改进的玻璃-金属密封制造技术

本发明专利技术涉及一种组件(1)，包括金属构件(3)和以玻璃

【技术实现步骤摘要】
改进的玻璃
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金属密封


[0001]本专利技术涉及一种组件，包括金属构件和以玻璃
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金属密封结合到金属构件的玻璃构件。本专利技术还涉及一种包括至少一个导电连接构件的玻璃覆盖组件，一种包括至少一个温度相关电阻元件的电气装置，以及一种用于制造玻璃
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金属密封的方法。

技术介绍

[0002]玻璃
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金属密封在本领域中是已知的。玻璃
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金属密封由彼此结合、特别是化学结合的金属构件和玻璃构件形成。玻璃
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金属密封用于不同的目的。仅作为示例，当导线穿过玻璃元件(例如灯泡)以将玻璃元件内部的元件连接到外部时，使用玻璃
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金属密封。玻璃
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金属密封的另一个示例是覆盖金属构件(例如导线)的玻璃构件，该金属构件被玻璃构件部分覆盖以进行保护。此外，玻璃构件可用于将导线机械固定到附加元件上。
[0003]如果玻璃和金属之间的结合不充分，结合可能遭受机械或热应力，并且在最坏的情况下，结合可能断裂。玻璃
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金属密封的热应力可能由温度变化引起，特别是快速温度变化或在宽温度范围内的变化。机械应力可能由振动、张力或其他因素引起。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种具有玻璃
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金属密封的组件，该组件具有改进的结构完整性，特别是在热应力和/或机械应力方面。
[0005]对于前述类型的组件，该目的通过包含至少一种玻璃形成组分的金属构件来实现。
[0006]对于玻璃覆盖的组件，该目的的实现在于，根据本专利技术，玻璃覆盖的组件包括具有玻璃
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金属密封的至少一个组件，并且在于，所述至少一个组件的金属构件在界面区域机械和电连接到至少一个导电连接构件，并且其中，金属构件至少在界面区域被所述至少一个组件的玻璃构件覆盖。
[0007]对于包含至少一个温度相关电阻元件的电气设备，该目的的实现在于，温度相关电阻元件以导电方式直接或间接连接到导电连接构件，其中，至少一个金属构件机械和电连接到连接构件，该金属构件包含至少一种玻璃形成组分并且是玻璃
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金属密封的一部分，玻璃构件至少部分覆盖金属构件和连接构件，其中，金属构件和玻璃构件是根据本专利技术的组件的一部分。
[0008]对于制造玻璃
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金属密封的方法，该目的通过以下步骤实现：提供包含玻璃形成组分的金属构件，并将玻璃熔体沉积在金属构件上，从而在金属构件中的玻璃形成组分和玻璃构件之间形成化学键，其中玻璃构件由玻璃熔体形成。
[0009]由于金属构件中的玻璃形成组分，至少在结构完整性方面，玻璃
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金属密封可以得到改善。
[0010]玻璃形成组分可以在金属构件中、至少在其近表面区域中形成玻璃。所述玻璃可以作为金属构件中的玻璃基质或玻璃网络存在。当玻璃形成组分彼此之间和/或与其他元
素，特别是与金属构件外部的氧发生化学反应时，可以形成玻璃。通常，金属构件中接近表面的玻璃形成组分可以容易地被来自环境大气的氧气氧化，从而形成玻璃。该玻璃存在于金属构件的表面上和表面附近区域中，可以容易地与来自玻璃构件的玻璃结合。这种结合可以是化学结合。当玻璃构件的玻璃在生产过程中作为玻璃熔体存在时，这种化学结合尤其可能发生。由玻璃形成组分生产的金属构件中的玻璃可以与玻璃构件中的玻璃形成连续的玻璃网络。这些共同的玻璃网络可以在玻璃构件和金属构件之间形成牢固的结合。
[0011]总之，本专利技术允许在玻璃构件和金属构件之间形成牢固的连接。
[0012]由氧化的玻璃形成组分形成的玻璃通常是电绝缘的。然而，由于不期望在金属构件和玻璃构件之间进行导电连接，所以这不是缺点。
[0013]仅作为示例，已知将氧化镍用于将被玻璃覆盖的金属构件。然而，镍不是玻璃形成组分，因为氧化镍不是玻璃。在玻璃构件沉积在金属构件上之前，氧化镍有时用于改善金属构件的可润湿性。然而，这与本专利技术不同，在本专利技术中，玻璃形成组分用于在金属构件中形成玻璃，然后化学结合到玻璃构件上。
[0014]在下文中，描述了本专利技术的进一步改进。根据特定应用中是否需要特定改进的特定优点，附加的改进可以彼此独立地组合。
[0015]关于组件及其优点描述的改进也涉及根据本专利技术的方法。同样，关于该方法提到的改进和优点也适用于根据本专利技术的组件。换句话说，根据本专利技术的方法优选用于生产根据本专利技术的组件。
[0016]为了以简单的方式在组件中形成玻璃构件和金属构件之间的结合，玻璃构件优选由玻璃熔体沉积在金属构件上。当玻璃熔体冷却下来，或者换句话说，退火时，就形成了固体玻璃构件。
[0017]制造玻璃构件的另一种优选方法是施加玻璃和/或陶瓷粉末与有机粘合剂的混合物，以提供可涂布的糊状物，该糊状物被施加到金属构件上，并通过温度处理转变成玻璃构件或玻璃陶瓷或玻璃复合材料，这在下文中代表玻璃构件。
[0018]此外，玻璃构件可以通过具有玻璃预成型件，然后将所述玻璃预成型件与金属体一起加热到玻璃材料熔点以上的位置来生产。冷却后，形成最终的固体玻璃构件。在除了玻璃和金属构件之外的所有提及的选项中，也可以将第三种材料类型，例如陶瓷，结合到该密封中。
[0019]金属构件优选是电导体的一部分，特别是作为电连接元件的一部分。金属构件尤其可以是诸如接触垫的电连接元件的一部分。金属构件可以与电连接元件相同，或者可以电连接到电连接元件。
[0020]根据组件的另一有利改进，至少一种玻璃形成组分包含以下元素中的至少一种：硅、锗、磷、硼、砷、锑。至少一种玻璃形成组分优选由这些元素之一组成。然而，前述元素的不同组合也是可能的。此外，玻璃形成组分可以进一步包含这里没有列出的附加元素。
[0021]除了形成玻璃的组分之外，还可以加入称为玻璃稳定剂的材料，例如但不限于钙、锶、钡、铁、锰、锆和铝，如果它不是金属构件的主要材料的话。
[0022]根据另一有利的改进，选择玻璃形成组分和用于玻璃构件的材料，以便在玻璃构件和玻璃形成组分中提供相似的元素。因此，玻璃构件和玻璃形成组分之间的化学结合首先可以更容易实现，其次可以在玻璃构件和金属构件之间形成特别稳定的结合。仅作为示
例，如果玻璃构件包含硅酸盐，则金属构件中的玻璃形成组分优选包含硅。所述硅可被氧化并形成硅酸盐，该硅酸盐可容易地结合到来自玻璃构件的硅酸盐。
[0023]为了改善由玻璃形成组分产生的玻璃构件和金属构件之间的结合，金属构件中的玻璃形成组分的浓度优选至少在金属构件的区域中高于0.4％。该最小浓度优选存在于金属构件的靠近玻璃构件的区域中。更优选地，浓度为至少4％。
[0024]金属构件中的玻璃形成组分优选有意地添加到金属构件中，而不是来自制造金属构件的基材的痕迹或来自金属构件生产过程的污染物。换句话说，玻璃形成组分不仅仅是金属构件中的痕迹。
[0025]金属构件中的至少一种玻璃形成组分的浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组件(1)，包括金属构件(3)和以玻璃
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金属密封(7)结合到所述金属构件(3)的玻璃构件(5)，其中，所述金属构件(3)包含至少一种玻璃形成组分(11)。2.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，所述至少一种玻璃形成组分(11)包含以下元素中的至少一种：硅、锗、磷、硼、砷、锑。3.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，至少在所述金属构件(3)的区域(13)中，玻璃形成组分(11)的浓度高于0.4％。4.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，所述金属构件(3)中的所述至少一种玻璃形成组分(11)的浓度朝向所述金属构件(3)和所述玻璃构件(5)之间的过渡区域(9)增加。5.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，所述至少一个金属构件(3)的主要成分是以下至少一种：镍、银、铂、铝、铱、钯、铑、金、铜或前述材料的任何组合物的合金。6.根据权利要求5所述的组件(1)，其中，所述至少一个金属构件(3)是导线(29)。7.根据权利要求6所述的组件(1)，其中，所述玻璃构件(5)的热膨胀系数不同于所述金属构件(3)的热膨胀系数。8.根据权利要求7所述的组件(1)，其中，除了所述至少一种玻璃形成组分(11)之外，所述至少一个金属构件(3)还包括至少一种玻璃稳定剂。9.根据权利要求8所述的组件(1)，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：H西尔特，SA罗辛格，
申请(专利权)人：泰连感应德国有限公司，
类型：发明
国别省市：