Способ соединения диэлектриков Советский патент 1993 года по МПК C03C27/08 

Изобретение относится к соединению диэлектриков - стекол, ситаллов, монокри- ста/ лов синтетического кварца и лейкосап- фира и может быть использовано в оптическом, электронном приборостроении и в квантовой электронике для получения неразъёмных, виброударопрочных, термостойких, герметичных соединений.

Известен способ соединения диэлектриков, включающий нанесение на соединяемые поверхности пленок из металла, размещение между пленками металлической детали и прикладывание к деталям нагрузки, достаточной для увеличения площади поверхности металлической детали D результате пластической деформации, причем металлическую деталь нагревают.

: Наиболее близким к предложенному яв- ляв|тся способ соединения диэлектриков, включающий нанесение на одну из соединя- емых поверхностей пленки алюминия, контактирование поверхностей соединения, нагрев и воздействие электрическим током с приложением потенциала, одновременно на наружные поверхности деталей (1).

Недостаток способа - ограниченная область применения (для стекол/или ситаллов), исключающая возможность получения качественного, стабильного соединения высокотемпературных диэлектриков различного класса - лейкосапфира, керамики, кварцевого стекла и низкотемпературного монокристалла синтетического кварца, и также низкая прочность и нестабильность вследствие нестабильности процесса соединения из-за нестабильности свойств поверхностей соединения пленки и диэлектриков, что снижает выход годных.

Целью изобретения является повышение качества соединения и выходы годных, расширение области применения.

xv

&

00

со

00

кэ о оо

(А

Поставленная цель достигается тем, что в способе соединения диэлектриков, между соединяемыми поверхностями размещают металлическую пленку, осуществляют деформацию металлической пленки, затем воздействуют электрическим током, после чего производят нагрев.

Это позволяет получать качественные высокостабильные по прочности, термостойкости и герметичности соединения широкого круга материалов - стекол, керамики, лейкосапфира, ситаллов и монокристаллов синтетического кварца между собой и друг с другом за счет достижения более полного физического контакта и протекания химического взаимодействия в твердой фазе однородного по всей деформированной поверхности пленки при нагреве, вследствие более равномерного распределения электрического потенциала притяжения за счет уменьшения зазора между вершинами микронеровностей поверхности металла и диэлектрика. Это также снижает величину требуемого для соединения потенциала: при воздействии электрическим током и позволяет получить соединения диэлектриков с более шероховатой поверхностью. Таким образом расширяется область применения способа, за счет расширения круга применяемых материалов.

Способ соединения осуществляют следующим образом.

Между соединяемыми поверхностями диэлектрических деталей размещают металлическую пленку, например, алюминий, деформируют пленку, подают потенциал и воздействуют электрическим током, включают нагрев ДО температуры ниже температуры- плавления металлической пленки до получения соединения, после чего прекращают нагрев и воздействие электрическим током.

После соединения определяют герм е- тичность на течеискателе, например СТИ-11, нагревают до температуры соответствующей температуре нагрева при соединении, ёыдерживают 2 ч и снова Определяют герметичность после охлаждения до комнатной температуры, повторяя эти операции 2 раза. После этого охлаждают соединения до (- 80°С) выдерживают 24., доводят до комнатной температуры и снова

определяют герметичность.

П р и м е р 1. Изготавливают цилиндрические образцы из ситалла и/или кварцевого стекла со сквозным отверстием диаметром 2 мм на одном из них, размещают между поверхностями соединения пленку металла, например, алюминий, проводят деформацию пленки, подают на сборку потенциал 400 В и воздействуют электрическим током, проводят нагрев при

; температуре ниже температуры её плавления, отключают нагрев и прекращают воздействие током. После охлаждения до комнатной температуры определяют герметичность на течеискателе, например СТИц.

В остальных примерах варьируют соединяемые диэлектрики и параметры процесса.

Результаты экспериментов и испытаний

приведены в таблице.

Предлагаемый способ соединения диэлектриков позволяет повысить качество и стабильность процесса соединения по сравнению с известными, что увеличивает выход

годных и расширяет область применения

способа для материалов различного класса. Это позволяет повысить надежность и долговечность работы изделий и открывает возможность создания принципиально новых

изделий с улучшенными характеристиками.

ь - . .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ соединения диэлектриков, включающий сборку деталей с размещени; ем между соединяемыми поверхностями их металлической пленки, нагрев и воздействие на сборку электрическим током, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и выхода годных изделий, расширения области применения способа, перед воздействием электрическим током осуществляют деформацию металлической пленки, после чего производят нагрев сборки.

Соединяемые .материалы

Герметичность, я мм.рт.ст

) Примечание

i v

Использование: в оптическом, электронном приборостроении и квантовой электронике для получения неразъемных виброударопрочных, термостойкий герметичных соединений. Сущность изобретения. Способ соединения диэлектриков включает размещение между соединяемыми поверхностями металлической пленки, контактирование поверхностей соединения, деформацию пленки, воздействие на сборку электрическим током, а затем нагрев. 1 табл.

|1. Кварцевое стекло+ситалл { кварцевое стекло)

-й- лейкосапфир

: . .. f

j ситалл + ситалл)

rio-12

ТО 11

12

10

нет полного соединения

по всей поверх.

нестабильное соединение

на 2-х образцах из пяти