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1、真空电子技术 电子陶瓷和陶瓷2金属封接应用技术专辑VACUUMELECTRONICS适合高温金属化釉配方的设计王立君(京东方真空电器有限责任公司,北京 100016)DesignofGlazeFormulasSuitableforHighTemperatureCeramicMetallizingWANGLi2jun(BeijingOrientVacuumElectricCo.,LTD,Beijing100016,China)Abstract:Theproblemsandsolutionsf
2、ordesignandproductiontechniqueofglazeformulassuitableforhightemperatureceramicmetal2lizingwerereviewed.Theemphasiswaspaidonthedesignofglazeformulassuitableforhightemperatureceramicmetallizing,selectionofrawmaterial,grindingandsinteringtechnique.Keywo
3、rds:Hightemperatureglaze;Designofglazeformulas;Productiontechnique摘 要:阐述了适合高温金属化釉配方设计及生产工艺的若干问题,特别是对配方的设计、原料的选择、研磨及烧成工艺提出了自己的看法。关键词:高温釉;配方设计;生产工艺中图分类号:TB74文献标识码:B文章编号:100228935(2003)0420048203 随着我国电力输送电压的逐年提高,开关管的面光滑平整无大气泡。关键部件———真空开关管管壳已逐步由玻璃改为陶(3)
4、瓷釉的热膨胀系数等于或小于瓷件的热膨瓷。而由于陶瓷表面存在很多微小的裂纹和气孔,胀系数。釉的抗压强度一般数倍于釉的抗张强度,在潮湿的地区不可避免会吸附一层水汽,而在干旱而釉的抗张强度一般较低,因此,一般希望釉处于受地区尘土飞扬时就会附上一薄层尘土,这在很大程压状态。若釉的热膨胀系数等于瓷坯的热膨胀系度上会影响管壳的表面电阻,从而影响管壳的耐压数,瓷釉冷却后不受力。若釉的热膨胀系数稍小于性能。为克服这一缺陷,人们就在瓷表面涂上一层瓷坯的热膨胀系数,瓷釉冷却后受压应力。若瓷釉[1]光亮透明的瓷釉,同
5、时还提高了瓷件的机械强度,的热膨胀系数大于瓷坯的热膨胀系数,则釉处于张因此瓷壳表面上釉这一措施得到了广泛应用。应力状态。所以一般希望釉的热膨胀系数稍小于坯1 真空开关管对陶瓷管管壳的特殊要求体的热膨胀系数。对一般瓷釉来讲,若釉的热膨胀-6 由于陶瓷管壳必须经高温金属化和真空封接处系数比坯体的热膨胀系数大0.45×10/℃以上理,而且经过金属化工艺和真空焊接工艺后不允许时,釉面将产生龟裂。当釉的热膨胀系数比坯体的-6产生下列缺陷:釉面不产生流釉、缺釉、堆釉、气泡、热膨胀系数小3.5×10/℃以上
6、时,将产生剥釉现杂质、凹坑等;釉面不发灰、发黑等;为此要求瓷釉具象。为使瓷釉处于压应力状态同时又不产生剥釉现-6有以下几种性质:象,一般要求釉的热膨胀系数比瓷坯的小2×10(1)具有较高的熔融温度。目前国外的金属化-6～3×10/℃。工艺一般采用Mo2Mn烧结法,金属化工艺温度在2 高温釉配方的设计[2]1100～1450℃范围内。国内大部分单位均采用 目前国内采用的金属化工艺一般为中温或高温1300～1450℃这一温区。为使瓷釉在这一温区下不金属化,因此要求釉也能承受相应的中温和高温的流釉,
7、要求瓷釉具有较高的熔融温度。考验。根据成釉规律,釉成分由3部分组成:①釉的(2)釉层与瓷件有良好的润湿性,结合牢固,釉助熔剂:这类原料含有丰富的碱金属氧化物和碱土金属氧化物,如氧化钾、氧化钠、氧化钙及氧化镁等,收稿日期:2003207207这些原料的熔点均较低。②酸性氧化物,如氧化硅2003年48No.4真空电子技术王立君:适合高温金属化釉配方的设计VACUUMELECTRONICS和氧化锡,它们是釉的基础,也是釉的骨架。③釉的稳定剂,一般为两性氧化物,如氧化铝、Sb2O3,它们被称为釉的肌肉,
8、一般它填充于骨架中。除极少数外,绝大多数的釉料均由以上3种物质组成。2.1 釉配方的理论依据 目前国内外所采用的瓷釉配方,如无特殊要求,一般采用硅酸盐系统,该系统的釉均由玻璃相、气相、极少量未完全溶解的残余石英和其他次生晶相组成。其中玻璃相为釉的主体,占总体积的82%～95%,为此玻璃相的性质基本决定了釉的性质。所以研究须从玻璃的结构开始。目前主要的玻璃结构理论是无规则网络学说,这种理论认为玻璃结构是图1近程有序、远程无序的连续网络体。Warren教授提2.2 釉料中对Al2O3/SiO2的要
