一種耐高壓封接玻璃及其製造方法
2023-06-06 12:19:41
一種耐高壓封接玻璃及其製造方法
【專利摘要】本發明涉及玻璃【技術領域】，尤其涉及一種耐高壓封接玻璃及其製造方法，採用如下原料組分製備：氧化矽、氧化鋇、氧化硼、氧化鈦、五氧化二磷、氧化鉀、氧化鋰、氧化鉻及高嶺土。與現有技術相比，本發明提供了耐高壓的封接玻璃，解決了航天接插件等封接產品的高壓穩定性問題，使應用該封接玻璃的封接產品的穩定性得到增強，使封接產品在高壓高爆炸力環境下仍能夠保持穩定，且氣密性和絕緣性良好，使相關產品功能的有效發揮得到充分保障。
【專利說明】一種耐高壓封接玻璃及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玻璃【技術領域】，尤其涉及一種耐高壓封接玻璃及其製造方法。
【背景技術】
[0002]目前，航天接插件主要為可伐合金插針與可伐合金或不鏽鋼殼體通過鑰組玻璃封接而成。作為殼體材料的可伐合金或不鏽鋼自身強度低，製成的玻璃金屬接插件耐壓指標最高僅能達到60MPa，對於高壓高爆炸力條件下使用的產品來說，很難滿足其使用要求。例如，發明專利ZL201010564416.8公開的一種抗高壓力封接微晶玻璃，該本發明特別適合於封接不鏽鋼、銅和Ni基inconel合金,經高溫封接和熱處理得到抗高壓力封接件,但是,其抗高壓能力僅達到50MPa。
[0003]因此，亟需研究開發出能夠使利用封接玻璃封接的部件在高壓情況下保持穩定的耐高壓封接玻璃，突破現有技術的60MPa的高壓應用局限。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是，針對現有技術存在的問題，提供一種耐高壓封接玻璃及其製造方法，增強穩定性，提高耐高壓性能，使應用其進行封接的產品的穩定性得到大幅提高，尤其是在高壓環境下能夠保持穩定。
[0005]本發明解決問 題的技術方案是:一種耐高壓封接玻璃，包括如下原料組分:氧化娃S12、氧化鋇BaO、氧化硼B2O3、氧化鈦T12、五氧化二磷P2O5、氧化鉀K20、氧化鋰Li2O、氧化鉻Cr2O3及高嶺土。
[0006]進一步地，在本發明的耐高壓封接玻璃中，各原料組分重量百分比如下:氧化矽為25~35%、氧化鋇為25~35%、氧化硼為3~8%、氧化鈦為3~8%、五氧化二磷為I~5%、氧化鉀為I~5%、氧化鋰為I~5%、氧化鉻為15~25%、高嶺土為I~9%。
[0007]進一步地，在本發明的耐高壓封接玻璃中，各原料組分重量百分比如下:氧化矽為25%,氧化鋇為35 %、氧化硼為3 %、氧化鈦為8 %、五氧化二磷為I %、氧化鉀為I %、氧化鋰為I %、氧化鉻為25%、高嶺土為1%。
[0008]進一步地，在本發明的耐高壓封接玻璃中，各耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為30%、氧化鋇為30%、氧化硼為5%、氧化鈦為5%、五氧化二磷為2%、氧化鉀為I %、氧化鋰為2%、氧化鉻為20 %、高嶺土為5%。
[0009]進一步地，在本發明的耐高壓封接玻璃中，各耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為35%、氧化鋇為25%、氧化硼為8%、氧化鈦為3%、五氧化二磷為5%、氧化鉀為5%、氧化鋰為5%、氧化鉻為15%、高嶺土為9%。
[0010]本發明還提供了一種上述耐高壓封接玻璃的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟:
[0011](I)依照上述的耐高壓封接玻璃的原料組分稱取氧化矽、氧化鋇、氧化硼、氧化鈦、五氧化二磷、氧化鉀、氧化鋰、氧化鉻及高嶺土，充分混合，製成混合料；[0012](2)將步驟(1)所得混合料在1200~1600°C下熔化3~4小時；
[0013](3)將步驟(2)所得的熔化液體進行冷卻固化，製成玻璃體。
[0014]優選地，在本發明的耐高壓封接玻璃的製備方法中，在所述步驟(2)中，將步驟
(I)所得混合料在1450°C下熔化2.5小時。
[0015]優選地，在本發明的耐高壓封接玻璃的製備方法中，根據封接產品的特點及要求，在所述步驟(3)中，製成的玻璃體能夠為環狀、柱狀或者平板狀，或者將冷卻固化後的玻璃體直接製成粉體。
[0016]本發明還提供了一種耐高壓封接玻璃的應用，將上述的本發明耐高壓封接玻璃用於玻璃之間的封接、陶瓷之間的封接、金屬之間的封接、以及玻璃與陶瓷和金屬之間的相互封接；優選地，能夠直接用於對需要封接的不鏽鋼和可伐合金進行無汙染封接。通過檢測，所得的封接產品均能夠在10MPa以上的高壓下保持穩定，不受破壞，能夠保障其相關功能的充分發揮。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:提供了耐高壓的封接玻璃，解決了航天接插件等封接產品的高壓穩定性問題，使應用該封接玻璃的封接產品的穩定性得到增強，使封接產品在高壓高爆炸力環境下仍能夠保持穩定，且氣密性和絕緣性良好，使相關產品功能的有效發揮得到充分保障。 【具體實施方式】
[0018]下面以具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護範圍並不限於此。
[0019]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0020]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0021]實施例1
[0022]一種耐高壓封接玻璃，其原料組分重量百分比如表1:氧化矽為25 %、氧化鋇為35%、氧化硼為3%、氧化鈦為8%、五氧化二磷為I %、氧化鉀為I %、氧化鋰為I %、氧化鉻為25%、高嶺土為1%。
[0023]製備上述耐高壓封接玻璃的方法為:
[0024](I)將上述的耐高壓封接玻璃的各原料充分混合，製成混合料；
[0025](2)將步驟(1)所得混合料在1450°C下熔化2.5小時；
[0026](3)將步驟(2)所得的熔化液體進行冷卻固化，製成玻璃體。
[0027]在上述實施例中，步驟(3)所得的玻璃體根據封接產品的特點及要求，能夠再加工成環狀、柱狀或者平板狀，或者將冷卻固化後的玻璃體直接製成粉體。
[0028]採用如下方法對本發明的封接玻璃進行基本性能測試:
[0029](I)封接溫度測試:使用高溫物性儀測量玻璃的潤溼角及高溫物性，以此判斷玻璃的封接溫度；
[0030](2)熱膨脹係數測試:使用膨脹係數測定儀測定玻璃的熱膨脹係數；
[0031](3)耐壓性測試:使用高壓壓力泵測試玻璃與金屬、合金的封接件的耐壓性能；
[0032]具體性能檢測結果如表2所示，封接溫度為915°C，熱膨脹係數為84X 10_7/°C，耐壓性為120MPa。
[0033]實施例2[0034]一種耐高壓封接玻璃，其原料組分重量配比如表1所示，其基本的製備方法及性能檢測方法同實施例1，性能檢測結果見表2所示。
[0035]實施例3
[0036]一種耐高壓封接玻璃，其原料組分重量配比如表1所示，其基本的製備方法及性能檢測方法同實施例1，性能檢測結果見表2所示。
[0037]實施例4[0038]一種耐高壓封接玻璃，其原料組分重量百分比如表1所示。
[0039]製備上述耐高壓封接玻璃的方法為:
[0040](I)將上述的耐高壓封接玻璃的各原料充分混合，製成混合料；
[0041](2)將步驟(1)所得混合料在1200°C下熔化4小時；
[0042](3)將步驟(2)所得的熔化液體進行冷卻固化，製成玻璃體。
[0043]在上述實施例中，步驟(3)所得的玻璃體根據封接產品的特點及要求，能夠再加工成環狀、柱狀或者平板狀，或者將冷卻固化後的玻璃體直接製成粉體。
[0044]對本發明的封接玻璃採用的基本性能測試方法同實施例1，具體性能檢測結果見表2所示。
[0045]實施例5
[0046]—種耐高壓封接玻璃，其原料組分重量百分比如表1所示。
[0047]製備上述耐高壓封接玻璃的方法為:
[0048](I)將上述的耐高壓封接玻璃的各原料充分混合，製成混合料；
[0049](2)將步驟(1)所得混合料在1600°C下熔化3小時；
[0050](3)將步驟(2)所得的熔化液體進行冷卻固化，製成玻璃體。
[0051]在上述實施例中，步驟(3)所得的玻璃體根據封接產品的特點及要求，能夠再加工成環狀、柱狀或者平板狀，或者將冷卻固化後的玻璃體直接製成粉體。
[0052]對本發明的封接玻璃採用的基本性能測試方法同實施例1，具體性能檢測結果見表2所示。
[0053]表1原料組分重量百分比分布表)
[0054]
【權利要求】
1.一種耐高壓封接玻璃，其特徵在於，包括如下原料組分:氧化矽、氧化鋇、氧化硼、氧化鈦、五氧化二磷、氧化鉀、氧化鋰、氧化鉻及高嶺土。
2.根據權利要求1所述的耐高壓封接玻璃，其特徵在於，所述的耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為25~35%、氧化鋇為25~35%、氧化硼為3~8%、氧化鈦為3~8%、五氧化二磷為I~5%、氧化鉀為I~5%、氧化鋰為I~5%、氧化鉻為15~25%、高嶺土為I~9%。
3.根據權利要求1所述的耐高壓封接玻璃，其特徵在於，所述的耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為25%、氧化鋇為35%、氧化硼為3%、氧化鈦為8%、五氧化二磷為I %、氧化鉀為I %、氧化鋰為I %、氧化鉻為25 %、高嶺土為1%。
4.根據權利要求1所述的耐高壓封接玻璃，其特徵在於，所述的耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為30%、氧化鋇為30%、氧化硼為5%、氧化鈦為5%、五氧化二磷為2%、氧化鉀為I %、氧化鋰為2%、氧化鉻為20 %、高嶺土為5%。
5.根據權利要求1所述的耐高壓封接玻璃，其特徵在於，所述的耐高壓封接玻璃的原料組分重量百分比如下:氧化矽為35%、氧化鋇為25%、氧化硼為8%、氧化鈦為3%、五氧化二磷為5%、氧化鉀為5%、氧化鋰為5%、氧化鉻為15%、高嶺土為9%。
6.一種耐高壓封接玻璃的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)依照權利要求1-5任一項所述的耐高壓封接玻璃的原料組分稱取氧化矽、氧化鋇、氧化硼、氧化鈦、五氧化二磷、氧化鉀、氧化鋰、氧化鉻及高嶺土，充分混合，製成混合料； (2)將步驟(1)所得混 合料在1200~1600°C下熔化3~4小時； (3)將步驟(2)所得的熔化液體進行冷卻固化，製成玻璃體。
7.根據權利要求6所述的耐高壓封接玻璃的製備方法，其特徵在於，在所述步驟(2)中，將步驟(1)所得混合料在1450°C下熔化2.5小時。
8.根據權利要求6所述的耐高壓封接玻璃的製備方法，其特徵在於，在所述步驟(3)中製成的玻璃體為環狀、柱狀或者平板狀。
9.一種耐高壓封接玻璃的應用，其特徵在於，將權利要求1-8任一項所述的耐高壓封接玻璃用於玻璃之間的封接、陶瓷之間的封接、金屬之間的封接、以及玻璃與陶瓷和金屬之間的相互封接。
【文檔編號】C03C8/24GK104030571SQ201410290916
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】王詠麗, 張然, 徐超, 王 琦 申請人:北京首量科技有限公司