真空微晶玻璃無鉛焊料封接工藝研究.pdf

1、真空玻璃是優(yōu)良的透明保溫材料，具有優(yōu)異的隔熱和隔音性能，但其也有不可否認的缺點，比如易碎，低韌性，熱膨脹系數相對較大等。
　　由于晶體性能要優(yōu)于玻璃，而玻璃則具有易于制造的優(yōu)勢，于是人們便會想到把它們兩者結合起來，這種結合的成品就是微晶玻璃。微晶玻璃是通過附加的熱處理，使玻璃基體中長出大量均勻分布的微小晶體（微米級），而形成的一類新材料?；蛘哒f是一類用玻璃工藝制得的具有陶瓷性能的材料。因此它集中了玻璃和陶瓷的優(yōu)點。微晶玻璃是二十一

2、世紀更為理想的被封接的玻璃材料。封接后的產品可制成性能更好的電磁爐，用于航天宇航方面或者用于家用裝飾面板等等。其封接后的成品必將受到民用和軍工的廣泛青睞。
　　雖然真空微晶玻璃具有不錯的前景，但其封邊焊料的選擇以及封邊工藝一直是一個困擾科研工作者的難點。由于含鉛焊料對人體和環(huán)境的巨大危害，而磷酸鹽可制成玻璃，稱為磷系玻璃，并且該磷系玻璃可以作為封接焊料對玻璃進行封接。本課題以制備好的磷酸鹽系無鉛焊料對微晶玻璃采用真空爐高溫熔融法進

3、行封接。該方法便是將微晶玻璃和焊料放入高頻加熱爐中，由于爐室內整體環(huán)境穩(wěn)定良好，玻璃與焊料受熱均勻，熱應力相對較小，可以達到良好的封接效果。
　　本文研究主要內容:
　　(1)論述了課題背景及其研究意義。闡述真空玻璃的研究動態(tài)，真空微晶玻璃取代普通真空玻璃的優(yōu)勢，用無鉛焊料對微晶玻璃封接工藝研究的意義。
　　(2)對真空微晶玻璃封接成型條件進行研究分析。包括玻璃與焊料間熱膨脹系數匹配，焊料潤濕效果，真空爐熱輻射等，為下

4、文的ANSYS分析和實驗分析做準備。
　　(3)用ANSYS軟件模擬分析，主要對微晶玻璃封接時，不同封接溫度下的熱應力應變，得到應力應變分布云圖，同時得到了應力應變的最大位置和最大值，驗證了封接后的熱應力應變小于玻璃的破壞值，滿足封接要求，可以正常封接。
　　(4)用制備好的無鉛焊料通過金相實驗，掃描電鏡實驗，硬度實驗，通過對微觀組織結構的來分析判斷不同工藝下封接效果的好壞。采用單因素分析法，通過以上實驗手段發(fā)現了該無鉛焊料