Processo de Sinterização de Vidro para Conectores Herméticos
Em comparação com os conectores selados de plástico, os conectores selados de vidro e metal têm as seguintes características:
1) Melhor resistência mecânica
Quando o vidro e o metal são selados, o líquido do vidro e a camada de óxido metálico se infiltram entre si para formar uma ligação química mista. A força de ligação desta ligação química é muito maior do que a força de ligação do plástico ao metal. Portanto, o conector encapsulado com vidro e metal tem resistência à tração e torção suficiente.
2) Resistência a altas temperaturas
O vidro é um material inorgânico não metálico, tem uma alta temperatura de ponto de amolecimento e não libera nenhum componente nocivo quando usado em um ambiente de alta temperatura. Os plásticos não são apenas resistentes a altas temperaturas, mas também volatilizam facilmente componentes nocivos em ambientes de alta temperatura. É por isso que alguns conectores, especialmente conectores que precisam ser completamente vedados em uma extremidade e usados como interface de trabalho (como controladores de programa e conectores coaxiais de onda milimétrica, etc.), não podem usar plástico como material isolante.
3) Boa vedação
A taxa de vazamento pode atingir 10Pa·cm/s. Além disso, o vidro, como os materiais isolantes em geral, possui bons parâmetros de desempenho elétrico, e a resistência de isolamento e a tensão suportável dielétrica do vidro podem atender totalmente aos requisitos de projeto do conector. Ele também tem forte resistência à corrosão e é adequado para ambientes agressivos.
De um modo geral, o processo de produção de conectores selados com plástico é relativamente simples e o custo de produção é baixo, mas sua confiabilidade não é tão boa quanto a dos conectores selados com vidro. O conector com vidro como material isolante, embora o processo de produção seja mais complicado e o custo seja maior, mas possui algumas características que não podem ser substituídas por conectores selados de plástico. No campo da aviação e tecnologia aeroespacial, existem muitos conectores com requisitos especiais. A vedação de plástico não atende aos requisitos de desempenho. Somente a vedação de vidro e metal pode atender aos requisitos de alta precisão e alta confiabilidade do conector.
Introdução ao Vidro
O vidro é um material isolante sólido com uma estrutura amorfa. Portanto, não há ponto de fusão e ponto de congelamento óbvios. O principal componente do vidro é o ácido silícico anidro (SiO). Se sua pureza for alta, o ponto de fusão do vidro é extremamente alto e o processamento é difícil. Portanto, durante o processamento e fabricação, metais alcalinos, metais alcalino-terrosos ou outros óxidos metálicos são adicionados para diminuir o ponto de fusão e reduzir a dificuldade de processamento. No entanto, os íons metálicos alcalinos adicionados são úteis para a condução, o que reduzirá a resistência do isolamento e afetará o desempenho do isolamento do vidro.
O seguinte apresenta vários vidros comumente usados:
vidro alcalino: também conhecido como vidro comum. Adicionar 15% de NasO e 5-7% de CaO é chamado de vidro de sódio; adição de 15% de K; 0 e 5-7% CaO é chamado de vidro de sódio. A maior vantagem desses dois tipos de vidro é que a temperatura de amolecimento é muito baixa, apenas cerca de 550~600°C, então o processamento é fácil e o preço é barato. Mas o isolamento é ruim, então só pode ser usado em ocasiões de isolamento geral, como portas e janelas, garrafas de vidro e lâmpadas.
vidro de chumbo: Adicione mais de 20% de PbO para reduzir os componentes alcalinos. A temperatura de amolecimento é de cerca de 400 ~ 600 ℃ e é fácil de processar. Excelente isolamento, usado principalmente em lâmpadas, tubos de vácuo. Devido ao alto teor de PbO, alta constante dielétrica e pequena perda dielétrica Tan 6, pode ser usado como material dielétrico para capacitores. Além disso, o vidro de chumbo possui um grande índice de refração da luz e pode ser usado para fins ópticos e decorativos.
Vidro de borossilicato: Adicione 10% B;0 para reduzir o componente alcalino e diminua a temperatura de amolecimento (500~700°C) sem reduzir seu isolamento, de modo a facilitar sua processabilidade. Devido ao pequeno coeficiente de expansão linear, pode suportar resfriamento rápido e aquecimento rápido, possui propriedades químicas estáveis e possui boas características de alta frequência. Ele pode ser usado como barreiras e suportes de alta frequência, grandes esferas de tubo de vácuo e medidores de nível de água da caldeira.
vidro de quartzo: O pó de quartzo ou sílica é aquecido a uma temperatura elevada de 1800°C e fundido para produzir um material amorfo de alta pureza. Por não conter aditivos alcalinos, possui excelente isolamento e baixa perda dielétrica, sendo indicado para materiais isolantes de alta frequência.
Fibra de vidro: fibras longas são feitas por fusão de vidro de borosilicato com um teor alcalino inferior a 0,8% em uma panela. Existem muitos pequenos orifícios no fundo da panela. Os rolos são enrolados em fibras, reunidos em feixes e podem ser tecidos em tecidos e fitas. A fibra curta pode soprar o vidro fundido em forma de fibra por ar quente ou força centrífuga na plataforma giratória. A fibra de vidro é atóxica e quimicamente estável, sendo amplamente utilizada para substituir gradativamente o amianto. Mas a processabilidade ainda é inferior ao amianto.
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