Стекло для спаивания с титаном и его сплавами

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 3 С 3/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(46) 07.11.84. Бюл. У 4 с целния и, он ри сл ов, мЯО 8-11 4-10 32-38 А 1 ОВаО.С, Сергеев 88.8)е свидетельство ССС03 С 3/04, 1981.свидетельство СССР03 С 3/10, 1978. 54)(57) СТЕКЛО ЛЛЯ СПАИВАНИЯ С ТИАНОМ И ЕГО СПЛАВАМИ, включающее 102, ВО, А 120, ВаО, 2 пО, ГеО, т л и ч а ю щ е е с я тем, что,ью снижения температуры спаиваи повьипения химической стойкосо дополнительно содержит 2 г 02 едующем соотношении компоненас 7810В ОА 12 оВаоЕпоГе Ого 2 24-31 8-11 4-1032-38 8-11 1-4 6-12 Таблица 1 Состав стеклаВО А 1 О Вао 2 по РеО 2 го 3810 8 эо 34,5 8,2 36,5 10,2 32,0 11,0 33,5 9,0 38,0 10,0 2,0 6,0 10,0 28,0 8,0 3,6 7,0 1,0 8,5 11,0 30,0 4,0 9,0 31,0 4,0 12,0 6,0 24,0 11,0 3,0 10,5 27,0 7,0 10,0 1,0 6,0 30,0 10,0 41,0-44,0 11,5-13,0 3,0-5,0 33,0-35,0 2,04,0 3,04,0 Сао Сто 1,5 0,3- 5,0. 0,5 Известный 1 11226Изобретение относится к технологии спаев стекла с металлом, применяемой в электровакуумной и радиоэлектронной промьппленностях, и может быть использовано для герметизации ви- лок электрических соединителей с корпусами иэ титановых сплавов и с контактами иэ молибденрениевого сплава.Известно электровакуумное стекло для спаивания с титаном следующего 1 О состава, мас,%: 8102 48,0-52,0; А 1203 15,0-16,0; Вао 6,0-8,5; Сао 7,0-10,0; СЙО 16,0-18,0; Гео 0,5- 1,0; Соо 0,5-1,0 Иооо,5-1,0 И .Недостатком этого стекла ялвяется высокая температура спаивания (1150- 1200 С), что создает определенные трудности при изготовлении изделий, требуя использования высокочастотных установок.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее, мас.%: 810 41,0-44,0 В 03 11,5-13,0; А 10 3,0-5,0; Вао 33,0- 35,0; Епо 2,0-4,0; Сао 1,5-5,0; Ге 03 3,0-4,0; Сг 20 0,3-0,5 2 ),Недостатками известного стекла являются высокая температура спаива 32 2ния с титаном и его сплавами (1200 С) в среде аргона и недостаточная химическая стойкость (111 гидр.кл.).Целью изобретения является снижение температуры спаивания и повышение химической стойкости. Поставленная цель достигается тем, что стекло для спаивания с титаном и его сплавами, включающее ЯО, В 203, А 1 О, Вао, Епо, Ре 203, дополнительно содержит 2 го при следующем соотношении компонентов, мас.%: Установлено, что содержание 2 го в количестве, большем 12 мас,%, не усваивается в стекле, а меньше 6 мас.% не вызывает улучшения химической стойкости.Предлагаемые составы стекол и их физико-химические свойства приведены в табл. 1 и 2 соответственно.(20 300 оС) О при 950 С, град ХимстойТемператураспаивания,Т оС Т 1 оо Состав стекла кость(потеривеса), 7 950 62 0,06 40 680 675 690 665 690 680 675 660680 665 685 680 680-695 635-655 960 0,05 60 59 950 0,03 40 59 980 0,02 58 50 950 0,03 950 0,10 50 1200 0,18-0,22 90 56-59 Известный Варку стекол осуществляют в печис мазутным обогревом при 1500-1550 Сов одно-и трехлитровых кварцевых тиг 25лях, Время варки однолитрового тигля2-3 ч. Нихту составляют из реактивовмарки "ч" и "хч",Готовое стекло вырабатывают в виде штабиков для измерения температурного коэффициента линейного расширения в виде дисков для измерения электрических свойств стекол и сухого гранулята (проката). Отжиг стекла производят в муфеле при 620-630 С.Гранулят стекла переплавляют в 35силитовой печи при 1000 оС и отпрессовывают стеклоизоляторы, которые используют при изготовлении герметичныхвилок электросоединителей,Спаивание стеклоизоляторов с корпу 40сами, изготовленными из титановыхсплавов ВТи ВТ, и контактамииз молибденрениевого сплава МРВПпроводят в атмосфере аргона при 950970 С в закрытом контейнере, который 45овставляют в силитовую печь.Испытания макетных образцов герме-.4тичных вилок с изоляторами из предлагаемых стекол марок Т 1 и Т 7 показали, что основные параметры работоспособности гермовилок, зависящиеот материала изолятора (электрическая прочность изоляции, сопротивление изоляции, герметичность в нормальных условиях, герметичность после 55овоздействия температуры 450 С в течение 30 ч, герметичность после возодействия трех циклов температур -60 С и 450 С, сопротивление изоляции после длительной влагоустойчивости), соответствуют требованиям ГОСТа В 21269-75.Так как в отечественной промышленности отсутствуют теплостойкие герметичные электросоединители, работоспособные при температурах окружаоющей среды более 250 С, технико-экономичеакий эффект от использования предлагаемых стекол, в первую очередь, состоит в том, что они позволяют создать на основе спая стекол с титановыми сплавами теплостойкие герметичные электросоединители нового класса, способные длительно рабо- тать при температуре окружающей среды до 450 С.Соединители подобного класса за рубежом выпускаются на основе спая керамики с металлом, но трудоемкостьизготовления герметичных металлокерамических узлов даже по самым приближенным подсчетам в 10 раз превышает трудоемкость изготовления герметичных металлостеклянных узлов.Теплостойкие герметичные электро- соединители для .работы при темпера-. турах окружающей среды до 450 С найдут широкое применение в авиации, космической и ракетной технике, в атомной и электрофизике, геодезии и так далее, а общая потребность может быть выражена в 5 тыс.шт, в год.Технико-экономический эфФект от применения только в самолетостроенииЗаказ 8087/20 Тираж 468 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 герметичных электрических соединителей повышенной теплостойкости, изготовленных с изоляторами из предлагаемых стекол, составляет 470 тыс,руб.в год. Предлагаемые стекла позволяют снизить температуру спаивания на 150- 200 С и получить спай с титановымиосплавами при 1000 С, что приводитОк улучшению качества спая за счет отсутствия при этих температурах в титановых сплавах структурных изменений и активности, что в свою очередь увеличивает надежность работы спаянного узла при температурах окружающей среды 400-500 С, к возможности спаивания стекла с титановыми сплавами беэ применения сложной ВЧустановки, что упрощает техпроцесси уменьшает трудоемкость изготовле-ния теплостойких гермовилок, а так же к снижению энергетических затратна единицу изделия и увеличению срока эксплуатации оборудования и оснастки для спаивания.Кроме того, предлагаемые стеклапозволяют получить герметичный спайпо предварительно покрытым гальваническиМ никелем контактам, обладаютповышенной химстойкостью (1 гидр,кл,)что позволяет использовать изделия(гермовилки электросоединителей) вболее жестких климатических условиях при сохранении всех остальных параметров изделий.