一種在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于真空釬焊技術(shù)，涉及一種在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微晶玻璃相比一般陶瓷、玻璃具有更好的強(qiáng)度、耐磨性、電絕緣性和硬度等，憑借其優(yōu)良的性能發(fā)展至今應(yīng)用廣泛。在一些特定領(lǐng)域應(yīng)用時，需要將微晶玻璃與金屬進(jìn)行焊接，而微晶玻璃與金屬形成牢固焊接不易實(shí)現(xiàn)。首先微晶玻璃與焊料間不易潤濕，很難形成可靠封接；其次微晶玻璃與大多金屬間膨脹系數(shù)差別大，為非匹配焊接，焊接處應(yīng)力大，易產(chǎn)生缺陷。因此要實(shí)現(xiàn)微晶玻璃與金屬氣密性焊接，首先在微晶玻璃表面焊接區(qū)形成牢固可靠的焊接基底是十分重要的。
[0003]目前可使用磁控濺射法在微晶玻璃表面鍍制金屬膜層的方法形成焊接基底，但該方法所用鍍膜機(jī)設(shè)備造價高，金屬膜鍍制工藝復(fù)雜，要求苛刻，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，不易在批量生產(chǎn)中應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的:提供了一種在微晶玻璃表面形成可靠焊接基底的方法，該方法操作簡單、成本低，生產(chǎn)效率高，且該方法所形成的焊接基底與微晶玻璃結(jié)合強(qiáng)度高、氣密性好。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法，其包括如下步驟:
[0006]步驟1:配置焊膏
[0007]I)按質(zhì)量比不低于8:1的比例準(zhǔn)備錫、鈦兩種金屬粉末，金屬粉末的規(guī)格至少為150 目；
[0008]2)使用乙酸異戊酯和III型弱棉配制溶液，其中乙酸異戊酯和III型弱棉質(zhì)量比范圍為25:1?25:0.5,配制溫度控制在低于60°C,配制過程使用磁力攪拌機(jī)攪拌至少I小時；
[0009]3)將錫鈦混合金屬粉末與配制好的III型弱棉溶液混合，制成所用焊
[0010]膏，其中混合金屬粉末與III型弱棉溶液質(zhì)量比比不高于2:1 ;步驟2:涂敷焊接區(qū)
[0011]I)涂敷前將配制好的焊膏充分?jǐn)嚢杈鶆颍?br>[0012]2)將焊膏均勻的涂敷在微晶玻璃焊接面，其中涂敷層的厚度應(yīng)大于0.5mm，保障足夠的焊接強(qiáng)度；
[0013]3)焊膏在空氣中晾干后，應(yīng)去除多余不規(guī)整部分，防止有害應(yīng)力的產(chǎn)生；
[0014]步驟3:溫度處理
[0015]使用真空釬焊設(shè)備，在真空環(huán)境下對已經(jīng)涂敷焊膏的微晶玻璃進(jìn)行溫度處理，使其熔化充分潤濕、擴(kuò)散與微晶玻璃形成可靠連接。
[0016]步驟3中溫度處理的具體過程如下:包括以不大于10度/分鐘的升溫速率從20度到270度的升溫處理，然后二十分鐘的270度高溫處理，接著以不大于5度/分鐘的升溫速率270度到730度升溫處理，然后又是十分鐘的730度高溫處理，再進(jìn)行以不大于5度/分鐘的降溫速率從730度到200度的降溫處理，最后是關(guān)閉溫度控制從200度隨爐降溫至室溫。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0018]本發(fā)明使用錫粉、鈦粉與配制好的三型弱面溶液混合制成焊膏，再將焊膏涂敷與微晶玻璃表面通過真空加熱的方法最終在微晶玻璃表面形成焊接基底。該方法所需材料、設(shè)備成本低，操作方法簡便容易實(shí)施，有較好的經(jīng)濟(jì)價值和實(shí)際應(yīng)用價值。該方法所形成的焊接基底充分潤濕、擴(kuò)散至微晶玻璃內(nèi)，連接牢固、強(qiáng)度高、氣密性好。同時基底材料易于與常用焊接釬料形成可靠焊接，從而實(shí)現(xiàn)微晶玻璃與不同金屬間形成的焊接，并焊接應(yīng)力小可靠性高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法的流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明形成焊接基底的示意圖
[0021]其中，1-微晶玻璃、2-焊接基底。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0023]本發(fā)明在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法主要通過配置特殊的助焊劑，在焊接區(qū)表面涂敷，利用特殊工藝，形成應(yīng)力低、氣密性好的焊接基底。
[0024]請參閱圖1，其是本發(fā)明在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法的流程圖，其主要過程如下:
[0025]步驟1:配置焊膏
[0026]4)按不低于8:1 (質(zhì)量比)的比例準(zhǔn)備錫、鈦兩種金屬粉末，金屬粉末的規(guī)格至少為150目;
[0027]5)使用乙酸異戊酯和III型弱棉配制溶液。其中乙酸異戊酯和III型弱棉比例為25:I?25:0.5范圍(質(zhì)量比)，配制溫度控制在低于60°C，配制過程使用磁力攪拌機(jī)攪拌至少I小時；
[0028]6)將錫鈦混合金屬粉末與配制好的III型弱棉溶液混合，制成所用焊膏，其中混合金屬粉末與III型弱棉溶液比例不高于2:1 (質(zhì)量比)。
[0029]步驟2:涂敷焊接區(qū)
[0030]I)涂敷前將配制好的焊膏充分?jǐn)嚢杈鶆颍?br>[0031]2)將焊膏均勻的涂敷在微晶玻璃焊接面，其中涂敷層的厚度應(yīng)大于0.5mm，保障足夠的焊接強(qiáng)度；
[0032]3)焊膏在空氣中晾干后，應(yīng)去除多余不規(guī)整部分，防止有害應(yīng)力的產(chǎn)生。
[0033]步驟3:溫度處理
[0034]使用真空釬焊設(shè)備，在真空環(huán)境下對已經(jīng)涂敷焊膏的微晶玻璃進(jìn)行
[0035]溫度處理，使其熔化充分潤濕、擴(kuò)散與微晶玻璃形成可靠連接。
[0036]其中，所述溫度處理包括以不大于10度/分鐘的升溫速率從20度到270度的升溫處理，然后二十分鐘的270度高溫處理，以使微晶玻璃整體熱均勻，減少應(yīng)力，接著以不大于5度/分鐘的升溫速率270度到730度升溫處理，以減少溫度變化對應(yīng)力的影響，然后又是十分鐘的730度高溫處理，以進(jìn)行充分的潤濕、擴(kuò)散、滲透，再進(jìn)行以不大于5度/分鐘的降溫速率從730度到200度的降溫處理，最后是關(guān)閉溫度控制從200度隨爐降溫至室溫。從而使得焊膏利用擴(kuò)散、滲透作用在微晶玻璃表面形成牢固、可靠的焊接基底。該方法制成的焊接基底與微晶玻璃間的應(yīng)力小，不會造成微晶玻璃的崩邊、炸裂等情況。同時該焊接基底易于與常用焊接釬料形成可靠焊接從而實(shí)現(xiàn)微晶玻璃與不同金屬間形成的焊接。
[0037]圖2為焊膏涂敷在微晶玻璃表面進(jìn)行溫度處理后形成的焊接基底示意圖，從此圖可看出焊接基底與微晶玻璃表面結(jié)合緊密，同時沒有焊接應(yīng)力導(dǎo)致的崩邊，裂紋情況。
[0038]另外，通過酸液腐蝕的方法去除焊接基底，微晶玻璃表面仍存在黑色印跡不能去除，滲透深度約為20?30 μ m，只能通過表面拋光去除。表明焊接已充分潤濕、擴(kuò)散至微晶玻璃內(nèi)部，滲透性好，保證了微晶玻璃焊接處具有足夠的氣密性和強(qiáng)度。
[0039]本發(fā)明使用錫粉、鈦粉與配制好的三型弱面溶液混合制成焊膏，再將焊膏涂敷與微晶玻璃表面通過真空加熱的方法最終在微晶玻璃表面形成焊接基底。該方法所需材料、設(shè)備成本低，操作方法簡便容易實(shí)施，有較好的經(jīng)濟(jì)價值和實(shí)際應(yīng)用價值。該方法所形成的焊接基底充分潤濕、擴(kuò)散至微晶玻璃內(nèi)，連接牢固、強(qiáng)度高、氣密性好。同時基底材料易于與常用焊接釬料形成可靠焊接，從而實(shí)現(xiàn)微晶玻璃與不同金屬間形成的焊接，并焊接應(yīng)力小可靠性高。
【主權(quán)項】
1.一種在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:配置焊膏 1)按質(zhì)量比不低于8:1的比例準(zhǔn)備錫、鈦兩種金屬粉末，金屬粉末的規(guī)格至少為150目； 2)使用乙酸異戊酯和III型弱棉配制溶液，其中乙酸異戊酯和III型弱棉質(zhì)量比范圍為25:1?25:0.5,配制溫度控制在低于60°C,配制過程使用磁力攪拌機(jī)攪拌至少I小時； 3)將錫鈦混合金屬粉末與配制好的III型弱棉溶液混合，制成所用焊 膏，其中混合金屬粉末與III型弱棉溶液質(zhì)量比比不高于2:1 ;步驟2:涂敷焊接區(qū) 1)涂敷前將配制好的焊膏充分?jǐn)嚢杈鶆颍? 2)將焊膏均勻的涂敷在微晶玻璃焊接面，其中涂敷層的厚度應(yīng)大于0.5mm，保障足夠的焊接強(qiáng)度； 3)焊膏在空氣中晾干后，應(yīng)去除多余不規(guī)整部分，防止有害應(yīng)力的產(chǎn)生； 步驟3:溫度處理 使用真空釬焊設(shè)備，在真空環(huán)境下對已經(jīng)涂敷焊膏的微晶玻璃進(jìn)行溫度處理，使其熔化充分潤濕、擴(kuò)散與微晶玻璃形成可靠連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法，其特征在于，步驟3中溫度處理的具體過程如下:包括以不大于10度/分鐘的升溫速率從20度到270度的升溫處理，然后二十分鐘的270度高溫處理，接著以不大于5度/分鐘的升溫速率270度到730度升溫處理，然后又是十分鐘的730度高溫處理，再進(jìn)行以不大于5度/分鐘的降溫速率從730度到200度的降溫處理，最后是關(guān)閉溫度控制從200度隨爐降溫至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明屬于真空釬焊技術(shù)，涉及一種在微晶玻璃表面形成焊接基底的方法。本發(fā)明使用錫粉、鈦粉與配制好的三型弱面溶液混合制成焊膏，再將焊膏涂敷與微晶玻璃表面通過真空加熱的方法最終在微晶玻璃表面形成焊接基底。該方法所需材料、設(shè)備成本低，操作方法簡便容易實(shí)施，有較好的經(jīng)濟(jì)價值和實(shí)際應(yīng)用價值。該方法所形成的焊接基底充分潤濕、擴(kuò)散至微晶玻璃內(nèi)，連接牢固、強(qiáng)度高、氣密性好。同時基底材料易于與常用焊接釬料形成可靠焊接，從而實(shí)現(xiàn)微晶玻璃與不同金屬間形成的焊接，并焊接應(yīng)力小可靠性高。
【IPC分類】C03C27-00
【公開號】CN104710115
【申請?zhí)枴緾N201310675515
【發(fā)明人】陳禹, 劉宇剛, 陳玉林, 梁俊萌, 王欣, 陳偉
【申請人】中國航空工業(yè)第六一八研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月11日