一種輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制作方法，所述封接結(jié)構(gòu)包括金屬管，還包括云母片，所述云母片和所述金屬管之間設有玻璃過渡管，所述云母片和所述玻璃過渡管一端端面通過低玻粉層相連接，所述金屬管上設有插入所述玻璃過渡管的另一端內(nèi)的插接部；所述封接結(jié)構(gòu)的制作方法，在云母片與玻璃過渡管粘接密封后，玻璃過渡管與金屬管套封；本發(fā)明實現(xiàn)了云母與金屬可靠封接，降低了封接難度，提高了太赫茲器件的輸能窗口的氣密性和可靠性。
【專利說明】一種輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空器件的輸能窗口結(jié)構(gòu)，具體涉及一種輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制 作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于太赫茲器件應用的發(fā)展，迫切需要高質(zhì)量、高可靠的真空密封輸能窗。太赫茲 器件由于頻率極高，相對一般常規(guī)真空器件中應用的陶瓷金屬結(jié)構(gòu)輸能窗，太赫茲器件更 適合采用更薄更小的云母輸能窗，這就需要將云母與金屬進行真空氣密封接。由于云母本 身與焊料并不浸潤，又無法像陶瓷一樣進行金屬化處理，而且云母材料非常薄和脆，在封接 中很容易開裂，使得其與金屬的焊接難以實現(xiàn)。
[0003] 正確合理的封接結(jié)構(gòu)是獲得云母-金屬封接的重要因素，它直接影響到太赫茲器 件的輸能窗口質(zhì)量，從而影響到器件本身的可靠性。 申請人:通過研究發(fā)現(xiàn)，采用玻璃進行過 渡，可以解決云母與金屬的封接問題，但玻璃與云母的封接、以及玻璃與金屬的封接是首要 需要解決的兩個技術(shù)難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實現(xiàn)云母與金屬可靠封接，降 低封接難度，提高太赫茲器件的輸能窗口的氣密性和可靠性的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制 作方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] 該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，包括金屬管和云母片，所述云母片和所述金屬管之間設 有玻璃過渡管，所述云母片和所述玻璃過渡管一端端面通過低玻粉層相連接，所述金屬管 上設有和所述玻璃過渡管的另一端相插接的插接部。
[0007] 所述玻璃過渡管為鉬組玻璃管，所述鉬組玻璃管的膨脹系數(shù)為86?92 X 1(T7/°C。
[0008] 所述金屬管為無氧銅管。
[0009] 所述插接部截面為刀尖結(jié)構(gòu)。
[0010] 該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟；
[0011] 取低玻粉，將硝棉溶液加入低玻粉中，調(diào)成低玻粉膏狀溶劑；
[0012] 在玻璃過渡管一端的端面上涂上低玻粉膏狀溶劑；
[0013] 將云母片放在玻璃過渡管上的低玻粉膏狀溶劑上面，將云母片貼平；
[0014] 將云母片和玻璃過渡管組件放入烘箱，控制升溫速度為3-4°C /min，加熱到485? 490°C后，保溫半小時，云母片與玻璃過渡管一端封接在一起；
[0015] 將玻璃過濾管的另一端燒至軟化，將金屬管的插接部燒至氧化后插入軟化的玻璃 過濾管的另一端中；
[0016] 待冷卻后將金屬管表面氧化的部分用酸液擦洗干凈。
[0017] 涂在所述玻璃過渡管一端的端面上的低玻粉膏狀溶劑厚度為0. 1-0. 15mm。
[0018] 所述酸液為稀鹽酸。
[0019] 所述低玻粉熔點為480°C。
[0020] 所述云母片為天然白云母片，所述云母片厚度為0. 04mm。
[0021] 所述硝棉溶液由每lg硝化棉使用50ml乙酸丁酯及16. 5ml草酸二乙酯混合制成。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)及其制作方法，針對現(xiàn)有技術(shù)中云母 片與金屬管直接封接的缺陷，改云母片與玻璃過渡管粘接密封及玻璃過渡管與金屬管套封 相結(jié)合的結(jié)構(gòu)；通過結(jié)構(gòu)的改變，回避了云母片和金屬管焊接易開裂的缺點，實現(xiàn)了云母片 與金屬管的真空氣密封接；同時無氧銅在封接部位加工成薄邊刀口狀的插接部，采用套封 結(jié)構(gòu)，插接部插入玻璃中去，利用插接部的柔韌性能，使得封接部位的應力減小，避免玻璃 開裂，保證了該結(jié)構(gòu)的可靠性，保證了輸能窗窗口質(zhì)量；本發(fā)明實現(xiàn)了云母與金屬可靠封 接，降低了封接難度，提高了太赫茲器件的輸能窗口的氣密性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：
[0024] 圖1為本發(fā)明輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 上述圖中的標記均為：
[0026] 1、云母片，2、低玻粉層，3、玻璃過渡管，4、金屬管，5、插接部。

【具體實施方式】
[0027] 下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳 細的說明。
[0028] 如圖1所示，該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，包括金屬管4,還包括云母片1，云母片1和 金屬管4之間設有玻璃過渡管3,云母片1和玻璃過渡管3 -端端面通過低玻粉層2相連 接，金屬管4上設有插入玻璃過渡管3的另一端內(nèi)的插接部5,金屬管4和玻璃過渡管3通 過插接部5相連接；玻璃過渡管3為云母片1和金屬管4的中間過渡件，低玻粉層2為云母 片1和玻璃過渡管3間的封接粉料，能夠?qū)崿F(xiàn)二者的可靠封接；金屬管4優(yōu)選為高導熱的無 氧銅；優(yōu)選插接部5截面為薄邊刀口狀的刀尖結(jié)構(gòu)，插接部5具有較好的柔韌性能，使得封 接部位的應力減小，避免金屬管4和玻璃過渡管3連接部位開裂，保證了該結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0029] 該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有技術(shù)中云母片1與金屬管4直接封接的結(jié)構(gòu)，改為 云母片1與玻璃過渡管3粘接密封及玻璃過渡管3與金屬管4套封相結(jié)合的結(jié)構(gòu)；通過結(jié) 構(gòu)的改變，回避了云母片1和金屬管4焊接易開裂的缺點，實現(xiàn)了云母片1與金屬管4的真 空氣密封接；同時無氧銅在封接部位加工成薄邊刀口狀的插接部5,采用套封結(jié)構(gòu)，插接部 5插入玻璃中去，利用插接部5的柔韌性能，使得封接部位的應力減小，避免玻璃開裂，保證 了該結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0030] 為將云母片1和玻璃過渡管3二者更好封接在一起，優(yōu)選玻璃過渡管3采用鉬組 玻璃管，鉬組玻璃管膨脹系數(shù)為86?92 X1(T7/°C;同時優(yōu)選采用膨脹系數(shù)和鉬組玻璃匹配 的低玻粉涂敷在云母片1和玻璃過渡管3中間，低玻粉熔點為480°C，在高溫烘箱中加熱到 485?490°C后保溫半小時后，即可將云母片1與鉬組玻璃管封接在一起，且二者封接后真 空氣密性良好。
[0031] 該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟；
[0032] 取低玻粉，將硝棉溶液加入低玻粉中，將低玻粉調(diào)成低玻粉膏狀溶劑，硝棉溶液由 每lg硝化棉使用50ml乙酸丁酯及16. 5ml草酸二乙酯混合制成；
[0033] 在玻璃過渡管3 -端的端面上涂上0. 1-0. 15mm低玻粉膏狀溶劑；
[0034] 將云母片1放在玻璃過渡管3上的低玻粉膏狀溶劑上面，將云母片1貼平；
[0035] 將云母片1和玻璃過渡管3組件放入烘箱，低玻粉熔點為480°C，控制升溫速度為 3-4°C /min，加熱到485?490°C后，保溫半小時，低玻粉將云母片1與玻璃過渡管3封接在 一起；
[0036] 用噴火槍火頭將玻璃過濾管的另一端燒至軟化，將金屬管4的插接部5燒至氧化 后緩慢插入軟化的玻璃過濾管的另一端中；
[0037] 待冷卻后將金屬管4表面氧化的部分用稀鹽酸擦洗干凈。
[0038] 該輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，由云母片1、低玻粉層2、鉬組玻璃管、無氧銅管組成，由 鉬組玻璃管和低玻粉作為中間過渡件，將云母片1與無氧銅管可靠地封接在一起；將云母 與金屬直接封接的結(jié)構(gòu)改為云母與玻璃粘接密封和玻璃與金屬套封相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，通過結(jié) 構(gòu)的改變，回避了云母和金屬焊接易開裂的缺點，實現(xiàn)了云母與金屬封接的真空氣密封接， 保證了輸能窗窗口質(zhì)量，同時利用了無氧銅薄邊刀口形狀保證了輸能窗窗口結(jié)構(gòu)的可靠 性。
[0039] 顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技 術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，包括金屬管和云母片，其特征在于：所述云母片和所述 金屬管之間設有玻璃過渡管，所述云母片和所述玻璃過渡管一端端面通過低玻粉層相連 接，所述金屬管上設有和所述玻璃過渡管的另一端相插接的插接部。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述玻璃過渡管為鉬組玻 璃管，所述鉬組玻璃管的膨脹系數(shù)為86?92 X 1(T7/°C。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬管為無氧銅 管。
4. 如權(quán)利要求3所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述插接部截面為刀尖結(jié) 構(gòu)。
5. -種權(quán)利要求1-4任一項所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：包 括以下步驟； 取低玻粉，將硝棉溶液加入低玻粉中，調(diào)成低玻粉膏狀溶劑； 在玻璃過渡管一端的端面上涂上低玻粉膏狀溶劑； 將云母片放在玻璃過渡管上的低玻粉膏狀溶劑上面，將云母片貼平； 將云母片和玻璃過渡管組件放入烘箱，控制升溫速度為3-4°C /min，加熱到485? 490°C后，保溫半小時，云母片與玻璃過渡管一端封接在一起； 將玻璃過濾管的另一端燒至軟化，將金屬管的插接部燒至氧化后插入軟化的玻璃過濾 管的另一端中； 待冷卻后將金屬管表面氧化的部分用酸液擦洗干凈。
6. 如權(quán)利要求5所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：涂在所述玻璃 過渡管一端的端面上的低玻粉膏狀溶劑厚度為〇.卜〇. 15mm。
7. 如權(quán)利要求6所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述酸液為稀 鹽酸。
8. 如權(quán)利要求7所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述低玻粉烙 點為480°C。
9. 如權(quán)利要求8所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述云母片為 天然白云母片，所述云母片厚度為〇. 〇4mm。
10. 如權(quán)利要求5所述的輸能窗窗口封接結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述硝棉溶液 由每lg硝化棉使用50ml乙酸丁酯及16. 5ml草酸二乙酯混合制成。
【文檔編號】C03C27/00GK104193189SQ201410440533
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】周秋俊, 余亮亮, 吳磊 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所