一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，微晶玻璃的基体玻璃材料包含以下各成分的重量百分比原料：玻璃网络形成体25～45％、玻璃网络中间体1～10％；玻璃网络外体45～75％。微晶玻璃材料在封接后热膨胀系数9～11

【技术实现步骤摘要】
一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法


[0001]本专利技术涉及高温SUS441封接微晶玻璃制备
，更具体为一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法。

技术介绍

[0002]SUS441是一种铁素体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性、高温强度和热膨胀系数低等特点，广泛应用于热交换器部件、固体氧化物燃料电池等高温领域。为了实现SUS441不锈钢的密封，通常需要与封接材料进行封接。
[0003]常规玻璃材料封接，之间存在较大的热膨胀系数差异，导致封接界面容易产生应力集中和开裂，影响封接件的稳定性和可靠性。
[0004]柔性金属钎焊封接，为金钎焊、银钎焊等贵金属材料，成本高。作为氢气接触的元器件时，产生氢脆。
[0005]微晶玻璃是一种由结晶相和玻璃相组成的复合材料，具有可调节的热膨胀系数、高强度、高硬度、高耐磨性等优点。
[0006]现有的微晶玻璃材料仍然存在一些不足，例如配方复杂、成本高、与SUS441不锈钢之间的界面反应严重等。然而，现在无针对与SUS441不锈钢封接的微晶玻璃较少，限制了其在实际应用中的推广。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，解决了现有的微晶玻璃材料仍然存在一些不足，例如配方复杂、成本高、与SUS441不锈钢之间的界面反应严重等。然而，现在无针对与SUS441不锈钢封接的微晶玻璃较少，限制了其在实际应用中的推广的问题。r/>[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，微晶玻璃的基体玻璃材料包含以下各成分的重量百分比原料：玻璃网络形成体25～45％、玻璃网络中间体1～10％；玻璃网络外体45～75％。
[0009]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络形成体中包括SiO2、B2O3，其中B2O3组分占玻璃网络形成体总和的1～10％，余量为SiO2。
[0010]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络中间体中包括Al2O3。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络外体中包括MgO、CaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2，其中BaO组分的质量分数为20～55％，MgO、CaO和SrO组分的质量分数总和为20～55％、TiO2和ZrO2组分的质量分数总和为0～5％。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述高温SUS441封接微晶玻璃的制备和使用方法包括如下步骤：
[0013]步骤1：将上述组分按照配方比例混合均匀；
[0014]步骤2：将混合后的原料置于刚玉坩埚或铂金坩埚中，再放入高温炉中进行1350～
1580℃熔融，保温时间1h～4h；
[0015]步骤3：将熔融后的玻璃熔体倒入水中或淬冷对辊机，进行快速淬冷。
[0016]步骤4：将淬冷玻璃通过研磨或球磨粉碎，过筛后获得微晶玻璃材料。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0018]本专利技术微晶玻璃材料在封接后热膨胀系数9～11
×
10
‑6/℃,满足SUS441对封接材料膨胀系数的要求且晶相稳定；所选用的玻璃原料简单,成本低,易得,工艺稳定。选用相应的氧化物为源物质,使它们均匀混合,熔化和后续热处理中始终保持高比例的混合和分配状态，工艺简单、可行,达到了实用化和工业化的条件。
附图说明
[0019]图1为本专利技术DSC曲线示意图；
[0020]图2为本专利技术热膨胀曲线示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]本专利技术提供一种技术方案：一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，微晶玻璃的基体玻璃材料包含以下各成分的重量百分比原料：玻璃网络形成体25％、玻璃网络中间体1％；玻璃网络外体74％。
[0024]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络形成体中包括SiO2、B2O3，其中B2O3组分占玻璃网络形成体总和的1％，余量为SiO2。
[0025]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络中间体中包括Al2O3。
[0026]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络外体中包括MgO、CaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2，其中BaO组分的质量分数为40％，MgO、CaO和SrO组分的质量分数总和为55％、TiO2和ZrO2组分的质量分数总和为5％。
[0027]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述高温SUS441封接微晶玻璃的制备和使用方法包括如下步骤：
[0028]步骤1：将上述组分按照配方比例混合均匀；
[0029]步骤2：将混合后的原料置于刚玉坩埚或铂金坩埚中，再放入高温炉中进行1350℃熔融，保温时间1h；
[0030]步骤3：将熔融后的玻璃熔体倒入水中或淬冷对辊机，进行快速淬冷。
[0031]步骤4：将淬冷玻璃通过研磨或球磨粉碎，过筛后获得微晶玻璃材料。
[0032]实施例2
[0033]本专利技术提供一种技术方案：一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，微晶玻璃的基体玻璃材料包含以下各成分的重量百分比原料：玻璃网络形成体35％、玻璃网络中间体5％；玻璃网络外体60％。
[0034]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络形成体中包括SiO2、B2O3，其中B2O3组分占玻璃网络形成体总和的5％，余量为SiO2。
[0035]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络中间体中包括Al2O3。
[0036]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述玻璃网络外体中包括MgO、CaO、SrO、BaO、TiO2、ZrO2，其中BaO组分的质量分数为53％，MgO、CaO和SrO组分的质量分数总和为53％、TiO2和ZrO2组分的质量分数总和为4％。
[0037]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述高温SUS441封接微晶玻璃的制备和使用方法包括如下步骤：
[0038]步骤1：将上述组分按照配方比例混合均匀；
[0039]步骤2：将混合后的原料置于刚玉坩埚或铂金坩埚中，再放入高温炉中进行1470℃熔融，保温时间2h；
[0040]步骤3：将熔融后的玻璃熔体倒入水中或淬冷对辊机，进行快速淬冷。
[0041]步骤4：将淬冷玻璃通过研磨或球磨粉碎，过筛后获得微晶玻璃材料。
[0042]实施例3
[0043]本专利技术提供一种技术方案：一种高温SUS441封接微晶玻璃及其制备和使用方法，微晶玻璃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温SUS441封接微晶玻璃，其特征在于：微晶玻璃的基体玻璃材料包含以下各成分的重量百分比原料：玻璃网络形成体25～45％、玻璃网络中间体1～10％；玻璃网络外体45～75％。2.根据权利要求1所述的一种高温SUS441封接微晶玻璃，其特征在于：所述玻璃网络形成体中包括SiO2、B2O3，其中B2O3组分占玻璃网络形成体总和的1～10％，余量为SiO2。3.根据权利要求1所述的一种高温SUS441封接微晶玻璃，其特征在于：所述玻璃网络中间体中包括Al2O3。4.根据权利要求1所述的一种高温SUS441封接微晶玻璃，其特征在于：所述玻璃网络外体中包括MgO、CaO、SrO、BaO、Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双滨，刘青，陈垚屹，
申请(专利权)人：上海翌晶氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：