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真空热处理:金属封接件的净化及表面处理
标签: 真空热处理
2022-08-09  阅读

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  【康沃真空网】金属的表面状况对封接质量具有极大影响,因此封接前对金属零件必须进行净化和热处理,以达到去除零件表面的油污、氧化层、杂质、气体,降低铁合金表面层含碳量,消除应力等目的。金属表面形成致密的,与金属基体结合紧密的,并具有一定厚度的低价氧化物层是良好封接的必要条件。为了获得高强度气密性封接,对金属零件还要进行氧化处理。

  一、金属材料的清洁处理

  当金属件和封接的玻璃件,按图纸上的要求制好之后,金属件首先要进行清洁和烘干,以除去金属表面的油脂、污物。一般清洁处理按下列步骤进行:

  机械净化→去油清洗→化学清洗→烘干→电化学清洗

  1、机械净化  借助于机械摩擦来部分地除去材料表面的各种化合物及黏附着的污物。常用的办法是用砂纸擦,有时也用肥皂擦洗。

  2、去油  常用碱液和有机溶液去油。碱液有氢氧化钠和氢氧化钾,将之加热至70~80℃,与油脂发生皂化作用,从而达到去油的目的。

  3、化学清洗  利用零件表面的化合污物在化学液体中的溶解来达到清洗的目的,可得到高度清洗的表面。

  4、电化学清洗  它是将零件浸入特别配置的溶液中通电,使零件表面的金属和金属化合物脱离零件,从而获得高度清洗的表面。

  5、烘干  将上述清洗的金属用蒸馏水冲洗烘干。

  二、去气处理

  对金属件经过清洁处理后,还要进行去气处理。因为金属材料在生产过程及存放期间,内部往往含有很多气体,如C0、H,、He及CO,等。这些气态杂质的存在,会使电真空器件和电子元件内存在放气源,在高温下分解出气态杂质,破坏电子器件的真空度,沾污工作气体和工作物质,使阴极(或电极)中毒,甚至使电子管或光源失效。其次,未经去气处理的金属零件的封接处会产生大量气泡,影响气密性及封接强度,甚至造成封接处漏气或炸裂。所谓去气处理,即将金属置于氢气(湿氢)或真空中进行高温加热,使金属内部的气体迅速扩散到压力较低的外部;或使氢气扩散到金属内,取代其他气体。这一工艺过程称为烧氢处理。烧氢处理时,金属的氢气在真空排气时很容易排去,还可去除金属表面的氧化层,对它进行还原处理。

  三、氧化处理

  金属零件经清洁处理和烧氢处理后,还需对封接部位作氧化处理,以提高金属与玻璃的润湿性,保证封接界面的结合质量。但在进行火焰加热氧化处理时,必须严格控制氧化程度,不应烧得金属发亮,温度过高致使氧化过度;反之,如氧化不足,氧化膜过薄,封接后会产生漏气现象。当用火焰加热进行氧化处理时,最佳氧化层全靠操作者的判断来获得(对于可伐,最佳厚度为氧化后增重0.3~0.7mg/cm2),即凭经验来控制好封接的温度和时间。从封接面的颜色就可以知道氧化程度是否合适,封接质量是否好。

  对金属零件进行氧化处理后,在其未冷却下来前就可使其与玻璃进行熔封。在实际生产中,有两种情况:一种是氧化后立即与玻璃熔封,如小型芯柱的制造就是如此;另一种是先在氧化处理后的金属杆上烧上“玻珠”(如在钨杆和钼杆上烧“玻珠”),以后再使玻珠与玻璃零件熔封。烧有“玻珠”的金属杆与玻璃熔封时,金属杆不会继续氧化,有利于得到良好的封接件。