本发明专利技术涉及一种钛合金与玻璃封接封装工艺及连接器，主要包括清洗、工件的预氧化、工件组装、烧结、后处理的步骤，本发明专利技术采用湿氮法进行预氧化处理，引针与钛合金外壳通过湿氮工艺进行预氧化，在高温环境下，金属引针与钛合金壳体会跟水发生氧化反应，表面形成致密氧化层，也增加氧化层与玻璃的粘接性，在烧结升温的过程中停温保留，使玻璃在达到软化时与钛合金氧化层做充分接触，过后快速升温至玻璃的烧结温度，钛合金氧化层会在700℃以上分解，烧结超过一定时间时，会产生较多气泡，通过停温保留将气泡排出，增加玻璃与钛合金的粘接同时增加玻璃与引线的粘接，在深海高腐蚀环境下仍然具有较强的抗水压能力。具有较强的抗水压能力。
【技术实现步骤摘要】
一种钛合金与玻璃封接封装工艺及连接器
[0001]本专利技术属于连接器
，具体涉及一种钛合金与玻璃封接封装工艺及连接器。
技术介绍
[0002]钛合金连接器是用于特殊领域的插头，用于信息的传输或导电，连接器用于不同领域具有不同的使用需求，例如，应用于航空领域需要其轻质化，应用于深水环境需要其具有抗压、防漏水、抗腐蚀的特性，因此钛合金材质的连接器与玻璃封接工艺则是常被应用于深海中高压高腐蚀的环境。
[0003]现有的烧结工艺包括以下步骤：配置玻璃粉、模具清洁、清洗、镀件、装配模具、烧结、冷却清洗，该烧结工艺存在以下不足：钛合金与玻璃表面的粘接性不足，抗腐蚀性差，产品合格率较低，难以应用在深海环境，烧结过程中，由于玻璃为非晶体，没有固定的熔点，在熔融时玻璃与钛合金接触面中的细小的气泡不能及时排出，导致固化后玻璃的抗压性不稳定，测试时合格率较低。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种钛合金与玻璃封接封装工艺及连接器。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种钛合金与玻璃封接封装工艺，包括以下步骤：
[0007]S1：清洗：对封接过程需要用到的钛合金坯料、石墨模具、引针、玻璃坯料进行去油清洗，烘干；
[0008]S2：工件的预氧化：将引针坯料置于湿化后的氮气环境中，在850℃
‑
900℃中保持15
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25分钟，引针坯料表面形成致密氧化层，形成引针，将钛合金坯料置于湿化后的氮气与空气的混合环境中，在400℃
‑
700℃中保持15
‑
25分钟，钛合金壳体表面形成致密氧化层，形成钛合金壳体；
[0009]S3：工件组装：将钛合金壳体、石墨模具、引针、玻璃坯料装配完成，形成装配件；
[0010]S4：烧结：将装配件置于保护气体环境中，持续升温至590
‑
610℃，保持10
‑
15min,然后继续升温至950℃至980℃，保持25
‑
60min，再然后降温至590
‑
610℃保持10
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15min,最后继续降温冷却，形成成品连接器；
[0011]S5：后处理：去除成品连接器表面的石墨残留，然后，去除成品连接器表面的多余的氧化层，最后对成品连接器进行电镀。
[0012]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S4中的保护气体为氮气或氩气，通入保护性气体，防止高温烧结时与空气中的气体发生反应。
[0013]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S4中第一次升温速率为18
‑
20℃/min，第二次升温速率为12
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15℃/min，第一次降温速率为5
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8℃/min，第二次降温速率为8
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10℃/
min，升温过程中的间歇是使玻璃与钛合金接触处的气泡排出，降温过程中的间歇是用于消除应力。
[0014]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S1中，对石墨模具清洗后检查模具表面是否存在划痕、磨损，若存在则更换新的石墨模具，采用石墨模具是因为其具有较低的热膨胀系数，防止其撑坏钛合金，而石墨模具表面若存在划痕，可能会导致烧结过程中熔融状态下的玻璃外溢。
[0015]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S5中，去除残留石墨的方式为采用酸洗液进行酸洗，其中，酸洗液为浓度5
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20％的氢氟酸与5
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20％硝酸水溶液体积比1∶1的混合液，酸洗过程为：将成品连接器浸泡在酸洗液中5
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30S，然后采用等离子水冲洗去除酸洗液。
[0016]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S5中去除氧化皮的方法为喷砂。
[0017]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S2中，钛合金坯料预氧化的最佳温度为550℃，最佳时长为20min。
[0018]作为本专利技术的进一步优化方案，所述步骤S4中，第一次升温的最佳温度为600℃，并保持12min。
[0019]本专利技术还提供一种连接器，采用上述工艺制成。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1)本专利技术通过采用湿氮法进行预氧化处理，引针与钛合金外壳通过湿氮工艺进行预氧化，氮气过水通入高温炉，在高温环境下，金属引针会跟水发生氧化反应，表面形成致密氧化层，也增加玻璃与引针的粘接，通过以上工艺，增加玻璃与钛合金的粘接同时增加玻璃与引线的粘接，在深海高腐蚀环境下仍然具有较强的抗水压能力；
[0022]2)本专利技术通过在烧结升温的过程中停温保留，使玻璃的软化温度(低于700℃)与钛合金氧化层做充分接触，过后快速升温至玻璃的烧结温度，钛合金氧化层会在700℃以上分解，烧结超过一定时间时，会产生较多气泡，通过停温保留将气泡排出。
具体实施方式
[0023]下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0024]实施例1
[0025]本实施例中一种钛合金与玻璃封接封装工艺，包括以下步骤：
[0026]S1：清洗：对封接过程需要用到的钛合金坯料、石墨模具、引针、玻璃坯料进行去油清洗，烘干，对石墨模具清洗后检查模具表面是否存在划痕、磨损，若存在则更换新的石墨模具；
[0027]S2：工件的预氧化：将引针坯料置于湿化后的氮气环境中，在880℃中保持20分钟，引针坯料表面形成致密氧化层，形成引针，将钛合金坯料置于湿化后的氮气与空气的混合环境中，在550℃中保持20分钟，钛合金壳体表面形成致密氧化层，形成钛合金壳体；
[0028]S3：工件组装：将钛合金壳体、石墨模具、引针、玻璃坯料装配完成，形成装配件；
[0029]S4：烧结：将装配件放入管式炉中，通入氮气或氩气，持续升温至600℃，保持12min,然后继续升温至960℃，保持40min，再然后降温至600℃保持12min,最后继续降温冷
却，形成成品连接器，其中，第一次升温速率为19℃/min，第二次升温速率为13℃/min，第一次降温速率为6℃/min，第二次降温速率为9℃/min；
[0030]S5：后处理：采用浓度12％的氢氟酸与12％硝酸水溶液体积比1∶1的混合液去除成品连接器表面的石墨残留，将成品连接器浸泡在混合液中20s，然后采用等离子水冲洗去除混合液，对成品连接器喷砂处理去除成品连接器表面的多余的氧化层，最后对成品连接器进行电镀。
[0031]实施例2
[0032]本实施例中一种钛合金与玻璃封接封装工艺，包括以下步骤：
[0033]S1：清洗：对封接过程需要用到的钛合金坯料、石墨模具、引针、玻璃坯料进行去油清洗，烘干，对石墨模具清洗后检查模具表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钛合金与玻璃封接封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：清洗：对封接过程需要用到的钛合金坯料、石墨模具、引针、玻璃坯料进行去油清洗，烘干；S2：工件的预氧化：将引针坯料置于湿化后的氮气环境中，在850℃
‑
900℃中保持15
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25分钟，引针坯料表面形成致密氧化层，形成引针，将钛合金坯料置于湿化后的氮气与空气的混合环境中，在400℃
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700℃中保持15
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25分钟，钛合金壳体表面形成致密氧化层，形成钛合金壳体；S3：工件组装：将钛合金壳体、石墨模具、引针、玻璃坯料装配完成，形成装配件；S4：烧结：将装配件置于保护气体环境中，持续升温至590
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610℃，保持10
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15min,然后继续升温至950℃至980℃，保持25
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60min，再然后降温至590
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610℃保持10
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15min,最后继续降温冷却，形成成品连接器；S5：后处理：去除成品连接器表面的石墨残留，然后，去除成品连接器表面的多余的氧化层，最后对成品连接器进行电镀。2.根据权利要求1所述的一种钛合金与玻璃封接封装工艺，其特征在于：所述步骤S4中的保护气体为氮气或氩气。3.根据权利要求1所述的一种钛合金与玻璃封接封装工艺，其特征在于：所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑，张肖康，
申请(专利权)人：合肥康特微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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