[發(fā)明專利]金屬材料與微晶玻璃陽極鍵合用中間膜層材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810197746.0
• 申請(qǐng)日: 2008-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN101417864A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏;程金樹;湯李纓;劉啟明;熊德華;田培靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C27/00
• 分類號(hào): C03C27/00;B81C3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

1.一種金屬材料與微晶玻璃陽極鍵合用中間膜層材料，其特征是所述的中間膜層材料，是指在真空環(huán)境下，采用SiO₂薄膜或Al-Si合金薄膜作為中間過渡層材料，來完成金屬材料與微晶玻璃陽極鍵合的材料，其中：SiO₂薄膜采用溶膠-凝膠法制備，在制備過程中，SiO₂溶膠按照正硅酸乙酯∶無水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶1.5～10∶0.2～1∶0.005～0.02的體積比例配制；Al-Si合金薄膜由直流磁控濺射法制備，在制備過程中，靶材采用Al-Si合金靶，Si占合金靶的質(zhì)量百分比為15～25％；

所述SiO₂薄膜由下述溶膠-凝膠法制成：按照所述比例，將正硅酸乙酯與無水乙醇充分混合，在磁力攪拌器攪拌50～70分鐘后，加入去離子水和HCl，繼續(xù)攪拌50～70分鐘，獲得SiO₂溶膠；攪拌結(jié)束后，將SiO₂溶膠陳化3～5小時(shí)，再采用提拉法在金屬材料表面上鍍膜，鍍膜完成后，在120～140℃下干燥0.8～1.2小時(shí)；

所述Al-Si合金薄膜由下述直流磁控濺射法制成，其工藝參數(shù)為：本底真空度6.5×10^-4Pa，工作真空度1～3Pa，濺射功率密度為3～6W/cm²，濺射溫度室溫～400℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間膜層材料，其特征是：SiO₂溶膠按照正硅酸乙酯∶無水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶3∶0.5∶0.01的體積比例配制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間膜層材料，其特征是：SiO₂溶膠按照正硅酸乙酯∶無水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶5∶0.4∶0.005的體積比例配制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間膜層材料，其特征是：Si占合金靶的質(zhì)量百分比為15％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間膜層材料，其特征是Si占合金靶的質(zhì)量百分比為20％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間膜層材料，其特征是：工作真空度為2Pa，濺射功率密度為4W/cm²，濺射溫度200℃；或者工作真空度1Pa，濺射功率密度為5W/cm²，濺射溫度300℃。

7.利用權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述中間膜層材料實(shí)現(xiàn)金屬材料與微晶玻璃陽極鍵合的方法，包括對(duì)金屬材料和微晶玻璃的預(yù)處理，其特征是先利用基礎(chǔ)玻璃制備出與金屬材料在熱膨脹系數(shù)100×10^-7/℃～150×10^-7/℃相匹配的微晶玻璃基片；然后在預(yù)處理后的金屬材料表面鍍上SiO₂薄膜或Al-Si合金薄膜，并且對(duì)薄膜進(jìn)行熱處理，其工藝為從室溫加熱到400～450℃，升溫速率為1℃/分鐘，保溫1～2小時(shí)，隨爐冷卻；再將預(yù)處理后的微晶玻璃基片與鍍膜后的金屬材料迅速放進(jìn)BFS-1型陽極鍵合爐內(nèi)，使之在1×10^-3Pa、100～150℃、600～800V狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)陽極鍵合，從而獲得新的鍵合材料；

所述基礎(chǔ)玻璃由下述質(zhì)量百分比的成分SiO₂60～75、ZnO?1～15、Li₂O?2～20、Al₂O₃1～15、K₂O?5～15、Na₂O?5～15和P₂O₅1～6構(gòu)成，該基礎(chǔ)玻璃在制備過程中，其工藝條件為：熱處理溫度范圍為核化溫度450～600℃、核化時(shí)間2～5小時(shí)，晶化溫度650～800℃，晶化時(shí)間2～5小時(shí)。