Processus de frittage du verre pour connecteurs hermétiques
Par rapport aux connecteurs scellés en plastique, les connecteurs scellés en verre et en métal présentent les caractéristiques suivantes :
1) Meilleure résistance mécanique
Lorsque le verre et le métal sont scellés, le verre liquide et la couche d'oxyde métallique s'infiltrent pour former une liaison chimique mixte. La force de liaison de cette liaison chimique est bien supérieure à la force de liaison du plastique au métal. Par conséquent, le connecteur encapsulé avec du verre et du métal a une résistance à la traction et à la torsion suffisante.
2) Résistance aux hautes températures
Le verre est un matériau inorganique non métallique, il a une température de point de ramollissement élevée et il ne libère aucun composant nocif lorsqu'il est utilisé dans un environnement à haute température. Non seulement les plastiques ne résistent pas aux températures élevées, mais ils volatilisent également facilement les composants nocifs dans les environnements à haute température. C'est pourquoi certains connecteurs, en particulier les connecteurs qui doivent être complètement scellés à une extrémité et utilisés comme interface de travail (comme les contrôleurs de programme et les connecteurs coaxiaux à ondes millimétriques, etc.), ne peuvent pas utiliser le plastique comme matériau isolant.
3) Bonne étanchéité
Le taux de fuite peut atteindre 10Pa·cm/s. De plus, le verre, comme les matériaux isolants généraux, présente de bons paramètres de performance électrique, et la résistance d'isolation et la tension de tenue diélectrique du verre peuvent pleinement répondre aux exigences de conception du connecteur. Il a également une forte résistance à la corrosion et convient aux environnements difficiles.
D'une manière générale, le processus de production des connecteurs scellés en plastique est relativement simple et le coût de production est faible, mais sa fiabilité n'est pas aussi bonne que celle des connecteurs scellés en verre. Le connecteur avec du verre comme matériau isolant, bien que le processus de production soit plus compliqué et que le coût soit plus élevé, mais il présente certaines caractéristiques qui ne peuvent pas être remplacées par des connecteurs scellés en plastique. Dans le domaine de la technologie aéronautique et aérospatiale, il existe de nombreux connecteurs avec des exigences particulières. Les joints en plastique ne peuvent pas répondre à leurs exigences de performance. Seuls les joints verre et métal peuvent répondre aux exigences de haute précision et de haute fiabilité du connecteur.
Introduction au verre
Le verre est un matériau isolant solide à structure amorphe. Par conséquent, il n'y a pas de point de fusion et de point de congélation évidents. Le composant principal du verre est l'acide silicique anhydre (SiO). Si sa pureté est élevée, le point de fusion du verre est extrêmement élevé et le traitement est difficile. Par conséquent, pendant le traitement et la fabrication, des métaux alcalins, des métaux alcalino-terreux ou d'autres oxydes métalliques sont ajoutés pour abaisser le point de fusion et réduire la difficulté de traitement. Cependant, les ions alcalins métalliques ajoutés sont utiles à la conduction, ce qui réduira la résistance d'isolation et affectera les performances d'isolation du verre.
Ce qui suit présente plusieurs verres couramment utilisés :
Verre alcalin: également connu sous le nom de verre ordinaire. L'ajout de 15 % de NasO et de 5 à 7 % de CaO est appelé verre de sodium ; ajouter 15 % de K ; 0 et 5-7% CaO est appelé verre de sodium. Le plus grand avantage de ces deux types de verres est que la température de ramollissement est très basse, seulement environ 550 ~ 600°C, donc le traitement est facile et le prix est bon marché. Mais l'isolation est médiocre, elle ne peut donc être utilisée que dans des occasions d'isolation générales, telles que les portes et les fenêtres, les bouteilles en verre et les ampoules.
Verre au plomb: Ajouter plus de 20 % de PbO pour réduire les composants alcalins. La température de ramollissement est d'environ 400 ~ 600 ℃ et il est facile à traiter. Excellente isolation, principalement utilisée dans les ampoules, les tubes à vide. En raison de la teneur élevée en PbO, de la constante diélectrique élevée et de la faible perte diélectrique Tan 6, il peut être utilisé comme matériau diélectrique pour les condensateurs. De plus, le verre au plomb a un grand indice de réfraction de la lumière et peut être utilisé à des fins optiques et décoratives.
Verre borosilicaté: Ajouter 10% B;0 pour réduire le composant alcalin et abaisser la température de ramollissement (500 ~ 700°C) sans réduire son isolation, afin de faciliter son aptitude au traitement. En raison du faible coefficient de dilatation linéaire, il peut résister à un refroidissement rapide et à un chauffage rapide, possède des propriétés chimiques stables et possède de bonnes caractéristiques à haute fréquence. Il peut être utilisé comme barrières et supports haute fréquence, grandes billes de tube à vide et jauges de niveau d'eau de chaudière.
Verre de quartz: La poudre de quartz ou de silice est chauffée à une température élevée de 1800°C et fondue pour former un matériau amorphe de haute pureté. Parce qu'il ne contient pas d'additifs alcalins, il présente une excellente isolation et une faible perte diélectrique, et convient aux matériaux isolants à haute fréquence.
Fibres de verre: les fibres longues sont fabriquées en faisant fondre du verre borosilicaté avec une teneur en alcali inférieure à 0,8 % dans une marmite. Il y a de nombreux petits trous au fond du pot. Les rouleaux sont enroulés en fibres, rassemblés en faisceaux et peuvent être tissés en tissu et rubans. La fibre courte peut souffler le verre fondu sous forme de fibre par l'air chaud ou la force centrifuge sur le plateau tournant. La fibre de verre est non toxique et chimiquement stable, et est largement utilisée pour remplacer progressivement l'amiante. Mais la transformabilité est encore inférieure à l'amiante.
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