陶瓷金属封接

良好的陶瓷与金属封接，其封接处应满足如下要求：

1．具有良好的真空气密性，印使在高温时也不应丧失；

2．具有一定的机械强度；

3．在长时间高于工作温度的条件下，其电气性能与机械性能应保持不变；

4．能承受住急剧的温度变化；

5．工艺简单，适于成批生产；

6．封接处尺寸的公差应很小。

陶瓷金属化实现金属一陶瓷封接的方法一般是利用金属粉末涂在陶瓷表面，然后在还原气氛(氢气)中高温烧结，从而在陶瓷表面形成一层金属层的过程，所以这种方法又称为烧结金属粉末法。根据金属粉末的配方不同，它又有钼锰法、钼铁法、钨铁法等，其中以钼锰法应用最广泛，工艺最成熟。

陶瓷金属封接机理

钼锰法陶瓷金属化的简单机理是：以钼粉、锰粉为主要原料，再添加一定数量的其他金属粉，以及作为活性剂的金属氧化物，如氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氧化钙等，在还原性气氛中高温烧结。在高温条件下，氧化锰和配方中的其他氧化物互相溶解和扩散，生成熔点和黏度都比较低的玻璃状熔融体。

这些熔融体向陶瓷中扩散与渗透，同时对陶瓷中的氧化铝晶粒产生溶解作用，并与陶瓷中的玻璃相作用生成新的玻璃态熔融体，并又反过来向金属化层中扩散与渗透，并浸润略微氧化的钼海绵表面。冷却后，陶瓷与金属化层界面附近的互相渗透的熔融体变成玻璃相，从而在陶瓷与海绵钼之间形成一层过渡层。由于钼层不易被焊料所浸润，因此还需要在金属化钼层上镀上一层镍，镀镍后在于氢气氛中进行再烧结，使钼层与镍层结合牢固，称为二次金属化。

陶瓷金属封接特点

钼锰法在各种陶瓷的金属化中应用得十分普遍，其主要优点是：

(1)工艺成熟、稳定；

(2)封接强度高，特别适合微波管在苛刻的机械和气候条件下应用；

(3)可以多次返修而不致破坏金属化层；

(4)对焊料、金属化膏剂配方以及烧结气氛的要求不很严格，工艺容易掌握。

钼锰法的缺点是金属化温度高，容易影响陶瓷的质量；而且要求高温氢炉；工序周期比较长。 2100433B

陶瓷与金属的封接是比较成熟的有难熔金属法与活性金属法两种。

难熔金属法：在滑石瓷表面上涂以铂、钨或铼的金属粉末与黏合剂调成的桨或在这些粉末中再加入少量的铁或锰以改善其结合性能，并在氢和氮的气氛中烧结后再与金属焊接。比较成熟，常用的就是铝-锰法。

活性金属法：用铁粉或氢化钦粉，有黏合剂调成的浆涂在陶瓷与金属焊接的部位上，不先单独烧结就直接加上焊料（纯银、银铜焊料或铅、锡、铟等低温焊料）与金属部件装架在一起，然后在真空下，一次烧成。

上述二种方法，各有其优缺点，前者工艺程序多，但容易控制，便于大量生产。后者工艺步骤简单，但不易控制。

1998年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

《电气工程名词》第一版。

由于陶瓷材料表面结构与金属材料表面结构不同，焊接往往不能润湿陶瓷表面，也不能与之作用而形成牢固的黏结，因而陶瓷与金属的封接是一种特殊的工艺方法，即金属化的方法：先在陶瓷表面牢固的黏附一层金属薄膜，从而实现陶瓷与金属的焊接。另外，用特制的玻璃焊料可直接实现陶瓷与金属的焊接。

陶瓷的金属化与封接是在瓷件的工作部位的表面上，涂覆一层具有高导电率、结合牢固的金属薄膜作为电极。用这种方法将陶瓷和金属焊接在一起时，其主要流程如下：

陶瓷表面做金属化烧渗→沉积金属薄膜→加热焊料使陶瓷与金属焊封

国内外以采用银电极最为普遍。整个覆银过程主要包括以下几个阶段：

1. 黏合剂挥发分解阶段（90~325℃）

2. 碳酸银或氧化银还原阶段（410~600℃）

3. 助溶剂转变为胶体阶段（520~600℃）

4. 金属银与制品表面牢固结合阶段（600℃以上）

陶瓷金属化步骤

1、煮洗

2、金属化涂敷

3、一次金属化（高温氢气气氛中烧结）

4、镀镍

5、焊接

6、检漏

7、检验2100433B