Proceso de sinterización de vidrio para conectores herméticos
En comparación con los conectores sellados de plástico, los conectores sellados de vidrio y metal tienen las siguientes características:
1) Mejor resistencia mecánica
Cuando se sellan el vidrio y el metal, el líquido de vidrio y la capa de óxido de metal se infiltran entre sí para formar un enlace químico mixto. La fuerza de unión de este enlace químico es mucho mayor que la fuerza de unión del plástico al metal. Por lo tanto, el conector encapsulado con vidrio y metal tiene suficiente resistencia a la tracción y torsión.
2) Resistencia a altas temperaturas
El vidrio es un material inorgánico no metálico, tiene una temperatura de punto de reblandecimiento alta y no liberará ningún componente dañino cuando se usa en un ambiente de alta temperatura. Los plásticos no solo no son resistentes a las altas temperaturas, sino que también volatilizan fácilmente los componentes dañinos en ambientes de alta temperatura. Esta es la razón por la cual algunos conectores, especialmente los conectores que deben estar completamente sellados en un extremo y usarse como interfaz de trabajo (como controladores de programa y conectores coaxiales de onda milimétrica, etc.), no pueden usar plástico como material aislante.
3) Buen sellado
La tasa de fuga puede alcanzar 10Pa·cm/s. Además, el vidrio, al igual que los materiales aislantes generales, tiene buenos parámetros de rendimiento eléctrico, y la resistencia de aislamiento y la tensión de resistencia dieléctrica del vidrio pueden cumplir con los requisitos de diseño del conector. También tiene una fuerte resistencia a la corrosión y es adecuado para entornos hostiles.
En términos generales, el proceso de producción de conectores sellados de plástico es relativamente simple y el costo de producción es bajo, pero su confiabilidad no es tan buena como la de los conectores sellados con vidrio. El conector con vidrio como material aislante, aunque el proceso de producción es más complicado y el costo es más alto, pero tiene algunas características que no pueden ser reemplazadas por conectores sellados de plástico. En el campo de la aviación y la tecnología aeroespacial, existen muchos conectores con requisitos especiales. El sellado de plástico no puede cumplir con sus requisitos de rendimiento. Solo el sellado de vidrio y metal puede cumplir con los requisitos de alta precisión y confiabilidad del conector.
Introducción al Vidrio
El vidrio es un material aislante sólido con una estructura amorfa. Por lo tanto, no hay un punto de fusión y un punto de congelación obvios. El componente principal del vidrio es el ácido silícico anhidro (SiO). Si su pureza es alta, el punto de fusión del vidrio es extremadamente alto y el procesamiento es difícil. Por lo tanto, durante el procesamiento y la fabricación, se agregan metales alcalinos, metales alcalinotérreos u otros óxidos metálicos para bajar el punto de fusión y reducir la dificultad del procesamiento. Sin embargo, los iones alcalinos metálicos agregados son útiles para la conducción, lo que reducirá la resistencia del aislamiento y afectará el rendimiento del aislamiento del vidrio.
A continuación se presentan varios vidrios de uso común:
Vidrio alcalino: también conocido como vidrio ordinario. Agregar 15% NasO y 5-7% CaO se llama vidrio de sodio; añadiendo 15% K; 0 y 5-7% CaO se llama vidrio de sodio. La mayor ventaja de estos dos tipos de vidrios es que la temperatura de ablandamiento es muy baja, solo alrededor de 550~600°C, por lo que el procesamiento es fácil y el precio es económico. Pero el aislamiento es deficiente, por lo que solo se puede usar en ocasiones de aislamiento general, como puertas y ventanas, botellas de vidrio y bombillas.
vidrio de plomo: Agregue más del 20% de PbO para reducir los componentes alcalinos. La temperatura de ablandamiento es de aproximadamente 400~600℃ y es fácil de procesar. Excelente aislante, utilizado principalmente en bombillas, tubos de vacío. Debido al alto contenido de PbO, alta constante dieléctrica y pequeña pérdida dieléctrica Tan 6, puede usarse como material dieléctrico para capacitores. Además, el vidrio de plomo tiene un gran índice de refracción de la luz y se puede utilizar con fines ópticos y decorativos.
Vidrio de borosilicato: Añadir 10% B;0 para reducir el componente alcalino, y bajar la temperatura de reblandecimiento (500~700°C) sin reducir su aislamiento, para facilitar su procesabilidad. Debido al pequeño coeficiente de expansión lineal, puede soportar un enfriamiento rápido y un calentamiento rápido, tiene propiedades químicas estables y tiene buenas características de alta frecuencia. Se puede utilizar como barreras y soportes de alta frecuencia, bolas de tubo de tubo de vacío grandes y medidores de nivel de agua de caldera.
Cristal de cuarzo: El polvo de cuarzo o sílice se calienta a una temperatura alta de 1800°C y se funde para formar un material amorfo de alta pureza. Debido a que no contiene aditivos alcalinos, tiene un excelente aislamiento y baja pérdida dieléctrica, y es adecuado para materiales aislantes de alta frecuencia.
Fibra de vidrio: las fibras largas se fabrican fundiendo vidrio de borosilicato con un contenido de álcali inferior al 0,8 % en un crisol. Hay muchos agujeros pequeños en el fondo de la olla. Los rollos se enrollan en fibras, se juntan en paquetes y se pueden tejer en telas y cintas. La fibra corta puede soplar el vidrio fundido en forma de fibra mediante aire caliente o fuerza centrífuga en la plataforma giratoria. La fibra de vidrio no es tóxica y es químicamente estable, y se usa ampliamente para reemplazar gradualmente al asbesto. Pero la procesabilidad sigue siendo inferior al asbesto.
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