Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 70
Текст из файла (страница 70)
р.. 20б Элекгроизоляционные стекла Разд..22 Т а б л и ц а 22.27. Показатели порошковых стекол 099-З Псе за атель 89шй 48,0~1,5 570ю!5 Средний ТКР в интервале 20 — 300'С, а Х10', 'С ' Температура размягчения, 'С Стойкость к терью- зС ТК-100, 'С Водостойкость (потери массы), % Химический состав 530гй15 ~ 180 >! 35 > 285 0,8 > 320 0,08 — 0,12 Щелочное марган- нсво-бариево-силикатное стекло Ножки и корпуса кремниевых и германиевых транзисторов Щелочное боросиликатное стекло Мзлощелочное боросиликатиое стекло Вводы полупроводниковых приборов Штабики для дер. жателей электроинооптичбЗФих систем высоковольтных крупногабаритных кине- скопов Область применения Кроме того, эх~зли используются для получения электроизоляцнонных нагревостайких покрытий яа металлах, для изолирования вводоэ в металлических вакуумных приборах, для повышения герметичности подложек, для предварительного эмалировання металлических деталей при изготовлении их спаса со стеклом.
Вакуумно-плотное порошковое стекло. Метод изготовления изделий путем спекания стеклопорошков применяется главным образом для изготовления деталей из твердых стекол, предназначенных для эксплуатации в условиях больших тепловых нагрузок. Этот способ обеспечивает надежность, низкую стоимость изделий и минимум применения ручного труда, в то же время используются лучшие электрические и тепловые свойства спеченных стекол. Изготовление исходного порошка стекла производится путем размола в мельницах, обычно шаровых (в жидких средах нли в сухом виде). После сушки и сортировки по размеру зерен проводится прессование изделий в формах (с добавкой к порошку органической связки), а затем спекание отформованного изделия лри температуре остекловывания до получения монолитного вакуумно-плотного материала (метод мультиформ).
Таким путем можно изготавливать изделия малых размеров и сложной формы с большим количеством вводов. Для производства крупногабаритных изделий из порошкового стекла используется керамическая технология (например,шликерное липе). Наряду с этим изделия из спеченного стекла могут быть получены путем прямого спекання порошка непосредственно в форме в при верхней температуре остекловывания.
Такие вакуумно-плотные детали содержат много закрытых пор, количество и размер которых определяют степень отклонении свойств спеченного стекла от свойств исходного монолитного стекла того же состава. Достоинства метода мультнформ в сравнении с методоы прямого спекания является более низкая температура спекання вследствие более тесного контакта зерен порошка стекла после прессования. Кроме того, этот способ позволяет осуществить изготовление иаделий очень точной формы, которые не всегда удается отформовать обычными методами стеколисй технологии (в частности, при использовании коротких стекол). Особенностью и преимуществом всех методов изготовления изделий иа основе порошкового стекла явлнется возможность дополнительного варьирования их свойств путем смешивания при формировании порошков стекол различных составов.
В табл. 22,27 приводятся свойства и области применения трех марок павошковых стекол. 22.6. СМТАЛЛЫ Общие сведения. Ситаллы представляют собой новый класс поликрнсталлическнх материалов, получаемых путем направленной кристаллизации стекла. В разных странах этв материалы получили различные названия: пирокерам (США), витракерам (ГДР), стеклофарфор (СССР) и др. Технология производства ситаллов включает три основные стадии: 1) варка стекла,содержащего специальные «каталитические» добавки; 2) формование изделий обычяымн способами; 3) термообработка изделий, приводящая к сплошной кристаллизации отекав.
В технологическом отношении производство ситаллов отличаетса от производства стекла лишь одной дополнительной стадией — кристаллизацией изделий, которая мо кет следа- вать сразу за формованием, минуя от>хиг (нлн после него). Введение в стекло некоторык каталитических добавок обусловливает выделение в нем при последующей термообработке огромного числа центров кристаллизации и создаст тем самым условия для образования тонкокра. сталлической структуры.
Такой способ получения определяет структуру ситаллов: они представляют собой многофазные материалы, состоящие из зерен одной или нескольких кристаллических фаз, скрепленные между собой С шалвы стекловидной прослойкой. Фазовый состав ситаллов, вид и содержание выделяющихся в них кристаллических фаз зависят от химического состава стекла и режима его термической обработки. В настоящее вреия синтезированы ситалль> на основе стекол широкого круга составов: литий-, магний-, барий-„ кальций-, стронций-, нвтрий-алюыасиликатных, свинцово-бороалюзюсиликатных, калиево-титаноснликатных и т.д.
Основными кристаллическими фазаыи в этих снталлах являются соответственно В-эвкрнптят и б-сподуз>ен (снстема )лзΠ— А!204 — ЯОз) а-кордиерит, кварц, шпннель, форстерит, муллит, сапфирин (систеиа й)дΠ— А1,0з — а>Сь>) цельзиан и силикаты бария (ВаΠ— А120,— ЯО,), волластонит, анортит. пироксены (СаО— А>202 — ЯОз) н т. д.
Содержание кристаллической фазы в ситаллах в зависимости от условий их получения — от 30 до 95 >)з и более. Разыер кристаллов, кзк правило, не превышает 1 — 2 икм. Свойства снталлов, Если свойства стекла в основная определяются его химическим составом„то длн снталлов решающее зачение приобретают структура и фазовый состав. Свойства ситаллов по характеру нх зависимости от структуры и фазового состава можно разбить на две группы. Первая — физико-химические поназатели, такие, как плотность, ТКР, теплопроводность, модуль упругости и диэлектрическая проницаемость, с известным приближением могут рассматриваться как аддитивные: их значение зависит главным образом от свойств фаз, состанляющик анталл, и меняется в соответствии с нх содервсанием. Твк, выделение при кристаллизации кристаллических фаз с высокой плотностью (шцннелгь рутил) или высоким ТКР (кварц, кристабалнт) приводит к резкому возрастааню соответствующих показателей снталлов, образование фаз с низкими плотностью н ТКР (корпиернт, сподумен, эвкриптнт) — к снижению нх.
Подобным же образом для получения конденсаторных ситаллов с высокой диэлектрической проницаемостью добиваются образования в ннх красталлов с перовскнтовой структурой, обладающих высокой е, (титанат бария, ннобаты и т. д.). Показателя второй группы — жаропрочиость, удельная проводимость, механическая прочность — не подчиняются аддитиввым за- а,аауу аа Рис.
22.9. Изменение 1пб в зависимости от частоты для исходных стекол (1, 8) и ситал- лов (2, 4): 1 в 2 — кордкернтозыя сос>зз; 3 з 4 — цззьззззозмй состав йпа а,а(а аа,гау а,)а а уаа гаа ааа за Рис. 22.10. Изменение (яб (сплошнан линия) и а, (пунктирная линия) кордиеритового ситалла в зависимости от температуры на двух частотах: 1 10> Гц. 2 4.>пз Гц алр > МВ/а~ гаа а гаа раа ааа с Рис.
22.11. Электрическая прочность (при постоянноы напряжении) в зависимости от температуры для некоторых стекол н ситал- лов: 1 — С-42-2; 2 — С-42-3; 2 н 4 — саотззтсзззвва нсзол- воз стекло з свтззл Ст-50-2 кономерностяы: значения нх зависят от свойств фаз, составляющих снталлы, однако они тесно (и часто в большей степени) связаны с ридом других структурных показателей и при одном фазовом составе могут изменяться в широких пределах.
Электроизоляционные показатели ситаллов, как правила, превосходят показатели стекол того же химического состава: ситаллы имеют более высокие удельное сопротивление п электрическую прочность и более низкий 12 б, Частотная и температурная зависимости 19 б в ситаллах имеют весьма сложный характер, определяемый химическим и фазовым составом материала (рнс. 22.9 н 22.10). Температурная зависимость электрической прочности некоторых электровакуумных стекол и бесшелочного ситвлла представлена на рис. 2221.
Возможность изменения химического состава исходного стекла н режима его териообработки позволиет в широких пределах варьировать фазовый состав и структуру снталлов и теи самым получать материалы с необходимыми свойствами (табл. 22.29). В настоящее время синтезираваны ситаллы хииостойкие, териостойкие, облааающие близким к нулю ТКР, высокопрочные, электроизоляционные и другие, в ряде случаев превосходяшие по показателям лучшие марки стекол и керамики сходного назначения.
В связи с этим возможные области применения снталлов раанообразны — от конструкционных и строитель- Электроиэолянпонные стекла Равд. 22 Показатель Дгс Вы осг т и- м 'ь ма о- 2535 0,02 2457 0,02 2525 0,02 74 2459 0,02 70 2473 0.02 60 2471 0,02 0,88 0„58 0,56 7,74 7,65 7,26 0,71 0,71 0,92 0,47 0,57 0,66 0,66 8,36 0,75 0,75 8,70 0,88 1,26 900 1,2 0,78 605 5.3 1,19 545 6,5 !,В) 7,0 1,27 635 15 1,11 13,0 385 13,6 1100 9,7 7,!5 470 705 НОО 8,7 6,83 280 619 980 9,7 461 70,7 950 10,5 7, 128 770 751 1090 6.4 46 58,9 !140 7,4 7,05 32 !53 27 1140 6,2 42 64,7 2,2-!Отс 1,8 1Отз 7,5.!Ом 3.6 1Отт 9,8.
10тт 1,5 10тз 4,1.10тт 1,9.10тй 0,087 1,05 0,055 0.2 1,32 0,041 1,17 1,31 1,19 0,23 1,26 0,21 5,6! 2,28 0,16 0,32 1,52 0,096 О,!! 1,79 0,08 Пвн чвсютесзо гц ных материалов до микрадеталей радиоэлектроники, В последнем .случае важное значение имеют не только высокие электрические свойства ситаллов, но и нх повышенная механическая прочность, возможность варьирования в необходимых пределах ТКР, а также хорошая шлифуемосгь — до чистоты поверхности 14-го класса. Ряд показателей важнейших марок электротехнических сяталлов (дополнительно к данным табл. 22.28) приведен в табл, 22.29. Для получения вакууь|но-плотных соединений ситаллов с металлаыи используется либо предварительная металлизация нх пастами, либо непосредственное спаивание методом термодиффузионной компрессии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
