封接行業(yè)中燒結(jié)模具多數(shù)采用石墨耐溫材料 制造而成。由于石墨模具和極距模長時間反復(fù)使 用,造成了模具和極距模表面的石墨疏松,當(dāng)封接 件在高溫區(qū)時,玻璃呈軟化狀態(tài),疏松的行墨容易 粘附在玻璃的表面。按照正常電鍍工藝進(jìn)行電鍍 時,由于石墨導(dǎo)電而使玻璃表面的石墨上鍍上鍍層,導(dǎo)致腳線與金屬外殼間導(dǎo)通距離變小,形成了 “鍍層搭橋”現(xiàn)象,使封接件絕緣電阻下降,甚至造 成短路現(xiàn)象[“]。封接件電鍍后搭橋現(xiàn)象的示意圖 如圖4所示,實物圖如圖5、圖6所示。圖5是某封 接件產(chǎn)品電鍍前外觀照片,中間黑色區(qū)域為封接玻 璃體,玻璃表面粘附有石墨,玻璃內(nèi)部有四根封接 插針,四周為金屬外殼。圖6是該封接件鍍鎳后發(fā) 生搭橋現(xiàn)象的外觀照片,從圖6可以看到,玻璃體表 面已鍍上鎳層,并和插針發(fā)生鍍層搭橋現(xiàn)象,致使 該封接件短路。
2處理措施
1清除封接件玻璃表面粘有的石墨
對燒結(jié)后的封接件作嚴(yán)格檢驗,對粘有石墨的封接件進(jìn)行鍍前化學(xué)預(yù)處理,徹底清除封接件玻璃 表面粘有的石墨。
一般清除石墨時間為20 ~40 min,達(dá)到清除封 接件玻璃表面枯有的石墨為目的,視情況可反復(fù)進(jìn) 行清洗,直至完全清除。該化學(xué)預(yù)處理溶液對玻璃 表面的粘附石墨有很好的清除作用,并且對玻璃腐 蝕極小,對封接件各項性能無不良影響。
2.2改進(jìn)電鍍后處理
對于存在氣孔和微細(xì)裂紋的封接件,玻璃表面 都具有較大的比表面積,經(jīng)過堿洗、酸洗及電鍍等 工序處理后,各種溶液滲人微小氣孔和微細(xì)裂紋 中,溶液中的金屬離子容易吸附在氣孔底部和裂紋 深處,按照常規(guī)的清洗方法,很難將它們清洗出來。 封接件經(jīng)烘干后,殘留的金屬鹽以結(jié)晶體形式固化 到氣孔或裂紋內(nèi)部,由于其不導(dǎo)電,此時封接件的 絕緣電阻一般滿足火工品設(shè)計要求。隨著外界環(huán) 境的變化,濕度的增加,微小氣孔或微細(xì)裂紋能夠 吸附空氣中的水分,使金屬鹽溶解,產(chǎn)生導(dǎo)電離子, 造成絕緣電阻不穩(wěn)定。由于玻璃內(nèi)部存在氣泡及 微細(xì)裂紋的問題現(xiàn)有封接技術(shù)還無法避免的,因 此,要想解決封接件經(jīng)電鍍后不會出現(xiàn)絕緣電阻下 降現(xiàn)象,須將電鍍后的封接件氣孔底部和裂紋深處 的殘留金屬鹽清洗干凈。
通過多年的生產(chǎn)經(jīng)驗和大量的實驗,改進(jìn)電鍍 后處理,增加了中和處理、超聲波清洗工序和烘干 等工序,通過實施新工藝方法,將封接件絕緣電阻 穩(wěn)定提高到 5 000MΩ(U = 500 V) 以上。
以下是改進(jìn)電鍍后處理工序說明。
2.2.1 中和處理
封接件燒結(jié)完成后,金屬外殼帶有氧化層,必 須進(jìn)行堿洗、酸洗等工序,電鍍后,由于電鍍?nèi)芤捍?在酸堿性,應(yīng)快速浸人中和溶液中,酸性電鍍?nèi)芤? 用氨水中和,堿性電鍍?nèi)芤河孟×蛩嶂泻汀?/p>
2.2.2超聲波清洗
利用超聲波快速“空化”效應(yīng)能夠?qū)⒎饨蛹?璃中的微小氣孔和微細(xì)裂紋內(nèi)的鍍液快速清洗出。 清洗時間10 ~20min
2.2.3烘箱干燥
烘箱溫度為120°C,保溫時間在4 h以上,然后自然冷卻。
3實驗結(jié)果與討論
為了驗證新工藝方法實施的可行性,分別采用 新舊工藝方法對玻璃-不銹鋼 (1Cr18Ni9Ti) 封接件, 進(jìn)行了對比試驗。本試驗中檢測 電阻所用直流電壓為500 V。
使用原工藝電鍍后絕緣電阻大幅度降低,放2個月后檢測絕緣電阻還有下降,使得封 接件在使用過程中存在嚴(yán)重的安全隱患。
使用新工藝電鍍后封接件的絕緣電阻全部大 于2 000 MΩ ,90%以上封接件絕緣電阻大于5 000MΩ ,攻克了封接件絕緣電阻不穩(wěn)定的技術(shù)難關(guān)。
4結(jié)論
通過電鍍前對封接件進(jìn)行預(yù)處理及電鍍后進(jìn) 行中和處理、超聲波清洗及烘干等處理工序,能夠 將封接件絕緣電阻穩(wěn)定提高到5 000 MΩ以上,解 決了玻璃封接行業(yè)中存在的封接件電鍍后絕緣電 阻不穩(wěn)定的問題。2年來生產(chǎn)實踐證明,沒有一例 因絕緣電阻下降而發(fā)生事故,驗證了新工藝的可行 性和可靠性,對不銹鋼玻璃封接件的大批量生產(chǎn)具 有一定的指導(dǎo)意義。










