[發明專利]高硼硅硬質玻璃與可伐合金直接匹配封接方法

有效

• 申請號: 201310241615.9
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103332872A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 闞存東;李曉勇;張滬基;刑勝平
• 申請（專利權）人: 南京三樂電子信息產業集團有限公司
• 主分類號: C03C27/02
• 分類號: C03C27/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

本發明設計一種玻璃和金屬的封接方法，具體涉及一種高硼硅硬質玻璃與可伐合金直接匹配封接方法。?

背景技術

高硼硅玻璃（又名硬質玻璃），因線熱膨脹系數為(3.3士0.1)×10^-6/K，也稱之為“硼硅玻璃3.3”。它是一種低膨脹率、耐高溫、高強度、高硬度、高透光率和高化學穩定性的特殊玻璃材料，因其優異的性能，被廣泛應用于太陽能、化工、醫藥包裝、電光源、工藝飾品等行業。它的良好性能已得到世界各界的廣泛認可，特別是太陽能領域應用更為廣泛，太陽能中高溫集熱管由3.3高硼硅玻璃外管和不銹鋼金屬內管組成夾層為真空的雙層管，因此，需進行3.3高硼硅玻璃外管和金屬內管的封接，封接強度和氣密性是集熱管質量和壽命的關鍵影響因素。因玻璃的膨脹系數約為（3.3士0.1）×10^-6/K，與不銹鋼內管的膨脹系數差距過大，一般采用低膨脹合金4J29可伐，作為過渡金屬，但4J29可伐合金的膨脹系數為5.3×10^-6/K，而玻璃和金屬封接的可靠膨脹系數差，不能超過15%，因此，現有技術的封接需要采用4種膨脹系數介于3.3高硼硅玻璃和4J29可伐合金的過渡玻璃，進行過渡封接，過渡封接質量雖然能滿足要求，但生產效率低、質量穩定一致性差、生產成本高，難以推廣應用。?

因此，很有必要在現有技術的基礎之上，研究設計一種與高硼硅玻璃膨脹系數接近，無需采用多種過渡合金，生產效率高的高硼硅硬質玻璃與可伐合金直接匹配封接方法。?

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種組份配比科學合理，尤其是膨脹系數為3.0×10^-6/K，與高硼硅玻璃熱膨脹系數匹配性好，可直接與高硼硅玻璃進行匹配封接的可伐合金，采用本發明通過大量實驗篩選得到的膨脹系數為3.0×10^-6/K可伐合金可與高硼硅玻璃進行直接封接，整個工藝操作性強，工藝設計合理，產品生產效率高，產品質量一致性好。?

技術方案：為了實現以上目的，本發明所采取的技術方案為：?

一種高硼硅硬質玻璃與可伐合金直接匹配封接方法，它包括以下步驟：?

(1)取膨脹系數為3.0×10-6/K的可伐合金，先進行表面噴砂毛化處理，然后將噴砂毛化處理過的可伐合金置于燒氫爐進行燒濕氫處理；?

(2)取步驟(1)燒氫處理的可伐合金與高硼硅玻璃在高溫（1200℃～1300℃）條?件下進行封接。?

所述的膨脹系數為3.0×10-6/K的可伐合金由下列重量百分比成分組成：?

Ni?27%～32%，Co?11%～15%，Mn?0.3%～0.5%，Si?0%～0.2%，Cr?0%～0.2%，Cu?0.15%～0.2%，Mo?0.15%～0.2%，S?0%～0.025%，P?0%～0.025%，C?0.05%～0.06%，剩余為Fe；?

(3)取步驟(2)封接好的可伐合金與高硼硅玻璃在1000℃～1100℃條件下進行退火處理。?

作為優選方案，本發明所述的膨脹系數為3.0×10-6/K的可伐合金由下列重量百分比成分組成：?

Ni?27%～32%，Co?11%～15%，Mn?0.3%～0.5%，Si?0.05%～0.2%，Cr?0.05%～0.2%，Cu?0.15%～0.2%，Mo?0.15%～0.2%，S?0.001%～0.025%，P0.001%～0.025%，C?0.05%～0.06%，剩余為Fe；?

本發明根據高硼硅玻璃的理化性質和特殊的熱膨脹系數，通過大量實驗篩選可伐合金的組成成分和各組份的重量配比，實驗結果表明，本發明優選得到的可伐合金的膨脹系數為3.0×10-6/K的特殊可伐合金，能夠實現玻璃和金屬的直接匹配封接，可大大簡化現有封接技術采用4種膨脹系數介于3.3高硼硅玻璃和4J29可伐合金的過渡玻璃進行過渡封接方法，生產效率更高，封接的產品質量穩定一致性好、生產成本更低，取得了非常好的技術效果。?