玻璃金属封接主要用于超滤装置里的电引入线,如真空泵规管引入线、温度测量使用的热电阻引入线、等。除此之外,还用以高直空系统中封接规管,及其封接视窗等。
常见的玻璃-玻璃金属封接的种类有:(1)配对封接;(2)不一致封接;(3)衔接封接。
配对封接就是指玻璃与金属的线膨胀系数在一定环境温度内是相近的(误差少于10%)。不一致封接时,玻璃与金属的线膨胀系数误差比较大(误差超过10%)。当玻璃与金属的线膨胀系数相差很大时,可采取线膨胀系数处于玻璃与金属中间的一种或几种玻璃开展衔接封接。
封接从结构上可以分为围封结构和管封构造。围封构造就是指玻璃金属封接的四周要用玻璃包围起来的构造,如真空泵规管导线等常见的管封构造是金属圆钢管和玻璃圆管的衔接构造,如可伐法兰接头与玻璃管封接
玻璃与金属的围封构造
(a)B-A规引线的围封构造;(b)震动塑料薄膜规上盖的围封构造;(c)双头导线围封构造
玻璃与金属的管封构造
(a)可伐法兰盘与玻璃的管封构造;(b)可伐法兰盘、钼杆与玻璃的围封和管封构造
B玻璃金属封接材料与接头形式
玻璃-金属真空泵密封接头对膨胀系数匹配的规定,取决于连接头样子、金属的可塑性及其淬火方法等。玻璃与金属之间封接质量决定于金属金属氧化物层。金属金属氧化物融解在玻璃内对其金属造成强的粘附功效。金属氧化物层有些是在封接过程中产生的,有一些则是在封接前事先氧化处理所形成的。配对封接规定玻璃和金属之间膨胀系数值相仿,设计方案时要认真仔细从常温到玻璃软化温度全部区域内的澎涨特性曲线。
玻璃直至退火工艺,其澎涨曲线图类似是平行线,随后显著扩大。纯金属的热变形特性曲线在同样环境温度内似乎是线形的,并且在更高温度时并不明显扩大。对其玻璃的扩张特点来做比较后发现,有几种金属可以跟玻璃封接而不会造成非常大的应变力。比如,钨和钼能和硼硅玻璃开展较好地封接。钨的膨胀系数是44.5×10-7℃-1(0~500℃),可以跟DW-211玻璃或7720玻璃封接。钼的膨胀系数是54.4×10-7℃-1.可以跟DM-305或7052玻璃封接。这类封接限于金属丝或导线。
玻璃-金属配对封接常见的封接材料有:有色金属(镍钢),根据更改镍的成分(从35%到65%),可让铝合金的膨胀系数连续地转变,那样便可得到正好与真空泵玻璃相匹配的铝合金。这种金属的膨胀系数在磁变化点(热导率)扩大,这更利于配对退火工艺中的玻璃。当镍钢内镍的成分降低时,其膨胀系数缩小,热导率也减少。若想热导率高过400℃,镍成分就需要超过44%,这时膨胀系数超过70×10-7℃-1.这只有与软玻璃封接。比如,50%i-50%fe铝合金,膨胀系数约90×10-7℃-1.居里点约500℃,可以跟DB-401玻璃或0120玻璃配对封接。