مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا الحديثة، أصبحت متطلبات المواد الهندسية الجديدة أعلى وأعلى في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل الصناعة الإلكترونية وصناعة الطاقة النووية والفضاء والاتصالات الحديثة.كما نعلم جميعًا، فإن المواد الخزفية الهندسية (المعروفة أيضًا باسم السيراميك الإنشائي) التي طورتها التكنولوجيا الحديثة هي مواد هندسية جديدة تتكيف مع تطور وتطبيق التكنولوجيا العالية الحديثة.في الوقت الحاضر، أصبحت المادة الهندسية الثالثة بعد المعدن والبلاستيك.هذه المادة ليس فقط لديها نقطة انصهار عالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل وغيرها من الخصائص الخاصة، ولكن لديها أيضًا مقاومة للإشعاع، وعزل عالي التردد والجهد العالي وغيرها من الخصائص الكهربائية، بالإضافة إلى الصوت والضوء والحرارة والكهرباء. والمغناطيسية والبيولوجية والطبية وحماية البيئة وغيرها من الخصائص الخاصة.وهذا يجعل هذه السيراميك الوظيفية تستخدم على نطاق واسع في مجالات الإلكترونيات والإلكترونيات الدقيقة والمعلومات الإلكترونية البصرية والاتصالات الحديثة والتحكم الآلي وما إلى ذلك.من الواضح أنه في جميع أنواع المنتجات الإلكترونية، ستحتل تكنولوجيا ختم السيراميك والمواد الأخرى مكانة مهمة للغاية.
إن ختم الزجاج والسيراميك هو عملية ربط الزجاج والسيراميك في هيكل كامل من خلال التكنولوجيا المناسبة.بمعنى آخر، تستخدم الأجزاء الزجاجية والسيراميك تقنية جيدة، بحيث يتم دمج مادتين مختلفتين في مادة مشتركة مختلفة، ويجعل أدائها يلبي متطلبات هيكل الجهاز.
لقد تم تطوير الختم بين السيراميك والزجاج بسرعة في السنوات الأخيرة.إحدى أهم وظائف تكنولوجيا الختم هي توفير طريقة منخفضة التكلفة لتصنيع الأجزاء متعددة المكونات.نظرًا لأن تشكيل السيراميك يقتصر على الأجزاء والمواد، فمن المهم جدًا تطوير تكنولوجيا منع التسرب الفعالة.معظم أنواع السيراميك، حتى في درجات الحرارة المرتفعة، تظهر أيضًا خصائص المواد الهشة، لذلك من الصعب جدًا تصنيع أجزاء معقدة الشكل من خلال تشوه السيراميك الكثيف.في بعض خطط التطوير، مثل خطة المحرك الحراري المتقدم، يمكن تصنيع بعض الأجزاء الفردية من خلال المعالجة الميكانيكية، ولكن من الصعب تحقيق الإنتاج الضخم بسبب قيود التكلفة العالية وصعوبة المعالجة.مع ذلك، تكنولوجيا الختم الخزفي يمكنها توصيل الأجزاء الأقل تعقيدًا إلى أشكال مختلفة، الأمر الذي لا يقلل بشكل كبير من تكلفة المعالجة فحسب، بل يقلل أيضًا من بدل المعالجة.هناك دور مهم آخر لتكنولوجيا الختم وهو تحسين موثوقية الهيكل الخزفي.السيراميك عبارة عن مواد هشة، وتعتمد بشكل كبير على العيوب، وقبل تشكيل الشكل المعقد، من السهل فحص واكتشاف عيوب الأجزاء ذات الشكل البسيط، مما يمكن أن يحسن بشكل كبير من موثوقية الأجزاء.
طريقة الختم للزجاج والسيراميك
في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنواع من طرق ختم السيراميك: لحام المعادن، لحام نشر الطور الصلب ولحام زجاج الأكسيد (1) اللحام المعدني النشط هو طريقة لحام وختم مباشرة بين السيراميك والزجاج باستخدام معدن تفاعلي ولحام.يشير ما يسمى بالمعدن النشط إلى Ti وZr وHF وما إلى ذلك.طبقتها الإلكترونية الذرية ليست مملوءة بالكامل.ولذلك، بالمقارنة مع المعادن الأخرى، فهو يتمتع بحيوية أكبر.هذه المعادن لها انجذاب كبير للأكاسيد والسيليكات والمواد الأخرى، وتتأكسد بسهولة في الظروف العامة، لذلك تسمى المعادن النشطة.في الوقت نفسه، تتشكل هذه المعادن والنحاس والنيكل وAgCu وAg وما إلى ذلك من معادن عند درجات حرارة أقل من نقاط الانصهار الخاصة بها، ويمكن ربط هذه المعادن بشكل جيد بسطح الزجاج والسيراميك عند درجة حرارة عالية.لذلك، يمكن إكمال ختم الزجاج والسيراميك بنجاح باستخدام الذهب التفاعلي والمتفجرات المقابلة.
(2) الختم بانتشار الطور المحيطي هو طريقة لتحقيق الختم الكامل تحت ضغط ودرجة حرارة معينة عندما تتلامس قطعتان من المواد العنقودية بشكل وثيق وتنتجان تشوهًا بلاستيكيًا معينًا، بحيث تتوسع ذراتها وتتقلص مع بعضها البعض.
(3) يتم استخدام لحام الزجاج لختم الزجاج وخزف اللحوم.
ختم الزجاج لحام
(1) يجب اختيار الزجاج والسيراميك والزجاج الملحوم كمواد مانعة للتسرب أولاً، ويجب أن يتطابق معامل تمدد القدم الثلاثة، وهو المفتاح الأساسي لنجاح الختم.المفتاح الآخر هو أن الزجاج المحدد يجب أن يكون مبللًا جيدًا بالزجاج والسيراميك أثناء الختم، ويجب ألا يكون للأجزاء المختومة (الزجاج والسيراميك) تشوه حراري، وأخيرًا، يجب أن تتمتع جميع الأجزاء بعد الختم بقوة معينة.
(2) جودة معالجة الأجزاء: يجب أن تكون وجوه نهاية الختم للأجزاء الزجاجية والأجزاء الخزفية وزجاج اللحام أكثر تسطيحًا، وإلا فإن سمك طبقة زجاج اللحام غير متسق، مما سيؤدي إلى زيادة إجهاد الختم، وحتى الرصاص لانفجار أجزاء الخزف.
(3) يمكن أن يكون رابط مسحوق الزجاج اللحام عبارة عن ماء نقي أو مذيبات عضوية أخرى.عندما يتم استخدام المذيبات العضوية كمادة رابطة، بمجرد عدم تحديد عملية الختم بشكل صحيح، سيتم تقليل الكربون وسيتحول لون زجاج اللحام إلى اللون الأسود.علاوة على ذلك، عند الختم، سوف يتحلل المذيب العضوي، وسيتم إطلاق الغاز الضار بصحة الإنسان.لذلك، اختاري الماء النقي قدر الإمكان.
(4) سمك الطبقة الزجاجية لحام الضغط عادة ما يكون 30 ~ 50um.إذا كان الضغط صغيرًا جدًا، وإذا كانت الطبقة الزجاجية سميكة جدًا، فسيتم تقليل قوة الختم، وسيتم إنتاج غاز البحيرة.نظرًا لأن وجه نهاية الختم لا يمكن أن يكون المستوى المثالي، فإن الضغط كبير جدًا، ويختلف السمك النسبي لطبقة زجاج الفحم بشكل كبير، مما سيؤدي أيضًا إلى زيادة إجهاد الختم، وحتى التسبب في التشقق.
(5) تم اعتماد مواصفات التسخين التدريجي لختم التبلور، والذي له غرضين: الأول هو منع الفقاعة في طبقة زجاج اللحام الناتجة عن التطور السريع للرطوبة في المرحلة الأولية للتسخين، والآخر هو تجنب تشقق القطعة بأكملها والزجاج بسبب تفاوت درجة الحرارة بسبب التسخين السريع عندما يكون حجم القطعة بأكملها والقطعة الزجاجية كبيرًا.مع ارتفاع درجة الحرارة إلى درجة الحرارة الأولية للحام، يبدأ زجاج اللحام في التكسر.تعتبر درجة حرارة الختم العالية، ووقت الختم الطويل، وكمية المنتج المنفجر مفيدة لتحسين قوة الختم، ولكن ينخفض ضيق الهواء.درجة حرارة الختم منخفضة، ووقت الختم قصير، وتركيبة الزجاج كبيرة، وضيق الغاز جيد، ولكن قوة الختم تنخفض، بالإضافة إلى ذلك، يؤثر عدد التحليلات أيضًا على معامل التمدد الخطي لزجاج اللحام.لذلك، من أجل ضمان جودة الختم، بالإضافة إلى اختيار زجاج اللحام المناسب، يجب تحديد مواصفات الختم المعقولة وعملية الختم وفقًا لوجه الاختبار.في عملية ختم الزجاج والسيراميك، يجب أيضًا تعديل مواصفات الختم وفقًا لخصائص زجاج اللحام المختلفة.
وقت النشر: 18 يونيو 2021