastvarač će se razgraditi i osloboditi se štetni gas za ljudsko zdravlje. Stoga birajte što je više moguće čistu vodu.

(4) Debljina sloja stakla za lemljenje pod pritiskom je obično 30 ~ 50 um. Ako je pritisak premali, ako je stakleni sloj predebeo, snaga zaptivanja će biti smanjena, a čak će se proizvoditi i Lake plin. Budući da zaptivna površina ne može biti idealna ravan, pritisak je prevelik, relativna debljina sloja staklenog uglja značajno varira, što će također uzrokovati povećanje napona zaptivanja, pa čak i uzrokovati pucanje.

(5) Za zatvaranje kristalizacije usvojena je specifikacija postupnog zagrijavanja, koja ima dvije svrhe: jednu je spriječiti stvaranje mjehurića u staklenom sloju lemljenog stakla uzrokovanog brzim razvojem vlage u početnoj fazi zagrijavanja, a drugu je izbjegavanje pucanja cijelog komada i stakla zbog neujednačene temperature zbog brzog zagrijavanja kada je veličina cijelog komada i staklenog komada velika. Kako temperatura raste do početne temperature lema, staklo za lemljenje počinje pucati. Visoka temperatura zaptivanja, dugo vreme zatvaranja i količina proizvoda koji izbija su korisni za poboljšanje čvrstoće zaptivanja, ali se smanjuje nepropusnost vazduha. Temperatura brtvljenja je niska, vrijeme zaptivanja je kratko, sastav stakla je velik, nepropusnost plina je dobra, ali snaga zaptivanja se smanjuje. Osim toga, broj analita također utječe na koeficijent linearne ekspanzije stakla za lemljenje. Stoga, kako bi se osigurao kvalitet zaptivanja, pored odabira odgovarajućeg stakla za lemljenje, razumnu specifikaciju zaptivanja i proces zaptivanja treba odrediti prema ispitnoj površini. U procesu zaptivanja stakla i keramike, specifikaciju zaptivanja treba prilagoditi i prema karakteristikama različitog stakla za lemljenje.