[發明專利]一種石英玻璃封接用Sn-Ti-Ag三元合金焊料

有效

• 申請號: 201910273946.8
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109986233B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 郝萬立;馬永波;彭述明;龍興貴;張偉光;周曉松;曹清薇;王宏波;符雪梅;劉猛
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本發明公開了一種石英玻璃封接用Sn?Ti?Ag三元合金焊料。該三元合金焊料的基體為錫，引入的Ti和Ag的重量百分比組分為Ti：0.1%～1.6%、Ag：0.1%～2.0%，引入的O的原子百分比組分為0.05%～3.9%，三元合金焊料中的雜質質量百分比小于等于0.1%。該三元合金焊料的焊接溫度范圍為650℃～800℃，焊接真空度小于等于5×10^?3Pa。該三元合金焊料在石英玻璃封接過程中不需要助焊劑，簡化了石英玻璃封接工藝，提高了石英玻璃封接的真空密封可靠性。該三元合金焊料既可廣泛應用于石英玻璃封接，也可應用于石英玻璃、軟化溫度不低于800℃的以SiO₂為主要成分的玻璃、鈦材、無氧銅和表面有鈦鍍層的金屬等的相互焊接，尤其適用于制備脈沖氙燈，可使脈沖氙燈的使用壽命和工作可靠性顯著提高。

技術領域

本發明屬于釬焊焊料技術領域，具體涉及一種石英玻璃封接用Sn-Ti-Ag三元合金焊料。

背景技術

石英玻璃封接用三元合金焊料可廣泛應用于電真空設備、電光源、太陽能接收管和鋰電池等領域，焊接區具有良好的真空密封性能和較高的結構強度。大功率脈沖氙燈作為大型激光器的泵浦光源具有廣泛的應用。在大功率脈沖氙燈制備技術中，如何實現石英玻璃與金屬之間的真空密封一直以來是一個技術難點，原因在于石英玻璃與金屬的熱膨脹系數相差一個數量級，存在較大的封接應力。

目前廣泛應用的石英玻璃和金屬之間的封接方法是采用若干種過渡玻璃連接石英玻璃和金屬，實現應力匹配。這種封接技術要使用氫氧焰加工，生產安全性存在較大隱患，且不易實現機械化和自動化生產。在氙燈制備技術中，采用鉬箔封接方法也可實現石英玻璃與金屬電極組件的連接，但鉬箔導電能力差，這種封接方法僅適用于小功率脈沖氙燈。

中國專利文獻庫公開了公開號為CN201410307078.8的專利申請，該項專利申請為高溫金屬封接大功率脈沖氙燈及其制備方法，其公開的石英玻璃和金屬電極的封接方法是，首先在石英接管的外表面進行金屬Ti 離子注入，使管壁外表面形成一個Ti 離子注入層，在形成Ti 離子注入層的部位鍍制金屬膜層，最外層選擇Ni 層。使用Ag 基焊料將鍍制了金屬層的石英接管的金屬層部位與金屬薄壁套筒進行焊接。這種石英玻璃與金屬之間的封接方法工藝復雜，對設備條件要求高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種石英玻璃封接用Sn-Ti-Ag三元合金焊料。

本發明的石英玻璃封接用Sn-Ti-Ag三元合金焊料，其特點是，所述的三元合金焊料的基體為錫，引入的Ti和Ag按照重量百分比組分如下：

Ti：0.2%～1.6%；

Ag：0.1%～2.0%；

引入的O的原子百分比組分為0.05%～3.9%；

所述的三元合金焊料中的雜質質量百分比小于等于0.1%。

進一步，所述的三元合金焊料的基體為錫，引入的Ti和Ag按照重量百分比組分如下：

Ti：0.2%～0.8%；

Ag：0.2%～1.2%；

引入的O的原子百分比組分為0.1%～1.9%；

所述的三元合金焊料中的雜質質量百分比小于等于0.1%。

再進一步，所述的三元合金焊料的基體為錫，引入的Ti和Ag按照重量百分比組分如下：

Ti：0.6%；

Ag：0.8%；

引入的O的原子百分比組分為0.5%。

所述的石英玻璃封接用Sn-Ti-Ag三元合金焊料的形狀為塊體或片狀。