玻璃與可伐封接工藝與常見結(jié)構(gòu)
可伐是三元合金材料,其主要成分是鐵、鈷和鎳,熱膨脹系數(shù)在48 ×10-7-50 ×10-7之間. 它可以與鉬組玻璃封接,常用的是DM305 或DM308 等硬質(zhì)玻璃. 以上兩種鉬組玻璃和熱膨脹系數(shù)也是在48 ×10-7-50 ×10-7范圍之間,是很好的匹配封接材料.
1、玻璃的清洗
(1) 玻璃清洗液配方K2CrO7 17 g ,H2O 50mL ,H2SO4 500mL ,加熱到60 ℃左右效果更好;
(2) 將玻璃管或玻璃殼浸在配制好的液體中約1 分鐘,然后用毛刷在玻璃管或玻璃殼內(nèi)外壁擦洗;
(3) 用自來水沖洗;
(4) 用無水乙醇充分沖洗;
(5) 烘干備用.
2、可伐的清洗
(1) 用汽油在超聲波清洗機(jī)中脫脂處理;
(2) 再用丙酮在超聲波清洗中脫脂處理;
(3) 烘干備用.
3、可伐的燒氫處理
去除可伐材料中的雜質(zhì)、氣體,特別是氧和碳一類的化合物質(zhì). 未經(jīng)燒氫處理的可伐與玻璃熔封時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,造成漏氣或炸裂,破壞了氣密性和機(jī)械強(qiáng)度. 燒氫處理后的可伐與玻璃封接,封接面光滑透明,呈灰色. 且封接面結(jié)合牢固,氣密性能好,見圖1.
圖1 封接示意圖
4、可伐與玻璃封接
可伐與玻璃在火焰熔封之前,先將可伐放在火焰上進(jìn)行氧化,就是將可伐燒到發(fā)紅或暗紅色,但不宜燒到發(fā)亮,使其氧化過度. 經(jīng)過處理的可伐材料,不能用手直接接觸,以免沾污,也不能長(zhǎng)期暴露于大氣里,否則需要重新燒氫處理,經(jīng)過氧化后的可伐,便可以與玻璃直接熔封了. 根據(jù)封接件的結(jié)構(gòu)形體、大小來決定是用玻璃車床還是用手工封接,通常有雙包邊封接和單包邊封接兩種(也叫雙面封接和單面封接) .
(1) 單面封接
選一段玻璃管內(nèi)徑略大于金屬管處外半徑,套在金屬管上,長(zhǎng)約3 毫米(金屬口徑大,套在上面的玻璃長(zhǎng)些,反之就要短些,應(yīng)根據(jù)具體情況定,接觸面過少?gòu)?qiáng)度弱) . 火焰著重?zé)诮饘俨课徊ＡР课换鹧嫔傩?因?yàn)椴Ａ墙^緣性材料,不易導(dǎo)熱,受熱部分容易燒熔. 而金屬導(dǎo)熱性能好,容易散熱. 若金屬表面溫度不高,玻璃就不容易粘合上去. 當(dāng)金屬和玻璃升到一定溫度時(shí),兩者就會(huì)自行熔粘. 因?yàn)榻饘俦砻嬗幸粚友趸瘜?起到媒介作用,所以能與玻璃堅(jiān)固地粘結(jié)在一起. 再加大火焰提高溫度,使玻璃熔融光滑,邊燒邊輕微吹氣,不使玻璃變形,封接完畢再進(jìn)行退火.
(2) 雙面封接
就是在單面封接的基礎(chǔ)上,離開封接口約5 毫米處用火焰拉斷,然后用壓板將熔融玻璃壓向金屬管內(nèi)壁,最后再將玻璃管封接上去. 無論是雙面封接還是單面封接都要求金屬管的封接口圓滑光潔,不能有棱角和毛刺.除了上述在火焰上用手工操作和在玻璃車床上操作外,還可以用高頻感應(yīng)加熱的方法進(jìn)行熔封,特別是一些特殊形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的加工件,利用高頻感應(yīng)封接更為理想.
