Glas- und Keramikversiegelung

Mit der rasanten Entwicklung der modernen Wissenschaft und Technologie werden die Anforderungen an neue technische Materialien in High-Tech-Bereichen wie der Elektronikindustrie, der Kernenergieindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der modernen Kommunikation immer höher. Wie wir alle wissen, handelt es sich bei den durch moderne Technologie entwickelten technischen Keramikmaterialien (auch als Strukturkeramik bekannt) um neue technische Materialien, die an die Entwicklung und Anwendung moderner Hochtechnologie angepasst werden müssen. Derzeit ist es nach Metall und Kunststoff der drittgrößte technische Werkstoff. Dieses Material hat nicht nur einen hohen Schmelzpunkt, eine hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und andere besondere Eigenschaften, sondern auch Strahlungsbeständigkeit, Hochfrequenz- und Hochspannungsisolierung und andere elektrische Eigenschaften sowie Schall, Licht, Wärme und Elektrizität , magnetische und biologische, medizinische, Umweltschutz und andere besondere Eigenschaften. Dadurch werden diese Funktionskeramiken häufig in den Bereichen Elektronik, Mikroelektronik, optoelektronische Information und moderne Kommunikation, automatische Steuerung usw. eingesetzt. Offensichtlich wird bei allen Arten elektronischer Produkte die Versiegelungstechnologie von Keramik und anderen Materialien eine äußerst wichtige Stellung einnehmen.

Das Versiegeln von Glas und Keramik ist ein Prozess, bei dem Glas und Keramik durch geeignete Technologie zu einer Gesamtstruktur verbunden werden. Mit anderen Worten, die Glas- und Keramikteile verwenden eine gute Technologie, so dass zwei verschiedene Materialien zu einer unähnlichen Materialverbindung kombiniert werden und ihre Leistung den Anforderungen der Gerätestruktur entspricht.

Die Versiegelung zwischen Keramik und Glas hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Eine der wichtigsten Funktionen der Dichtungstechnik besteht darin, eine kostengünstige Methode zur Herstellung von Mehrkomponententeilen bereitzustellen. Da die Formgebung von Keramik durch Teile und Materialien begrenzt ist, ist es sehr wichtig, eine wirksame Dichtungstechnologie zu entwickeln. Die meisten Keramiken weisen auch bei hohen Temperaturen die Eigenschaften spröder Materialien auf, so dass es sehr schwierig ist, durch Verformung dichter Keramik Teile mit komplexen Formen herzustellen. In einigen Entwicklungsplänen, wie beispielsweise dem Plan für fortgeschrittene Wärmekraftmaschinen, können einige Einzelteile durch mechanische Bearbeitung hergestellt werden, aber es ist aufgrund der hohen Kosten und der Verarbeitungsschwierigkeiten schwierig, eine Massenproduktion zu erreichen. Die Porzellanversiegelungstechnologie kann jedoch die weniger komplizierten Teile in verschiedenen Formen verbinden, was nicht nur die Verarbeitungskosten erheblich senkt, sondern auch die Verarbeitungszugabe verringert. Eine weitere wichtige Aufgabe der Versiegelungstechnologie besteht darin, die Zuverlässigkeit der Keramikstruktur zu verbessern. Keramik ist ein sprödes Material, das stark von Fehlern abhängt. Bevor die komplexe Form gebildet wird, ist es einfach, die Fehler der Teile mit einfacher Form zu prüfen und zu erkennen, was die Zuverlässigkeit der Teile erheblich verbessern kann.

Versiegelungsverfahren für Glas und Keramik

Derzeit gibt es drei Arten von Keramikversiegelungsmethoden: Metallschweißen, Festphasendiffusionsschweißen und Oxidglasschweißen (1) Aktives Metallschweißen ist eine Methode zum direkten Schweißen und Versiegeln zwischen Keramik und Glas mit reaktivem Metall und Lot. Das sogenannte Aktivmetall bezieht sich auf Ti, Zr, HF usw. Ihre atomare elektronische Schicht ist nicht vollständig gefüllt. Daher weist es im Vergleich zu anderen Metallen eine höhere Lebendigkeit auf. Diese Metalle haben eine große Affinität zu Oxiden, Silikaten und anderen Substanzen und werden unter allgemeinen Bedingungen am leichtesten oxidiert, weshalb sie als aktive Metalle bezeichnet werden. Gleichzeitig bilden diese Metalle und Cu, Ni, AgCu, Ag usw. bei Temperaturen unterhalb ihrer jeweiligen Schmelzpunkte intermetallische Verbindungen, und diese intermetallischen Verbindungen können bei hohen Temperaturen gut an die Oberfläche von Glas und Keramik gebunden werden. Daher kann die Versiegelung von Glas und Keramik durch die Verwendung dieses reaktiven Goldes und des entsprechenden Sprengstoffs erfolgreich abgeschlossen werden.

(2) Die periphere Phasendiffusionsversiegelung ist eine Methode, um die gesamte Versiegelung unter einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur zu realisieren, wenn zwei Stücke von Clustermaterialien eng in Kontakt kommen und eine bestimmte plastische Verformung erzeugen, so dass sich ihre Atome gegenseitig ausdehnen und zusammenziehen.

(3) Glaslot wird zum Versiegeln von Glas und Fleischporzellan verwendet.

Versiegelung von Glaslot

(1) Als Versiegelungsmaterialien sollten zunächst Glas, Keramik und Lotglas ausgewählt werden, und der Fußausdehnungskoeffizient der drei sollte übereinstimmen, was der Hauptschlüssel für den Erfolg der Versiegelung ist. Der andere Schlüssel besteht darin, dass das ausgewählte Glas beim Versiegeln gut mit Glas und Keramik benetzt werden sollte und die versiegelten Teile (Glas und Keramik) keine thermische Verformung aufweisen sollten. Schließlich sollten alle Teile nach dem Versiegeln eine gewisse Festigkeit aufweisen.

(2) Die Verarbeitungsqualität der Teile: Die Dichtungsendflächen von Glasteilen, Keramikteilen und Lotglas müssen eine höhere Ebenheit aufweisen, da sonst die Dicke der Lotglasschicht nicht gleichmäßig ist, was zu einer Erhöhung der Dichtungsspannung und sogar zu Blei führt zur Explosion von Porzellanteilen.

(3) Das Bindemittel des Glaslotpulvers kann reines Wasser oder andere organische Lösungsmittel sein. Wenn organische Lösungsmittel als Bindemittel verwendet werden, wird der Kohlenstoff reduziert und das Lotglas wird geschwärzt, wenn der Versiegelungsprozess nicht richtig ausgewählt wird. Darüber hinaus wird beim Versiegeln das organische Lösungsmittel zersetzt und das gesundheitsschädliche Gas freigesetzt. Wählen Sie daher möglichst reines Wasser.

(4) Die Dicke der Drucklotglasschicht beträgt normalerweise 30 bis 50 µm. Ist der Druck zu gering, ist die Glasschicht zu dick, verringert sich die Siegelfestigkeit und es entsteht sogar Lake-Gas. Da die Dichtungsendfläche nicht die ideale Ebene sein kann, ist der Druck zu groß, die relative Dicke der Kohleglasschicht variiert stark, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Dichtungsspannung und sogar zu Rissen führt.

(5) Die Spezifikation des schrittweisen Aufheizens wird für die Kristallisationsversiegelung übernommen, die zwei Zwecken dient: zum einen soll die Bildung von Blasen in der Glaslotschicht verhindert werden, die durch die schnelle Entwicklung von Feuchtigkeit in der Anfangsphase des Aufheizens verursacht werden, und zum anderen Ziel ist es, Risse im gesamten Stück und im Glas aufgrund der ungleichmäßigen Temperatur aufgrund der schnellen Erwärmung zu vermeiden, wenn das gesamte Stück und das Glasstück groß sind. Wenn die Temperatur auf die Anfangstemperatur des Lotes ansteigt, beginnt das Lotglas auszubrechen. Eine hohe Siegeltemperatur, eine lange Siegelzeit und die Menge an Produktausbrüchen tragen zur Verbesserung der Siegelfestigkeit bei, die Luftdichtheit nimmt jedoch ab. Die Versiegelungstemperatur ist niedrig, die Versiegelungszeit ist kurz, die Glaszusammensetzung ist groß, die Gasdichtheit ist gut, aber die Versiegelungsfestigkeit nimmt ab. Darüber hinaus beeinflusst die Anzahl der Analyten auch den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Lotglases. Um die Qualität der Versiegelung sicherzustellen, sollten daher neben der Auswahl des geeigneten Lotglases auch die angemessene Versiegelungsspezifikation und der Versiegelungsprozess entsprechend der Testfläche bestimmt werden. Bei der Glas- und Keramikversiegelung sollte die Versiegelungsspezifikation auch an die Eigenschaften verschiedener Lotgläser angepasst werden.