[發明專利]一種用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器及其制備方法

在審

• 申請號: 202011372512.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112499994A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 申亮;羅萬;何紀生;繆波
• 申請（專利權）人: 中澳科創（深圳）新材料有限公司
• 主分類號: C03C29/00
• 分類號: C03C29/00;C03C8/24;C03C3/097
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

本發明公開了一種用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器及其制備方法。該用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器是由金屬外殼、金屬芯柱及介于二者之間的一種低溫玻璃材料組成的連接器。本發明用一種玻璃有效實現了鋁合金和鎳合金的封接，制備連接器的方法不復雜，可靠性高。本發明的低溫玻璃的熱膨脹系數與鎳合金匹配，提高了封接件的穩定性和可靠性。本發明的低溫玻璃的化學穩定性高，具有更好的長期可靠性。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金與鎳合金芯柱連接器，屬于玻璃封接技術領域，特別是涉及一種用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器及其制備方法。

背景技術

玻璃封接相對于塑料封裝具有更好的長期可靠性、更強的抗老化能力、更強的封接強度和更高的氣密等級，已被廣泛應用于壓縮機端子、鋰離子電池蓋、各類傳感器、航空接插件、液位視窗、光通信連接器和激光器管殼等各類連接器中。而目前各類連接器部件中，大多數外殼材質選用的是不銹鋼或可伐合金等，芯柱一般選擇可伐、4J28或鋼針鍍鎳等。隨著某些領域日益提升的輕量化的需求，外殼采用鋁合金的需求也日益增長，外殼選用鋁合金就必然要求對應的封接玻璃為低溫玻璃，因為鋁合金一般耐受溫度不超過660℃。

當外殼采用鋁合金時，市面上對應的芯柱主要采用鋁合金或銅合金，但這兩種金屬的熱膨脹系數均特別大，超過17×10^-6/℃，這時對應的封接玻璃也需要大于或等于 17×10^-6/℃，如此大的熱膨脹系數對玻璃的長期可靠性有巨大的挑戰，且目前市面上未見成熟的鋁外殼封接產品應用。

專利CN101007706B公布了一種低溫無鉛封接玻璃，但其耐水性測試為90℃條件下9小時后失重已經達到0.0009％，耐水性一般，還達不到實用化的要求，對應的熱膨脹系數為7-12×10^-6/℃。

專利CN101538116B公布了一種鋁及鋁合金封接用低溫無鉛封接玻璃，但其耐水性測試為90℃條線下10小時后失重已經達到0.09mg/cm²，耐水性也一般，對應的熱膨脹系數為15-23×10^-6/℃，在耐熱沖擊和強度方面有明顯的劣勢。

專利CN201110108042.3設計了一種熱膨脹系數約為11-18×10^-6/℃的封接玻璃，但封接玻璃的主成分含鉛，不符合目前的環保要求。

專利CN110372215A公布一種低溫無鉛封接玻璃，熱膨脹系數約為15-23×10^-6/℃，僅適合一些較大的熱膨脹的芯柱材質，比如銅和鋁，且原料中采用了亞錫類化合物，對玻璃的熔煉氣氛有特殊的要求。

專利CN105731803A設計的玻璃的熱膨脹系數為10.5-13×10^-6/℃，但是含鉍量較高，導致此種玻璃耐酸性比較差，應用受到極大的限制，且熔煉鉍酸鹽玻璃需要剛玉坩堝或鉑金坩堝，不太適合大批量生產。

但如果有一種合適的玻璃可實現外殼鋁合金與鎳合金芯柱的封接，則一方面利用了外殼鋁的輕量化，另一方面芯柱鎳的熱膨脹系數較低(13×10^-6/℃左右)，鎳芯柱也有優異的抗腐蝕性能及適當的導電性，可實現有效的壓縮封接，因此，一種匹配鎳的熱膨脹系數的封接玻璃就顯得十分有意義。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供了一種可靠的用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器，本發明的低溫玻璃的熱膨脹系數與鎳合金匹配，提高了封接件的穩定性和可靠性；本發明的低溫玻璃的化學穩定性高，具有更好的長期可靠性。

本發明的另一目的是提供一種上述用低溫玻璃封接的鋁合金外殼與鎳合金芯柱連接器的制備方法，其用一種玻璃有效實現了鋁合金和鎳合金的封接，制備連接器的方法不復雜，可靠性高。