Способ изготовления вакуумплотного электрического ввода Советский патент 1977 года по МПК H01B19/00 

1

РЬобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению вакуумплотных вводов проводников тока в приборы и устройства, работающие в условиях глубокого вакуума или в агрессивных средах.

Известны способы изготовления герметичных вводов, состоящих из токоведущих элементов, керамического изолятора и металлической арматуры, включающие сварку ввода и скрепления указанных деталей, при которых герметичность соединения деталей достигается использованием прокладок из упругих материалов 1. Недостатками этих способов являются заметное газовыделение из материала прокладок в вакууме и значительные габариты вводов.

Известны также способы изготовления вакуумплотных вводов, состоящих из токоведупдего элемента, керамического изолятора и металлической манжеты, при которых в керамический изолятор, имеющий необходимое количество отверстий, вставляют токопроводящие эле.менты, выполненные в виде металлических стержней. Для герметизации узла производят пайку мест ввода проводников в нзолятор глазурью, керамическим или металлическим припоем, после чего изолятор с ироводника.ми тока вакуумилотио соедиияют с металлической ар.матурой 2. Таким образо.м, получают вакуумнлотный ввод проводников

о

тока, который вваривают или впаивают в различные приборы и аппараты.

Недостатком этих способов является невысокая надежность гермоввода прн работе в режпме частых теплосмен с значительиым перепадом температур. Это объясняется тем, что керамические и металлические детали имеют различное тепловое расширение в зависимости от температуры. При тер.моциклироваини узла в керамике возникают значительные термические напряжения, ириводящне к растрескиванию кера.мики, потере ею вакуу.мной илотности и разгерметизации устройства в целом. Кроме того, известный сиособ нетехнологичен особенно в случае изготовления многоштырьковых гер.мовводов.

Целью нзобретения является уирощение способа и повьциения эксилуатационно надежности изготавливаемого ввода.

Указанная цель достигается благодаря использованию изолятора, спеченного до плотности 70-95% от теоретической, а в качестве токоведущего элемента - керамического стержня со слоями проводящего материала, спеченного до плотности иа 2-8% иревыи1ающей плотность изолятора. Окончательное спекаипе изолятора и стержня производят после сборки изолятора со стержнями.

Окончательное спекание производят ио ре:/ки.1ам обжига, применяемым для использо9

вания материалов. При этом изолятор усан ивается больше, нежели стержни. За счет разной усадки деталеГ имеющиеся зазоры между изолятором и стержнями нолностью выбираются и изолятор герметично соедиияется со стержнями.

В случае иснользования в качестве токоироводящих слоев металлизационной пасты ироисходят также и диффузионные процессы, приводяицие к образованию химической связи между материалом токопроводящих слоев и материалов изолятора и стержня. Это увеличивает надежность герметичного ввода проводников тока через изолятор.

Полученный ввод впаивают в металлнческую манжету, после чего готовый узел может быть вакуумилотно соединен с металлической арматурой прибора илп аппарата.

Ниже ириводится пример выполнения сиособа.

Отформованные диски из материала, состояпдего из 99,7 вес. % АЮ и 0,3 вес. % МО, диаметром 40 и высотой 10 мм, имеюнгие по 5 отверстий диаметром 4,5 мм, расположенных на расстоянии не менее 5 мм друг от друга, предварительно спекаются до плотности 85% от теоретической. Стержии из того же материала, а плотностью 92-93% от теоретической, длиной 20 и диаметром 4,3 мм со слоем токопроводящего материала вставляются в отверстия изолятора, после чего производится окончательное спекание деталей при 1900°С в течепие 0,5 час. В качестве материала токопроводящих слоев используется металлизационная пата, содержащая 94% вольфрама п 6% окиси иттрия, пз которой при темиературе спеканий образуется плотно ецеилеиный слой гокопроводящего вольфрама.

Исиользование оиисанного способа изготовлепия вакуумплотного ввода ироводииков тока по сравиению с существующими обеспечивает получение следующих преимуществ: повьииение тер.мостойкости вводов и, как следствие, уве.шчение иадежностп узлов в условиях длительиых термических иагрузок; суишствениое повышение техпологичиости изготовления

УЗЛОВ.

Ф о D м у л а и 3 о б р е т е н п я

Способ изготовления вакуумилотиого электрического ввода, состоящего из токоведуи:,его элемента, керамического изолятора и металлической манжеты, включающий сборку ввода и скреилеиие указанных дегалей, отличающийся тем, что, с целью упрощения сиособа п иовь П1епия эксилуатаиионпо) падежпостп изготавливаемого ввода, исиользуют золятор с плотностью 70-95% от теоретической, в качестве указанного гоковедуП1,его элемента используют стержень из керамической комиознции со слоями ироводящего -материала, сиечеиный до плотности на 2-8% иревьппающий илотиость изолятора, а окоичательиое спекание изолятора и стержня производят после еборкп изолятора со стержнями.

Источппки ипформацпп, принятые во внимание ири экспертизе;

1.Залесскпй Л. М. и Бачурии Н. И. Изоляция аппаратов высокого напряжения. М.-Л., изд-во ГЭИ, 1961, с. 169--171.

2.Пресов В. А. и др. Керамика п ее спаи с металлом в техпике. М., Атомиздат, 1969, с. 203.