洪运娱乐-网址玻璃－金属封接的主要问题为两者的物理化学不相容和热应力问题。玻璃的主要成分为SiO2，Al2O3，为典型的非金属资料，为共价键衔接构造，而金属则以电子云的方式分离，招致熔融状态的玻璃资料在金属外表无法润湿铺展，从而无法到达玻璃－金属的封接。此外，玻璃与普通金属的热收缩系数相差很大，即便两者可以润湿衔接，也会在冷却过程中产生较大的应力，以至呈现玻璃炸裂的现象。针对物理化学不相容性问题，主要采用金属资料外表改性的办法，以到达熔融玻璃与金属的润湿铺展。

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　　在电真空行业，目前普遍应用的金属外表改性办法是金属外表预氧化，首先在含氧气氛中加热金属外表，使外表产生与基体分离严密的氧化膜（如Fe2O3，Fe3O4等），该氧化膜可与熔融的玻璃润湿铺展，从而处理玻璃－金属物理化学不相容问题。

　　针对玻璃－金属封接应力问题，目前主要采用开发热收缩系数相近的玻璃、金属的办法。目前在玻璃－金属封接中应用较为普遍的金属资料为Fe－Co－Ni系收缩合金（如4J29）和封接玻璃（如DM－308）。陈文莉等人［1］经过添加金属氧化物（MnO2，Co2O3等）等对DM－308型电子玻璃停止改性，使玻璃的抗弯强度进步7％，并改善了玻璃与可伐合金的封接强度，使两者封接面的抗剪强度进步了15．6％。剖析指出，添加金属氧化物加速界面处可伐合金中的金属元素向玻璃中的扩散是改善封接性能的主要缘由。

　　胡忠武等人［2］采用金相、XRD，SEM等手腕，研讨了氧化膜的连续性、厚度对玻璃－可伐合金封接件的透气率、抗拉强度的影响。研讨指出，只要当金属氧化物的摩尔体积与金属元素的摩尔体积之比略大于1时，金属外表才干构成掩盖连续且致密的氧化膜；具有尖晶石构造的氧化膜对封接有利，且氧化膜的最佳增重为3～7g%2Fm2。

　　DongqiangLei等人［3］针对太阳能接纳器玻璃－可伐封接的单薄环节，应用高频感应加热方式，对预先氧化的可伐合金与玻璃停止封接实验，并测试了接头的密封性能、接头强度、抗温度冲击性能及分离面的显微组织。

　　实验结果标明，0．3～0．8mg%2Fcm2的可伐合金预氧化增重条件可得到良好的玻璃－可伐封接接头。笔者还应用实验丈量和ANSYS有限元办法［4］测定和计算了太阳能接纳管可伐与玻璃封接接头的剩余应力，实验结果与有限元计算结果相吻合，并指出接头的单薄点不只呈现在玻璃－可伐的封接面，玻璃表面面靠近封接面处也是应力集中较大的区域。此外，金属环伸入玻璃管的长度越大，则接头的最大剩余应力就减小。

　　与玻璃－金属封接类似，陶瓷－金属封接亦有2种资料物理化学不相容和热应力问题。陶瓷－金属封接工艺主要经过陶瓷外表烧结金属化层的方式完成与金属资料的外表润湿。对热应力的释放则依赖于金属化层和钎焊过程中钎料的变形弛缓冲。

　　陶瓷-金属封接普遍采用的是烧结金属粉末法（如活性钼－锰法），该衔接工艺主要包括陶瓷的处置、膏粉的制备、涂膏、金属化烧结、镀镍、二次金属化、钎焊等过程。陶瓷外表金属化层的质量是决议整个陶瓷－金属封接接头的主要环节。

　　目前对该种办法的研讨主要集中在陶瓷外表金属化的机理研讨、外表金属化强度进步、陶瓷与金属化层强度表征等。

　　北京真空电子技术研讨所对陶瓷－金属封接工艺及机理展开了大量研讨工作。张巨先等人［5］研讨了不同陶瓷外表金属化时金属粉与陶瓷相的互相作用机理。针对w（Al2O3）95％陶瓷采用Mo含量不同的粉末对陶瓷外表金属化，指出在金属化过程中，Mo颗粒构成骨架网络，金属粉中的玻璃相填充骨架网络的空隙，并与w（Al2O3）95％陶瓷中的玻璃相融和，经过毛细作用渗入陶瓷，得到有一定强度的致密金属化层，当玻璃相含量较高时，会在骨架网络中构成较多的内闭口吻孔。

　　针对高纯Al2O3陶瓷［6］，由于陶瓷内部无玻璃相及玻璃相迁移通道，其金属化主要经过Al2O3相外表细小颗粒的溶解、沉淀、析出及玻璃相对Al2O3陶瓷外表的润湿过程，完成致密构造。赵世柯等人［7］采用传统的Mo-Mn法对透明Al2O3陶瓷停止了金属化，取得了气密性牢靠的陶瓷-金属封接件，并指出金属化层与陶瓷之间的分离主要来源于金属化层中的玻璃态物质外表良好的润湿性。由于制备工艺的限制，陶瓷内部存在随机的内部和外表缺陷，则其与金属封接接头的强度具有很大的分散性。

　　石明等人［8］采用Weibull统计和正态散布，对氧化铝陶瓷的封接强度停止统计剖析，实验标明，Weibull模数和变异系数能够表征资料强度的离散性。

　　陶瓷－金属活性钎焊工艺应用传统的钎焊办法，经过在钎料中添加活性成分（Ti，Zr等），能够增大钎料对氧化物、硅酸盐等物质的亲和力，完成钎料对陶瓷外表的润湿和铺展，完成陶瓷－金属的钎焊，而钎料对金属侧的润湿才能普通都较强，因而对其研讨较少。相关于陶瓷－金属封接工艺，陶瓷－金属活性钎焊具有工序少、周期短、封接温度低、零件变形小等优点，因而成为近年来陶瓷－金属衔接方向的研讨热点。

　　YLiu等人［9］研讨了SiC陶瓷的活性钎焊（Ag－35．25Cu－1．75Ti）工艺（温度、保温时间）对接头力学行为的影响，研讨指出，随着钎焊温度的升高，钎焊接头的弯曲强度升高，但随着保温时间的延长，活性钎料与陶瓷间的反响厚度增大，构成较多的脆性金属间化合物，使接头的力学性能降落。此外，笔者经过XRD手腕剖析了界面的反响产物，发现陶瓷与活性钎料的衔接面由SiC%2F连续细小的TiC层%2F不连续粗大的Ti5Si3层%2F填充合金层组成，从而考证了活性元素Ti与SiC陶瓷间的反响产物。ZWYang等人［10］研讨了SiO2－BN陶瓷与因瓦合金的Ag－21Cu－4．5Ti活性钎焊。

　　钎焊温度为1113~1173K，保温时间为5~30min。经过扫描电镜和投射电镜剖析发现，非晶态SO2在钎焊过程中活性较低，而h－BN与Ti反响生成细晶反响层的活性较大，钎焊过程中构成了100~150nm厚的TiN－TiB2反响层，从而完成了陶瓷与金属的衔接接头。而因瓦合金中的Fe，Ni元素与Ti元素反响生成Fe2Ti，Ni3Ti，并固溶在Ag－Cu基体中，随着脆性相Fe2Ti，Ni3Ti含量的增高，接头的抗剪才能降落。李卓然等人［11］研讨了95％氧化铝陶瓷与低碳钢Ag－Cu－Ti活性钎焊反响机理。实验采用的钎焊温度为950℃，保温时间为5min。

　　经过XRD办法对接头不同区域的物相停止剖析发现，接头由Al2O3陶瓷%2FTi3Cu3O%2FTi3Al＋TiMn＋TiFe2＋Ag＋Cu%2FTiC%2F低碳钢组成，钎料中的活性元素Ti，一方面和Cu与Al2O3反响构成Ti3Cu3O和Ti3Al，另一侧由于Ti是强碳化物构成元素，招致Ti向低碳钢侧扩散与C充沛接触，同时较小的C原子也快速向钎料层扩散，构成连续的TiC层，另外与Fe，Mn分离生成TiFe2和TiMn。

　　陶瓷－金属的活性钎焊工艺可完成两者的牢靠衔接，但接头的高温高应力下的环境顺应性较差，这是由于活性钎焊的衔接温度较低，若进步钎焊温度又会惹起热应力的增大。而陶瓷－金属的过渡液相扩散焊可较好地处理此问题。陶瓷－金属过渡液相扩散焊的中间层普通为复合中间层，即由一薄层低熔点金属或合金熔敷在相对较厚的高熔点中心层上。

　　低熔点薄层凝结后扩散进入高熔点资料并与之反响，使液相消逝，构成的合金或中间层性质取决于高熔点中心资料的物理性质。JiuchunYan等人［12］研讨了采用Cu%2FNi%2FCu中间层衔接Al2O3陶瓷与6061铝合金。

　　钎焊温度为580℃，随着保温时间的延长，接头的抗剪强度呈进步趋向；钎缝部位有纯Ni层、Al0．9Ni1．1化合物层、Al基固溶体的存在；钎缝中的Al－Cu的共晶组织加强了Ni层的扩散，并缩短了钎焊时间。MBrochu等人［13］研讨了运用Cu－Ti%2FNi%2FAl中间层部分过渡液相扩散衔接Si3N4陶瓷和FA－129铁铝合金。预加压应力为300kPa，首先以10℃%2Fmin的加热速度加热到950~1100℃，并保温30min，之后以5℃%2Fmin的速度加热到1100~1200℃，并保温1．5～6h完成平均化过程，最后以55℃%2Fmin的速度降温到300℃。

　　其中Cu－Ti以粉末状夹在Si3N4%2FNi之间，而Al以箔状夹在Ni%2FFA－129之间，最终接头的弯曲强度约为80MPa。李京龙等人［14］以Ti%2FNi%2FTi为中间层，应用部分过渡液相扩散办法对多孔C%2FSiC资料停止了衔接。中间层中的活性元素Ti对C%2FSiC润湿性能良好，因此构成了可以沿衔接界面孔隙渗入C%2FSiC基体内。

　　无机非金属资料与金属资料分别具有其共同的力学、电学性能，两者的衔接被普遍应用于工业消费及科研工作中。无机非金属资料与金属资料的衔接难点主要是物理化学性不相容及衔接的热应力问题。

　　（1）玻璃－金属封接工艺对金属（如Kovar合金）外表预氧化以到达与玻璃的润湿衔接，Kovar合金则具有与玻璃相近的热收缩系数，从而减小衔接热应力。

　　（2）陶瓷－金属封接工艺对陶瓷外表涂膏、烧结、电镀后，构成与陶瓷致密衔接的金属化层，从而能够直接与金属资料钎焊得到契合请求的接头。

　　（3）陶瓷－金属活性钎焊应用活性元素（如Ti等）直接与陶瓷相反响衔接，可很大水平上减少工艺复杂性。

　　（4）陶瓷－金属过渡液相扩散焊工艺参加中间层设计，可大幅减小接头的钎焊应力，进步接头的力学性能，提升接头的高温高应力环境顺应性。总之，不同的衔接工艺均有其偏重点与优优势，在工业消费及科研活动中，需求依据实践请求及经济性等方面选择适宜的非金属资料－金属资料衔接办法。