玻璃封接電連接器的制備分析論文

時間：2022-10-11 00:34:27 論文范文我要投稿

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玻璃封接電連接器的制備分析論文

　　電連接器在許多工業(yè)領域己得到廣泛應用，它起著器件與器件、組件與組件系統(tǒng)與系統(tǒng)之間進行電氣連接和信號傳遞的重要作用，是保證整個系統(tǒng)可靠工作的重要基礎元件隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，特殊的工作環(huán)境對電連接器等元件的可靠性提出了更高的要求.玻璃封接電連接器具有較高的機械強度、較好的密封性、耐高溫性以及良好的電性能參數(shù)等特點，使其成為高壓、高應力和高溫度場合下使用的高可靠'險電連接器.在一些惡劣的條件下，為確保電連接器元件運行安全、穩(wěn)定，有必要用高性能的玻璃封接電連接器替代原有的塑料封接電連接器，使電連接器在一些高溫、低溫、濕熱等特殊工作環(huán)境下能正常使用.

玻璃封接電連接器的制備分析論文

　　玻璃封接電連接器需要采用玻璃與金屬密封工藝來完成.玻璃與金屬封接是根據潤濕原理將熔態(tài)玻璃與表面預先氧化的合金進行浸潤，冷卻后封接在一起.實驗采用混合式封接工藝，選用硼硅酸鹽玻璃作為封接玻璃.同時，確定了玻璃素坯成形用玻璃粉料的添加劑、玻璃粉料噴霧造粒工藝參數(shù)及玻璃與金屬封接的制度.

　　1.實驗

　　1. 1玻璃原粉的制備

　　玻璃與金屬封接分為匹配封接和壓力封接兩種類型.匹配封接選用的玻璃和金屬材料，其熱膨脹系數(shù)相近，封接元件具有良好的力學性能、密封、熱穩(wěn)定性及電性能等;壓力封接是玻璃和金屬材料的熱膨脹系數(shù)相差較大，在封接元件中金屬對玻璃產生一定的壓應力，從而使金屬和玻璃之間具有很好的密封性.實驗選用的封接玻璃為硼硅酸鹽玻璃，其熱膨脹系數(shù)與可伐合金插針的熱膨脹系數(shù)接近，并小于碳鋼金屬外殼的熱膨脹系數(shù)，故實驗中電連接器采用的封接類型為混合式封接，即可伐合金插針與玻璃之間采用匹配封接，碳鋼金屬外殼與玻璃之間采用壓力封接.

　　實驗所用玻璃原料均為分析純或化學純試劑.封接玻璃的實際配方與理論配方應有所不同，因為實際配方要考慮各種原料在玻璃熔制過程中的揮發(fā)損失，以及因玻璃液與增鍋之間相互浸潤、擴散所引起的化學成分變化，其波動大小與玻璃的組成、熔制溫度、熔制時間有關.通過對熔制后的玻璃進行化學成分分析，將分析結果與原設計成分進行比較后，再對原設計配方進行調整，使其達到原設計組成的要求.

　　玻璃的熔制溫度為1 460 0C，高溫保溫時間為4-6h.為了使熔制的玻璃液能夠達到較好的澄清和均化，在熔制的高溫階段要對玻璃液不斷地攪拌;同時，為提高玻璃液的澄清效果，在玻璃配料中加入少量的NaCI作為澄清劑.

　　熔制好的玻璃液經過水淬、粉碎、過篩、除鐵后，制作出顆粒度為1 -2 mm的玻璃原粉.

　　1.2玻璃粉料的制備

　　為使可伐合金插針、碳鋼金屬外殼和玻璃體在燒結時良好封接，必須保證玻璃素坯具有一定強度，同時使玻璃素坯排燒后不變形，收縮均勻，外形規(guī)整，尺寸精確.因此，對用于玻璃素坯成形所用玻璃粉料的顆粒性能有較高的要求.目前，玻璃粉料制備大都通過手工造粒的方法，該方法易使成形后的素坯存在一定缺陷，對后期封接質量造成影響.因此，為了確保電連接器封接后的質量，實驗采用噴霧造粒法制備玻璃粉料.該工藝制備的玻璃粉料具有以下優(yōu)點: (1)流散性好，易于成型;(2)素坯強度高;(3)排燒后收縮均勻，尺寸精確;(4)粉體為批量制備，均勻一致性好.

　　1. 2. 1有機豁合劑的選擇

　　在噴霧造粒制備玻璃粉料前需在玻璃原粉中添加有機豁合劑，以確保成形后的玻璃素坯具有足夠的強度.實驗成形采用干壓法，要求玻璃粉料具有良好的流動性、合理的顆粒級配，保證玻璃粉料在模具中易于填充、緊密堆積，使干壓成形后的玻璃素坯密度大、強度好.常用的豁合劑主要有竣甲基纖維素、甲基纖維素、輕乙基纖維素、聚乙烯醇(PVC)等.因各有其局限性，故實驗選用自配的豁合劑.

　　通常，玻璃素坯強度隨著豁合劑添加量的增加而增大.在保證干壓成形后玻璃素坯具有足夠強度的前提下，應盡量減少豁合劑的使用量.通過試驗對比，確定了玻璃粉料成形用豁合齊的最佳用量.

　　1.2.2噴霧造粒工藝參數(shù)

　　實驗采用二流體噴霧造粒工藝，所用料漿的固體含量(質量分數(shù))可達到70%以上.為了得到合格的玻璃粉料，應合理控制噴霧造粒的相關參數(shù).如果空氣進口溫度高于300℃，一方面豁合劑的損耗大，降低了玻璃素坯強度;另一方面，使顆粒表面形成硬殼，不利于成形，影響后期燒結.空氣出口溫度應控制在110℃以上，若溫度過低，顆粒水分大，影響流動性和成型性能，并且造成料漿粘壁.二次空氣壓力應控制得當，壓力過大或過小都會影響顆粒的粒度級配.

　　噴霧造粒制備玻璃粉料時，一次空氣量由風門調節(jié)，二次空氣壓力控制在0. 03-1. 5 MPa之間.空氣進口溫度為300℃，出口溫度為110℃ .

　　1.2.3玻璃粉料指標

　　球磨后玻璃原粉的平均粒徑為20 cm左右.噴霧造粒后玻璃粉料的平均粒徑為160 cm，其松散比為0.73 g/cm3，流動性為11.

　　2封接工藝及性能測試

　　2. 1電連接器的封接工藝

　　為確保封接后的元件質量可靠，需采用合理的封接工藝.在封接過程中若電爐內溫度梯度過大，則在升溫或降溫時對封接元件的熱沖擊也大;若封接件退火溫度制度設計不合理也會影響封接元件的質量.通過實驗，確定了合理的封接溫度制度.

　　3結語

　　(1)采用噴霧造粒工藝制備的玻璃粉體具有很好的性能，可以滿足制備氣密連接器的使用要求.

　　(2)實驗確定的封接制度，可以制備出性能合格的電連接器.

　　(3)完善的制備工藝，保證了電連接器的可靠性和生產的穩(wěn)定性.

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