4J29 可伐合金带

模具钢 4年前 (2022) aysz01
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  4J29封接工艺介绍:

4J29 可伐合金带

  封接原理:通过与4J29可伐合金表面的氧化物与玻璃互溶而紧密结合在一起的,所以可伐合金的预氧化是金属外壳制造的一个非常重要的工艺环节,是直接影响气密封接的一个重要因素.为实现气密封接, 4J29可伐合金预氧化需要得到的氧化物应是Fe3O4和FeO. 4J29合金的氧化主要是铁的氧化物,即从内到外依次是FeO,Fe3O4,Fe2O3,其中FeO,Fe3O4 的结构致密并且与玻璃和金属的结合紧密,能使封接致密,Fe2O3的结构松散,粘附性差,封接后容易漏气。另一方面氧化膜的厚度也是关键的要素,过薄或过厚都会影响密封性能。氧化膜的厚度要控制在一定的范围内;氧化膜过薄则氧化物完全溶于玻璃,造成玻璃与金属基体表面的直接封接,使封接强度下降;氧化膜过厚则造成金属表面氧化物较粗糙疏松,封接件容易漏气。

  气密封接的方法: 直插式引线使内部元件与外部连接在一起

  封接过程:脱炭-预氧化熔封

  脱炭主要是除去可伐合金中的气体,降低含碳量

  预氧化主要是在可伐合金表面形成所需要的氧化膜(下面重点介绍)

  熔封主要是使氧化膜与玻璃熔合。

  预氧化方案介绍:

  1.环境的氧分压要控制在10-7atm以下,环境的氢分压与水分压的比要控制在0.以上,这可以通过在水蒸气中进行氧化或在以氮、氩等惰性气氛为载气,调整载气中氢与水(即露点)的比的可控气氛中进行氧化来实现。氧化工艺可以是800℃17min、900℃3min、1000℃lmin或是1100℃15s。在氧化膜的增重处于0.3-0.7mg/cm2时,气密性和抗拉强度佳。

  4J29可伐合金在空气中900℃加热5分钟,合金表面氧化膜的主要成分为Fe2O3,其次是CoO和NiO。应该注意避免。

  2.4J29可伐合金在水蒸气中的氧化

  在A℃水蒸气中对可伐合金氧化10-60分钟,然后在13.3322Pa-133.322Pa空气中冷却。(由于在570℃以下氧化并不能形成FeO,而在水蒸气中环境氧分压非常低,也不能生成Fe2O3,故可伐合金表面只获得单一的Fe3O4氧化膜)。

  3.在分压为1.0910-9Pa,温度为A℃的水蒸气中加热22分钟。(氧化时间小于100分钟,表面的氧化物只有的Fe3O4,,氧化物的特点是与玻璃结头中SiO2和B2O3反应的化学活性大,与基体之间充分粘着,具有高的结构均匀性、耐蚀性和与可伐相同的线膨胀系数 )

  4.N2-H2O-H2三元气氛预氧化: 在N2、H2O和H2混合气氛中的预氧化

  优点:更容易控制预氧化的质量

  H2:含量是0.5%-2%。

  H2O是一种容易控制的氧化性介质,它能使4J29可伐合金在表面上生成一层附着性好且均匀的氧化物。加入H2是为了防止空气泄露炉内,它可与氧结合成水。

  方法: 在N2-1%H2O-0.4%H2的气氛下、1000℃、加热10分钟。

  这种条件下生成的氧化膜非常均匀且附着良好,厚度大约是1m,晶界氧化物穿透深度约为4m。4J29可伐在这种气氛下进行氧化,速度较快,氧化膜生长重现性非常好,完全可与空气气氛相比较。生长的氧化物甚至在1000℃的温度下也有良好的附着性。

  4J29(kovar,可伐合金,科瓦合金,ASTM F-15)

版权声明:aysz01 发表于 2022-12-21 14:01:59。
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