玻金封合

玻金封合是指玻璃與金屬封接的工藝，其過程是一個複雜的物理化學反應過程。必須根據整個封接過程中玻璃與金屬氧化反應來確定燒結參數，除了要保證玻璃在固化過程中的膨脹係數與金屬膨脹係數基本保持一致外，金屬預氧化、玻璃液粘度變化、二次再結晶及冷卻時的玻璃分相現象都必須充分考慮。

基本介紹

• 中文名：玻金封合
• 外文名：glass to metal seal
• 釋義：玻璃與金屬封接工藝
• 領域：矽酸鹽工業

工藝方式

玻璃與金屬的封接方式有兩種：匹配封接和壓縮封接。匹配封接是選用膨脹係數比較接近的玻璃和金屬（在常溫到玻璃軟化溫度範圍內），在高溫封接後的逐漸冷卻過程中使玻璃和金屬收縮保持一致，從而減少由於玻璃與金屬收縮差而產生的內應力。壓縮封接是指選用的金屬材料的膨脹係數比玻璃膨脹係數大，在封接冷卻時由於金屬收縮比玻璃收縮大，從而使金屬對玻璃產生一個壓應力（利用玻璃承受抗壓能力遠大於抗拉能力的特性），以此達到封接目的。目前的壓縮封接工藝還有待完善，封接所選取的材料和控制參數都有待進一步探討，而且採用壓縮封接存在電性能較差的致命弱點。

技術發展

如果金屬和微晶玻璃之間能形成化學鍵就不用在封接過程中增加步驟，中間材料就可以連線金屬和玻璃。而這是十分困難的，因為金屬和玻璃是截然不同的兩種材料。金屬和玻璃的密封是在無氧的惰性氣體保護的條件下完成的，如若不然金屬可能會和空氣接觸，導致氧化生鏽。但是這裡存在一對矛盾：金屬和微晶玻璃的連線需要氧氣，所以界面的連線處還是存在氧化層的。有人對金屬做預氧化處理，微晶玻璃與氧化劑的改性方法是在微晶玻璃密封材料上塗氧化劑，氧化劑的作用是代替金屬氧化物，這樣氧化劑在高溫條件下分解擴散，為不鏽鋼中的金屬鉻供氧。氧化鉻在微晶玻璃和金屬的界面就會形成良好的密封效果。研究人員們還研究了界面之間的鍵合是牢固的，否則就不會在玻璃處破壞了。其他因素的影響在密封過程中如果不小心，玻璃有可能粘到金屬外殼，為了防止這種情況發生，在密封的時候我們使用石墨固定。