Порошковая композиция для пайки колб телевизионных кинескопов Советский патент 1993 года по МПК C03C8/24 C03C27/04 

ел

с

Сущность изобретения; порошковая композиция для пайки колб телевизионных кинескопов содержит стекло следующего состава, мас.%: РЬО 73,3-76, ZnO 12-13,3. В20з8-9, SI02 1,8-2,3, ВаО;. 1.8-2.1 и 0,07- 0,4 цинк-циркониевого силиката (ZnO Zr02 SiOa) с размером частиц 2-8 мкм или смесь его с силикатом циркония с размером час-, тиц 18-35 мкм, взятым также в количестве 0,07-0,4 мас.%. Характеристика композиции: хорошие смачивающие и адгезионные свойства, температура пайки 440-460°С и выше, количество кристаллов после 10 мин При-465°С 10-20%, кристаллы средние и большие. 3 табл. .

Изобретение относится к композициям стеклянного припоя в порошковой форме для запаивания стеклянных изделий, например кинескопов,

Целью изобретения является повышение качества за счет образования микроструктур на ранних этапах кристаллизации. Композицию для пайки колб готовят следующим образом: получают кристаллизуемое стекло следующего состава, мас.%: РЬО73-76 ZnO 12-13,3 . 8-9 SiOa 1,8-2,3 - ВаО 1,8-2,1 смешивают тонко разделенные частицы этого стекла с эффективным количеством цинко-циркониевого силиката в качестве агента, способствующего образованию центров кристаллизации, при этом средний размер частиц цинко-циркониевого силиката

составляет 2-8 мкм приблизительно; нагревают стеклянную композицию до температуры, приблизительно 440 460°С для получения денитрифицированного шва.

Хорошие результаты получены при использовании одного цинко-циркониевого силиката (или в комбинации с силикатом циркония со средним размером частиц 18- 35 мкм) в качестве агента, способствующего образованию центров кристаллизации. Размер частиц цинко-циркониевого силиката в целом составл яет 2-8 мкм и, предпочтитель- но, 3-6 мкм. Количество цинко-циркониевого силиката составляет 0,07-0,4 мас.%, причем предпочтительное количество составляет 0,08-0, 15 мас.% от веса кристаллизуемого стекла.

Если используется силикат циркония, его количество составляет около 0.07-0,4 мас.% от количества стекла и, предпочтительно, 0,15-0,3 мас.%. Средний размер часо

О

ю

00

ю сэ

CJ

тиц силиката циркония в общем составляет 18-35 мкм и, предпочтительно, 20-30 мкм. Описываемая композиция может быть ффективно использована в производстве при температурах пайки 440°С-460°С или ыше.

Описываемое стекло кристаллизуется с оответствующей требуемой скоростью при 40, 450 и 460°С. Стекло обладает ранней кристаллизацией, с крупными кристаллами обширными участками остекления. Полченное девитрифицированное стекло имет хорошие характеристики текучести, смачиваемости и стержневой пайки.

П р и м е р 1. Порошок кристаллизуемого стекла в остекленном состоянии тщательно перемешивают с цинко-циркониевым силикатом в количестве 0,3 мас.%-от массы стек- ла со средним размером частиц около 5 мкм и с силикатом циркония в количестве 0,3 мас.% от массы стекла со средним размером частиц около 20-30 мкм. Полученная композиция стеклянного припоя в порошковой форме имеет средний размер частиц от 20 до 25 мкм.

Часть порошка этого припоя была нагрета до 440°С, а часть - до 460°С, для исследования ранних этапов кристаллизации, поскольку известно, что для припоев, используемых для пайки колб кинескопов необходима задержанная, но быстрая кристаллизация.

Под 63-кратном увеличением ранние этапы кристаллизации были аналогичны де- витрифицирующему стеклу по настоящему изобретению при 440 и 460°С, где имеются крупные кристаллы и обширные участки остекления.

Разница во времени достижении пика кристаллизации при температурах пропитки 440 и 460°С невелика. Кроме тото, на ранних этапах кристаллизации и в 440 и в 460°С/- циклах образовывались крупные кристаллы, окруженные обширными зонами остекления.

Стеклянный порошок использовался в качестве припоя для телевизионных кинескопов, где пайка проводилась при 440 и 460°С. Полученные швы девитрифициро- ванного стекла имели хорошее качество. Измеренные свойства стеклянного припоя также были хорошими. Материал показал величину потока 1,080 и величину предела прочности стержня припоя 590 фунтов/кв.

дюйм (36,551 кг/см2).

Конкретные примеры порошковой композиции для пайки приведены в табл. 1. В табл. 2 представлены составы используемых стекол, а в табл. 3 свойства полученных

композиций.

Испытания стержня припоя на сжатие при 450° 30 мин показывают величины 100- 1500 фунтов/кв. дюйм (7,031-105,47 кг/см2) и, предпочтительно от 100 до 800 фунтов на

кв, дюйм (7,031-56,248 кг/см2), при измерении при спаивании с эталонным стеклом со средним коэффициентом линейного расширения (25-300°С), равным 95 х 1 /°С, Наличие более крупных кристаллов в

меньшем количестве на ранних этапах кристаллизации дает стеклянный припой с улучшенными смачивающими свойствами и менее чувствительный к повышенным скоростям нагрева ;во время пайки колб кинескопов.

Согласно изобретению получают стеклянный припой с меньшим количеством кристаллов в начале цикла пайки и следовательно, с улучшенной смачиваемостью.

Смесь больших и малых кристаллов обеспечивает оптимальную прочность. Более ускоренное время максимума кристаллизации позволяет осуществлять пайку за меньший отрезок времени.

Формула изобретения Порошковая композиция для пайки колб телевизионных кинескопов, содержащая стекло состава; мас.%: РЬО 73,3-76;

ZnO 12-13,3; В20з 8-9; SI02 1,8-2,3; ВаО 1,8-2,1 и добавку силиката, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества за счет образования микроструктур на ранних этапах кристаллизации, она в качестве

добавки содержит0,07-0,4 мас.% цинк-циркониевого силиката (ZnO%Zr02 Si02) с размером частиц 2-8 мкм или смесь его с силикатом циркония с размером частиц 18- 35 мкм, взятым также в количестве 0,07-0,4

мас.%.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Продолжение табл.3.