Легкоплавкое стекло

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическииРесяублии ои 910542до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070332 И.Д.Щеглова, Л.И,Лазутова, Э.Я.Берковский, Н.С.Костюков и В.В,Талызин(72) Авторы изобретения Днепропетровский химико-технологический инс итут(71) Заявитель им. Ф.Э,Дзержинского( 54 ) ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО Изобретение относится к составамлегкоплавких стекол, используемымдля герметичного соединения керамики со сплавами типа "ковар".Имеется ряд составов стекол, применяемых для этой цели.Известны составы стекол, содержащие масс.3: 16-18 РЬО;12- 15 В 20;48-52 2 пО; 18-20 Я 013.2 3Недостатком этих припоечных сте" кол является высокая температура наф чала размягчения (выше 600 С) и склонность к кристаллизации в темО пературном интервале 675-750 С, .что также обуславливает высокую темпера". туру спаивания, .Спаивание стекламио проводят при температуре 700 С. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигае-мому результату является стекло,содержащее масс.4: РЬО 19,0"20,0;2 пО 27,0-32,3; Во.О 17,5-22,5;ЫОр 10,5- 14,7,СцО 12,0- 17,0, СоО 20,7-1,6; ВаО 1,0-2,0; 1,3 О 1,7-2,3;,;ио 0,2-1,0 Г 21,Спаивание посредством данногостекла осуществляют при температуре800 С. Столь высокая температураспаивания, несмотря на низкую темпе"ратуру начала размягчения (412-417 С),объясняется склонностью вышеприведенных стекол к кристаллизации в температурном интервале 650-750 С.,Вследствии этого процесс спаиваниянеобходимо вести при температуре,превосходящей. указанный интервалкристаллизации, хотя вязкость стекла,необходимая для спаивания Щ 10 1 пз)1достигается при 710 С Недостатком указанного стекла яв,ляется высокая температура спаивания. Целью изобретения является снижены ф температуры спаивания. Поставленная цель достигается тем, что известное стекло, включаю-щее РЬО, 2 пО, ВаОя, Б 1 СцО,СоО,допол910542 3нительно содержит А 1 О и ЯО при следующем соотношении компонентов, масс.В: РЬО 30-40",ЕпО 24-28;В 20 21- 25;510 5-7 СцО 3-8; СоО 0,3-0,4, А 1 е 20 1-6; ЯО 0,5-0,6.Оксид алюминия, а также. заниженное содержание оксидов цинка и кремния, предотвращают кристаллизацию предлагаемрго стеклоприпоя. что даетвозможность осуществлять спаивание 10при низких температурах, поскольку для получения герметичного спая нетнеобходимости проводить процесс притемпературе, превышающей температурный интервал кристаллизации. 35Оксид никеля, являющийся окисломсцепления, вводят в таком количестве,что соотношение СоО:И 10 соответству.ет соотношению кольбата и никеля в сплаве "ковар", Шихты стекол готовят из оксидов цинка, меди, алюминия, :кобальта, никеля, свинцового сурика, борной кислоты, кварцевого песка, тщательно перемешивают и варят в корундизовых тиглях при температуре 950- 1000 С, Готовую стекломассу от. Фриттовывают при перемешивании в холодную воду и отливают в формы для определения Физико-химических свойств,Составы синтезированных стекол и их основные Физико-химические свойства в сравнении с прототипом приведены в табл. 1 и 2. Составы стекол,Синтезированные стекла2 Оксидь 1 РЬО 40 ЕпО 24 Как видно из табл, 2 синтезирован" ные стекла обладают более низкой температурой спаивания в сравнении с прототипом. Значения остальных свойств остаются на том же уровне, Существенным является то, что синтезированные стекла имеют линейный коэффициент термического расширения сС=50-55.10 7 1/град, то есть соблюдается необходимая для получения герметичного спая согласованность линейных коэффициентов термического расширения припоечных стекол и ковара. Прецлагаемые стекла используют вкачестве припоечных для спаиванияковаровых элементов с керамикой,.Шликер готовят по следующей технологии: тонкомолотый порошок стекла,проходящий через сито 0000 отв/смсмешивают с дистиллированной водойдо сметанообразной консистенции.Шликер наносят кисточкой на спаиваемые поверхности и подвергают сушке,Спаивание производят путем термообработки в муфеле при температуре 625650 С со скоростью нагрева 5 град/мин,Затем изделие выдерживают в течениеФ30 мин при этих температурах., после чего охлаждают со скоростью3 град/мин.Спаянные посредством предлагаемогостеклоприпоя образцы подвергали испытаниям на герметичность на гелиевомтечеискателе ПТИи последующим испытаниям на ударную вязкость методом 104-1 по ГОСТ 16962-71 и воздействию смены температур методом 205-1по ГОСТ 16962- 17, которые они выдержали без нарушения герметичности,Испытания показали, что синтезированное припоечное стекло можно использовать для спаивания керамики сметаллической арматурой из сплаватипа новар в различных металлокерамических конструкциях, широко применяемых в полупроводниковых приборах.Применение предлагаемого припоечного стекла позволит получить существенную зкономию электроэнергии,значительно упростить технологический процесс за счет возможности осуществления спаивания в тепловых агрегатах с воздушной атмосферой в отличии отиспользуемых в настоящее время печейс защитной атмосферой, поскольку спаивание осуществляется при температурах, не вызывающих. интенсивного окис"ления сплава ковар.Ожидаемый годовой экономическийэффект составит 300 тыс,руб,Т а б л и ц а 1масс,Ф910542 Продолжение табл. Оксиды Синтезированные стекла 2 7 8 ц 0,о 0А 1 0 0 1,0;6 лица 2 Показатели свойств стеко а1 1 2 Наименовансвойств ототип й коэффициент - ского расширени интервале тем- 300 фС, 1/гра ойчивость, масс,Ф0134-62./, /ф 50 0,29-0,3 800СоО 0,3-0,4,А 1Исто чнпринятые во, вн1. Патент С Легкоплавкое стекло, вклю РЬО, 7 лО, В О, ЯС, СиО, Со л и ч а ю щ е е с я тем, чт целью снижения температуры с ния, оно дополнительно содер А 10 и М 0 при следующем со компонентов, масс.3: РЬО 30 эе, саиваиттноаении 0; гпо детельство ССС 3/08, 1974 2. Рвторское свЮ 512181, кл. С 031,прототип).Тираж 507 Подпис ВНИИПИ Заказ 1014 пиал ППП "Патент", гаУ ул.Проект го Линейн термич ,10перату Водоус потери /ГОСТ Темпер 25;МО 5-7,ОЯО 3 О 1-6,МО 0,5-0, кй информации, мание при экспертиША У 3088834,кл.106