close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5125

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5125
(13) C1
(19)
7
(51) C 03C 8/24
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО
(21) Номер заявки: a 20000261
(22) 2000.03.21
(46) 2003.06.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Рачковская Галина Евтихиевна; Захаревич Галина Борисовна (BY);
Поляков Владимир Борисович (RU)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(57)
Легкоплавкое стекло для спаивания монокристаллического кварца и пьезокварца,
включающее PbO, B2O3, TeO2, отличающееся тем, что дополнительно содержит ZnO при
следующем соотношении компонентов, мас. %:
PbO
15,5-50,0
ZnO
8,5-11,0
B2O3
4,5-7,5
TeO2
35,5-71,5.
BY 5125 C1
(56)
BY 873 C2, 1995.
SU 1567536 A1, 1990.
EP 0430206 A1, 1991.
US 3841883 A, 1974.
US 5534469 A, 1996.
US 5612261 A, 1997.
Изобретение относится к составам легкоплавких некристаллизующихся стекол и
предназначено для использования в приборостроении и радиоэлектронной технике в качестве спая с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем, в частности в производстве
кварцевых термочувствительных резонаторов с пьезоэлементом камертонного типа. Пьезоэлемент выполнен из пьезокварца. На основе резонаторов такого типа производятся
экологически чистые электронные медицинские термометры, электронные цифровые и
аналоговые регуляторы и термометры общепромышленного назначения.
К основным требованиям, предъявляемым к стеклам такого назначения, относятся: согласованность по ТКЛР с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем (130-135⋅10-7K-1),
что обеспечивает прочный спай этих материалов при температуре спаивания 460-480 °С.
Известно стекло для спая, содержащее в мас. %: РbO 22,5-36,0; ТеО2 56-68; В2О3 2,55,3; SiO2 1,9-5,5. Недостатком стекла является высокий ТКЛР 160-165⋅10-7К-1 [1].
Известно стекло, содержащее в мас. %: РbО 16-33; Bi2O3 60-75; В2О3 2,0-2,5; SiO2 1,01,5; ZnO 3-6 [2]. Стекло характеризуется высокой адгезионной прочностью, однако ТКЛР
BY 5125 C1
стекла и температура спаивания ниже требуемых значений, что не позволяет использовать
его для спая с кварцем и пьезокварцем.
Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому
результату является стекло, содержащее мас. % РbО 74,1-84,4; ТеО2 4,5-14,5; В2O3 4,0-4,3;
SiO2 7,0-7,5 [3].
Стекло обладает хорошей адгезионной прочностью к монокристаллическому кварцу,
имеет высокую влагостойкость и термостойкость, однако ТКЛР и температура спаивания
ниже требуемых значений.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение ТКЛР и температуры спаивания стекла с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем в целях обеспечения согласованности ТКЛР стекла и спаиваемых материалов и создания прочного спая при
требуемой температуре пайки. Повышение температуры спаивания позволит расширить
интервал рабочих температур приборов до 420 + 10°С.
Для решения поставленной задачи предлагается легкоплавкое некристаллизующееся
стекло, включающее РbО, ZnO, B2O3, ТеО2, которое содержит указанные компоненты при
следующем соотношении, мас. %: РbО 15,5-50,0; ZnO 8,5-11,0; В2О3 4,5-7,5; ТеО2 35,571,5.
Количественное сочетание указанных компонентов в предлагаемом составе легкоплавкого стекла, предназначенного для спаев монокварца с пьезокварцем, позволяет получить согласованный спай с этими материалами и обеспечить стабильные характеристики
резонатора во всем интервале рабочих температур.
Из источников литературы неизвестно стекло для спаев с данным сочетанием компонентов и нами предлагается впервые.
Шихту для варки стекла приготавливают из следующих сырьевых материалов: свинцового сурика, борной кислоты, оксидов цинка и теллура. Сырьевые материалы взвешивают на технических весах, тщательно перемешивают и просеивают через сито № 0,5.
Готовую шихту засыпают в корундовые тигли, которые помещают в силитовую электрическую печь. Варку стекла осуществляют при температуре 850-900 °С с выдержкой при
максимальной температуре 15-20 мин.
Составы предлагаемого легкоплавкого стекла и прототипа, а также их физикохимические свойства представлены в табл. 1 и 2.
Составы легкоплавких стекол
Таблица 1
Компоненты
РbО
ZnO
В2О3
ТеО2
SiO2
1
38,0
11,0
7,5
43,5
-
Содержание компонентов, мас. % в составах
А.с. СССР 1316985
2
3
(прототип)
15,5
50.0
74,1-84,4
8,5
9,0
4,5
5,5
4,0-4,3
71,5
35,5
4,5-14,5
7,0-7,5
2
BY 5125 C1
Физико-химические свойства легкоплавких стекол
Таблица 2
Составы стекол
Показатель
Температура начала размягчения, °С
Температура спаивания, °С
ТКЛР, α⋅107К-1
Водоустойчивость (потери массы, %)
Прочность спая на сдвиг (адгезионная), МПа
1
2
3
А.с. СССР 1316985
(прототип)
300
470
130
0,08
320
480
135
0,09
280
460
130
0,08
320
380-400
105-120
0,06-0,08
37
37
35
36-38
Кристаллизационная способность в интерванет
нет
нет
не кристаллизуется
ле температур 300-600 °С
Сопоставляя показатели физико-химических свойств предлагаемого стекла и прототипа, можно заключить, что предлагаемое стекло согласуется по ТКЛР с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем, что обеспечивает образование прочного спая этих
материалов. Температура спаивания материалов выше, чем у прототипа, что позволяет
расширить интервал рабочих температур приборов и обеспечить стабильность их характеристических параметров, расширяя верхний предел рабочих температур до 420 + 10°С.
Составы, находящиеся за пределами заявляемой области, либо склонны к кристаллизации в интервале температур 300-600 °С, либо не соответствуют требованиям по ТКЛР и
температуре спаивания и не могут быть использованы в качестве спая при сборке и монтаже кварцевых термочувствительных резонаторов с пьезоэлементом камертонного типа.
Использование предлагаемого легкоплавкого стекла в качестве спая в производстве
вышеназванных резонаторов позволило разработать на их основе экологически чистые
электронные медицинские термометры, термометры общепромышленного назначения и
терморегуляторы, преобразующие текущие значения температуры в частоту.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1175899 МПК4 С 03С 3/072, 1985.
2. А.с. СССР 1567536 МПК4 С 03С 3/10, 1990.
3. А.с. СССР 1316985 МПК4 С 03С 8/24, 1987.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
105 Кб
Теги
by5125, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа