m(ZnO)/m(B_(2)O_(3))质量比对低熔点封接玻璃Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO结构、性能与润湿性的影响

针对真空玻璃封接的性能要求,本文采用高温熔融法制备了一种针对真空玻璃封接的铋系非晶无铅玻璃粉,通过高温X射线衍射、粉末X射线衍射、拉曼光谱、差式扫描量热仪、热膨胀测试和扫描电子显微镜等测试方法,研究了m(ZnO)/m(B_(2)O_(3))质量比对Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO玻璃的网络结构、特征温度、热膨胀系数和封接温度的影响。结果表明,增加m(ZnO)/m(B_(2)O_(3))质量比可促进锌氧多面体由[ZnO_(4)]向[ZnO_(6)]转变,导致热膨胀系数降低,特征温度升高。当m(Bi_(2)O_(3))∶m(B_(2)O_(3))∶m(ZnO)质量比为80∶7∶13,玻璃具有较低的玻璃化转变温度T_(g)(371℃)和膨胀软化温度T_(f)(401℃),热膨胀系数为9.3×10^(-6)℃^(-1),封接温度为450℃,可满足真空玻璃封接对低熔点封接玻璃粉的要求。

铋酸盐封接玻璃的研究及其连接应用现状

无铅低温封接玻璃由于具有绿色安全、成本低、封接温度低等优势,被广泛应用于航空航天、电真空、集成电路等领域。在磷酸盐、钒酸盐、硼酸盐和铋酸盐等多种封接玻璃体系中,因铋与铅具有相似的性质特点,使得铋酸盐玻璃成为最有可能替代铅酸盐玻璃的绿色玻璃钎料。综述了铋酸盐玻璃的成分和性能调控、网络结构的研究现状,介绍了目前使用铋酸盐封接玻璃进行金属、陶瓷同质/异质材料连接的研究进展,最后对未来的发展趋势进行了展望。

真空玻璃封接撕裂机理的研究

0引言真空玻璃具有良好的隔热保温、隔声降噪、节能减排效果,在建筑门窗、幕墙、家电、汽车等领域有着广泛的应用。真空玻璃主要由平板玻璃和封接材料组成,通过真空加热炉加热至一定温度将封接材料加热熔化从而将两片玻璃焊接在一起。封接材料主要由银粉、低熔点玻璃粉、有机载体组成。银浆在玻璃基板上烧结后,焊接时会与焊接材料中的锡形成银锡化合物,从而使银浆层与焊带焊接牢固,达到密封的效果。在封接过程中玻璃基板和封接材料会产生热膨胀现象,导致封接部位在冷却过程中容易产生应力集中,应力超过玻璃或者封接层的许用应力,会导致玻璃或封接层的破裂与封接界面的断裂,发生漏气,影响其结合强度、气密性等可靠性和安全性而导致真空玻璃无法使用。

可伐合金预氧化工艺对金属-玻璃封接气密性的影响研究

可伐合金和硅硼玻璃是通过可伐合金表面的氧化物与玻璃互溶而紧密结合在一起的,因此可伐合金的预氧化工艺是金属-玻璃封接的关键工序,是直接影响金属-玻璃封接气密性的重要因素。基于空气预氧化方法分析预氧化温度、时间、曲线等工艺因素对可伐合金在空气中预氧化及封接外壳气密性的影响。结果表明,可伐合金在空气中的氧化层厚度随温度和时间单调增加,在500~550℃空气气氛中氧化15~20 min,可伐合金表面形成0.7~1.6μm厚的氧化层,金属-玻璃封接外壳可获得较高的气密可靠性。

基于响应面法优化航天电连接器的封接工艺研究

以电子玻璃为密封材料的航天电连接器在航空航天领域中得到了广泛应用。本文以电子玻璃密封航天电连接器的气密性为优化目标,对电连接器的封接工艺进行优化。以电连接器的漏率为响应目标函数,运用Box-Behnken试验与响应面分析,对封接工艺条件进行评价。建立二次多项式回归方程模型,对回归方程进行方差分析与系统性检验,并对封接温度、保温时间和氮气流量等工艺参数进行优化。结果表明,最佳封接工艺条件为升温速率10℃/min、封接温度944℃、保温时间32 min、氮气流量1408 L/h、降温速率10℃/min,该条件下航天电连接器的平均漏率为4.07×10^(-10)Pa·m^(3)·s^(-1),与回归模型预测值相符。玻璃与金属封接的机理为玻璃与金属的化学键合与物理啮合,以及玻璃与金属氧化物的良好润湿。

Na_(2)O对固体氧化物燃料电池用透辉石封接微晶玻璃性能的影响

本文设计和制备了以透辉石为主晶相的R 2O-RO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系封接微晶玻璃,用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的封接,研究了Na_(2)O含量(0%~10%,摩尔分数)对封接玻璃热膨胀系数(CTE)、析晶与烧结润湿特性的影响,表征了封接件在高温长时间热处理后玻璃与SUS403不锈钢的封接界面。结果表明,Na_(2)O可以显著改善玻璃的热性能,所制备的玻璃样品在封接温度范围内经热处理后可获得主晶相为透辉石(CaMgSi_(2)O_(6))的微晶玻璃。随着Na_(2)O含量增加,主晶相透辉石的晶相含量不同,微晶玻璃的热膨胀系数由未晶化前的8.22×10^(-6)K^(-1)提升至11.79×10^(-6)K^(-1),能够满足SOFC封装的热膨胀匹配。当Na_(2)O含量大于等于8%(摩尔分数)时,玻璃中析出高膨胀钙镁黄长石(Ca_(2)MgSi_(2)O_(7))晶相,不利于封接。将4%(摩尔分数)玻璃试样与SUS403高温封接后于850℃保温100 h,封接界面致密牢固无气孔,界面处存在Cr_(2)O_(3)层以及比封接玻璃本体更致密的透辉石薄层,这些致密层的存在有利于限制封接玻璃中Na^(+)向界面扩散。

封接玻璃(六)——玻璃和金属的基本封接工艺

金属材料的处理包括两部分:清洁处理和热处理。 1.金属材料的清洁处理 金属材料在与玻璃封接前都要先进行清洁处理,以除去金属表面的油脂、污物。一般清洁处理按下列步骤进行: (1) 机械净化 借助于机械摩擦来部分地除去材料表面的各种化合物(如氧化层)及粘附着的污物。常用的办法是用砂纸和细金属钨丝擦,有时也用肥皂擦洗。

高膨胀系数封接玻璃的研究进展

封接玻璃是一种用于连接、密封同种或异种材料的特种玻璃。近年来多种类、高质量金属间封接需求递增,要求开发更高膨胀系数的封接玻璃。详细介绍了线膨胀系数高于90×10^(-7)℃^(-1)的封接玻璃的国内外研究现状,分析了高膨胀系数封接玻璃的发展趋势。无铅结晶型封接玻璃可以达到更高的线膨胀系数,足以适配常用金属,无铅封接玻璃综合性能不亚于含铅封接玻璃,能够实现对含铅封接玻璃的替代,具有更大的发展优势。

电连接器用玻璃的封接工艺优化与连接机理

采用高温熔融淬冷工艺制备了电连接器用封接玻璃。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、氦质谱检漏仪(HEMS)、高温热膨胀测试仪(HTTE)等分析测试手段,优化研究了基础封接玻璃组成以及封接器件中玻璃-芯柱之间的制备工艺。结果表明,电连接器的最佳封接温度为950℃、封接时间为12 min、N 2流量为2.0 m^ 3/h、芯柱的抗压强度可达122 MPa。封接后金属表面层的化学键由单一的金属键逐渐变化为离子-共价键,通过金属键、离子-共价键、离子-共价混合键这一过渡区域使得玻璃-金属达到良好的连接。

硅电容差压传感器叠层静电封接工艺研究

差压传感器广泛应用于武器装备和工业过程控制。为了树立用户对国产品牌的信心,开发性能优异、拥有自主知识产权的差压芯片是非常必要的。为了解决差压芯片温度特性差、静压偏差大的常见问题,本文提出了一种电容式差压芯体双面叠层静电封接工艺设计方法,并对双面叠层静电封接的工艺参数:温度、电压、时间、表面光洁度、压力等行了优化,使其适合大规模生产。

第十五讲 真空工程封接技术

（上接2007年第4期第80页）3.2 陶瓷-金属封接形式陶瓷-金属封接的基本形式及其特点见表4.

一种金属-玻璃热失配多插针封接工艺研究

为解决隔离开关用接线端子部件在高温封接过程中玻璃炸裂及封接件气密性差等问题,采用不锈钢真空-正压封接工艺对不锈钢固定板和7对接线端子进行玻璃封接,研究了封接玻璃及工艺参数对封接件绝缘性及气密性的影响;并对封接模具进行了改进设计以控制接线端子的相对位置,通过试验对工艺参数和模具设计进行了验证。结果表明:采用高真空退火炉、TF-5玻璃,以及基于固定薄片结构的封接模具,在烧结温度为1 000℃(保温18min)、退火温度为550℃(保温15min)、氮气保护条件下,所得封接件的外观、绝缘性及气密性均满足使用要求。

低熔点微晶封接玻璃的应用研究

探讨低熔点微晶封接玻璃的技术要求和封接件的匹配封接条件，并给出部分低熔点微晶封接玻璃的性质和典型封接工艺。

氧化锆复合Bi_2O_3-BaO-SiO_2-R_xO_y玻璃封接材料性能研究

在玻璃中复合脊性骨料是固体氧化物燃料电池(SOFC)封接材料研究热点.实验选定在Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy(简记为BiBaSi)玻璃体系中复合10wt%～30wt%的ZrO2颗粒来改善玻璃在高温下的封接性能.结果表明,ZrO2复合BiBaSi玻璃后,复合体系热膨胀系数略有增大;随着ZrO2含量增多,复合封料适宜使用温度逐渐提高,从基体BiBaSi玻璃的720℃到BiBaSi-10Zr、BiBaSi-20Zr、BiBaSi-30Zr的780、860和900℃;氧化锆加入到基体玻璃中,一部分作为脊性骨料存在于玻璃相中,维持了高温封接要求的形状和尺寸;另一部分逐渐进入了玻璃网络中,促进玻璃结晶生成新的物相Bi4Si3O12;两种晶体相共存于玻璃相中,提高了复合体系封接的稳定性.通过改变氧化锆加入量,可以有效调控封接材料相关性能,满足SOFC封接要求.

锂/亚硫酰氯电池盖组玻璃封接常见问题分析

本文主要针对锂/亚硫酰氯电池盖组玻璃封接常见的问题进行探讨。通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等手段对玻璃的理化性能进行表征,对玻璃封接常见不良产生的原因进行了分析,并提出了改善建议。

SOFC封接材料及技术的研究进展

综述了SOFC封接材料的最近研究进展和SOFC封接技术:玻璃、玻璃-陶瓷封接和压力密封、活性金属硬焊等的特点,以及今后的发展方向。最后探讨了提高玻璃-陶瓷材料封接性能的可能途径。

真空玻璃用封接材料与封接技术

随着能源与环境问题的日益加剧,新型节能环保材料成为广泛关注的焦点。真空玻璃作为新一代节能玻璃,具有良好的隔热、隔声性能,决定其在节能环保领域有着广泛的用途。以真空玻璃用封接材料和封接技术为出发点,着重归纳总结低熔点玻璃材料和相关封接技术的研究进展,并简要介绍当前真空玻璃发展现状。结合当前研究中存在的不足,对真空玻璃未来的发展进行展望。优化新型环保无铅低熔点玻璃组成及性能,研发封接技术新方法、新工艺,提高封接质量、降低生产成本,将会成为真空玻璃未来研究的主要方向。

SOFC封接材料和封接技术

本文综述了国内外固体氧化物燃料电池(SOFC)用封接材料和封接技术的发展现状及趋势。指出各种封接方式的优缺点及其在不同国家、地区的发展情况。并根据SOFC的要求、技术特点以及我国的资源优势,提出合理有效的封接材料及封接方式,以促进SOFC在我国的发展。

β-锂霞石对Bi2O3-B2O3-ZnO系封接焊料封接粘结拉伸强度影响的研究

低温封接真空玻璃以降低退钢化效应是当前研究的难点问题,采用环保型封接焊料替代含铅焊料是热点问题,铋锌硼玻璃是最有希望替代含铅焊料的低熔点玻璃系统。将不同掺量(wt%)的β-锂霞石掺入到Bi2O3-B 2O 3-ZnO系封接玻璃中,制备封接焊料,通过十字交叉法测试在不同烧结温度下封接的封接粘结拉伸强度,研究β-锂霞石掺量、烧结温度对封接粘结拉伸强度、粘结层厚度的影响。结果表明:在410~430℃,β-锂霞石掺量为9%~12%时能明显提高封接粘结拉伸强度,其中410℃烧结时,掺量为9%的强度提高28%,达到1.19 MPa。β-锂霞石掺量6%~12%时,在410~450℃烧结温度范围,封接粘结拉伸强度随烧结温度变化小,有利于封接工艺的控制。随β-锂霞石掺量增加,封接界面处由明显的压应力转变为明显的拉应力,相应的封接粘结拉伸强度由低转变为高,再转变为低。在各烧结温度下粘结层厚度随β-锂霞石掺量的增加而增大,但未发现其与强度存在直接关联关系。

密封继电器推动球陶瓷封接技术应用

密封继电器推动球作为继电器产品中重要部件之一,在使用过程中推动球如存在磨损情况,则会导致产品出现失效风险。为了从根本上解决继电器推动球磨损问题,需将玻璃球更换为陶瓷球,产品质量和可靠性能得到有效保证。