CN102234201A - 真空开关管用等静压瓷管金属化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空开关管技术领域，公开了一种真空开关管用等静压瓷管金属化工艺。该包括以下步骤：a)粉料准备；b)混料：将粉料置于混料机内混合60分钟备用；c)熔化成玻璃：将已混合的粉料盛于刚玉坩埚内，置于气体保护炉内，通气并升温至玻璃熔化温度，保温60分钟；d)玻璃粉碎：已熔化好的玻璃倒入纯水中水淬，并取出烘干，烘干的玻璃放在振动磨中振磨50小时以上，制备成超细活化玻璃粉，平均粒径小于1μ；e)按配方比例称取钼粉和超细活化玻璃粉置于球磨瓶中球磨150小时，并过300目筛；f)制膏、印刷、烧结、电镀。本发明可以制备出超细活化玻璃粉，从而降低金属化温度，工艺可靠性提高，有利于节约能源和原材料，降低成本。

Description

真空开关管用等静压瓷管金属化工艺

技术领域

本发明涉及真空开关管技术领域，尤其涉及真空开关管用的等静压瓷管的金属化技术。

背景技术

目前，我国生产真空开关管所用的瓷管为高氧化铝(92-95Al₂O₃)瓷，其成型工艺都采用热压铸成型法，而瓷管的金属化工艺多采用活化钼锰法。即金属化配方中主要成份是钼和锰(或氧化锰)，另外添加易形成玻璃相的Al₂O₃，SiO₂，CaCO₃等成份(活化剂)。具体操作工艺是：先将钼粉、锰粉(或一氧化锰)与活化剂一起混合球磨，烘干后制成金属粉剂膏剂，印刷于陶瓷表面，于保护气氛下牢固地烧结成金属化层，再经电镀后用于与金属零件的焊接。这种金属化工艺的机理主要是：1)在一定温度下，钼粉被烧结成海棉状钼；2)锰的氧化物与活化剂互相作用生成玻璃相、锰尖晶石的共融体，在高温下向陶瓷内部扩散；3)陶瓷中的玻璃相向金属化层迁移；4)三者相互作用形成牢固的金属化过渡层。

同样的高氧化铝瓷用等静压生产，上述金属化工艺都不适用，原因主要是等静压瓷件致密度高，玻璃相较少，晶粒细小。上述金属化层中的玻璃共融体向瓷体迁移困难，瓷体中的玻璃相向金属化层迁移同样困难，所以金属化层不牢，达不到使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的活化钼锰法工艺对高氧化铝瓷用等静压生产不适用的问题，对现有的活化钼锰法工艺进行了改进，形成了应用于等静压瓷管的金属化工艺。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体包括以下步骤：

a)粉料准备：

二氧化锰粉       化学纯

二氧化硅粉或硅酸 化学纯

碳酸钙粉 化学纯

Al₂O₃粉  一级刚玉微粉

CuO      化学纯

Ti       化学纯；

b)混料：将上述六种材料按金属化配方称取所需要的量，置于混料机内混合60分钟备用；

c)熔化成玻璃：将已混合的粉料盛于刚玉坩埚内，置于气体保护炉内，通气并升温至玻璃熔化温度，保温60分钟；

d)玻璃粉碎：已熔化好的玻璃倒入纯水中水淬，并取出烘干，烘干的玻璃放在振动磨中振磨50小时以上，制备成超细活化玻璃粉，平均粒径小于1μ；

e)按配方比例称取钼粉和超细活化玻璃粉置于球磨瓶中球磨150小时，并过300目筛；

f)制膏、印刷、烧结、电镀。

本发明的有益效果是：可以制备出平均粒径在1μ的超细活化玻璃粉，而超细活化玻璃粉更易渗透和浸润，降低金属化温度，工艺可靠性提高；印刷的膏层厚度可由传统的厚膜金属化转成薄膜金属化，降低了钼锰层应力，易于电镀，提升产品可靠性，节约了原材料，降低成本；印刷面平整；金属化温度低于传统工艺，有利于节约能源。因此，本发明适用于等静压瓷管的金属化工艺。

附图说明

具体实施方式

本发明真空开关管用等静压瓷管金属化工艺的机理主要是：让活化剂与锰的氧化物在较低温度下(1340℃)形成玻璃相和尖晶石的共融体并冷却粉碎，制备成超细活化玻璃粉，平均粒径小于1μ(传统金属化活化剂粒径在2-3μ)；再与钼粉混合制成金属化粉剂，膏剂，用于后工序的印刷和烧结等。已形成的超细活化玻璃粉在金属化温度(1350℃)下，能迅速实现向陶瓷的迁移，从而形成牢固的金属化层，满足焊接要求。

本发明的技术方案的一较佳实施例具体包括以下步骤：

a)粉料准备：

二氧化锰粉  化学纯

二氧化硅粉或硅酸  化学纯

碳酸钙粉          化学纯

Al₂O₃粉           一级刚玉微粉

CuO               化学纯

Ti                化学纯；

b)混料：将上述六种材料按金属化配方称取所需要的量，置于混料机内混合60分钟备用；

c)熔化成玻璃：将已混合的粉料盛于刚玉坩埚内，置于气体保护炉内，通气并升温至玻璃熔化温度，保温60分钟；此步骤中，玻璃熔化温度可以在较低温度下(1340℃)；

d)玻璃粉碎：已熔化好的玻璃倒入纯水中水淬，并取出烘干，烘干的玻璃放在振动磨中振磨50小时以上，制备成超细活化玻璃粉，平均粒径小于1μ(传统金属化活化剂粒径在2-3μ)，而超细活化玻璃粉更易渗透和浸润，降低金属化温度，工艺可靠性提高；

e)按配方比例称取钼粉和超细活化玻璃粉置于球磨瓶中球磨150小时，并过300目筛；

f)制膏、印刷、烧结、电镀。此步骤中，金属化温度可以是1350℃，低于传统工艺，有利于节约能源。

金属化强度测试对比试验。

测试设备：专用金属化封接强度测试仪；

测试对象：等静压真空开关管瓷管整管抗拉强度

测试结果：传统方法金属化强度2.5-3.0万N；本金属化工艺强度大于4.0万N。

Claims (1)

1.一种真空开关管用等静压瓷管金属化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a)粉料准备：

二氧化锰粉          化学纯

二氧化硅粉或硅酸    化学纯

碳酸钙粉            化学纯

Al₂O₃粉             一级刚玉微粉

CuO                 化学纯

Ti                  化学纯；

b)混料：将上述六种材料按金属化配方称取所需要的量，置于混料机内混合60分钟备用；

c)熔化成玻璃：将已混合的粉料盛于刚玉坩埚内，置于气体保护炉内，通气并升温至玻璃熔化温度，保温60分钟；

d)玻璃粉碎：已熔化好的玻璃倒入纯水中水淬，并取出烘干，烘干的玻璃放在振动磨中振磨50小时以上，制备成超细活化玻璃粉，平均粒径小于1μ；

e)按配方比例称取钼粉和超细活化玻璃粉置于球磨瓶中球磨150小时，并过300目筛；

f)制膏、印刷、烧结、电镀。