Металло-стеклокерамические уплотнения

Уплотнение стеклокерамика-металл — это тип механического уплотнения , которое соединяет стеклокерамические и металлические поверхности. Они относятся к уплотнениям стекло-металл и, как и они, являются герметичными (воздухонепроницаемыми).

Характеристики

Стеклокерамика представляет собой поликристаллические керамические материалы, полученные путем контролируемой кристаллизации подходящих стекол, обычно силикатов . В зависимости от исходного состава стекла и принятого режима термообработки можно получить стеклокерамику с индивидуальными характеристиками теплового расширения . Это делает их идеальными для герметизации различных металлов, от вольфрама (W) с низким коэффициентом расширения или молибдена (Mo) до нержавеющих сталей с высоким коэффициентом расширения и никеля на основе суперсплавов .

Уплотнения стеклокерамика-металл обладают превосходными свойствами по сравнению со своими стеклянными аналогами, включая более огнеупорные свойства, а также способность успешно герметизировать многие различные металлы и сплавы. Они использовались в электрических проходных уплотнениях для таких применений, как оболочки вакуумных прерывателей и пиротехнические приводы , а также во многих приложениях, где уплотнений «стекло-металл» требуется более высокая температурная устойчивость, чем это возможно при использовании , включая твердооксидные топливные элементы .

Процесс

При формировании соединения стеклокерамики с металлом соединяемые детали сначала нагревают, обычно в инертной атмосфере, чтобы расплавить стекло и дать ему возможность намокнуть и влиться в металлические детали, практически таким же образом. так же, как при изготовлении более традиционного уплотнения стекло-металл . Затем температуру обычно снижают до температурного режима, при котором в стекле образуется множество микроскопических зародышей. Затем температуру снова повышают до режима, при котором основные кристаллические фазы могут образовываться и расти, образуя поликристаллический керамический материал с характеристиками теплового расширения, соответствующими характеристикам теплового расширения конкретных металлических деталей.

Примеры

Белый непрозрачный «клей» между панелью и воронкой электронно-лучевой трубки цветного телевизора представляет собой расстеклованное припойное стекло на основе системы PbO – ZnO – B
₂2О
₃ . Пока это уплотнение стеклокерамика-стекло, основной патент SA Claypoole считает Уплотнения стеклокерамика-металл тоже.

Ссылки

• США 2889952 , Клейпул, Стюарт А., «Композитное изделие и метод», опубликовано в 1956 г., выпущено в 1959 г.   (расстеклованное припойное стекло).