玻璃与其它金属封接工艺研究

《玻璃与金属连接界面行为及力学性能研究》篇一一、引言在科技飞速发展的今天，玻璃与金属作为两种常见的材料，在各种工程应用中频繁地需要相互连接。

对于这种连接界面行为及力学性能的研究，不仅对现代制造业的进步具有重大意义，而且对提升产品质量、保障安全等方面也有着至关重要的作用。

本文将重点探讨玻璃与金属连接界面的行为特征及力学性能，为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、玻璃与金属连接界面的行为特征1. 界面结构玻璃与金属的连接界面结构复杂，涉及到两种材料的原子排列、化学键合等。

在界面处，由于两种材料的物理化学性质差异较大，往往会出现一些特殊的结构特征。

这些特征包括原子间的相互作用、化学键的生成等，对界面的力学性能有着重要影响。

2. 界面反应在玻璃与金属的连接过程中，由于两种材料之间的化学活性差异，往往会发生一些界面反应。

这些反应包括元素的扩散、化学反应等，对界面的微观结构和性能产生重要影响。

研究这些反应的机理和影响因素，对于优化连接工艺、提高连接质量具有重要意义。

三、玻璃与金属连接的力学性能研究1. 拉伸性能玻璃与金属连接的拉伸性能是衡量其连接强度的重要指标。

通过对连接件进行拉伸试验，可以了解其在不同应力作用下的表现。

通过分析试验数据，可以了解玻璃与金属连接的拉伸强度、延伸率等性能参数，为优化连接工艺提供依据。

2. 剪切性能剪切性能是评估玻璃与金属连接强度的另一重要指标。

通过对连接件进行剪切试验，可以了解其在剪切力作用下的表现。

通过分析试验数据，可以了解连接界面的剪切强度、剪切模量等性能参数，为实际应用中的连接设计提供参考。

四、影响因素及优化措施1. 影响因素玻璃与金属连接的力学性能受到多种因素的影响，包括界面结构、界面反应、连接工艺等。

其中，界面结构的稳定性、界面反应的速率和程度等都会对连接的力学性能产生影响。

此外，连接工艺的选择和参数设置也会对连接的强度和稳定性产生重要影响。

2. 优化措施为了优化玻璃与金属连接的力学性能，可以采取以下措施：首先，通过改进连接工艺和参数设置，提高连接的稳定性和强度；其次，通过研究界面反应的机理和影响因素，优化界面结构，提高连接的耐久性；最后，采用先进的检测技术对连接件进行检测和评估，确保其满足实际应用的要求。

电极塞钛合金玻璃封接工艺技术研究1. 引言1.1 研究背景电极塞钛合金玻璃封接工艺技术是一种用于制造微型电子器件的重要工艺技术，其应用范围广泛，包括微型传感器、微型电机和微型电容器等。

在这些应用领域中，电极塞钛合金玻璃封接工艺技术能够实现器件的封装与保护，提高器件的稳定性和可靠性。

随着电子器件尺寸的不断缩小和功能需求的不断增加，对电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的要求也越来越高。

开展对电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的研究具有重要的意义。

目前，国内外对该领域的研究还比较薄弱，存在许多问题有待解决，如工艺参数的优化、封接效果的提高等。

本文将结合研究现状，对电极塞钛合金玻璃封接工艺技术进行深入探讨，以期为该领域的研究和应用提供参考和帮助。

1.2 研究意义电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的研究意义主要体现在以下几个方面：电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的研究对于提高产品的性能和质量具有重要意义。

通过对工艺参数的优化和实验研究，可以有效地提高电极塞钛合金与玻璃封接的强度和密封性，从而提升产品的稳定性和可靠性，满足不同领域对材料性能的要求。

电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的研究还可以推动相关领域的交叉融合和创新发展。

电极塞钛合金与玻璃封接的结合将为各个领域带来新的应用前景，促进不同学科之间的合作和交流，推动技术的跨越式发展。

电极塞钛合金玻璃封接工艺技术的研究具有重要的理论和实践意义，有助于推动相关领域的进步和发展。

2. 正文2.1 电极塞钛合金的研究现状在材料制备方面，研究者们通过调整合金成分和工艺参数，成功制备出具有良好性能的电极塞钛合金材料。

借助先进的分析测试手段，对电极塞钛合金的微观结构和物理性能进行深入研究，为其应用提供了重要的理论支持。

在封接工艺方面，目前已经建立了一套完整的电极塞钛合金玻璃封接工艺流程。

通过优化工艺参数和控制封接温度、压力等关键因素，实现了电极塞钛合金与玻璃的高效封接，确保了器件的性能稳定性和可靠性。

《玻璃与金属连接界面行为及力学性能研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，玻璃与金属的连接在众多领域中得到了广泛应用，如建筑、汽车、电子等。

然而，由于玻璃与金属的材料性质差异较大，其连接界面的行为及力学性能一直是研究的热点和难点。

本文旨在研究玻璃与金属连接界面的行为及力学性能，为相关领域的应用提供理论依据。

二、玻璃与金属的连接界面行为1. 界面结构与性质玻璃与金属的连接界面主要由两种材料相互接触形成的，界面结构复杂且易受温度、压力等条件影响。

研究表明，连接界面的微观结构直接影响其力学性能。

界面结构中存在许多微小的孔隙、夹杂物等缺陷，这些缺陷对界面的强度和稳定性产生重要影响。

2. 界面相互作用玻璃与金属在连接过程中，会经历化学反应和物理吸附等相互作用。

化学反应使两者形成牢固的化学键合，而物理吸附则增强两者之间的结合力。

这两种作用在连接界面处相互作用，共同影响着界面的力学性能。

三、玻璃与金属连接界面的力学性能1. 强度与刚度由于玻璃与金属的弹性模量差异较大，其连接界面处容易出现应力集中现象，从而降低整体的强度和刚度。

研究表明，合理的连接设计、选用合适的连接材料等措施可以有效地提高连接界面的强度和刚度。

2. 耐久性玻璃与金属的连接界面在长期使用过程中，会受到环境、温度等因素的影响，导致其性能逐渐降低。

因此，研究连接界面的耐久性对于保证其长期稳定性和可靠性具有重要意义。

四、实验方法与结果分析1. 实验方法本文采用拉伸试验、硬度测试、扫描电镜等方法对玻璃与金属的连接界面进行实验研究。

通过拉伸试验可以了解连接界面的强度和刚度；通过硬度测试可以了解连接界面的硬度分布；通过扫描电镜可以观察连接界面的微观结构。

2. 结果分析实验结果表明，合理的连接设计和选用合适的连接材料可以有效提高玻璃与金属的连接强度和刚度。

同时，通过优化界面结构、减少缺陷等措施可以提高连接界面的耐久性。

此外，实验结果还表明，在特定条件下，玻璃与金属的连接界面可以形成稳定的化学键合和物理吸附，从而提高其整体性能。

玻璃金属封接工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊玻璃金属封接工艺。

这玩意儿啊，就好比是搭积木，得把玻璃和金属严丝合缝地拼在一起，可不是件容易事儿呢！玻璃，那可是个硬脾气，脆得很，一不小心就碎了。

金属呢，又有自己的个性，各种材质特性都不一样。

要把它们俩凑一块儿，那可真得有点绝招才行。

你想想，要让玻璃和金属亲密无间地结合，得考虑多少因素啊！温度就是个大问题。

温度太高了，玻璃可能就化了；温度太低了，金属又不乐意和它黏糊。

这就像两个人谈恋爱，得找到那个最合适的相处温度，才能甜甜蜜蜜嘛！还有啊，封接的过程就像一场精细的手术。

得小心翼翼地操作，不能有一点儿马虎。

选什么材料来做这个“媒人”也很关键呢。

就好像给两人牵红线，得找个靠谱的才行。

在实际操作中，那可得瞪大眼睛，仔细盯着每一个环节。

从准备材料开始，就像准备一顿丰盛的大餐，每样食材都得精挑细选。

然后是处理玻璃和金属的表面，这就像是给它们洗脸打扮，得弄得干干净净、漂漂亮亮的。

接着就是关键的封接步骤啦！这时候啊，就感觉自己像是个神奇的魔法师，要把玻璃和金属变到一起去。

手法要稳，心思要细，稍有不慎，可能就前功尽弃啦！封接好了还不算完事儿，还得检查检查质量。

这就像考试结束后要检查一遍试卷一样，看看有没有漏洞，有没有瑕疵。

要是有问题，那可得赶紧想办法补救。

说起来，这玻璃金属封接工艺虽然有点麻烦，但它的用处可大了去了。

从我们日常生活中的各种小物件，到高科技的设备，都离不开它呢！它就像一条隐形的纽带，把玻璃和金属紧紧地联系在一起，让它们共同发挥作用。

你说，这是不是很神奇？是不是很有意思？咱可别小看了这门工艺，它背后蕴含着无数人的智慧和心血呢！所以啊，当我们看到那些精美的玻璃金属制品时，可别忘了这背后的故事，这背后的努力啊！总之呢，玻璃金属封接工艺就是这样一个充满挑战又充满魅力的领域。

它需要我们有足够的耐心，有精湛的技术，还得有对它的热爱。

只有这样，我们才能在这个领域里闯出一片天，创造出更多更美好的东西！你难道不想试试吗？。

《玻璃与金属连接界面行为及力学性能研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，玻璃与金属的连接在许多领域中得到了广泛的应用，如建筑、汽车、电子设备等。

由于玻璃与金属在物理和化学性质上的显著差异，其连接界面的行为及力学性能研究显得尤为重要。

本文旨在探讨玻璃与金属连接界面的行为特征及其力学性能，为相关领域的应用提供理论依据。

二、玻璃与金属连接界面的行为特征1. 界面结构分析玻璃与金属的连接界面结构复杂，主要由玻璃相、金属相以及它们之间的过渡区组成。

过渡区的形成是两种材料在连接过程中相互作用的结果，其结构和性质对整体连接的强度和稳定性具有重要影响。

2. 界面相互作用在连接过程中，玻璃与金属之间会发生一系列的物理和化学相互作用。

这些相互作用包括扩散、化学反应等，对界面结构和性能产生重要影响。

同时，这些相互作用也会影响两种材料之间的结合强度和稳定性。

三、力学性能研究1. 拉伸性能玻璃与金属连接的拉伸性能是评价其力学性能的重要指标之一。

通过拉伸试验，可以了解连接界面的强度、韧性和断裂模式。

研究表明，合理的连接设计和工艺参数可以有效提高连接界面的拉伸性能。

2. 疲劳性能在实际应用中，玻璃与金属连接结构往往需要承受循环载荷的作用。

因此，研究其疲劳性能具有重要意义。

通过疲劳试验，可以了解连接结构在循环载荷作用下的性能退化情况，为优化设计和提高使用寿命提供依据。

3. 冲击性能冲击性能是评价玻璃与金属连接结构抗冲击能力的重要指标。

通过冲击试验，可以了解连接结构在受到外力冲击时的响应和破坏模式。

这对于提高结构的安全性和可靠性具有重要意义。

四、研究方法及实验结果分析1. 研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法。

首先，通过理论分析探讨玻璃与金属连接界面的行为特征；其次，利用数值模拟方法对连接结构的力学性能进行预测和优化；最后，通过实验研究验证理论分析和数值模拟结果的正确性。

2. 实验结果分析通过实验研究，我们发现在合理的连接设计和工艺参数下，玻璃与金属的连接界面具有较高的强度和稳定性。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟可伐合金与玻璃封接工艺的优化实验金属与玻璃封接广泛使用于微电子金属封装、继电器、接插件、太阳能真空集热管等有真空气密性要求的场合,其中匹配封接大都采用可伐合金和高硅硼硬玻璃;但玻璃与可伐合金并不浸润,是通过可伐合金表面的氧化膜与玻璃的浸润融合实现气密封接的. 在实际生产中首先将可伐合金在高温湿氢中脱碳除气,然后对可伐合金表面进行预氧化处理,最后将可伐合金引线和底盘与玻坯装架在一起,在高温惰性或微氧化气氛中实现玻璃与可伐合金的紧密结合. 国内外大部分学者把对金属-玻璃封接的研究主要集中在对可伐合金氧化的研究,而有关封接(熔封) 工艺的研究则真空技术网较少报道.熔封工艺参数主要包括熔封气氛、熔封温度和熔封时间,三者相互关联不能孤立对待. 有关熔封气氛对封接性能影响的认识存在某些分歧,有的认为熔封应在惰性或弱氧化性气氛中进行,也有的认为应在还原或弱还原性气氛中进行. 应该指出,熔封气氛是非常重要的,可伐合金在预氧化工艺后表面生成的氧化膜的成分和厚度,很可能在高温进行熔封的过程中由于气氛的不同而改变. 因此,选择熔封气氛时尽可能保证氧化膜的成分和厚度在封接过程中不会发生显著的变化,否则也失去对可伐合金进行可控氧化的意义. 熔封温度对封接性能影响也很大: 如熔封温度过低,玻璃黏度大,流动性不好,则难于填平封接区;而熔封温度过高,玻璃容易沸腾,在封接界面形成气泡,降低封接强度和气密性. 在相同的熔封气氛下,熔封温度与熔封时间对封接性能相互影响,需要根据产品结构、装配方式、几何尺寸而定. 通常来说,温度高,时间可短;温度低,时间则可长. 鉴于目前国内玻璃-可伐合金封接件的生产厂在使用同种硅硼硬玻璃时,熔封温度和熔封时间差异较大(900～1 030 ℃10～120 min) ,而且熔封环境也不尽相同,导致熔封气氛的性质不。

玻璃与金属的封接方式有两种：匹配封接和压缩封接。

匹配封接是选用膨胀系数比较接近的玻璃和金属，在高温封接后的逐渐冷却过程中使玻璃和金属收缩保持一致，从而减少由于玻璃与金属收缩差而产生的内应力。

压缩封接是指选用的金属材料的膨胀系数比玻璃膨胀系数大，在封接冷却时由于金属收缩比玻璃收缩大，从而使金属对玻璃产生一个压应力(利用玻璃承受抗压能力远大于抗拉能力的特性)，以此达到封接目的。

目前的压缩封接工艺还有待完善。

封接所选取的材料和控制参数都有待进一步探讨,而且采用压缩封接存在电性能较差的致命弱点。

石英玻璃与金属封接工艺的研究4第l2卷第1期1093年3月内窖摄要;介绍了石英玻璃与金属封接的工艺.绪出了封接方法和一些实结果.还介绍T真空燕镀金属的工艺.摄象系统fI已经获得主题词.要塞率一.在微弱紫外光和低照度电视为了满足微弱紫外光和低照度电视摄象系统的要求,现已研制了宽光谱紫外摄象管.但是,摄象管的球面石英玻璃面板.必须直接而无过渡地与金属零件封接在一起.众既周知.这是高难度非匹配封接.因为一般金属材料的膨胀系数约为石英膨胀系数的l5倍左右,两者相差很大,不能采甩常规的封接方法和结构.为了实现石英玻璃面板与金属零件直接封接,设计了精密结构,并采用特殊的封接工艺使封接后的石英面板组件,能够经受制管工艺中连续48h300~C以上的烘烤和多次热冲击而使整管气密性可靠,结构牢固.一,右美金属化工艺石英在还原性气氛中不能长时闯承受iQoo~C以上的高温,否则会产生再结晶,使强度下降.以至于发生龟裂.因此,石英的金属化不能采用象陶瓷那样用高温烧结的方法.为了解决这个问题,曾先后试验了低温金属化法”和”铝酸锂金属化法”稚没有得到满意的结果.后来.参考美国专利的石英金属化法(US3115957,USsz02493,US3281i74一l972)并结合具体情况,经反复实验摸索出一种工艺简单,金属化强度较高,在金属化过程中石英面板只承受300~C～400℃的高温,而成品率高的新工艺——真空蒸徕石荚金属化工艺.1.原理厦特点该工艺是将退火温度较高的钛,钼丝,在高真空的气氛下,以蒸气的形式凝聚在石英玻璃表面上,获得一层以分子或原子状态排列的,象电镀层一样的金属化薄膜由于钛的活性很强所以钛的金属化层与石英牯接很牢固,而钼层覆盖在钛层的上面,形成一层导电层.因金属化层非常薄.而钛与钼又是以分子或原子状态排列的.所以不必担心金属化层与石英的膨胀系数相差很大,而使石英面板炸裂,也不会出现金属化层与石英粘结不牢而脱落的现象..●●因衄,在金属化层上再电镀一层镍,便可同各种形式的金属零件封接.I2.石英垃璃片的处理.石英一碳化硅砂轮切割一3o2金刚砂磨平一汽油去油一丙酮去油一氢氟酸中泡lmin一自来水冲洗一酒精脱水一烘干.1992年9月15目收到,第一作者的邮政缟~210016究干研一接封属奇撕金王英石李朝术等石英玻璃与金属封接工艺的研究53.真空蒸涂蒸沫采用普通真空镀膜机,机内有两对电极,一个底盘加热小电炉,一个低电压,大电流的调压器.利用底盘加热电炉,将石英件加热:~300~C～400℃,保温一段时问,待真空度达到3.99×10Pa以上,开始依次蒸涂金属.(1)蒸涂纯钛将钛的细丝绕在@2mm的两根钨丝上,然后固定在一对电极上,通电加热钛丝,使钛丝蒸气化,样板电阻从..到500oC~N可.这里所指的样板电阻,是放在炉内用来控制蒸涂层厚度的一块长为20mm,宽为10mm,厚为2IIlIIl的玻璃片.片的两端各蒸上宽为5mm的银层,用锡纸包上,再用两个铜央固定,并引出两根导线,接在炉外的一个欧姆表上,如图1所示蒸沫前玻璃片是绝缘体,欧姆表上的指示为o..在蒸涂过程中金属蒸气逐渐凝聚在石英表面上,也同样凝聚在样板电阻上.欧姆表的指针将由o.缓慢下降,当降到指定数值时,便迅速切断电源.用这种方法可相对控制蒸涂层的厚度.(2)蒸铝将1.0～1.2mm的铝丝3根固定在另一对电极上,当蒸完钛后,迅速换挡,使钼丝通电蒸发,当欧姆表指针由5000~降到30O以下时,便可切断电源.待冷却后,即可把石英件取出.整个金属化过程约为5～8min(3)镀镍为了使焊料流散良好,在金属化层上再电镀一层镍,厚度为1～21TI.选用镍的另一个原因是使镍和铝不形成合金.=,石英与塑性金属的封接当在石英的表面获得金属化层以后,石英与金属的封接就变成了钎焊的问题.因为石英的膨胀系数很低,没有任何一种金属毹与它匹配,所以,石英与金属的封接是非匹配的.因此,基金属的选择应是塑性良好的.这样,金属的塑性变形就可以用来缓冲石英与金属膨胀系数不一致而产生的应力.这里应当注意的是,选择的基金属不能与金属化层生成合金,否则将破坏金属化层,增加基金属的非可塑性,使石英炸裂或降低封接件的热冲击性能.只有银和锕是比较理想的塑性金属,并不和金属化层生成台金.采用的银铜焊料为(Ag?Cu=72:28).由大量的封接结果表明,焊料过多,封接件的热冲击性能下降;焊料过少,不容易保证气密.通常采用厚度为0.1mill的银铜焊料片,约占封接面的2/3较为适宜,夹封如图2所示.将外径为4,20～40ram,厚度为3.O～3.51Elm的石英管切割,磨平,清洗,用上述真空蒸涂{盎金属化后,甩厚度为0.2～0.4ram的银片和无氧铜片作基金属.选用银铜焊料(厚度为0.1IllI’D..占封接面的2/3),然后.把封接件放入真空炉中进行焊接.真空度为4X10.Pa,升温过程中,真空度不低于 1.3x10～Pa,封接温度为80023,保温1至2min.封接的结果表明.0.20.4into厚的银,铜片与石英的夹封结构,气密性均能达到漏气速率Q≤100Pa?L/s.并能通过50023至室温3～5次热冲击试验.’用应力仪观察封接件的应力,发现应力较大的,封口附近石英呈现橙黄色,并且随垒属厚度的增加而增大.如果,将金属件封接前预先退火.封接后缓慢降温,则应力会相应减少真空与低温第l2卷第1期笔者将银和铜在相同条件下作了比较,发现银封接件的应力比钢封接件的应力要小些,这可能是银的塑性比铜的塑性好一些的缘故.图1样板电阻1一银膜}2一铜夹图2夹封示意图此外,也曾做过以铜可伐和可伐为基金属的夹封试验.封接结果不太理想,石英均在离封口1～21”111”11处断裂.其原因是铜可伐与可伐的塑性较羞,石英的抗剪强度又低的缘故.由此可知,在夹封结构中,选择塑性良好的基金属,是非常必要的.三石英与金属的预应力封接石英在某些性能方面比其它介质材料具有明显的优越性,是宽紫外摄象管,超高频电子器件比较理想的能量输入输出窗材料.困膨胀系数很低,而一般电真空常用的金属,如铝,可伐,无氧铜等,膨胀系数比石英高十几倍以上,给石英与金属的窗封带来很大的困难.1.预应力封接结构原理石英具有较高的抗压强度(8000～10000k/cm:),但承受拉应力和剪切应力的能力很差,约为抗压强度的1/;一1/to.就膨胀系数而言,石英的膨胀系数为0.54X10～.可伐(瓷封一号)的膨胀系数约为8.2X10(600℃),是石英的十五倍左右.假定以银铜为焊料,采用滑配台的可伐与石英的窗封结构,封一个~50mm左右的窗,那么封接就可能出现如下情况:1)可伐的膨胀系数比石英犬,高温时间隙大.焊料填不满间隙,不能完成气密封接I2)如果采用过量焊料,高温时填满封接闯隙,降温后在石英上产生很大的机械应力,而使石英件炸裂;3)即使该件封接成功.当试件受热冲击时,可伐和焊料层的膨胀比石英大,石英受很大的张应力而炸裂.所以,若想获得石英与可伐的理想封接,必须满足如下条件t1)要保证台适的焊料闻隙.以~53mm窗封为倒,直径间瞰为0.1—0.2ram为适宜?间隙过大石英容易炸裂.间隙过小封接强度降低I2)热冲击时,石英圆片应始终受径向压应力.而不受拉应力和剪切应力l3)为了减少垂直方向的应力.应尽量减步垂直方向的焊缝.使石英和可伐的接触为线性接触.如果石英片较厚.可以把石英片磨成倒角.先计算可伐圆筒在8Oo℃时膨胀后的直径尺寸.以内径为~53mm的可伐圆筒为倒.D为8o0℃时可伐内径;r.为常温时可伐圆筒内半径;’o为温度8OO℃;Ko 为可伐8OO℃时的膨胀李朝木等石英玻璃与金属封接工艺的研竞7系数.D=2(rD+loKDr.)=53.34rJ]m由上式可知,假定把石英在800℃时的膨胀值忽略不计,选取直径封接间隙为0.2ram,那么,石英圆片应磨成寸,53.14ram才较为合适.按上述尺寸设计,焊料熔化之前,石英片靠重物压力被压入可伐圆筒内,封接完毕后,降温时可伐便紧紧压在石英上,使石英主要受径向压应力.当封接件受500’~C热冲击时,可伐的膨胀值仍然在它的弹性限度之内,石英与金属的封接不会出现炸裂和漏气的现象2.石.英窗片的金属化石英窗片的金属化,采用真空蒸涂金属化工艺.将石英片清洗后,装入炉内.为了增加金属化的牢固性,先将石英片用铝丝预热(使钼丝通电,而不让其蒸发),温度约为300X]一400’~C,加热时间为3—5rain即可.在金属化过程中,石英窗片要缓慢转动,使侧面各处蒸发均匀.蒸钛时样板电阻值应从∞至500Q左右,蒸铂时样板电阻值应从500Q 到100左右.为了增加焊料的流散性,在金属化层上再电镀一层薄的镍膜,厚度为2p.m 左右3.封接工艺窗封用的金属圆筒采用可伐(瓷封1号),制成内径为寸,53±0.04ram,厚度分为0.3,0.6mm两种,石英片磨成直径为毒53.tSm.m,,厚瘥为2—3133.133.,并磨成倒角.先用银铜焊料(Ag:C11=72:28),厚度为o.1in[1l,宽为6—mm围一周.然后,把封接件放入真空炉中,待真空度迷4x10Pa时开始升温,在升温中真空度不应当低于1.3x10-=Pa,封接温度为800X]一820”C,保温3min.石英与可找封接.如图3所示.装架前先将可伐筒的端面做一个喇叭型倒角,将石英圆片预先压入1/2,然后放入炉内,在可伐圆筒上加一个400F:,左右的重物石英玻璃面板与可伐封按成功的样品出炉后,焊料流散很好,检漏后漏气速率为Q≤10Pa?t,/s.经热冲击500”C至室温3—5次,不炸不漏,漏气速率仍然保持为Q≤1oPa?L/s为便于石英窗与可伐的封接设计,绘制了石英窗封预应力结构设计曲线,如图4所示.2图8石英宙与可伐封接示意图图4石薨窗预应力封接结构设计益线1一可伐倚}2一重托,B一导轨,4一石英片}5一银镯焊料,6一垫圈真空与低温V acuum&Cryogenics第12卷第1期1998年3月叶高能离子辐照引起薄膜附着力的增强及其界面物理化学效应杨得奎范垂祯(兰州物理研究所)TB;罗.内窖摄耍,在核阻止本领为主的能区范围内(十到几百千电子伏).离子注八或轰击会引起原子混合,以改善不同材料的界面之间的结台,这已为大家所熟知.近年来发现,高能离子辐照在电子阻止本领为主的条件下,同样能够改善材料界面之间的结台强度?由于电子阻止作用诱发的界面结合强度变化的机理与核阻止作用不同,对此现象的研究不仅涉及核物理基础,材料科学,表面与界面物理化学等学科的广泛问题.而且对提高薄膜的可靠性,寿命,开拓薄膜的应用领域具有重要的实际价值.讨论了近年来高能离子辐照引起界面物理化学变化的实验,理论研究的结果和进展?,,,//.7主墨饵.薄厦,附着力,高能离子,辐照.奇1口~,,,,_—～异种材料之间粘接是一个古老的问题,对大块材料界面之间的粘接多采用粘接剂,即加入第三种材料.随着工业技术的发展,薄膜材料越来越引起人们的重视.而薄膜与基底材料之间的结合强度是关键性能参考数之一.在这种情况下,采用上述粘接剂往往是行不通的近二十多年来随着薄膜科学技术的发展.人们在改善薄膜附着力方面进行了广泛的研究一般来说.提高薄膜与基底之问的附着力的途径大致分为以下几种I(1)在薄膜与基底之间填加过渡薄膜层.如在氧化铝上镀Au膜时.先在氧化铝表面上沉积一层cr或NiCr合金.再镀Au膜(2)将基底表面进行专门处理.如化学清洗,能量离子轰击清洗,等离子体刻蚀等需要强词的一点是.基底表面的清洁处理总的来说对提高薄膜的附着力有明显的作用1992年9月27日收到,作者的邮政编码730000由图4可直接读出预应力结构设计时所需要的石英片的附加尺寸图4中虚线表示对应于不同直径的金属件在800~C时的实际尺寸;实线为考虑高温下的焊料间隙,石英片直径应附加的尺寸例如,金属圆筒内径为~50mm的窗封结构.石英片的附加尺寸从图上可查为0.13ram.所以.石英片的实际加工尺寸应为50ram4-O.13mm=50.13mm.本曲线只适用于可伐1号.而在~30mm以下的窗封结构不必采用预出力封接结构采用滑配合即可.笔者封接过~25mm和9mm的石英与可伐的窗封.均采用滑配合,获得了成功的封接.其漏气速率为Q≤10.Pa?L/s.经热冲击500~C至室温3—5次,不炸不漏,漏气速率仍然保持沩Q≤10.PaL/s.石英与可伐l号的封接,用蒸涂金属化预应力封接结构有很高的成品率。

玻璃-金属封接工艺的封接材料与接头形式(1)玻璃-金属真空密封接头对膨胀系数匹配的要求, 决定于接头形状、金属的塑性以及退火方法等。

玻璃与金属间的封接质量决定于金属氧化物层。

金属氧化物溶解在玻璃内并对金属产生很强的粘附作用。

氧化物层有些是在封接过程中产生的, 有些则是在封接前预先氧化处理形成。

封接前, 金属必须彻底除气, 否则在接头的玻璃内会出现气泡, 造成接头漏气。

匹配封接要求玻璃和金属间的膨胀系数值相接近, 设计时应仔细检查从室温到玻璃软化温度整个区域内的膨胀特性曲线。

如图2 所示,玻璃直到退火温度, 膨胀曲线近似是直线, 然后则明显增大。

纯金属在同样温度范围内几乎是线性的, 更高温度时并不明显增大。

对膨胀特性作比较发现,有几种金属能和玻璃封接而不会产生很大的应变。

例如, 钨和钼能和特别研制的硼硅玻璃封接。

钨的膨胀系数是44.5 乘以10-7℃21(0℃～500 ℃),能和DW-21 玻璃或7720 玻璃封接。

钼的膨胀系数是54. 4 乘以10-7℃21 能和DM-305 或7052 玻璃封接。

这种封接限于金属的丝料或引线, 玻璃处于压应力状态。

通常总是在引线的封接部位先烧上玻珠使封接容易并避免引线过度氧化。

玻璃-金属匹配封接常用的封接材料主要有: 铁合金(镍钢) , 通过改变镍的含量从35%到65% , 膨胀系数连续地变化, 这样便能获得恰好与真空玻璃相匹配的合金。

这些合金的膨胀系数在磁转变点(居里点) 增大, 这更有利于匹配退火温度下的玻璃为。

典型合金的膨胀特性曲线如图2 所示。

镍钢内镍含量少, 膨胀系数变小, 居里点也降低。

若要居里点高于400℃, 镍含量就必须大于44%, 这样膨胀系数便大于70 乘以10-7℃21, 这只能和软玻璃封接。

例如,50%N i250%Fe 合金, 膨胀系数约90 乘以10-7℃21 , 居里点约500℃, 能和DB-401玻璃或0120 玻璃匹配封接。

为了改善接头的真空密封性, 常常添加少量铬(0.8%～6%)。