Способ спаивания стекла с металлом

 

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам спаивания стекла с металлом, и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических приборов. С целью повышения прочности спая и качества поверхности заготовки из стекла при спаивании стекла с металлом амплитуду тепловых импульсов изменяют по закону нормального распределения U(&Tgr;)=U<SB POS="POST">макс</SB><SP POS="POST">.</SP>EXR[-3[(&Tgr;-0,5T)<SP POS="POST">2</SP>], где U<SB POS="POST">макс</SB> - максимальное значение амплитуды напряжения, &Tgr; - общее время нагрева. Использование способа позволяет повысить прочность получаемых соединений на 25-30%. 2 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ОРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1331847 (21) 4403007/23-33 (22) 05. 04.88 (46) 07.10.90, Бюл. N 37 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) В.В.Щипанов, А.В.Щипанов и В.В.Poroa (53) 666.1.037,5 (088,8) (56) Резников A.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов, - М.: Машиностроение, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1331847, кл. С 03 С 27/02, 1985. (54) СПОСОБ СПАИВАНИЯ СТЕКЛА С МЕТАЛЛОМ . (57) Изобретение относится к стекольИзобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам спаивания стекла с металлом, может быть использовано при изготовлении термоэлектрических приборов и является усовершенствованием способа по авт, св, N 1331847, . Цель изобретения - повышение прочности спая и качества поверхности заготовки из стекла.

При спаивании стекла с металлом амплитуду тепловых импульсов изменяют во времени по закону нормального распределения

- 0 5t

U(л) = V мькс

exp r -3(с )г) 0,5t У где U - MBKcHMBJlbHQB значение ам. мькс плитуды напряжения, зави,"!

„.Я0„„1597347 . А 2 (51)5 С 03 С 27/02

2 ной промышленности, в частности к способам спаивания стекла с металлом, и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических приборов.

С целью повь|шения прочности спая и качества поверхности заготовки иэ стекла при спаивании стекла с металлом амплитуду тепловых импульсов из" меняют по закону нормального распре-. деления U() = U„ь„с ехр C-3j(С- 0,5 t) ; 0,5 «)г), где и „ „,максимальное значение амплитуды напряжения, 7, текущее время, общее время нагрева. Использование способа позволяет повысить прочность получаемых соединений на 25-301. 2 ил, ф

2 табл. сящве от марки спаиваемых материалов и определяющее значение наибольшего теп- (;П лового импульса; Ж

t - общее время разогревания, ) определяемое расчетным ф р или опытным путем в зави- „р симости от требуемой глубины впаивания; . - текущее время, I

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа спаивания стекла с металлом; на фиг. 2 - закон изменения амплитуды ) импульсов.

Впаиваемый металл 1 помещают между заготовкой 2 из стекла и полированной керамической подложкой 3, прикладывают предварительную статическую вне1597347 дряющую нагрузку винтом 4. Нагрев впаиваемого металла 1 производят рядом импульсов, поступающих через усилитель 5 с генератора 6 импульсов, . Закон изменения амплитуды и частота импульсов заранее вводится в блок 7 управления генератором. Одновременно импульсы с помощью реле 8 управляют цепью питания селеноида 9, сердечник

10 которого выполняет роль ударника, осуществляющего динамическую внедряющую нагрузку через винт 4 к спаиваемым заготовкам.

Для определения температуры разогрева места спая необходимо учесть накопление температуры от всех импульсов.

Для полосового источника телла на адиабатической поверхности полупро- 0 странства т =т + - - — -- Ф (-н! — ), >lla h

2 тджх„паа где Т,- - температура места спая в I момент времени с;

Т;, - температура накопления от предыдущих тепловых импульсов;

А,а - теплопроводность и темпера- 30 туропроводность спаиваемого стекла;

dt - время между тепловыми импульсами; ф(17) - функция интеграла вероятности

h - ширина теплового источника.

Пример 1. Необходимо спаять стекло К8 с хромелевой проволочкой (фиг.2).

Длина проволочки 0,12 м, диаметр

70 мкм, спаивание производится на длине 0,02. м. Иаксимальное напряжение 320 В при длительности импульса

0,1 с с периодом 0,2 с. Время спаива- 45 ния 3 с.

Результаты приведены в табл. 1.

П,р и м е р 2. Спаивают стекло К8 с копелевой проволочкой (фиг,2). Исходные дайные аналогичны приведенным 50 в примере 1. 13„„, = 280 В.

Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить прочность

55 получаемых соединений на 25-304,,так как на порядок уменьшается величина и плотность микротрещин на стек- ле в месте спая вследствие щадящего режима разогрева и охлаждения.

Формула и зобрет ения.

Способ спаивания стекла с металлом по авт. св. Н 1331847, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности спая и качества поверхности заготовки из стекла, амплитуду

U(ь) тепловых импульсов изменяют Ilo закону нормального распределения

13(л) = U exp (-3(------ — -) )

0 5t

МАРКС 0,5t

l где U „„- максимальное значение амплитуды напряжения;

- текущее время;

- общее время нагрева.

Таблица 1

Импульс

Темпера,тура в месте спая, C

Напряжение, по" даваемое на проводник, в

Текущее время, с

Таблица 2

Текущее время, с

ИмТемпература в месте спая, .С

Напряжение, подаваемое на проводник в пульс

0,1 0,9

0,3 4,4

0,5 15,6

0,7 45,1

0,9 107,2

1,1 213,0

1,3 358,8

1,5 521,0

1,7 666,8

1,9 772,7

2,1 834,8

2,3 864,2

2,5 875,5

2,7 . 878,0

2,9 879,8

2

4

6

8

11

12

13 !

15

2

4

6

8

11 12

13

14

0,100

0,30î

0,500

0,700

0,900

1,100

1,300

1,500

1,700

1,900

2,100

2,300

2,500 г,700

2,900

0,80325

4,01746

14,40818

41,54560

98,80432

196,40787

33о,8г043

480,36295

614,77545

712,37897

769,63770

796,77509

807,16577

810,37994

811, 183 17

23,5

46,9

84,4

136,3

198,0

258,5

30в,4

320,0

303,4

258,5

198,0 ,136, 3

84,4

46,9

23,5

20,5

4l,О

73,8

119,3 !

73,3

226,2

265,5

280,0

265,5

226,2

173,3

119,3

73,8

41,о

20,5

1597347

Юг. 2

Составитель Н.Мамина

Редактор Н.Тупица Техред М.Ходанич Корректор ",Король

Заказ 3030 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101