ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО

ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО


RU (11) 2185343 (13) C2

(51) 7 C03C8/24, C03C3/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000118943/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.07.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.07.17 
(45) Опубликовано: 2002.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1316985 А1, 15.06.1987. SU 910541 А, 07.03.1982. ЕР 0430206 А1, 05.06.1991. US 5470804 А, 28.11.1995. US 4273585 А, 16.06.1981. WO 97/31869 А1, 04.09.1997. 
(71) Заявитель(и): Белорусский государственный технологический университет (BY); Специальное конструкторско-технологическое бюро электроники, приборостроения и автоматизации (RU) 
(72) Автор(ы): Рачковская Галина Евтихиевна (BY); Захаревич Галина Борисовна (BY); Поляков В.Б. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Белорусский государственный технологический университет (BY); Специальное конструкторско-технологическое бюро электроники, приборостроения и автоматизации (RU) 
Адрес для переписки: 220050, г.Минск, ул. Свердлова, 13а, Белорусский государственный технологический университет 

(54) ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО 

Легкоплавкое некристаллизующееся стекло может быть использовано в приборостроении и радиоэлектронной промышленности для спаев с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем в производстве кварцевых термочувствительных резонаторов с пьезоэлементом камертонного типа. Стекло включает компоненты при следующем соотношении, мас.%: PbO 15,5-50,0; ZnO 8,5-11,0; B2O3 4,5-7,5; TeO2 35,5-71,5. Температурный коэффициент линейного расширения стекла 130-13510-7К-1. Температура спаивания 460-480oС. Технический результат - повышение ТКЛР и температуры спаивания с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем для обеспечения согласованности ТКЛР стекла и спаиваемых материалов. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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 (130-13510-7 К-1), что обеспечивает прочный спай этих материалов при температуре спаивания 460 - 480oС.

Известно стекло для спая, содержащее, мас.%: РbО 22,5-36,0; ТеO2 56-68; В2O3 2,5-5,3; SiO2 1,9-5,5. Недостатком стекла является высокий ТКЛР 160-16510-7К-1[l].

Известно стекло, содержащее, мас.%: РbО 16-33; Вi2O3 60-75; В2O3 2,0-2,5; SiO2 1,0-1,5; ZnO 3-6 [2]. Стекло характеризуется высокой адгезионной прочностью, однако ТКЛР 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; ТеO2 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 + 10oС.

Для решения поставленной задачи предлагается легкоплавкое некристаллизующееся стекло, включающее РbО, ZnO, B2O3, ТеO2, которое содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%: РbО 15,5-50,0; ZnO 8,5-11,0, В2О3 4,5-7,5; ТеO2 35,5-71,5.

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 - 900oС с выдержкой при максимальной температуре 15-20 мин.

Составы предлагаемого легкоплавкого стекла и прототипа, а также их физико-химические свойства представлены в таб. 1 и 2.

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+10oС.

Составы, находящиеся за пределами заявляемой области, либо склонны к кристаллизации в интервале температур 300-600oС, 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 03 С 3/072, опубл. 30.08.85. Бюл. 32.

2. А.с. СССР 1567536 МПК4 С 03 С 3/10, опубл. 30.05.90. Бюл. 20.

3. А.с. СССР 1316985 МПК4 С 03 С 8/24, опубл. 15.06.87. Бюл. 22. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Легкоплавкое стекло для спаивания монокристаллического кварца и пьезокварца, включающее PbO, B2O3, TeO2, отличающееся тем, что оно 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


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru