严酷环境条件下玻璃-金属封接电气贯穿组件关键技术研究

本文采用玻璃-金属封接技术完成一种电气贯穿组件的结构设计,根据工艺特点针对导体、玻璃及外壳进行材料选型,采用有限元方法建立组件数值计算模型,基于此模型计算出组件在正常运行时的温度场分布,判定材料选择的合理性。同时,选取部分样件密封结构开展环境及力学类试验,验证了组件密封结构的可靠性;针对组件整体开展了热老化及辐照老化试验,试验验证了组件在长期高温、高压及高辐照剂量使用环境下具有良好的适应性。

玻璃-金属封接技术

玻璃 金属封接按玻璃与金属两者间的膨胀系数差异 (即Δα)分为匹配封接和压力封接 ,它广泛应用于电池、电子、汽车、医疗、照明等行业。不同类型的玻璃 金属封接对金属材料及玻璃的要求将被讨论。对匹配封接 ,两者间的膨胀系数之差应小于 10 % ,而压力封接则要求细而薄的弹性金属。封接材料的选择及相应工艺参数的匹配对玻璃 金属封接件的质量好坏起着很重要的作用。封接工艺包括对温度、封接时间、氧化膜的厚度、保护气氛等的控制。

玻璃与金属封接研究进展

阐述了玻璃与金属封接方法中研究最多理论较成熟的匹配封接及封接速度快、效率高、能实现大尺寸封接的激光辅助封接技术;较全面地介绍了匹配封接过程中保温温度、保温时间、封接气氛、氧化层、粗糙度对玻璃金属润湿性的影响,显微组织对封接件强度的影响以及提高封接件质量的工艺方法;阐述了连续激光、短脉冲激光、超短脉冲激光在玻璃与金属封接上的应用及激光焊接机理,并指出配合机器人使用的激光辅助封接今后在大块玻璃与金属封接方面有很强的实用性。

活化钼—锰法陶瓷—金属封接研究的进展

介绍了钼–锰(molybdenum–manganese,Mo–Mn)法陶瓷–金属封接工艺、陶瓷–金属封接结构、陶瓷一次金属化机理。在描述双毛细管修正模型的基础上,讨论了活化Mo–Mn法中玻璃相迁移方向。结果表明:金属化层中,玻璃相以向陶瓷体中迁移为主;陶瓷体中,玻璃相以向金属化层中迁移为辅。回顾了国内外活化Mo–Mn法陶瓷–金属封接研究的进展。最后,展望了活化Mo–Mn法应用于高纯、复合、非氧化、等静压和多孔陶瓷的发展前景,认为采用活化Mo–Mn法制备的封接件的服役性能及力学行为有待进一步研究。

工艺条件对玻璃—金属封接件性能影响分析

研究了530℃退火时的保温时间、降温速率以及不同玻璃厚度与金属外壳径向厚度比对玻璃-金属封接件内部残余应力的影响,通过ANSYS软件进行分析优化并制作了样品。结果表明,当退火温度为530℃、保温40 min、然后以4℃/min降至室温,玻璃厚度与外壳径向厚度比为4时,测得封接件的残余应力较小,并得到质量较好的实物工件。

金属化层表面状况的不同处理方法对陶瓷金属封接强度的影响

针对陶瓷金属封接,分别采取了打磨法和酸洗法两种不同的方法对陶瓷金属化层的表面状况进行处理,得到了两种不同的表面状态。利用划痕测试法,分析比较了两种方法制备试验件表面的电镀镍层的结合力情况。进行抗拉实验,研究比较了采用两种不同方法处理后的陶瓷抗拉试验件的封接强度。研究表明,酸洗法对金属化陶瓷表面的处理可以使金属化层得到更为良好的表面状态,是一种可以提高陶瓷金属封接强度的有效可行的方法。

高温集热管玻璃-金属封接技术研究现状

高温集热管是槽式光热发电的关键核心部件,其性能将决定光热转换效率。高温集热管要求玻璃-金属封接部位具有气密性好、封接强度高、封接处应力小和抗热冲击性能好等特性。以高温集热管的玻璃-金属封接的材料、结构、工艺为出发点,总结了其对高温集热管性能的影响,以期推动槽式光热发电事业发展。

我国陶瓷—金属封接技术的进步

受到广泛应用的陶瓷金属化和封接技术在中国取得了很大的进步。例如:已经能很好的对高Al2O3陶瓷与多种金属进行结合。本文对我国陶瓷金属化和封接领域技术进步与不足也进行了某些评论。

陶瓷-金属封接技术的可靠性增长

综述了陶瓷-金属封接技术可靠性的重要性及其相关影响因素。着重指出,金属化层显微结构应均匀一致,活化剂的膨胀系数应处于Mo金属和Al2O3瓷两者之间。提出需金属化的陶瓷表面的粗糙度应综合考虑,其数值以为宜。在金属-陶瓷平封(包含夹封、立封)结构中,应充分利用配匹封接。

陶瓷-金属封接二次金属化研究

本文采用显微结构的分析方法和性能测试手段,以二次金属化层为研究对象开展工艺试验,对陶瓷-金属封接工艺进行了新的探讨。分析结果表明采用电镀Cu作为二次金属化层方案是可行的,并且提出了取消二次金属化层的建议。

陶瓷-金属封接质量和可靠性研究

综述了我国陶瓷 金属封接质量以及可靠性的现状和重要性。通过研究陶瓷金属封接件的显微结构和断裂模式 ,分析了几种产品缺陷及其影响因素 ,并提出了一些改进陶瓷 金属封接质量与可靠性的建议。

21世纪陶瓷—金属封接技术展望(上)

综述了 2 1世纪陶瓷—金属封接技术的展望 ,着重叙述了电子器件用高热导率材料 ,真空开关管的技术发展对该技术的需求 。

粘合剂在陶瓷-金属封接技术中的应用

研究改进了目前丝网印刷膏用的粘合剂,运用双毛细管模型解释了封接强度增加的原因,粘合剂成分直接影响陶瓷金属封接质量,其中溶剂对陶瓷-金属封接强度起着重要作用,起粘和作用的乙基纤维素只影响涂敷后金属化涂层的强度。

活性法陶瓷-金属封接工艺的新进展

综述了活性法陶瓷-金属封接工艺的新进展,强调指出:返烧经研磨的瓷件,用活性法同样可以得到高质量的陶瓷-金属封接件。

陶瓷-金属封接的化学镀镍工艺

讨论了陶瓷-金属封接中化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别

陶瓷-金属封接生产技术与气体介质——降低封接成本的一种有效方法

叙述了气体介质在陶瓷 金属封接技术中的重要性 ,提出增加工作气体中的N2 含量可以增加其安全生产指标、降低封接成本 ,并保证金属化质量。

陶瓷-金属封接技术应用的新进展

综述了最近几年来陶瓷-金属封接技术的进展,包括在固体氧化物燃料电池,惰性生物陶瓷的接合,高工作温度、高气密性、多引线芯柱以及半透明Al_2O_3瓷用于金属卤化物灯中的封接工艺等。特别强调了随着应用领域的不同,陶瓷-封接组件的多种性能都需要不同的提高。

韩国氧化铝陶瓷—金属封接的研究

叙述了采用光学显微镜，扫描电镜、Ｘ射线衍射等分析方法对韩国的氧化铝陶瓷的显微结构及其与金属封接技术进行的初步分析和研究；讨论了显微结构及其与金属封接技术有关的问题。

石英玻璃与金属封接技术进展

该文介绍了石英玻璃与金属封接技术,包括:过渡玻璃封接法、钼箔非匹配封接法、环形钼箔和多层铜箔封接法、 石英与铜焊接法、石英玻管与钨杆直接封接法。文章重点介绍了使用最普遍的钼箔封接法中存在的问题以及如何选择既符合环 保要求又方法简便的延长封接使用寿命的方法。