気密コネクタのガラス焼結プロセス
プラスチック密封コネクタと比較して、ガラスおよび金属密封コネクタには次の特徴があります。
1) 機械的強度の向上
ガラスと金属を封止すると、ガラス液と金属酸化物層が浸透し、混合化学結合を形成します。 この化学結合の結合力は、プラスチックと金属の結合力よりもはるかに大きくなります。 したがって、ガラスと金属でカプセル化されたコネクタは、十分な引張強度とねじり強度を備えています。
2) 高温耐性
ガラスは無機非金属材料で、軟化点温度が高く、高温環境で使用しても有害な成分を放出しません。 プラスチックは高温に弱いだけでなく、高温環境下で有害成分を揮発させやすい性質があります。 これが、一部のコネクタ、特に一方の端を完全に密閉し、作業インターフェイスとして使用する必要があるコネクタ (プログラム コントローラやミリ波同軸コネクタなど) が絶縁材料としてプラスチックを使用できない理由です。
3) 良好なシール
漏れ率は10Pa・cm/sに達することがあります。 さらに、ガラスは、一般的な絶縁材料と同様に、優れた電気的性能パラメータを備えており、ガラスの絶縁抵抗と絶縁耐電圧は、コネクタの設計要件を完全に満たすことができます。 また、耐食性も強く、過酷な環境に適しています。
一般に、プラスチック シール コネクタの製造プロセスは比較的単純で、製造コストも安価ですが、ガラス シール コネクタほど信頼性は高くありません。 絶縁材料にガラスを使用したコネクタは、製造プロセスがより複雑になり、コストが高くなりますが、プラスチック封止コネクタに取って代わることができないいくつかの特性があります。 航空および航空宇宙技術の分野では、特別な要件を持つ多くのコネクタがあります。 プラスチック製のシーリングは、その性能要件を満たすことができません。 コネクタの高精度と高信頼性の要件を満たすことができるのは、ガラスと金属のシーリングだけです。
ガラス入門
ガラスはアモルファス構造の固体絶縁材料です。 したがって、明確な融点と凝固点はありません。 ガラスの主成分は無水ケイ酸（SiO）です。 純度が高いとガラスの融点が非常に高くなり、加工が難しくなります。 したがって、処理および製造中に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または他の金属酸化物を添加して、融点を下げ、処理の難しさを軽減します。 ただし、添加された金属アルカリイオンは伝導に役立ち、絶縁抵抗を低下させ、ガラスの絶縁性能に影響を与えます。
次に、一般的に使用されるいくつかのガラスを紹介します。
アルカリガラス：普通のガラスとも呼ばれます。 15% の NasO と 5 ～ 7% の CaO を加えると、ナトリウム ガラスと呼ばれます。 15% の K を追加します。 0および5〜7％のCaOはナトリウムガラスと呼ばれます。 この2種類のガラスの最大の利点は、軟化温度が550～600℃程度と非常に低いため、加工が容易で価格が安いことです。 しかし、断熱性が悪いので、ドアや窓、ガラス瓶、電球など、一般的な断熱の機会にしか使用できません。
鉛ガラス: PbOを20%以上添加してアルカリ成分を減らします。 軟化温度は約400～600℃で加工しやすいです。 絶縁性に優れ、主に電球、真空管に使用されています。 PbOの含有量が高く、誘電率が高く、誘電損失Tan 6が小さいため、コンデンサの誘電体材料として使用できます。 また、鉛ガラスは光の屈折率が大きく、光学用途や装飾用途にも使用できます。
ホウケイ酸ガラス: B;0を10%添加してアルカリ成分を減らし、絶縁性を低下させずに軟化温度(500~700℃)を下げて加工性を向上させます。 線膨張係数が小さいため、急速冷却、急速加熱に耐え、化学的性質が安定しており、高周波特性が良好です。 高周波バリアやブラケット、大型真空管球、ボイラー水位計として使用できます。
石英ガラス：石英やシリカの粉末を1800℃の高温に加熱して溶かし、高純度のアモルファス材料にします。 アルカリ添加物を含まないため、絶縁性に優れ、誘電損失が低く、高周波絶縁材料に適しています。
グラスファイバー：ホウケイ酸ガラスをアルカリ分0.8％以下で熔解した長繊維です。 鍋の底に小さな穴がたくさんあります。 ロールは繊維に巻き取られ、束に集められ、布やリボンに織ることができます。 短繊維は、ターンテーブル上の熱風または遠心力によって溶融ガラスを繊維状に吹き飛ばすことができます。 ガラス繊維は無毒で化学的に安定しており、アスベストを徐々に置き換えるために広く使用されています。 しかし、加工性はアスベストに劣ります。
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