Sellado de vidrio y cerámica

Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, los requisitos de nuevos materiales de ingeniería son cada vez mayores en los campos de alta tecnología como la industria electrónica, la industria de la energía nuclear, la industria aeroespacial y las comunicaciones modernas. Como todos sabemos, los materiales cerámicos de ingeniería (también conocidos como cerámicas estructurales) desarrollados por la tecnología moderna son nuevos materiales de ingeniería que se adaptan al desarrollo y aplicación de la alta tecnología moderna. En la actualidad, se ha convertido en el tercer material de ingeniería después del metal y el plástico. Este material no solo tiene un alto punto de fusión, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y otras propiedades especiales, sino que también tiene resistencia a la radiación, aislamiento de alta frecuencia y alto voltaje y otras propiedades eléctricas, así como sonido, luz, calor y electricidad. , magnético y biológico, médico, protección del medio ambiente y otras propiedades especiales. Esto hace que estas cerámicas funcionales se utilicen ampliamente en los campos de la electrónica, la microelectrónica, la información optoelectrónica y las comunicaciones modernas, el control automático, etc. Evidentemente, en todo tipo de productos electrónicos, la tecnología de sellado de cerámica y otros materiales ocupará una posición sumamente importante.

El sellado de vidrio y cerámica es un proceso de conectar vidrio y cerámica en una estructura completa mediante la tecnología adecuada. En otras palabras, las piezas de vidrio y cerámica utilizan buena tecnología, de modo que dos materiales diferentes se combinan en una unión de material diferente y hacen que su rendimiento cumpla con los requisitos de la estructura del dispositivo.

El sellado entre cerámica y vidrio se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Una de las funciones más importantes de la tecnología de sellado es proporcionar un método de bajo costo para fabricar piezas de múltiples componentes. Debido a que la formación de cerámicas está limitada por piezas y materiales, es muy importante desarrollar una tecnología de sellado eficaz. La mayoría de las cerámicas, incluso a altas temperaturas, también muestran las características de materiales frágiles, por lo que es muy difícil fabricar piezas de formas complejas mediante la deformación de cerámicas densas. En algunos planes de desarrollo, como el plan de motor térmico avanzado, algunas piezas individuales se pueden fabricar mediante procesamiento mecánico, pero es difícil lograr una producción en masa debido a las limitaciones de alto costo y dificultad de procesamiento. Sin embargo, la tecnología de sellado de porcelana puede conectar las piezas menos complicadas en varias formas, lo que no sólo reduce en gran medida el costo de procesamiento, sino que también reduce el margen de procesamiento. Otra función importante de la tecnología de sellado es mejorar la fiabilidad de la estructura cerámica. Las cerámicas son materiales frágiles, que dependen en gran medida de los defectos. Antes de que se forme la forma compleja, es fácil inspeccionar y detectar los defectos de las piezas de forma simple, lo que puede mejorar en gran medida la confiabilidad de las piezas.

Método de sellado de vidrio y cerámica.

En la actualidad, existen tres tipos de métodos de sellado cerámico: soldadura de metal, soldadura por difusión en fase sólida y soldadura de vidrio con óxido (1) La soldadura de metal activa es un método de soldadura y sellado directo entre cerámica y vidrio con metal reactivo y soldadura. El llamado metal activo se refiere al Ti, Zr, HF, etc. Su capa electrónica atómica no está completamente llena. Por tanto, en comparación con otros metales, tiene mayor vivacidad. Estos metales tienen gran afinidad por los óxidos, silicatos y otras sustancias, y se oxidan más fácilmente en condiciones generales, por lo que se les llama metales activos. Al mismo tiempo, estos metales y Cu, Ni, AgCu, Ag, etc. forman intermetálicos a temperaturas inferiores a sus respectivos puntos de fusión, y estos intermetálicos pueden unirse bien a la superficie del vidrio y la cerámica a altas temperaturas. Por lo tanto, el sellado de vidrio y cerámica se puede completar con éxito utilizando este oro reactivo y el explosivo correspondiente.

(2) El sellado por difusión de fase periférica es un método para realizar el sellado completo bajo cierta presión y temperatura cuando dos piezas de materiales de racimo entran en contacto estrechamente y producen cierta deformación plástica, de modo que sus átomos se expanden y contraen entre sí.

(3) La soldadura de vidrio se utiliza para sellar el vidrio y la porcelana de carne.

Sellado de vidrio de soldadura.

(1) Primero se deben seleccionar vidrio, cerámica y vidrio de soldadura como materiales de sellado, y el coeficiente de expansión del pie de los tres debe coincidir, que es la clave principal para el éxito del sellado. La otra clave es que el vidrio seleccionado debe estar bien humedecido con vidrio y cerámica durante el sellado, y las piezas selladas (vidrio y cerámica) no deben tener deformación térmica. Finalmente, todas las piezas después del sellado deben tener cierta resistencia.

(2) La calidad del procesamiento de las piezas: las caras de los extremos de sellado de las piezas de vidrio, piezas de cerámica y vidrio de soldadura deben tener una mayor planitud; de lo contrario, el espesor de la capa de vidrio de soldadura no es consistente, lo que provocará un aumento de la tensión de sellado e incluso provocará plomo. a la explosión de piezas de porcelana.

(3) El aglutinante del polvo de vidrio de soldadura puede ser agua pura u otros disolventes orgánicos. Cuando se utilizan disolventes orgánicos como aglutinante, una vez que el proceso de sellado no se selecciona correctamente, el carbono se reducirá y el vidrio de soldadura se ennegrecerá. Además, al sellar, el disolvente orgánico se descompondrá y se liberará gas nocivo para la salud humana. Por lo tanto, elija agua pura tanto como sea posible.

(4) El espesor de la capa de vidrio de soldadura a presión suele ser de 30 ~ 50 um. Si la presión es demasiado pequeña, si la capa de vidrio es demasiado gruesa, la fuerza del sellado se reducirá e incluso se producirá gas Lake. Debido a que la cara del extremo de sellado no puede ser el plano ideal, la presión es demasiado grande, el espesor relativo de la capa de vidrio de carbón varía mucho, lo que también provocará un aumento de la tensión de sellado e incluso provocará grietas.

(5) Se adopta la especificación de calentamiento gradual para el sellado de cristalización, que tiene dos propósitos: uno es evitar la burbuja en la capa de vidrio de soldadura causada por el rápido desarrollo de humedad en la etapa inicial de calentamiento, y el otro es evitar el agrietamiento de toda la pieza y del vidrio debido a la temperatura desigual debido al rápido calentamiento cuando el tamaño de toda la pieza y de la pieza de vidrio es grande. A medida que la temperatura aumenta hasta la temperatura inicial de la soldadura, el vidrio de soldadura comienza a romperse. La alta temperatura de sellado, el largo tiempo de sellado y la cantidad de producto que se desprende son beneficiosos para mejorar la resistencia del sellado, pero la estanqueidad al aire disminuye. La temperatura de sellado es baja, el tiempo de sellado es corto, la composición del vidrio es grande, la estanqueidad al gas es buena, pero la fuerza del sellado disminuye. Además, la cantidad de analitos también afecta el coeficiente de expansión lineal del vidrio de soldadura. Por lo tanto, para garantizar la calidad del sellado, además de seleccionar el vidrio de soldadura adecuado, se deben determinar las especificaciones de sellado y el proceso de sellado razonables de acuerdo con la cara de prueba. En el proceso de sellado de vidrio y cerámica, las especificaciones de sellado también deben ajustarse de acuerdo con las características de los diferentes vidrios de soldadura.