玻璃金属连接的方法
随着玻璃材料的发展及在工业应用中的扩大,玻璃链接技术得到不断的发展,出现了多种链接方法,目前研究较多的是匹配封接、阳极键合和钎焊。此外还有激光辅助焊接、超声波摩擦焊、半固态连接等。
匹配封接
匹配封接是在焊接前对金属进行预氧化处理,使金属焊接表面形成一层厚度适当的氧化过渡层匹配封接,然后在和玻璃封接。目前,匹配封接大都采用可伐合金和高硅崩玻璃。研究主要集中在可伐合金氧化方面。
Tsann-ShyiChern对可伐合金在不同的温度和时间下预氧化,发现700℃,5-15min时,可形成厚度为4~7 um 的致密氧化膜,氧化膜具有良好的粘附性。润湿性实验表明,当氧化温度为700℃,处理时为10min时,玻璃在可伐合金上的润湿角为26~29°。润湿试验温度为900℃,保温时间为15min时,Fe的扩散距离大约为28 um 形成一个较宽的界面反应层,玻璃金属界面可分为4个区:可伐合金基地区、贫铁区、富铁区、玻璃区。玻璃与可伐合金的反应会导致可伐合金氧化膜的溶解,这可以有效的增加界面连接强度和接头密封性。
罗大为采用座滴发研究硅硼分别在具有FeO和FeO+Fe 3 O 4 氧化膜的可伐合金表面1000℃保温不同时间的润湿规律,随着润湿时间的延长玻璃在具有FeO和FeO+Fe 3 O 4 氧化膜的可伐合金表面的接触角不断减小并最终分别在25°和23°趋于稳定,润湿过程中,熔融玻璃与氧化膜之间发生了胡扩散。并在熔融玻璃皱纹观察到了两个晕圈,只是由于在熔融玻璃边缘处局部的上方黏度变底,更容易铺展形成晕圈。
匹配封接发所形成的接头具有两好的耐高温性和气密性,但接头力学性能不高。
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