玻璃與其它金屬封接工藝研究

2009-05-08 趙書華 吉林師范大學物理學院

玻璃與無氧銅封接

        無氧銅具有氣密性能好、導電性能高的優點,所以在電真空器件中所用的銅,幾乎都是無氧銅. 無氧銅幾乎能夠與一切玻璃管相封接,利用無氧銅的延展性和薄邊封接的辦法,可以克服與玻璃管封接時,由于膨脹系數的差異而產生的危險應力,以達到與各種玻璃管做匹配封接的目的. 封接前應將玻璃管及無氧銅進行清潔處理. 玻璃管的清洗規范同可伐封接工藝內容。

        無氧銅的清洗: (1) 先用丙酮在超聲波清洗機中去油; (2) 用自來水沖洗; (3) 用蒸餾水沖洗; (4) 用無水乙醇脫水; (5) 用電吹風吹干備用.

        無氧銅與玻璃管的封接和可伐與玻璃管的封接一樣,有雙面封接和單面封接兩種,加工最好在玻璃車床上進行. 要求無氧銅管的邊緣車制成刀口. 刀口的厚約為0. 05 毫米. 其錐度約為1∶5 -1∶10. 在無氧銅的兩端分別封接兩種不同性質的玻璃,便成為過渡接頭. 無氧銅這一特性是其他金屬合金所不能媲美的. 因此,無氧銅被廣泛應用于電子器件中. 封接時要求注意火焰的溫度,因為銅的熔點只有1 083℃,稍有不慎就會導致無氧銅熔化.

玻璃與鉑絲、杜美絲封接

        鉑絲(白金絲) 、杜美絲與軟質玻璃做匹配封接是一種非常好的材料,但由于鉑絲價格昂貴,只有在特殊情況下才使用. 一般都采用杜美絲代替鉑絲. 杜美絲用于引線式的封接最廣泛. 多數電子器件與玻璃封接的材料都是杜美絲. 杜美絲、鉑絲的膨脹系數都在90 ×10-7左右. 杜美絲能與DB-404 玻璃做良好的封接,而且封接器件的氣密性能良好,不易炸裂. 杜美絲呈紅色,鉑絲是銀色. 封接方法與可伐絲相同. 鉑絲也能與硬質玻璃焊接,但不適于真空器件.

玻璃與鎢封接

        鎢能與硬質玻璃做匹配封接,DW-11玻璃,九五玻璃都能與鎢絲鎢桿直接封接. 鎢的特性是膨脹系數低(20~350 ℃時約為44 ×10-7) ,熔點高(約3380 ℃) ,便于封接. 但鎢極脆,易于劈裂或成紋狀,封接前要先檢查其裂紋程度,以免封接件造成慢性漏氣.

        鎢的清潔處理(玻璃的清洗和前面相同) :先將鎢絲或鎢桿在火焰中燒得發亮進行高溫除氣. 在熱的狀態下放入亞硝酸鈉中除去表面的氧化層,再將鎢絲或鎢桿在火焰中燒紅(但不能燒得發亮,以免氧化過度) 進行氧化. 然后再與玻璃直接熔封. 封接的方法和可伐一樣. 沒有亞硝酸鈉作清洗處理,也可以在高溫除氣以后,用砂皮擦去表面的氧化層,最后再用金相砂皮將表面打光,用乙醇去污即可. 封接面的顏色是衡量制品質量好壞的重要標志,一般要求呈橙黃色.

玻璃與鉬封接

        鉬可以與鉬組玻璃DM-305 、DM-308 等作匹配封接. 鉬的膨脹系數(20~350 ℃時約為55 ×10 - 7) ,略大于玻璃的熱膨脹系數. 玻璃與鉬封接中的應力不嚴重. 制品不致于造成爆裂,而且密性很好,這是玻璃與鉬封接的優點,封接面呈褐色,封接步驟與前面相同. 由于鉬極易氧化,因此鉬在氧化火焰中高溫狀態下的時間越短越好,操作時動作要迅速敏捷.

        鉬的清洗: (1) 用汽油或丙酮去油兩次(最好用超聲波清洗機去油) ; (2) 浸入下列溶液:三氧化鉻60 克,硫酸15 毫升,蒸餾水500 毫升,時間是幾十秒,不須加熱; (3) 用自來水沖洗; (4) 用蒸餾水沖洗;(5) 烘干即可.