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      12. 真空密封航空插頭封接工藝的流程




        真空密封航空插頭封接一般是由多種氧化物經高溫熔解而形成的均勻非晶態物質。原料有氧化物、碳酸鹽、和其他類型的先驅體,前提是它們最終將分解成為玻璃要求的氧化物。

        為了縮短高溫熔煉時間,原料的混合均勻度變得十分重要。熔煉溫度必須高到所有原料都形成氧化物,并且讓各種離子短程擴散,獲得成分的均勻性。玻璃熔體可直接冷卻到其可熱加工的工作溫度以上,形成不同形狀的玻璃塊體。通過冷機械加工和退火處理,最終形成玻璃燒結氣密封電連接器產品。

        但封接用的玻璃珠一般尺寸較小,不適合用玻璃塊熱加工的方法來制備。玻璃珠的制備方法實際上是基于陶瓷粉燒結技術或粉末冶金的方法。為了便于自動化制備玻璃坯體,球磨后的較細玻璃粉需要變成球形的,顆粒較大的玻璃造粒粉,其工藝通常用噴霧干燥造粒技術。

        ?造粒粉和玻璃坯體含有工藝要求的各種有機物(分散劑,粘接劑,增塑劑,其他添加劑),因此需要通過加熱燃燒的方法去除添加的有機物,接著讓玻璃粉在其玻璃軟化溫度附近進行燒結,形成所要求的形狀和尺寸,并具有一定強度的玻璃珠。

        玻璃燒結真空密封電連接器一般是在鏈式封接爐中進行的,它含有幾個溫區,使封接件經受預熱,恒溫和冷卻的過程。最關鍵的是爐內的氣氛控制,通常用某種混合氣體(還原氣氛或中性氣氛),保證金屬表面有適當的氧化層,不產生滲氮或滲碳現象,同時保證玻璃不被還原。

        玻璃與金屬表面氧化層的浸潤,以及封接件的緩慢冷卻是保證封接質量的關鍵。金屬預氧化和玻璃封結可在同一封接爐中按次序進行,即金屬組件不需事先預氧化就和玻璃坯在石墨夾具上裝配好,然后在爐中的低溫段(玻璃未熔化之前)通入氧氣,氧化金屬件,緊接著在氮氣保護下升溫到封接溫度,立即封接。

        需要指出的是,燒結和封接的概念是有區別的,燒結是無機材料內部固相和固相或固相和液相之間的反應;而封接是完全玻璃液相與金屬相之間的反應。封接的粘度比燒結的粘度低,即封接的溫度高于燒結的溫度。




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