Вакуумное соединение стекла с металлом

Все блоги / Блоги людей | 2 апреля 2013

Для производства радиолампы необходимо, чтобы проводники проходили через стекло.

Однако, часто попаданец — криворукий программер, который со стеклом возиться не желает, а у мастеров это дорого.


В таком случае существуют разные методы, позволяющие присоединить стеклянную колбу к металлическому цоколю без нарушения вакуума…


Самым простым решением этой проблемы являются… припои!

Да-да, и оловянно-свинцовые в том числе. При этом соединяют не только стекло-металл, но и стекло-керамику.

Технология тут такая — сначала нужно подготовить поверхности. Металлическую поверхность необходимо залудить тонким слоем припоя. На этом этапе — хорошо отмыть от флюса, потому что флюс — это то вещество что помешает получить высокий вакуум. Из-за этого канифольные флюсы неприменимы. Пленка полуды должна быть как можно более тонкой. Для этого существуют даже оригинальные методы — например, припой наносят с помощью бормашины.


Для этого сначала «пропитывают» абразивный камень на валу бормашины, прижимая его к припою. За счет трения выделяется теплота, которая плавит припой и он ровным слоем растекается по абразивному камню. Такой «луженый» камень теперь прижимают к металлической поверхности. Опять трение и припой опять плавится — и ровным слоем покрывает металл, причем в местах, где шлифовочный камень снял окисную пленку.


Конечно, последний метод попаданец вряд ли будет применять, это напоминание о том, что в технологиях очень часто есть «обходные» пути.


Далее необходимо металлизировать стекло.

Для этого ее, во-первых, необходимо очень тщательно обезжирить. И после обезжиривания так же тщательно удалить следы обезжиривающих реактивов. На последней стадии отмывки рекомендуют ополоснуть спиртом или ацетоном. Более того — для лучшей адгезии рекомендуют дополнительно очистить поверхность в искровом разряде трансформатора Тесла.

Стекло нагревают до 370oC, чтобы добиться максимальной адгезии припоя. Сам расплав припоя наносят потиранием куском хлопчатобумажной ткани. Если стекло перегреть, припой не будет сцепляться с поверхностью и нужно подождать, пока остынет. Проверка покрытия — с обратной стороны стекла оно должно выглядеть как идеальное зеркало.


После сборки детали нагревают до начала плавления припоя и сдавливают с небольшим усилием. Сильно давить нельзя — припой выдавиться. Следует помнить, что после застывания оловянно-свинцовые припои расширяются.


Вообще, металлизацию стекла можно сделать десятком разных способов (описанный — самый простой и самый некачественный). Еще можно использовать вакуумное напыление или электрохимическое осаждение. Но это все относится скорее всего к омеднению, что в случае массового производства дает лучше результаты.


Например, как делают омеднение на производстве:

Сначала обмазывают чистый конец стекла углеродосодержащим проводящим покрытием (совсем не обязательно графитом), высушивают его в течении 5 минут и спекают при 500oC еще 5 мин.

Потом с помощью гальваники наносят слой меди.

Спаивают при помощи оловянно-свинцового (50:50) припоя.


Однако, для попаданца существует еще один способ, который в использовании много проще, но и много дороже.

Это — уплотнение на базе хлористого серебра.

Уплотнения на хлористом серебре могут работать до 300oC. Это вещество нелетуче, оно не засоряет вакуум.

При 457oC хлористое серебро плавится, образуя легкоподвижную жидкость, которая легко смачивает стекло, кварц и металлы. Слой хлористого серебра можно получить даже методом окунания деталей в расплав. Хотя стекло смачивается сравнительно плохо, поэтому поверхности стекол приходится сильно разогревать.


Процесс склейки происходит, если нагреть смоченные хлористым серебром детали до 500oC.

Возможно также, что хлористое серебро закладывают в холодную сборку и нагревают целиком.


Хлористое серебро применяется для склейки не только металлов и стекла, но и слюды и им герметизируют прозрачные окна, сделанные из хлорида натрия (я не опечатался), бромида калия или же хлорида серебра.


Использованная литература:

А. Рот. Вакуумные уплотнения. 1971.

Ф. Розбери. Справочник по вакуумной технике и технологии. 1972.



 Источник:Попаданцев.Нет
Перейти на сайт

Похожие новости