Условия спаивания металла со стеклом

Условия спаивания металла со стеклом [c.124]

В начале работы прежде всего необходимо ознакомиться с конструкцией прибора и условиями будущего эксперимента. В соответствии с заданными условиями следует подобрать стекло и металл, из которого будут изготовлены вводы или другие детали. При этом надо помнить, что металл должен обладать не только необходимой прочностью, упругостью или другими заданными механическими свойствами, но и определенными химическими свойствами (т. е. быть устойчивым к той или иной среде). Кроме того, температура плавления металла должна быть выше температуры спаивания. Составив перечень металлов и сортов стекла, которые удовлетворяют заданию, приступают к отбору оптимальных сочетаний. При этом следует учитывать не только конструкцию прибора в целом и конкретного спая, но и условия спаивания. [c.124]

Предупреждение возникновения напряжений в спае. Вторым условием получения прочного спая металла со стеклом является правильный подбор материалов. На первый взгляд хорошо изготовленный спай после остывания часто разрушается. Это объясняется тем, что в стекле возникают сильные напряжения, так как стекло и металл чаще всего обладают сильно различающимися коэффициентами теплового расширения. Так, при остекловывании металлического стержня на значительной длине после остывания в стекле возникают напряжения, направленные параллельно оси стержня — осевое напряжение и перпендикулярно этой оси — тангенциальное напряжение. Кроме того, стекло, охлаждаясь и сжимая металлический стержень, испытывает растяжение возникающее при этом напряжение называют радиальным (рис. 58). Радиальное и тангенциальное напряжения противоположны по знаку. При конструировании спаев следует это учитывать и подбирать условия так, чтобы в спае напряжения сжатия преобладали над напряжениями растяжения. Значения напряжений определяются коэффициентами теплового расширения стекла и металла, размерами спаиваемых частей, а также температурными условиями спаивания и последующего отжига. [c.125]

Известен также метод дифференциального отжига спаев металл— стекло, который применяют для снятия напряжении в спае, образованном материалами с резко различными коэффициентами теплового расширения. Метод заключается в искусственном создании условий, обеспечивающих разную скорость охлаждения обоих материалов после спаивания. [c.127]

Термическое расширение стекол имеет большое практическое значение. Возможность спайки двух различных стекол между собой определяется не только средним значением коэфициентов расширения этих двух стекол, но и соответствием кривых расширения каждого из них от температуры отжига до комнатной температуры. Аналогичные условия должны соблюдаться и в случае спаивания стекла с различными металлами и фарфором. Для того чтобы полученный спай не разрушился и обладал достаточной прочностью при значительных изменениях температуры, кривые расширения стекла и металла, стекла и фарфора должны быть очень близки. [c.86]

В настоящее время почти ни одна производственная и тем более научная лаборатория не обходится без электровакуумных или каких-либо других приборов, при монтаже которых приходится впаивать в стекло самые разные детали из металлов и их сплавов, а иногда и монокристаллы металлов. Поэтому каждый стеклодув должен знать условия образования прочного спая стекла с металлом и приемы спаивания. [c.124]

С кварцевым стеклом можно получить несогласованные вакуумноплотные спаи с металлами молибденом, вольфрамом, платиной, сплавами молибдена и вольфрама. Наиболее надежного спаивания с металлами можно добиться при выполнении определенных условий. [c.291]

Осуществлять соединение металла с фарфором или другими керамическими материалами, подобными Калиту или стеатиту, можно, используя специальные стекла. При этом в ряде случаев поступают так металлическую трубку в горячем состоянии насаживают на керамику трубка находится под сильным напряжением и воспринимает расширение керамической массы. Фарфор и другие материалы можно иногда также соединять с металлом, покрывая глазированный фарфор сначала слоем платины способом вжигания, а затем электролитическим путем, наращивая на этот слой медь толщиной 0,2 мм. Соединения можно также достигнуть спайкой мягким или твердым припоями [26]. При спаивании неглазурованного фарфора с платиной на место спая лучше наносить слой графита. Недавно удалось разработать метод прочного соединения спаиваемого металла со стеклом, керамическими массами или графитом при нагревании с гидридом титана до 480° в условиях высокого вакуума. [c.15]

Металл и стекло могут образовывать вакуумпрочные соединения, если коэффициенты их расширения в интервале температур от комнатной до температуры превращения стекла отличаются не более чем на 10% необходимым условием является также достаточная прочность сцепления в месте спая. При достаточно высокой температуре (1000—1100°) можно надежно спаять платину с тюрингским или иенским нормальным стеклом 16 лучше всего это удается при использовании сплавляющегося с платиной свинцового стекла, которое рекомендуется применять при впаивании толстой платиновой проволоки. В этом случае впаиваемую проволоку сильным прокаливанием освобождают от газов, затем при нагревании в окислительном пламени обвивают небольшим количеством вязкого стекла того же сорта и вставляют в стеклянную трубку с соответствующим отверстием. Техника располагает целым рядом менее дорогостоящих сплавов, которые при соблюдении соответствующих условий превосходно спаиваются с мягкими стеклами. Обстоятельное изложение этого вопроса дают Эспе и Кнолль [1, 24]. Здесь следует указать лишь Ре-Сг-сплавы с 25—30% Сг и Ре-М1(Со)-сплавы (ковар, вакон), коэффициенты расширения которых можно подобрать соответственно сорту стекла. При небольшой толщине проволоки из сплава с подходящим коэффициентом расширения ее часто покрывают тонким слоем меди, так как этот металл исключительно прочно пристает к стеклу. Медь, подобно хромоникелю, из-за высокого коэффициента расширения нельзя вплавлять в стекло, однако спаивание (соединение с эластичными, очень тонкостенными трубками) возможно. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология