真空密封航空插頭封接一般是由多種氧化物經(jīng)高溫熔解而形成的均勻非晶態(tài)物質(zhì)。原料有氧化物、碳酸鹽、和其他類型的先驅(qū)體,前提是它們最終將分解成為玻璃要求的氧化物。
為了縮短高溫熔煉時間,原料的混合均勻度變得十分重要。熔煉溫度必須高到所有原料都形成氧化物,并且讓各種離子短程擴散,獲得成分的均勻性。玻璃熔體可直接冷卻到其可熱加工的工作溫度以上,形成不同形狀的玻璃塊體。通過冷機械加工和退火處理,最終形成玻璃燒結(jié)氣密封電連接器產(chǎn)品。
但封接用的玻璃珠一般尺寸較小,不適合用玻璃塊熱加工的方法來制備。玻璃珠的制備方法實際上是基于陶瓷粉燒結(jié)技術(shù)或粉末冶金的方法。為了便于自動化制備玻璃坯體,球磨后的較細(xì)玻璃粉需要變成球形的,顆粒較大的玻璃造粒粉,其工藝通常用噴霧干燥造粒技術(shù)。
?造粒粉和玻璃坯體含有工藝要求的各種有機物(分散劑,粘接劑,增塑劑,其他添加劑),因此需要通過加熱燃燒的方法去除添加的有機物,接著讓玻璃粉在其玻璃軟化溫度附近進(jìn)行燒結(jié),形成所要求的形狀和尺寸,并具有一定強度的玻璃珠。
玻璃燒結(jié)真空密封電連接器一般是在鏈?zhǔn)椒饨訝t中進(jìn)行的,它含有幾個溫區(qū),使封接件經(jīng)受預(yù)熱,恒溫和冷卻的過程。最關(guān)鍵的是爐內(nèi)的氣氛控制,通常用某種混合氣體(還原氣氛或中性氣氛),保證金屬表面有適當(dāng)?shù)难趸瘜?,不產(chǎn)生滲氮或滲碳現(xiàn)象,同時保證玻璃不被還原。
玻璃與金屬表面氧化層的浸潤,以及封接件的緩慢冷卻是保證封接質(zhì)量的關(guān)鍵。金屬預(yù)氧化和玻璃封結(jié)可在同一封接爐中按次序進(jìn)行,即金屬組件不需事先預(yù)氧化就和玻璃坯在石墨夾具上裝配好,然后在爐中的低溫段(玻璃未熔化之前)通入氧氣,氧化金屬件,緊接著在氮氣保護下升溫到封接溫度,立即封接。
需要指出的是,燒結(jié)和封接的概念是有區(qū)別的,燒結(jié)是無機材料內(nèi)部固相和固相或固相和液相之間的反應(yīng);而封接是完全玻璃液相與金屬相之間的反應(yīng)。封接的粘度比燒結(jié)的粘度低,即封接的溫度高于燒結(jié)的溫度。