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可伐合金封接剂——硼硅酸盐玻璃封接剂

栏目:行业   作者:王廖    发布时间:2025-07-16 15:02   阅读量:16537   会员投稿

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什么是可伐合金

  可伐合金封剂通常是指用于可伐合金封接的材料或试剂,其主要作用是在可伐合金与其他材料(如玻璃、陶瓷等)之间形成良好的密封连接,确保封接处具有良好的气密性、机械强度和稳定性等。

封剂的类型

  玻璃封接剂:这是可伐合金最常用的封接材料之一,一般由多种玻璃成分组成,通过调整玻璃的配方,可以使其膨胀系数与可伐合金相匹配,从而在封接过程中与可伐合金形成牢固的化学键合,实现良好的密封效果。常见的有硅硼玻璃封接剂,具有良好的化学稳定性和电气绝缘性能,适用于各种电子器件的封接。

  陶瓷封接剂:通常采用氧化铝、氧化锆等陶瓷材料制成,具有高温稳定性、机械强度高和化学稳定性好等优点,在一些对耐高温和耐腐蚀性要求较高的场合,如航空航天、高端电子设备等领域,陶瓷封接剂与可伐合金的封接应用较为广泛。

  金属焊料:在某些情况下,也会使用金属焊料作为可伐合金的封接剂,如金、银、铜等金属及其合金制成的焊料,通过焊接工艺实现可伐合金与其他金属或陶瓷材料的封接,金属焊料封接具有良好的导电性和导热性,适用于对电气性能和热性能要求较高的器件。

封剂的性能要求

  膨胀系数匹配:封剂与可伐合金的热膨胀系数在封接温度范围内应尽可能接近,以避免在封接过程中或使用过程中由于热应力的产生而导致封接处开裂或漏气,一般要求两者的膨胀系数差值控制在一定范围内,以保证封接的可靠性。

  良好的润湿性:封剂在封接温度下应能够良好地润湿可伐合金和被封接材料的表面,从而保证封剂与材料之间能够充分接触和结合,形成牢固的封接界面,提高封接强度和气密性。

  化学稳定性:封剂应具有良好的化学稳定性,在封接过程中以及使用环境下,不会与可伐合金或其他被封接材料发生化学反应,导致封接性能下降或材料腐蚀,确保封接结构的长期稳定性。

  电气绝缘性能:对于一些电子器件中的封接应用,封剂需要具有良好的电气绝缘性能,以防止漏电或短路等问题,保证器件的正常工作,如玻璃封接剂和陶瓷封接剂通常都具有较好的绝缘性能。

  江苏秋正新材的这款硅硼玻璃粉针对可伐合金(如4J29)封接的设计非常精准。

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核心性能参数确认(适配可伐合金封接需求)

  基于江苏秋正新材的硼硅玻璃粉成分,关键性能与可伐合金(4J29,CTE≈4.5×10⁻⁶/℃)的匹配度极高,具体参数如下:

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作为可伐合金封接剂的4大核心优势

  1. 热膨胀系数(CTE)与可伐合金精准匹配,彻底避免应力开裂

  可伐合金的核心价值是CTE与硬玻璃匹配(4.5×10⁻⁶/℃),而秋正新材硼硅酸盐玻璃粉的CTE(3.8~4.3×10⁻⁶/℃)与可伐合金的误差<0.5×10⁻⁶/℃(行业最优标准)。

  关键价值:封接后(从800~1000℃冷却至室温),玻璃与可伐合金的热收缩量几乎一致,不会产生残余应力,彻底杜绝开裂(这是封接失败的首要原因,占比约60%)。

  2. 低碱含量+锌镁添加,极致提升界面化学稳定性

  玻璃粉中的钠+钾远低于普通钠钙玻璃的15~20%,而碱金属(Na⁺、K⁺)是界面腐蚀的“元凶”(会与可伐合金中的Fe、Ni反应,形成疏松腐蚀层,破坏密封)。

  锌镁的作用:ZnO+MgO作为网络修饰剂,可替代部分碱金属,进一步抑制碱离子迁移,同时提升玻璃的机械强度(抗弯强度提升约15%)和耐水性(水煮24小时失重率<0.1%)。

  关键价值:封接后,玻璃与可伐合金的界面无化学反应,长期(10年以上)使用仍保持气密封完整性(适用于真空器件、药用包装等高端场景)。

  3. 软化点(820~850℃)与可伐合金封接工艺完美适配

  可伐合金的熔点约1450℃,封接温度需控制在800~1000℃(避免合金熔化变形)。江苏秋正新材玻璃粉的软化点刚好处于这一区间,且流动性优异(在850℃下,粘度约10⁴~10⁵Pa·s,适合填充微小间隙)。

  工艺优势:

  玻璃粉可通过丝网印刷或点胶均匀涂覆在可伐合金表面;

  烧结时(850℃×30分钟),玻璃会充分润湿可伐合金(接触角<30°),填满0.1~0.5mm的封接缝,形成无孔隙密封层;

  冷却后,玻璃固化为坚硬结构(维氏硬度≈500HV),抗机械冲击性强。

  4. 高硅含量(75%),极致耐高温与绝缘性能

  SiO₂是玻璃的“骨架”成分中的高硅含量使玻璃粉具备:

  耐高温性:熔点高达1600~1700℃,封接后的器件可在500~800℃高温下长期工作(如航天用电子元件、高温真空炉);

  电绝缘性:体积电阻率≥10¹²Ω·cm(25℃),完美实现可伐合金(导体)与陶瓷/半导体(绝缘体)之间的电气隔离(适用于半导体封装、真空二极管)。

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