정밀한 열 제어는 신뢰할 수 있는 유리-금속 밀봉 제조에서 가장 중요한 단일 요소입니다. 특히, 시료를 약 250°C로 가열하여 유기 왁스 바인더를 기체로 분해하는 특수 탈납 공정이 필요합니다. 이 단계를 건너뛰거나 잘못 처리하면 이러한 바인더가 갇혀 후속 고온 밀봉 단계에서 구조적 및 시각적 결함이 발생합니다.
핵심 요점 탈납 단계는 유리가 연화되기 전에 수행되어야 하는 정제 단계 역할을 합니다. 주요 기능은 유기 바인더를 완전히 배출하여 밀봉 실패의 주요 원인인 탄화 불순물 및 기포 형성을 방지하는 것입니다.
탈납의 메커니즘
바인더 제거
유리-금속 밀봉에는 종종 소성 전 재료를 제자리에 고정하기 위해 유기 왁스 바인더가 사용됩니다. 그러나 이 바인더는 가열 공정이 시작되면 오염 물질이 됩니다.
이를 해결하려면 어셈블리를 약 250°C로 가열해야 합니다. 이 특정 온도에서 유기 바인더는 분해되어 기체로 완전히 배출됩니다.
타이밍이 중요합니다
이 배출은 유리가 연화점에 도달하기 전에 수행되어야 합니다.
구조가 아직 다공성일 때 바인더가 제거되지 않으면 유리가 흐르고 밀봉되기 시작할 때 기체가 빠져나갈 경로가 없어집니다.
부적절한 처리의 결과
기포 형성
탈납 단계가 불충분하면 분해되는 바인더가 이제 용융된 유리 내에서 기체를 방출합니다.
결과적으로 밀봉층에 기포가 갇히게 됩니다. 이러한 기공은 접합부의 기계적 강도를 약화시키고 누출 경로를 만듭니다.
탄화 및 불순물
적절하게 배출되지 않은 유기 바인더는 더 높은 밀봉 온도에서 결국 탄화됩니다.
이렇게 하면 탄화된 유기 불순물이 남게 됩니다. 이러한 개재물은 유리의 순도를 손상시켜 응력점과 잠재적인 균열을 유발합니다.
기능 상실
기포와 탄화 결함의 존재는 부품의 최종 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
특히 이러한 결함은 밀봉의 기밀성(기밀성)을 파괴하고 광학 응용 분야에 중요한 투명성을 손상시킵니다.
피해야 할 일반적인 함정
온도 상승 서두르기
흔한 실수는 250°C를 지나 온도를 너무 빨리 올리는 것입니다.
바인더가 완전히 탈기되기 전에 온도가 유리 밀봉 지점까지 올라가면 불순물이 밀봉 내부에 영구적으로 갇히게 됩니다.
바인더 부피 과소평가
탈납 단계의 지속 시간은 사용된 바인더의 부피에 충분해야 합니다.
더 두꺼운 층이나 더 높은 농도의 바인더는 재료가 완전히 배출되도록 하려면 탈납 온도에 대한 엄격한 준수가 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
높은 수율의 제조 공정을 보장하려면 결함 제거를 우선시하도록 열 프로파일을 조정하십시오.
- 기밀성이 주요 초점인 경우: 이러한 불순물이 최종 밀봉에서 누출 경로를 만들기 때문에 모든 탄소 공급원을 제거하기에 250°C 유지 시간이 충분한지 확인하십시오.
- 광학 투명성이 주요 초점인 경우: 기포가 유리층을 흐리게 하지 않도록 탈납 단계에서 기체 배출을 완료하는 것을 우선시하십시오.
깨끗하고 기포 없는 프리폼은 내구성 있는 유리-금속 밀봉을 구축할 수 있는 유일한 기반입니다.
요약 표:
| 공정 단계 | 목표 온도 | 주요 기능 | 건너뛸 경우 잠재적 결함 |
|---|---|---|---|
| 탈납 | ~250°C | 유기 왁스 바인더를 기체로 분해 | 갇힌 기포, 탄소 불순물 |
| 유리 연화 | 250°C 이상 | 유리가 흐르면서 물리적 결합 형성 | 영구적인 기체 갇힘 |
| 밀봉/어닐링 | 고온 (다름) | 기밀 결합 형성 및 응력 완화 | 구조적 균열, 누출 |
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시각적 가이드
참고문헌
- Zhichun Fan, Kevin P. Chen. A Hermetic Package Technique for Multi-Functional Fiber Sensors through Pressure Boundary of Energy Systems Based on Glass Sealants. DOI: 10.3390/photonics11090792
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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