一种特种封接玻璃及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种特种封接玻璃及应用，热膨胀系数为(50

【技术实现步骤摘要】
一种特种封接玻璃及应用


[0001]本专利技术属于封接玻璃制品
，具体涉及一种特种封接玻璃及应用。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的发展，在电子工业、核能工业、航空航天和现代通信等高新领域中，器件的小型化、结构元件的精密化程度不断提高。各类产品在生产中，将涉及到两种不同材料之间的封接问题，都需将零部件真空气密地连接起来，构成一个完整的真空器件。
[0003]玻璃作为无机封接材料的一种，因其在气密性和耐热性方面优于有机高分子材料，在电绝缘性能方面又优于金属材料，故而具有广泛的应用领域，用的最多的为玻璃与金属的封接。
[0004]当前，可伐合金因具有特殊的膨胀特性，其与硅硼硬玻璃材料在加热及冷却过程中具有相近的膨胀系数和热胀冷缩速率，因此能够实现与玻璃的牢固匹配封接，可用于真空密封，被广泛用于晶体管、集成电路以及航天器上用真空仪表器件的密封结构材料。
[0005]而与可伐合金等金属进行封接的玻璃，存在以下问题：
[0006]一是，玻璃软化点过低，虽然可提高烧结合格率，但是对应有形状要求的封接件，烧结时已变形，且烧结后玻璃强度不足，不耐磨；二是，玻璃强度大、耐磨性好，但玻璃的软化点过高，封接烧结时所需的温度较高，存在烧结难度大、烧结成型良率低的问题。因此，开发一款“热膨胀系数相近、软化点低且烧结后强度性能高”的玻璃是必要的。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可与可伐合金或钼组金属进行封接的封接玻璃，具有更低的软化点温度，降低封接烧结难度，提高了烧结成型的品质；在膨胀系数达到与所封接金属或合金相一致的情况下，同时具备低封接温度、高强度性能。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0009]一种特种封接玻璃，以质量百分比表示，所述封接玻璃的组分包括第一种组分或第二种组分；
[0010]其中，第一种组分，包括：SiO2：50％～62％；Al2O3：7％～17％；B2O3：2％～16％；MgO：0～7％；CaO：0～12％；SrO：0～12％和BaO：6～25％；
[0011]第二种组分，包括：SiO2：50％～72％；Al2O3：7％～17％；B2O3：10％～16％；Li2O：0～3％；Na2O：0～8％；K2O：0～2％；MgO：0～7％和BaO：0～25％。
[0012]优选的，所述第一种组分中的SiO2+Al2O3+B2O3的质量总和为70wt％～78wt％；RO含量为23wt％～28.5wt％，RO＝MgO+CaO+SrO+BaO。
[0013]优选的，所述第二种组分中的SiO2+Al2O3+B2O3的质量总和为73wt％～93wt％；R2O的含量1wt％～8wt％，R2O＝Li2O+Na2O+K2O；RO的含量为0％～25％，RO＝MgO+BaO。
[0014]优选的，所述特种封接玻璃在20～380℃温度范围内的热膨胀系数在(50
±
5)
×
10
‑7/℃范围内。
[0015]优选的，所述特种封接玻璃的软化点小于900℃，且维氏硬度大于为500kgf/mm2。
[0016]优选的，所述特种封接玻璃还可通过溢流下拉法、浮法或狭缝下拉法成型得到的平板玻璃，或者可经过热弯、模压、拉伸和冲孔的机械加工得到所需形状的玻璃制品。
[0017]优选的，所述特种封接玻璃可与可伐合金、金属、玻璃或陶瓷进行烧结封接。
[0018]优选的，烧结后，特种封接玻璃与可伐合金之间的结合力至少为150g。
[0019]优选的，所述特种封接玻璃的膨胀系数与所封接的可伐合金、金属、玻璃或陶瓷的膨胀系数相一致。
[0020]优选的，所述金属采用钨、钼、钨钼合金或铁钴镍合金中的一种。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术所提供的封接玻璃，以SiO2作为玻璃网络骨架，通过调整碱金属元素Li、Na、K或者碱土金属元素Mg、Ca、Sr、Ba的种类及含量，来为玻璃结构中提供充足的游离氧，以使中间体氧化物Al2O3以铝氧四面体[AlO4]的形式参与到网络组成中，提高网络强度，同时起到“断网”作用以降低熔制温度；其次，B2O3的配位形式取决于玻璃中金属氧化物的含量多少，因其配位数的不同，其起到调整玻璃黏度及热膨胀系数的作用；引入配位数高、场强大的二价阳离子，可使玻璃结构即具有较高的离子堆积密度，又使结构紧密，达到降低热膨胀系数的作用。
[0023]进一步，本专利技术所提供的封接玻璃具有与可伐合金本身膨胀系数(47～52)
×
10
‑7/℃更接近的膨胀系数，提高封接时二者的润湿性，提高封接后的牢固度，二者不易发生分离。
[0024]进一步，本专利技术所提供的封接玻璃软化点不高于900℃，且维氏硬度500kgf/mm2以上，具有更低的软化点温度，降低封接烧结难度，且在膨胀系数达到与所封接金属或合金相一致的情况下，同时具备低封接温度、高强度性能。
具体实施方式
[0025]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]一种特种封接玻璃，在20～380℃温度范围内的热膨胀系数在(50
±
5)
×
10
‑7/℃的范围内、软化点不高于900℃、维氏硬度至少为500kgf/mm2。
[0029]一种特种封接玻璃，按质量百分比计，其组分为：SiO2：50％～62％；Al2O3：7％～17％；B2O3：2％～16％；MgO：0～7％；CaO：0～12％；SrO：0～12％；BaO：6～25％。
[0030]进一步，所述组成中，不含Li、Na等第一主族碱金属元素所对应的氧化物；
[0031]进一步，所述组成中，SiO2+Al2O3+B2O3的质量总和为70wt％～78wt％；
[0032]进一步，所述组成中，RO含量为23wt％～28.5wt％，RO＝MgO+CaO+SrO+BaO。
[0033]一种特种封接玻璃，按质量百分比计，其组分还可以为：SiO2：50％～72％；Al2O3：7％～17％；B2O3：10％～16％；Li2O：0～3％；Na2O：0～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特种封接玻璃，其特征在于，以质量百分比表示，所述封接玻璃的组分包括第一种组分或第二种组分；其中，第一种组分，包括：SiO2：50％～62％；Al2O3：7％～17％；B2O3：2％～16％；MgO：0～7％；CaO：0～12％；SrO：0～12％和BaO：6～25％；第二种组分，包括：SiO2：50％～72％；Al2O3：7％～17％；B2O3：10％～16％；Li2O：0～3％；Na2O：0～8％；K2O：0～2％；MgO：0～7％和BaO：0～25％。2.根据权利要求1所述的一种特种封接玻璃，其特征在于，所述第一种组分中的SiO2+Al2O3+B2O3的质量总和为70wt％～78wt％；RO含量为23wt％～28.5wt％，RO＝MgO+CaO+SrO+BaO。3.根据权利要求1所述的一种特种封接玻璃，其特征在于，所述第二种组分中的SiO2+Al2O3+B2O3的质量总和为73wt％～93wt％；R2O的含量1wt％～8wt％，R2O＝Li2O+Na2O+K2O；RO的含量为0％～25％，RO＝MgO+BaO。4.根据权利要求1所述的一种特种封接玻璃，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐冰杰，薛新建，樊晶，彭利欢，杨玉冰，刘亚军，
申请(专利权)人：彩虹集团有限公司，
类型：发明
国别省市：