可伐金屬玻璃封接廣泛應(yīng)用于微電子金屬封裝、繼電器、連接器、太陽能真空集熱管、激光器等需要?dú)饷苄缘膱?chǎng)合。由于玻璃和可伐合金不滲入,所以密封一般是通過可伐合金和玻璃表面氧化膜的滲入和熔合來實(shí)現(xiàn)的。封口溫度過高,氣密性不高。
可伐金屬玻璃封接是一種管狀匹配密封,它利用可伐合金表面氧化層和熔融的電真空鉬玻璃進(jìn)行良好的滲透。因其良好的氣密性和較高的密封強(qiáng)度,被廣泛應(yīng)用于真空裝置的科研和生產(chǎn)中。本文將真空器件玻璃-可伐管狀密封氣泡形成的原因歸納為三類。結(jié)合大量工藝試驗(yàn)及相關(guān)數(shù)據(jù),一一提出具體分析和解決方案。通過三維數(shù)碼顯微鏡對(duì)比改進(jìn)前后的密封效果,證明上述措施可以有效避免真空器件用玻璃-可伐合金密封時(shí)產(chǎn)生氣泡,進(jìn)一步保障了真空設(shè)備的科研和生產(chǎn)。設(shè)備。
可伐金屬玻璃封接是利用表面氧化后形成致密的氧化層(主要是Fe3O4),在高溫下滲入并與玻璃熔合(即金屬和玻璃可以通過表面的氧化物緊密結(jié)合在一起)金屬表面)。 ,是一種在一定溫度范圍內(nèi)玻璃與金屬的線膨脹系數(shù)相近,相差小于10%的密封,稱為匹配密封。這種密封方式因其氣密性好、密封強(qiáng)度高而被廣泛應(yīng)用于真空裝置的科研和生產(chǎn)中。
在可伐金屬玻璃封接工藝的實(shí)踐中,密封點(diǎn)處不時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡。氣泡的產(chǎn)生會(huì)直接影響密封件的氣密性、絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性,進(jìn)而影響真空裝置的科研和生產(chǎn)。因此,如何避免氣泡的產(chǎn)生,對(duì)提高真空器件的科研和生產(chǎn)具有重要意義。
可伐金屬玻璃封接是在鎳鋼中加入鈷,或部分用鈷代替鎳,使居里點(diǎn)升高,但基本不影響膨脹系數(shù)。該合金可用于與硬質(zhì)玻璃密封。其基本成分為54% Fe、29% Ni和17% Co,膨脹系數(shù)約為50×10-7℃21,居里點(diǎn)約為435℃,可與DM-346或7052配套密封玻璃。在密封之前,可伐合金在濕氫爐中在 900 °C 下處理 1 小時(shí),或在 1000 °C 下處理 30 分鐘。密封時(shí)在空氣中加熱至850℃使其表面氧化,再加壓加熱至相同溫度。玻璃密封在一起,真空密封接頭應(yīng)為灰白色??煞ソ宇^允許烘烤至 450°C。當(dāng)接頭在200K以下工作時(shí)需要小心,可伐合金會(huì)改變結(jié)構(gòu),增加膨脹系數(shù)。
在科研生產(chǎn)真空器件可伐金屬玻璃封接的過程中,通過大量的工藝試驗(yàn)和三維數(shù)碼顯微鏡對(duì)比改進(jìn)前后的密封效果,證明上述措施可以有效避免真空器件用玻璃——可伐密封 氣泡問題的發(fā)生在一定程度上保證了真空器件科研和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。