CN114873913B - 钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 - Google Patents
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114873913B CN114873913B CN202210204925.2A CN202210204925A CN114873913B CN 114873913 B CN114873913 B CN 114873913B CN 202210204925 A CN202210204925 A CN 202210204925A CN 114873913 B CN114873913 B CN 114873913B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxide
- glass
- silicon dioxide
- molar ratio
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 129
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 215
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 107
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 99
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- IUYLTEAJCNAMJK-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Co+2] IUYLTEAJCNAMJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 137
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 31
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 28
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 28
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 28
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 27
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 27
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 17
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 15
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 15
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims description 15
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 8
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 28
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 12
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 210000001808 exosome Anatomy 0.000 description 2
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/02—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing by fusing glass directly to metal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用，其中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下原料：二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇；三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.27‑1.33；RO与二氧化硅的摩尔比值为0.20‑0.61；氧化镧与二氧化硅的摩尔比值为0.018‑0.067；二氧化锰与二氧化硅的摩尔比值为0‑0.05；氧化亚钴与二氧化硅的摩尔比值为0.009‑0.067；氧化钇与二氧化硅的摩尔比值为0.0002‑0.017。整体上，焊料的热膨胀系数介于钛合金与可伐合金的热膨胀系数之间，耐热冲击性优良，熔融状态的玻璃焊料与钛合金具有较好的浸润性，连接位置的气密性较好，封接强度较高，绝缘性较佳。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金与可伐合金封接技术领域，尤其涉及一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用。
背景技术
随着我国的国防、航空航天、武器装备等关键领域快速发展，对其装备的轻量化、高强度、耐腐蚀性等要求也越来越高，因此市场亟待一种综合性能优良的金属材质来实现这些需求。经过各种金属的性能对比，发现钛合金是比较理想的替换材料。
①钛合金密度低(4.5g/cm3)，与不锈钢相比(7.9g/cm3)，同等体积下的钛合金较不锈钢的重量要轻43％，满足轻量化的要求；
②钛合金热强度高，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～550℃的温度下长期工作，而铝合金则在200℃以下使用；
③钛合金抗蚀性好，在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢，另外对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸以及硫酸等也有优良的抗腐蚀能力；
④钛合金低温性能好，在低温和超低温下，仍能保持其力学性能，是一种重要的低温结构材料；
⑤钛合金导热系数低，纯钛的导热系数λ＝15.24W/(m.K)，约为镍的1/4、铁的1/5、铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比纯钛的导热系数还要低50％。
由此可见，钛合金各项性能均优于现有使用的金属材料，完全具备替换现有材质的巨大潜能。而且目前市场信息表明，已有很多军用产品已经使用钛合金材料，这些产品涉及飞机、航天器、导弹、发射器等制造领域。
尽管钛合金材质非常优异，但目前，如何提高玻璃焊料与钛合金的浸润性以改善封接质量成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决玻璃焊料与钛合金的浸润性较差，致使封接缺陷出现的可能性较高的问题，本发明提供一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用。
为实现本发明目的提供的一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，包含以下原料：
二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇；
三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.27-1.33；RO与二氧化硅的摩尔比值为0.20-0.61；氧化镧与二氧化硅的摩尔比值为0.018-0.067；二氧化锰与二氧化硅的摩尔比值为0-0.05；氧化亚钴与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.067；氧化钇与二氧化硅的摩尔比值为0.0002-0.017。
在其中一个具体实施例中，RO包含以下原料：
氧化钙、氧化锶、氧化钡和氧化锌；
氧化钙与二氧化硅的摩尔比值为0.02-0.13；氧化锶与二氧化硅的摩尔比值为0.06-0.25；氧化钡与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.05；氧化锌与二氧化硅的摩尔比值为0.08-0.3。
在其中一个具体实施例中，还包含以下原料：
三氧化二钼、氧化亚锡、氧化铬、氧化铜和氧化镍；
三氧化二钼与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；氧化亚锡与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；氧化铬与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；氧化铜与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；氧化镍与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017。
在其中一个具体实施例中，还包含原料：
氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽；
氧化铝与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.017；氧化钠与二氧化硅的摩尔比值为0.09-0.33；氧化钾与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.1；五氧化二钽与二氧化硅的摩尔比值为0.00018-0.01。
在其中一个具体实施例中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的热膨胀系数：α＝50×10-7 -94×10-7/℃。
基于同一构思的一种上述任一具体实施例提供的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的制备方法，包括以下步骤：
玻璃粉的制备：将二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇按上述比例混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉；
玻璃焊料型件的制备：使玻璃粉形成玻璃颗粒；玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
在其中一个具体实施例中，玻璃粉的粒度为5-25μm。
基于同一构思的一种上述任一具体实施例提供的玻璃焊料封接钛合金与可伐合金的应用，包括以下步骤：
将材质为可伐合金的插针进行预氧化；
将材质为钛合金的壳体、预氧化后的插针以及玻璃焊料型件放入封接模具中组装成半成品组件，再将半成品组件连同烧结模具放入烧结炉内，在惰性气体保护下，加热使壳体与插针高温熔封，自然冷却至600-650℃进行退火处理。
在其中一个具体实施例中，熔封温度为900-950℃，保温时长为10-30min，退火时长为20-40min。
本发明的有益效果：本发明的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料采用SiO2-B2O3-RO体系。二氧化硅和三氧化二硼作为玻璃网络形成体。碱金属或碱土金属作为网络外体，被添加至玻璃网络中，以调整玻璃焊料的膨胀系数和熔化温度。通过调整二氧化硅的摩尔百分比，既保障了玻璃焊料的化学稳定性，又使得熔化温度不会过高。同时，调整二氧化硅含量可以在一定范围内降低高温下与钛合金反应几率，减少气泡的生成量，改善连接位置的气密性。通过调整三氧化二硼的摩尔百分比，使得玻璃焊料的熔化温度不会过高，也使得玻璃焊料与钛合金的浸润性较好，有效地改善了连接位置的气密性和封接质量。同时，也使得玻璃焊料的网格结构较为稳定。通过调整RO的摩尔百分比，既使得玻璃的熔化温度不会过高，也使得玻璃的膨胀系数不会过高，降低封接缺陷产生的可能性。通过调整氧化镧的摩尔百分比，能够调整高温时熔融状态的玻璃粘度和热膨胀系数。通过添加二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇，能够有效地提高玻璃焊料与钛合金的浸润性，进而有效地改善封接位置的气密性和封接质量。整体上，使得玻璃焊料的热膨胀系数介于钛合金与可伐合金的热膨胀系数之间，且使得玻璃焊料与钛合金的浸润性较好，玻璃焊料的耐热冲击性较好，适用于高温使用环境。
具体实施方式
本发明提供一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，包含以下原料：
二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇；
其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.27-1.33，RO与二氧化硅的摩尔比值为0.20-0.61，氧化镧与二氧化硅的摩尔比值为0.018-0.067，二氧化锰与二氧化硅的摩尔比值为0-0.05，氧化亚钴与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.067，氧化钇与二氧化硅的摩尔比值为0.0002-0.017。
在此实施例中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料采用SiO2-B2O3-RO体系。二氧化硅和三氧化二硼作为玻璃网络形成体。碱金属或碱土金属作为网络外体，被添加至玻璃网络中，以调整玻璃焊料的膨胀系数和熔化温度。通过调整氧化硅的摩尔百分比，既保障了玻璃焊料的化学稳定性，又使得熔化温度不会过高。同时，调整二氧化硅的含量可以在一定范围内降低高温下与钛合金反应几率，减少气泡的生成量，改善连接位置的气密性。通过调整三氧化二硼的摩尔百分比，既能使得玻璃焊料的熔化温度不会过高，也使得玻璃焊料与钛合金的浸润性较好，有效地改善了连接位置的气密性和封接质量。同时，也使得玻璃焊料的网格结构较为稳定。通过调整RO的摩尔百分比，既使得玻璃的熔化温度不会过高，也使得玻璃的膨胀系数不会过高，降低封接缺陷产生的可能性。通过添加二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇，能够有效地提高熔融状态的玻璃与钛合金的浸润性，进而有效地改善封接位置的气密性和封接质量。此处，需要指出的是，二氧化锰的添加量可以为0。钛合金可以是TC4钛合金，还可以是钛的多种合金。整体上，使得玻璃焊料的热膨胀系数介于钛合金与可伐合金的热膨胀系数之间，且使得熔融状态的玻璃与钛合金的浸润性较好，玻璃焊料的耐热冲击性较好，适用于高温(900-950℃)使用环境。
在本发明一具体实施例中，RO包含以下原料：氧化钙、氧化锶、氧化钡和氧化锌，其中，氧化钙与二氧化硅的摩尔比值为0.02-0.13，氧化锶与二氧化硅的摩尔比值为0.06-0.25，氧化钡与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.05，氧化锌与二氧化硅的摩尔比值为0.08-0.3。如此，使得玻璃焊料的热膨胀系数介于钛合金与可伐合金的热膨胀系数之间，且更接近于可伐合金的热膨胀系数。如此，降低了热胀冷缩引起的体积变化对壳体和插针封接的影响，进一步地改善了钛合金的壳体与可伐合金插针的连接位置的气密性，降低焊接缺陷出现的可能性。同时，使得玻璃焊料适用于高温使用环境。
在本发明另一具体实施例中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料还包含以下原料：三氧化二钼、氧化亚锡、氧化铬、氧化铜和氧化镍。其中，三氧化二钼与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017，氧化亚锡与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017，氧化铬与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017，氧化铜与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017，氧化镍与二氧化硅的摩尔比值为0-0.017。即，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料还包含三氧化二钼、氧化亚锡、氧化铬、氧化铜和氧化镍中的至少一种。通过向玻璃配合料中添加少量的三氧化二钼、氧化亚锡、氧化铬、氧化铜和氧化镍，能够进一步地提高玻璃焊料与钛合金的浸润性，进而改善封接质量。
在本发明另一具体实施例中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料还包含以下原料：氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽。其中，氧化铝与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.017，氧化钠与二氧化硅的摩尔比值为0.09-0.33，氧化钾与二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.1，五氧化二钽与二氧化硅的摩尔比值为0.00018-0.01。通过向玻璃配合料中添加氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽，能够有效地提高玻璃的耐酸性，从而大大提高了钛合金与可伐合金封接产品的化学稳定性。
在本发明一具体实施例中，钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的热膨胀系数：α＝50×10-7 -94×10-7/℃。玻璃焊料的热膨胀系数介于钛合金与可伐合金的热膨胀系数之间，且更接近于可伐合金的热膨胀系数。如此，降低了热胀冷缩引起的体积变化对壳体和插针封接的影响，进一步地改善了材质为钛合金的壳体与材质为可伐合金的插针的连接位置的气密性。
本发明还提供一种上述任一具体实施例提供的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的制备方法，包括以下步骤：
玻璃粉的制备：将二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇按上述比例混合均匀，加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。
在此过程中，将摩尔百分比为30-55％的二氧化硅、摩尔百分比为15-40％的三氧化二硼、摩尔百分比为1-4％的氧化钙、摩尔百分比为3.5-7.5％的氧化锶、摩尔百分比为0.5-1.5％的氧化钡、摩尔百分比为4.5-9％的氧化锌、摩尔百分比为1-2％的氧化镧、摩尔百分比为0-1.5％的二氧化锰、摩尔百分比为0.5-2％的氧化亚钴、摩尔百分比为0.01-0.5％的氧化钇、摩尔百分比为0.5-5％的氧化铝、摩尔百分比为5-10％的氧化钠、摩尔百分比为0.5-3％的氧化钾和摩尔百分比为0.01-0.3％的五氧化二钽置于混料机内进行混合，使原料混合均匀。然后，将混合后的配合料置于刚玉坩埚或者铂金坩埚内，再将坩埚置于高温升降炉中，在空气气氛下，升温至1400-1500℃，以使原料熔化为澄清的玻璃液。将玻璃液倒入冷蒸馏水中，水淬得到玻璃碎块。之后，将玻璃碎块置于120℃烘箱内，持续烘干12小时后，将玻璃块放入氧化锆球磨罐内进行研磨以形成玻璃粉，玻璃粉过筛处理，取筛下物备用。其中，玻璃粉的粒度为5-25μm。较大的粒度使得封接后的玻璃焊料不会产生大量的微气泡，减少封接后漏气发生的可能性，同时，有效地改善了粘接强度。较小的粒度有利于玻璃焊料体成型加工。
玻璃焊料型件的制备：使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
在此过程中，按比例向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉凝聚成玻璃颗粒。其中，加入的粘粘剂的重量份占玻璃粉的重量份的0.5-10％，加入的分散剂的重量份占玻璃粉的重量份的0.1-5％。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体，玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件以备用。此处，需要说明的是等静压成型工艺、排胶工艺和玻化工艺均为现有技术，在此不在赘述。
本发明还提供一种基于上述任一具体实施例提供的玻璃焊料封接钛合金与可伐合金的应用，包括以下步骤：
将材质为可伐合金的插针进行预氧化。
在此步骤中，将待封接插针在400℃预氧化30分钟。
将材质为钛合金的壳体、预氧化后的插针以及玻璃焊料型件放入封接模具中组装成半成品组件，再将半成品组件连同烧结模具放入烧结炉内，在惰性气体保护下，加热使壳体与插针高温熔封。
在此步骤中，将壳体、玻璃焊料型件以及插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入惰性气体(N2或Ar)作为保护气体，升温至900-950℃，保温10-30分钟进行熔封，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针自然降温至600-650℃时，进行退火处理。退火时长为20-40分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例1
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅48％、三氧化二硼24％、氧化钙1.3％、氧化锶3.5％、氧化钡0.7％、氧化锌8.88％、氧化镧1.4％、二氧化锰1.5％、氧化亚钴0.6％、氧化钇0.01％、氧化铝3.5％、氧化钠5.8％、氧化钾0.8％和五氧化二钽0.01％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.5。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至950℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例2
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅53％、三氧化二硼23.7％、氧化钙1.9％、氧化锶4.1％、氧化钡1.3％、氧化锌4.5％、氧化镧1.3％、氧化亚钴1.8％、氧化钇0.5％、氧化铝0.5％、氧化钠5％、氧化钾2.3％和五氧化二钽0.1％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.45。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至930℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例3
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅31.35％、三氧化二硼33.50％、氧化钙4％、氧化锶4.4％、氧化钡1％、氧化锌9％、氧化镧1.2％、二氧化锰0.8％、氧化亚钴1.5％、氧化钇0.05％、氧化铝3.7％、氧化钠7.3％、氧化钾1.9％和五氧化二钽0.3％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为1.07。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至940℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例4
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅37.1％、三氧化二硼36.7％、氧化钙1.3％、氧化锶3.9％、氧化钡0.5％、氧化锌7.2％、氧化镧1.6％、二氧化锰0.8％、氧化亚钴0.5％、氧化钇0.3％、氧化铝0.8％、氧化钠7.6％、氧化钾1.6％和五氧化二钽0.1％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.99。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至920℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例5
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅55％、三氧化二硼15％、氧化钙1.7％、氧化锶3.8％、氧化钡1.5％、氧化锌5.4％、氧化镧2％、氧化亚钴2％、氧化钇0.15％、氧化铝1.75％、氧化钠10％、氧化钾1.6％和五氧化二钽0.1％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.27。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂、分散剂和等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至940℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例6
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅52％、三氧化二硼21％、氧化钙2％、氧化锶5.68％、氧化钡0.9％、氧化锌4.5％、氧化镧1.1％、氧化亚钴0.5％、氧化钇0.4％、氧化铝3.5％、氧化钠5.4％、氧化钾3％和五氧化二钽0.02％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.4。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至920℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例7
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅38％、三氧化二硼30％、氧化钙2.5％、氧化锶7.5％、氧化钡0.5％、氧化锌6％、氧化镧1.8％、二氧化锰1％、氧化亚钴1％、氧化钇0.2％、氧化铝2％、氧化钠6.8％、氧化钾2.5％和五氧化二钽0.2％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.79。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至920℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例8
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅30％、三氧化二硼40％、氧化钙2.6％、氧化锶5.3％、氧化钡1％、氧化锌5.5％、氧化镧1％、二氧化锰0.1％、氧化亚钴0.5％、氧化钇0.35％、氧化铝5％、氧化钠8.05％、氧化钾0.5％和五氧化二钽0.1％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为1.33。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至910℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例9
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅41.1％、三氧化二硼31％、氧化钙1％、氧化锶4.3％、氧化钡0.6％、氧化锌5.5％、氧化镧1.2％、二氧化锰0.8％、氧化亚钴0.7％、氧化钇0.45％、氧化铝2.1％、氧化钠9.3％、氧化钾1.9％和五氧化二钽0.05％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.75。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至900℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
实施例10
钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料包含以下摩尔百分比的原料：
二氧化硅39.15％、三氧化二硼34.3％、氧化钙1.9％、氧化锶4.9％、氧化钡0.5％、氧化锌5.9％、氧化镧1.5％、氧化亚钴1％、氧化钇0.25％、氧化铝1.4％、氧化钠7.7％、氧化钾1.2％和五氧化二钽0.3％，其中，三氧化二硼与二氧化硅的摩尔比值为0.88。
玻璃焊料的制备方法：将上述量的二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴、氧化钇、氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽混合均匀加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将玻璃液急冷成玻璃碎块，再将玻璃碎块球磨成玻璃粉。再向玻璃粉中加入粘结剂和分散剂等有机物，以使玻璃粉形成玻璃颗粒。玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
封接过程：将壳体、玻璃焊料型件以及预氧化后的插针按照相应次序装入烧结模具中组装成半成品，将半成品组件连同烧结模具放入高温烧结炉，通入氮气作为保护气体，升温至900℃，保温10分钟进行烧结，使软化或熔融状态下的玻璃体与插针及壳体之间形成良好的紧密封接。之后，待封接后的壳体和插针降温至600℃时，进行退火处理。退火时长为30分钟。最终，产品降至室温，得到性能优异的产品。
对采用实施例1-10的焊料制成焊料及产品的性能进行检测，检测结果如表1所示：
表1
其中，耐热冲击性是指焊料在-55℃和75℃保温2小时，冷热循环三次，焊料不裂。气密性采用氦质谱检漏仪测定封接后样品的气密性，用于钛合金与可伐合金的封接产品的气密性要求≤10-7。绝缘电阻采用高绝缘电阻测量仪进行检测，要求DC500V电压下≥500MΩ。润湿角采用高温显微镜进行检测，在润湿角保证＜90°的前提下，润湿角越小，浸润性越好。由表1可知，采用实施例1-10制成的玻璃焊料的Tg值和TS值偏高，适应于高温(900-950℃)使用环境。玻璃焊料的热膨胀系数介于钛合金的热膨胀系数(94×10-7)与可伐合金的热膨胀系数(50×10-7)之间，有效地降低了热胀冷缩引起的体积变化对连接位置的气密性的影响。熔融状态的玻璃焊料与钛合金的浸润性较好。玻璃焊料的耐热冲击性优良。采用实施例1-10制成的产品的连接位置的气密性较好，绝缘性较佳。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，其特征在于，包含以下原料：
二氧化硅、三氧化二硼、RO、氧化镧、二氧化锰、氧化亚钴和氧化钇；
所述三氧化二硼与所述二氧化硅的摩尔比值为0.27-1.33；所述RO与所述二氧化硅的摩尔比值为0.20-0.61；所述氧化镧与所述二氧化硅的摩尔比值为0.018-0.067；所述二氧化锰与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.05；所述氧化亚钴与所述二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.067；所述氧化钇与所述二氧化硅的摩尔比值为0.0002-0.017；
所述RO包含以下原料：
氧化钙、氧化锶、氧化钡和氧化锌；
所述氧化钙与所述二氧化硅的摩尔比值为0.02-0.13；所述氧化锶与所述二氧化硅的摩尔比值为0.06-0.25；所述氧化钡与所述二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.05；所述氧化锌与所述二氧化硅的摩尔比值为0.08-0.3。
2.根据权利要求1所述的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，其特征在于，还包含以下原料：
三氧化二钼、氧化亚锡、氧化铬、氧化铜和氧化镍；
所述三氧化二钼与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；所述氧化亚锡与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；所述氧化铬与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；所述氧化铜与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.017；所述氧化镍与所述二氧化硅的摩尔比值为0-0.017。
3.根据权利要求1至2任一项所述的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，其特征在于，还包含原料：
氧化铝、氧化钠、氧化钾和五氧化二钽；
所述氧化铝与所述二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.017；所述氧化钠与所述二氧化硅的摩尔比值为0.09-0.33；所述氧化钾与所述二氧化硅的摩尔比值为0.009-0.1；所述五氧化二钽与所述二氧化硅的摩尔比值为0.00018-0.01。
4.根据权利要求3所述的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料，其特征在于，所述钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的热膨胀系数：α＝50×10-7-94×10-7/℃。
5.一种权利要求1至4任一项所述的钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
玻璃粉的制备：将所述二氧化硅、所述三氧化二硼、所述RO、所述氧化镧、所述二氧化锰、所述氧化亚钴和所述氧化钇按上述比例混合均匀，加热熔化为玻璃液，并采用水淬法将所述玻璃液急冷成玻璃碎块，再将所述玻璃碎块球磨成所述玻璃粉；
玻璃焊料型件的制备：使所述玻璃粉形成玻璃颗粒；所述玻璃颗粒经等静压成型处理形成玻璃焊料坯体；所述玻璃焊料坯体经排胶和玻化处理后形成玻璃焊料型件。
6.根据权利要求5所述的制备钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料的方法，其特征在于，所述玻璃粉的粒度为5-25μm。
7.一种基于权利要求5所述制备方法得到的玻璃焊料封接钛合金与可伐合金的应用，其特征在于，包括以下步骤：
将材质为可伐合金的插针进行预氧化；
将材质为钛合金的壳体、预氧化后的所述插针以及所述玻璃焊料型件放入封接模具中组装成半成品组件，再将所述半成品组件连同烧结模具放入烧结炉内，在惰性气体保护下，加热使所述壳体与所述插针熔封，自然冷却至600-650℃进行退火处理。
8.根据权利要求7所述的玻璃焊料封接钛合金与可伐合金的应用，其特征在于，熔封温度为900-950℃，保温时长为10-30min，退火时长为20-40min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210204925.2A CN114873913B (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210204925.2A CN114873913B (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114873913A CN114873913A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114873913B true CN114873913B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=82667387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210204925.2A Active CN114873913B (zh) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | 钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114873913B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116768483B (zh) * | 2023-08-17 | 2023-11-17 | 赣州中傲新瓷科技有限公司 | 一种可伐合金封接用复合玻璃造粒粉及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648302A (en) * | 1996-09-13 | 1997-07-15 | Sandia Corporation | Sealing glasses for titanium and titanium alloys |
| JP2005162600A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体パッケージ用カバーガラス |
| CN1747103A (zh) * | 2004-07-12 | 2006-03-15 | 肖特股份公司 | 用于显示器或荧光屏的背景照明系统 |
| CN102070300A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-05-25 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 热电池用玻璃封接材料及其制备方法 |
| CN102190440A (zh) * | 2010-02-15 | 2011-09-21 | 肖特公开股份有限公司 | 高温玻璃焊料及其用途 |
| CN104703936A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-06-10 | 丹麦技术大学 | 用于作为密封剂使用的玻璃组合物 |
| CN107698164A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-02-16 | 杨潮平 | 封接玻璃、其制备方法及应用 |
| CN113493309A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-12 | 北京天力创玻璃科技开发有限公司 | 钛或钛合金-可伐合金封接用焊料、其制备方法及其应用 |
-
2022
- 2022-03-02 CN CN202210204925.2A patent/CN114873913B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648302A (en) * | 1996-09-13 | 1997-07-15 | Sandia Corporation | Sealing glasses for titanium and titanium alloys |
| JP2005162600A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体パッケージ用カバーガラス |
| CN1747103A (zh) * | 2004-07-12 | 2006-03-15 | 肖特股份公司 | 用于显示器或荧光屏的背景照明系统 |
| CN102190440A (zh) * | 2010-02-15 | 2011-09-21 | 肖特公开股份有限公司 | 高温玻璃焊料及其用途 |
| CN102070300A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-05-25 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 热电池用玻璃封接材料及其制备方法 |
| CN104703936A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-06-10 | 丹麦技术大学 | 用于作为密封剂使用的玻璃组合物 |
| CN107698164A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-02-16 | 杨潮平 | 封接玻璃、其制备方法及应用 |
| CN113493309A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-12 | 北京天力创玻璃科技开发有限公司 | 钛或钛合金-可伐合金封接用焊料、其制备方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114873913A (zh) | 2022-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109250916B (zh) | 一种封接玻璃材料及其制备方法 | |
| US5648302A (en) | Sealing glasses for titanium and titanium alloys | |
| CN114873913B (zh) | 钛合金与可伐合金封接用玻璃焊料、其制备方法及其应用 | |
| CN106430989B (zh) | 一种低融点玻璃粉、其制备方法和应用及利用低融点玻璃粉制备复合玻璃柱的方法 | |
| US5693580A (en) | Titanium sealing glasses and seals formed therefrom | |
| CN109956682A (zh) | 焊接玻璃、绝缘套管以及包括绝缘套管的装置 | |
| Goel et al. | Optimization of La2O3-containing diopside based glass-ceramic sealants for fuel cell applications | |
| CN106882921B (zh) | 一种耐750℃高温的封接材料及其制备方法 | |
| CN102070301A (zh) | 一次锂电池用耐蚀封接玻璃材料及其制备方法 | |
| WO2014187100A1 (zh) | 封接微晶玻璃的原料和封接方法 | |
| CN110981224A (zh) | 一种钛-玻璃密封组件封接方法 | |
| Staff et al. | Fabrication of a glass‐ceramic‐to‐metal seal between Ti–6Al–4V and a strontium boroaluminate glass | |
| CN111003945A (zh) | 一种封接玻璃材料的制备方法及其封接工艺 | |
| CN112694257A (zh) | 防爆锂原电池盖组及封接玻璃的制备方法和封接工艺 | |
| CN108423998A (zh) | 玻璃粉体组合物、玻璃封接料及其制备方法和电池 | |
| CN105731803A (zh) | 一种铜封接玻璃粉及其制备方法及应用及电池的电极 | |
| CN113493309A (zh) | 钛或钛合金-可伐合金封接用焊料、其制备方法及其应用 | |
| Liu et al. | Effects of Al2O3 nanoparticles on the properties of glass matrix composites for sealant applications | |
| Zhang et al. | Tuning the interfacial reaction between bismuth‐containing sealing glasses and Cr‐containing interconnect: effect of ZnO | |
| CN111170639A (zh) | 一种用于传感器封接玻璃材料及其制备方法 | |
| CN112573832A (zh) | 一种热电池用铝及铝合金与无氧铜封接玻璃粉及其制备方法和应用 | |
| CN111056745A (zh) | 一种锂亚硫酰氯电池端子用封接玻璃材料的制备方法 | |
| CN111741931A (zh) | 密封组合物 | |
| CN111018351B (zh) | 热电池用钛与可伐合金封接玻璃材料及制备方法和应用 | |
| CN114031292A (zh) | 高铝硅玻璃管配方及高铝硅玻璃管的制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |