玻璃與可伐合金等金屬玻璃陶瓷低溫封接玻璃粉

可伐合金與玻璃封接廣泛運用于微電子金屬封裝、繼電器、接插件、太陽(yáng)能真空集熱管、激光器等有氣密性要求的場(chǎng)合。由于玻璃與可伐合金并不浸潤，因而一般都是通過(guò)可伐合金表面的氧化膜與玻璃的浸潤融合實(shí)現氣密封接。

國內相關(guān)封裝廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)工藝大都如下：可伐合金在高溫濕氫中脫碳除氣----可伐合金引線(xiàn)和底盤(pán)表面預氧化處理---可伐合金引線(xiàn)和底盤(pán)與玻坯裝架----可伐合金與玻璃高溫熔封。這種封接方法較大問(wèn)題是工藝復雜，可伐合金需要多次經(jīng)歷高溫，浪費資源，而且產(chǎn)品都是在不可控條件下完成封接的，導致封接質(zhì)量得不到保障，產(chǎn)品的一致性差。

基于這樣的問(wèn)題，我司研發(fā)出用于玻璃與可伐合金低溫封接的玻璃粉，指標牌號如下：

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目前，玻璃與金屬的封接方式有兩種：匹配封接和壓縮封接。

匹配封接是選用膨脹系數比較接近的玻璃和金屬（在常溫到玻璃軟化溫度范圍內），在高溫封接后的逐漸冷卻過(guò)程中使玻璃和金屬收縮保持一致，從而減少由于玻璃與金屬收縮差而產(chǎn)生的內應力，避免開(kāi)裂現象。

壓縮封接是指選用的金屬材料的膨脹系數比玻璃膨脹系數大，在封接冷卻時(shí)由于金屬收縮比玻璃收縮大，從而使金屬對玻璃產(chǎn)生一個(gè)壓應力（利用玻璃承受抗壓能力遠大于金屬抗拉能力的特性），以此達到封接目的。目前的壓縮封接工藝還有待完善。封接所選取的材料和控制參數都有待進(jìn)一步探討，而且采用壓縮封接存在電性能較差的致命弱點(diǎn)。

玻璃與金屬封接過(guò)程是一個(gè)復雜的物理化學(xué)反應過(guò)程。必須根據整個(gè)封接過(guò)程中玻璃與金屬氧化反應來(lái)確定燒結參數。除了要保證玻璃在固化過(guò)程中的膨脹系數與金屬膨脹系數基本保持一致外，金屬預氧化、玻璃液粘度變化、二次再結晶及冷卻時(shí)的玻璃分相現象都必須充分考慮。

關(guān)于太陽(yáng)能真空集熱管的封接

因為玻璃管內管吸收太陽(yáng)光，比較熱，膨脹；外管由于真空的存在，溫度較低，不膨脹，這樣，真空管自身應力形成，容易漲破。一般市面上解決方案為兩種，一種是竹節狀，一種是螺旋狀。但是，這兩種基本都不是很牢靠，玻璃制品，容易破碎。另一種的玻璃金屬封接直通管，使用內部為金屬管道，外部用玻璃保持真空，金屬部分用波紋管來(lái)抵消膨脹。此種真空管安全系數大大提高，關(guān)鍵在于玻璃跟金屬的熔合狀態(tài)不容易形成，一般用作玻璃-金屬融封和壓封兩種。比較牢靠的是熔封，此類(lèi)真空管用于槽式光熱發(fā)電比較多。

關(guān)于玻璃與金屬的膨脹系數以及如何選擇封接基材

玻璃與金屬的膨脹系數主要決定于材料成份。只要選定了玻璃牌號和金屬牌號，其膨脹系數也就確定了。

金屬材料通常選用4J29鐵鎳鈷可伐合金（Fe54％、Ni29％和Co17％），其膨脹系數為4.7×10－6/℃。與4J29進(jìn)行匹配封接的玻璃牌號主要有D245、D250、D255等。由于它們的成份不相同,在封接時(shí)溫度和時(shí)間的參數也不相同，而且所選材料牌號不同而封接后效果也有差異。例如，在同等工藝條件下，選用D245玻璃封接后其絕緣電阻和耐壓強度都要好于D255玻璃。而D245玻璃封接后其封接結合力比D255強。

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