Тепловое расширение - стекло
Cтраница 3
Температуру образования спая можно определить как температуру, соответствующую точке пересечения прямой линии, тангенс угла наклона которой на 15 % превышает таковой для прямой, представляющей среднюю величину коэффициента теплового расширения стекла в диапазоне 0 - 300 С, с реальной кривой температурной зависимости расширения этого стекла. Температура, соответствующая этой точке, весьма близка к температуре образования спаев с боросиликатным и стеклами ( разд. [31]
Так, при создании электронных приборов для снижения температурных напряжений в зоне спая стекла с металлом используют специальные материалы электродов, имеющие коэффициент теплового расширения, / близкий к коэффициенту теплового расширения стекла, из которого сделан корпус прибора. [32]
В приборостроении применяют сплавы, соединяемые с диэлектриками - стеклом, керамикой, стеклокерамикой, слюдой, сапфиром и др. Эти сплавы должны иметь: 1) температуру плавления выше температуры их соединения с диэлектриками; 2) коэффициенты теплового расширения, близкие к коэффициентам теплового расширения стекла, керамики, слюды и других диэлектриков при температурах 20 - 500 С для спаев со стеклом и до 900 С для спаев с керамикой; 3) окисную пленку, хорошо смачиваемую стеклом, адгезия между стеклом и металлом должна сохраняться при всех технологических операциях; 4) определенные физические свойства - удельное электросопротивление, теплопроводность, модуль упругости и по возможности низкий предел текучести, что может способствовать некоторому ослаблению напряжений в спае; 5) хорошие пластичность и способность обрабатываться резанием; 6) прочные соединения при пайке и электросварке с другими металлами и сплавами, применяемыми в электровакуумной технике. [33]
При оценке условий, обеспечивающих наиболее полное использование прочности армирующих волокон в стеклопластиках необходимо принимать во внимание, что на границе раздела полимер - волокно при термоотверждении материала возникают напряжения, причем их величина определяется упругими и прочностными свойствами и усадкой полимерного связующего, а также разностью коэффициентов теплового расширения стекла и полимера. [34]
При оценке условий, обеспечивающих наиболее полное использование прочности армирующих волокон в стеклопластиках необходимо принимать во внимание, что на границе раздела поли мер - волокно при термоотверждении материала возникают напряжения, причем их величина определяется упругими и прочностными свойствами и усадкой полимерного связующего, а также разностью коэффициентов теплового расширения стекла и полимера. [35]
 |
Поперечный разрез интегральной схемы. [36] |
Поскольку в интегральной схеме слой кремния толще покрывающего его слоя стекла, макроскопические свойства структуры определяются кремнием. Чем ближе коэффициенты теплового расширения стекла и кремния, тем лучше стекло сцепляется с кремниевой подложкой. [37]
Итак, во всех кристаллохимическпх трактовках, или точнее угадываниях процессов, происходящих в стеклах, нужно учитывать, что основным формфактором является не кремнекислородные цепочки, но скорее стержни из Са - и Na-октаэдров, которые столь характерны для большинства расшифрованных структур из второй главы кристаллохимии силикатов, и к ним только приспособляются прочные, но отнюдь не жесткие кремнекпслородные радикалы. Чрезвычайно характерны в этом отношении коэффициенты теплового расширения стекла, которые [ ср. [38]
Отмечается тесная аналогия ряда проблем физики и химии стеклообразного состояния с известными кристаллохимическими и кристаллофизическими проблемами. В частности, рассмотрение спектра колебаний стекла в квазигармоническом приближении объясняет ход низкотемпературного теплового расширения стекла и доминирующую роль катионов. Структурная интерпретация поведения стекла в области стеклования требует привлечения представлений о рождении и миграции вакансий. Свойства микрогетерогенных стекол рассматриваются по аналогии с композитами. Изменение структуры стекла при выщелачивании, как и в случае цеолитов, требует учета процессов истинного диффузионного выщелачивания и ионного обмена. [39]
Проволока, применяемая в качестве опоры или соединительных проводов в лампе, может быть изготовлена из различных материалов, включая сталь, никель, медь, магний или железо; нити накала изготавливаются из вольфрама или из вольфрам-ториевого сплава. Принципиальное требование к материалу для опорной проволоки состоит в том, что он должен соответствовать характеристикам теплового расширения стекла в том месте, где она входит в стекло для подвода электрического тока к лампе. Часто здесь используется многокомпонентная проволока. [40]
Сплавы с определенным коэффициентом теплового расширения используют для изготовления деталей измерительных приборов и для спаев со стеклом и керамикой в вакуумной технике. Тепловое расширение деталей из этих материалов должно быть минимальным при изменении температуры окружающего воздуха или приближаться к тепловому расширению стекла или керамики. Сплав железа с содержанием 36 % никеля, называемый инваром, практически не расширяется при температурах от - 50 до J 100 С. Сплавы супер-инвар ( 30 - 32 % Ni, 4 - 6 % Со) и нержавеющий инвар ( 54 % Со, 9 % Сг) имеют коэффициент линейного расширения, близкий к нулю. У сплава инвар-стабиль ( 57 - 59 % Ni) коэффициент линейного расширения приближается к коэффициенту линейного расширения стали. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, хорошо деформируются в нагретом и холодном состояниях, с трудом обрабатываются резанием из-за их вязкости. Прочность сплавов повышают наклепом. Коэффициент линейного расширения сплавов снижают закалкой и холодной. [41]
Сплавы с определенным коэффициентом теплового расширения используют для изготовления деталей измерительных приборов и для спаев со стеклом и керамикой в вакуумной технике. Тепловое расширение деталей из этих материалов должно быть минимальным при изменении температуры окружающего воздуха или приближаться к тепловому расширению стекла или керамики. Сплав железа с содержанием 36 % никеля, называемый инваром, практически не расширяется при температурах от - 50 до 4 100 С. Сплавы супер-инвар ( 30 - 32 % Ni, 4 - 6 % Со) и нержавеющий инвар ( 54 % Со, 9 % Сг) имеют коэффициент линейного расширения, близкий к нулю. У сплава инвар-стабиль ( 57 - 59 % Ni) коэффициент линейного расширения приближается к коэффициенту линейного расширения стали. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, хорошо деформируются в нагретом и холодном состояниях, с трудом обрабатываются резанием из-за их вязкости. Прочность сплавов повышают наклепом. [42]
Если такое согласование характеристик расширения обоих компонентов отсутствует, то при образовании несогласованного оиая необходимая компенсация достигается благодаря пластической деформации металла или путем создания сжимающих усилий, воздействующих на стекло ( разд. Металл, предназначенный для спаивания со стеклом, иногда покрывают снаружи слоем другого металла, что позволяет сблизить значения коэффициентов теплового расширения стекла и металла; при этом улучшается согласованность изготавливаемого спая. Такой слой может быть нанесен на поверхность металла путем электролитического осаждения, механическим путем ( изготовлением биметаллических проволок протяжкой) или же с помощью напыления на поверхность металла окислов с их последующим восстановлением. Спаи, в которых использована биметаллическая проволока, являются, как правило, согласованными спаями в радиальном направлении и несогласованными в аксиальном направлении. Если необходимо спаять металл со стеклом при большой разнице в значениях их коэффициентов теплового расширения, следует изготавливать ступенчатые спаи ( разд. [43]
Основная проблема техники спаивания стекла с металлом заключается в борьбе с тепловыми напряжениями в местах спая. Стекло плохо проводит тепло, и поэтому при неравномерном нагревании отдельные его участки претерпевают различную степень расширения, из-за различия коэффициентов теплового расширения стекла и металла возникают механические напряжения. [44]
В качестве объекта исследования выбрана высококремнеземистая область системы Li20 - МеО ( CaO, BaO, ZnO) - Ce02 - SiOa с пределами содержания, мол %: Si02 - 65 - 85; Се02 - 0 5; Li20 - 0 - 35; BaO-0 - 35; СаО - 0; 7 5; 15; ZnO-0; 7 5; 15; Учитывая литературные данные, предполагали, что стекла и покрытия на их основе, содержащие указанные окислы, могут быть устойчивы, кроме вышеприведенных факторов, и к воздействию у - излучения. В данной системе определены область стеклообразования, кристаллизационная способность в интервале 750 - 1100 С, химическая стойкость стекол, температура размягчения и коэффициент теплового расширения стекол до и после кристаллизации, их микроструктура и фазовый состав. Для определения областей стеклообразования сплавлено 6 серий стекол при температуре 1400 С. В основу положена трехкомпонентная система Li 20 - - ВаО - Si02, четвертым компонентом являются окислы CaO, ZnO или CaO - j - ZnO в количестве 7 5 и 15 мол. [45]
Страницы: 1 2 3 4