專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬鈦與玻璃極柱的封接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
。
本發(fā)明屬于金屬與玻璃封接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是金屬鈦及鈦合 金與玻璃封接的工藝方法。
背景技術(shù)：
在鋰電池電池蓋組封接生產(chǎn)過(guò)程中，使用傳統(tǒng)的玻璃-金屬封 接方法， 一般采用在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氣氛爐內(nèi)進(jìn)行，由于操作過(guò)程中 與空氣相通，在封接作業(yè)完成后，蓋板殼體和中心極柱的氧化都 比較嚴(yán)重，需要進(jìn)行后續(xù)的表面酸洗處理；另外在傳統(tǒng)的封接工 藝中，燒結(jié)方法使用的模具一般為下固定式結(jié)構(gòu)，這種方法生產(chǎn) 的產(chǎn)品，中心極柱易偏離設(shè)計(jì)位置，易在玻璃與蓋體封接的邊緣 產(chǎn)生缺陷，造成質(zhì)量隱患；另外，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的鈦金屬玻璃封 接產(chǎn)品的封接質(zhì)量不理想，漏率只能達(dá)到8.4X10—7 2. IX 10—7Pa.m7s，與此種產(chǎn)品的性能指標(biāo)相差比較遠(yuǎn)，所以傳統(tǒng)工藝不 適合稀有金屬鈦及鈦合金與玻璃的封接。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池中心極柱封接生產(chǎn)中存在的氧化比較 嚴(yán)重，封接邊緣產(chǎn)生缺陷，質(zhì)量不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的
在于提供一種金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，其包括如下步驟 一種金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，特征在于，包括如下步驟
1) 將極柱裝入石墨模具的上下模板的孔中，將玻璃珠，金屬鈦
殼體加入模具中，將模具緊固好；
2) 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為 99. 99%的氬氣洗爐兩次；3) 開(kāi)始對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度不低于到6.0X10—3Pa;
4) 充入純度為99.99%的氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力為0. 85 0. 9個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)大氣壓，以保證在升溫后氣體膨脹時(shí)，達(dá)到與外界壓力平衡的 效果；
5) 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，升溫速率30(TC/h，于150 16(TC時(shí)保溫30min后，按照300°C/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到 1000 102(TC時(shí)保溫40 45min;
6)降溫處理，以50 60°C/h的速度，從1000。C開(kāi)始，持續(xù)降 溫至200°C，然后以30 35°C/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦 合金玻璃封裝組件。
利用本發(fā)明所生產(chǎn)的鈦金屬玻璃封接組件，其漏率可以達(dá)到 <1X10—9Pa.m3/s，而且絕緣電阻比現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)的蓋組的絕緣 電阻提高l倍左右。經(jīng)測(cè)試，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，可以完全滿(mǎn) 足熱電池的工作要求。


圖1是本發(fā)明的金屬鈦與玻璃極柱的封接裝置示意圖 其中極柱l，石墨模具2，金屬鈦殼體3，玻璃珠4
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的方法在燒結(jié)時(shí)使用的裝置，圖中示意為裝置 中極柱]穿過(guò)上下模板2的孔中，裝置中組裝好的玻璃顆粒4位 于金屬鈦材料3構(gòu)成的圍框與石墨板的上下模板所圍成的模具腔 體內(nèi)，玻璃顆粒4圍繞極柱1充滿(mǎn)模具腔體。 實(shí)施例1
本例中封接孔尺寸為(D6mm，封接孔厚度為2mm，極柱為^2 mm的4J29的可伐絲，
①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，將極柱l，石墨模具2，金屬鈦殼體3，玻璃珠4等各零部件如圖l所示裝配好，將模具緊固好；
② 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為 99. 99%的氬氣洗爐兩次；
③ 對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度為6.0X10—3Pa; @充入純度為99. 99%的氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力為0. 9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣
壓；
⑤進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，速率300'C/h，于15(TC 保溫30min后，按照30(TC/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到1020°C 保溫40min;
⑥降溫處理，以60'C/h的速度，從100(TC開(kāi)始，持續(xù)降溫至 200°C，然后以30°C/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃 封裝組件。測(cè)其漏率可達(dá)到〈6.5X10—9Pa.m3/s，絕緣電阻可達(dá)到> 500MQ 。 實(shí)施例2
本例中封接孔尺寸為06.5mm，封接孔厚度為3mm，極柱為 0 3 mm的4J29的可伐絲。
① 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，將極柱l，石墨模具2，金屬鈦殼體3，玻璃珠 4等各零部件如圖l所示裝配好，將模具緊固好；
② 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為 99. 99%的氬氣洗爐兩次；
③ 對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度為6.0X10—3Pa;
④ 充入純度為99. 99%的氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力為0. 85個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣
壓；
⑤ 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，速率30(TC/h，在16(TC 保溫30min，按照30(TC/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到IOO(TC保 溫45min;⑥以50°C/h的速率降溫，從1000。C開(kāi)始，持續(xù)降溫至200。C， 然后以35TVh的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。 測(cè)其漏率可達(dá)到〈5.4X10'9pa.m3/s，絕緣電阻可達(dá)到〉500MQ 。 實(shí)施例3
本例中封接孔尺寸為①6mm，封接孔厚度為5mm，極柱為02 mm的4J29的可伐絲，
① 將極柱裝入石墨模具的上下石墨模板的孔中，將玻璃珠，金 屬鈦殼體加入模具中，將模具緊固好；
② 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為 99.99%氬氣洗爐兩次；
③ 對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度為6.0X10—3Pa;
④ 充入純度為99. 99%的氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力為0. 87個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣
壓；
⑤ 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，速率300。C/h，在155。C 保溫30min，按照300°C/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到IOI(TC保 溫42min;
⑥ 以55。C/h的速率降溫，從100(TC開(kāi)始，持續(xù)降溫至200。C， 然后以33°C/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。 測(cè)其漏率可達(dá)到< 2.1 X 10力Pa.mVs ，絕緣電阻可達(dá)到> 500M Q 。
利用本發(fā)明所生產(chǎn)的鈦玻璃封接組件，經(jīng)測(cè)試，性能穩(wěn)定， 質(zhì)量可靠，可以完全滿(mǎn)足熱電池的工作要求。
權(quán)利要求
1.一種金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，特征在于，包括如下步驟1)將極柱裝入石墨模具的上下石墨模板的孔中，將玻璃珠，金屬鈦殼體加入模具中，將模具緊固好；2)將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為99.99％氬氣洗爐兩次；3)開(kāi)始對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度不低于到6.0×10-3Pa；4)充入純度為99.99％的高純氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力0.85～0.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，以保證在升溫后氣體膨脹時(shí)，達(dá)到與外界壓力平衡的效果；5)進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，升溫速率300℃/h，于150～160℃時(shí)保溫30min后，按照300℃/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到1000～1020℃時(shí)保溫40～45min；6)降溫處理，以50～60℃/h的速度，從1000℃開(kāi)始，持續(xù)降溫至200℃，然后以30～35℃/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，特征在于，包括如下步驟1) 將極柱裝入石墨模具的上下石墨模板的孔中，將玻璃珠，金屬鈦殼體加入模具中，將模具緊固好；2) 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度99. 99%氬氣洗爐兩次；3) 開(kāi)始對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度不低于到6.0Xl(TPa;4) 充入純度為99.99%的高純氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力0.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，以保證在升溫后氣體膨脹時(shí)，達(dá)到與外界壓力平衡的效果；5) 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，升溫速率300°C/h，于150。C時(shí)保溫30min后，按照300°C/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到1020。C時(shí)保溫40min;6) 降溫處理，以6(TC/h的速度，從100(TC開(kāi)始，持續(xù)降溫至200°C，然后以3(TC/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，特征在于，包括如下步驟1) 將極柱裝入石墨模具的上下石墨模板的孔中，將玻璃珠，金屬鈦殼體加入模具中，將模具緊固好；2) 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為99.99%氬氣洗爐兩次；3) 開(kāi)始對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度不低于到6.0X10—3Pa;4) 充入純度為99. 99%的高純氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力0. 85個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，以保證在升溫后氣體膨脹時(shí)，達(dá)到與外界壓力平衡的效果；5) 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，升溫速率300°C/h，于160r時(shí)保溫30min后，按照300°C/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到1000"C時(shí)保溫45min;6) 降溫處理，以50TVh的速度，從100(TC開(kāi)始，持續(xù)降溫至200°C，然后以35°C/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鈦與玻璃極柱的封接方法，特征在于，包括如下步驟1)將極柱裝入石墨模具的上下石墨模板的孔中，將玻璃珠，金屬鈦殼體加入模具中，將模具緊固好；2) 將緊固好的模具放入真空爐中，密封好真空爐，用純度為 99. 99%氬氣洗爐兩次；3) 開(kāi)始對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度不低于到6.0X10—3Pa;4) 充入純度為99.99%的高純氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力0.87個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，以保證在升溫后氣體膨脹時(shí)，達(dá)到與外界壓力平衡的效果;5) 進(jìn)行升溫作業(yè)，從室溫開(kāi)始升溫，升溫速率300°C/h，于155。C時(shí)保溫30min后，按照300°C/h的升溫速率繼續(xù)升溫，達(dá)到1010。C時(shí)保溫42min;6) 降溫處理，以55tVh的速度，從100(TC開(kāi)始，持續(xù)降溫至200°C，然后以33°C/h的速率將至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬與玻璃封接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是金屬鈦及鈦合金與玻璃封接的工藝方法，包括如下步驟1)將極柱、玻璃珠、金屬鈦殼體加入模具中，鎖緊模具；2)將緊固好的模具放入真空爐中，用高純氬氣洗爐；3)對(duì)爐內(nèi)抽真空，真空度為6.0×10^-3Pa；4)充入高純氬氣，使?fàn)t內(nèi)壓力為0.85～0.9標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；5)進(jìn)行升溫作業(yè)，6)降溫處理至室溫，得到金屬鈦及鈦合金玻璃封裝組件。本發(fā)明的鈦玻璃封接組件，其漏率可以達(dá)到＜1×10^-9Pa.m³/s，絕緣電阻比現(xiàn)有技術(shù)的電池極柱組件提高1倍。經(jīng)測(cè)試，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，可以完全滿(mǎn)足熱電池的工作要求。
文檔編號(hào)C03C29/00GK101538127SQ20091002213
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者任利娜, 慶 馮, 生 馮, 楊文波, 谷濱京, 霖 趙, 趙紅剛 申請(qǐng)人:西安華泰有色金屬實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司