Методы получения стеклообразных материалов
Как указывалось, при нагревании материалов многокомпонентной стекольной шихты в стекловаренной печи они вступают в химическое взаимодействие. По мере повышения температуры печи продукты реакций переходят в расплав, из которого постепенно образуется чистая, готовая к выработке стекломасса. За время пребывания стекломассы в печи при высокой температуре в ней должны завершиться химические реакции, а оставшиеся непрореагировавшие твердые зерна сырьевых материалов — полностью раствориться в расплаве. Из стекломассы удаляются пузырьки газов, образовавшиеся при химических взаимодействиях, и расплав становится однородным по химическому составу и физическим свойствам, а также с одинаковой температурой по всему объему, поступающему на выработку.
На последнем этапе подготовки стекломассы ее постепенно охлаждают до требуемой температуры выработки изделий.
В соответствии с природой процессов для получения стекломассы можно выделить пять стадий ее подготовки:
1) стадия химических реакций (силикатообразование);
2) стадия получения расплава без остаточных твердых включений (стеклообразование);
3) стадия освобождения стекломассы от газовых пузырьков (осветление);
4) стадия приобретения стекломассой химической, физической и температурной однородности (гомогенизация);
5) стадия ее охлаждения до заданной температуры выработки (студка).
|
|
|
Такое деление условное, так как стеклообразование, осветление и гомогенизация начинаются на стадии химических реакций и в дальнейшем идут одновременно; при этом гомогенизация продолжается и при студке расплава.
Получить данный материал можно при помощи двух способов:
· Фурко.
· Флоат.
Технология стекла по методу «Фурко» основана на прокатывании горячей стекломассы через специально предназначенные валики. Затем смесь транспортируется в камеру охлаждения. Тут осуществляется разделение ее на листы.
Технология изготовления стекла «Флоат» методом подразумевает под собой поступление стекломассы в виде ленты в охлаждающий расплав с оловом. Нижняя поверхность при этом получается идеально гладкой. А поверхностное натяжение делает верхнюю поверхность ровной. Затем стекломасса проходит стадию охлаждения. В связи с тем, что на данном этапе стекло охлаждается неравномерно, возникают напряжения. Они существенно снижают механическую прочность данного материала. Для устранения этого, стекло подвергается термическому отжигу.
Данная технология лежит в основе всего современного производства стекла. Обусловлено это тем, что такой метод имеет неоспоримые преимущества:
|
|
|
· высокая производительность;
· идеально гладкая поверхность;
· минимальные оптические дефекты;
· минимизация оптических искажений готовой продукции;
· отсутствие дополнительной обработки стекла;
· декоративное оформление.
Область применения стекол
1. Основное назначение стекла в электронике — получение герметичных спаев с металлами и керамикой. Такие спаи применяют при изготовлении транзисторов, диодов, тиристоров, корпусов интегральных схем, низкочастотных и высокочастотных вводов, коаксиально-микрополосковых переходов и др. Для этой цели используют предварительно изготовленные стеклотаблетки из монолитного или прессованного и спеченного стекла.
2. Стеклоприпои различных размеров и формы применяют для герметизации откачиваемых электронных приборов, для герметичной установки зеркал лазеров, панелей дисплеев и др. Необходимо, чтобы КЛТР стеклоприпоя был на (0,5…1,0)·10–7 1/°С меньше КЛТР соединяемого с ним материала .
3. Специальные стеклянные порошки используют в составе серебряных и алюминиевых паст для солнечных батарей.
4. Порошки стекол с низкими диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь применяют при создании многослойной низкотемпературной керамики LTCC (low temperature co-fired ceramic). Один из составов этой керамики: 50% Al2O3, 50% стекло. Ее КЛТР (50…60)·10–7 1/°C.
|
|
|
5. Стекло также применяют для изготовления чип-компонентов (индуктивностей, резисторов, конденсаторов).
6. Порошковое стекло входит в состав различных паст для толстопленочной металлизации диэлектриков.
7. Пассивирующие стекла с низким содержанием щелочей и железа применяют в производстве высоковольтных транзисторов, диодов, тиристоров, термисторов для механической и химической защиты поверхностей полупроводниковых структур.
8. Покрытия из специальных стекол нашли применение в металлооксидных варисторах.
9. Стеклянные подложки и окна выводов энергии применяют в изделиях микроэлектроники.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 520; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!