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金属与其膨胀系数相同的玻璃进行匹配封接,在封接过程中通过提高玻璃的致密度和保证玻璃与金属最佳的封接界面,使金属封接组件比采用传统工艺封接组件的密封性、电绝缘性能和封接强度都更好。不锈钢封接组件:采用与不锈钢膨胀系数比较接近的玻璃进行压缩封接,经过不断完善封接工艺,使封接组件密封性、电绝缘性能、介质耐电压和外观等满足产品性能要求,可以达到可伐与玻璃匹配封接组件具有的性能;而不锈钢封接组件比普通可伐合金封接组件耐恶劣环境腐蚀能力更优,所以该类封接组件有广阔的使用范围。纯铜封接组件:采用专制的铜封玻璃粉与纯铜进行压缩封接,通过严格控制封接保护气氛和封接参数,使纯铜封接组件顺利实现,从而使纯铜高导电和高导热的性能很好运用于密封玻璃与金属封接连接器的特点。
金属玻璃烧结是怎样成形的,成形是将固定形状的玻璃制品或玻璃粉和金属一起放在夹具(一般为石墨夹具)内,再放进专业的隧道炉内,先让玻璃成液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。
熔封:又称火封,是一种传统的玻璃金属封接工艺。
熔封时,将玻璃加热至1000℃左右,因为是在高温状态,使用石墨治具,石墨治具有适宜的热膨胀系数、良好的导热性能、优良的抗折抗压强度,为真空炉提供专属的VC散热石墨,还具特殊的隔热性,使预设温度更平稳持久,优良的耐腐蚀、抗辐射性,可以阻碍化学反应的生产。在石墨治具内使之融化,从而与金属封接在一起。按金属和玻璃线膨胀系数的差值,熔封分为匹配封接和小匹配封接。在室温至玻璃软化点的温度范围内,若两种材料线膨胀系数非常相近,相互间差值小于出,则为匹配封接;否则为不匹配封接。熔封工艺的优点是封接件耐高温,玻璃排气彻底,使用寿命长,抗拉强度也较大;缺点是熔接温度难于控制,需要仔细退火,工艺重复性较差。熔封工艺是目前能制造合格高温太阳能集热管的唯一成熟工艺。
过渡玻璃封接法:为回避石英玻璃与金属封接,而将石英玻管一次次地与相应的玻管封接,每次封接的玻璃的线膨胀系数都比上次的高一些,经过近10次的对接,最后其对接的玻管的线膨胀系数与钨接硬料玻璃的线膨胀系数相同。
场致扩散焊(阳极焊):西安交通大学的喻萍等人通过对金属AI与K4玻璃阳极焊的研究,发现此两种材料在大气环境中可以进行阳极焊,结合面处结合情况比较理想。实验原理为:在阳极焊过程中,由于外加电场的作用,K4玻璃中的№向阴极移动,使得玻璃中靠近阳极的一面产生贫№区。在强电场作用下产生的离子迁移,除了玻璃中较活跃的阳离子向阴极移动外,还包括连接阳极金属中的阳离子向玻璃中迁移,以及玻璃中相对不活跃的阴离子向阳极迁移。在贫化区内,山于№+向阴极迁移,引起负电荷增多,因此在贫化区靠近玻璃体一侧产生负电荷聚集区,该区与阳极之间形成强大的电场,使两种材料紧密接触。在贫化区非负电荷聚集区,阳极金属正离子向玻璃中扩散,而玻璃中的负离了向阳极移动,最终在界面处发生化学冶金反应,所生成的复合化合物将被焊接件牢固地连接在一起。扩散焊接使用最好的夹具为石墨夹具,有适宜的热膨胀系数、良好的导热性能、优良的抗折抗压强度,为真空炉提供专属的VC散热石墨,还具特殊的隔热性,使预设温度更平稳持久,优良的耐腐蚀、抗辐射性,可以阻碍化学反应的生产。
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