СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА

СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА


RU (11) 2188171 (13) C2

(51) 7 C03C10/06 

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

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

(21) Заявка: 2000116080/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.06.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.06.19 
(45) Опубликовано: 2002.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1143711 А, 07.03.1985. RU 2004508 C1, 15.12.1993. DE 2330381 B2, 25.09.1990. US 5786286 А, 28.07.1998. US 4385127 A, 24.05.1983. 
(71) Заявитель(и): Белорусский государственный технологический университет (BY); Специальное конструкторско-технологическое бюро электроники, приборостроения и автоматизации (RU) 
(72) Автор(ы): Рачковская Галина Евтихиевна (BY); Поляков В.Б. (RU); Семенкова О.С. (RU); Поляков А.В. (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) СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА 

Стекло для стеклокристаллического цемента рекомендуется использовать в приборостроении и радиоэлектронной промышленности для спаев с лангаситом (La2Ga5SiO14) в производстве высокотемпературных резонаторов. Стекло включает компоненты при следующем соотношении, маc. %: SiO2 30,5-35,5; В2Оз 6,5-7,5; А12Оз 7,0-8,0; BaO 28,5-30,5; ZnO 20,5-22,0; МgО 0,5-1,5; CdO 0,5-1,5. Температурный коэффициент линейного расширения стеклокристаллического цемента 5010-7К-1, температура кристаллизации и спаивания 820-850oС, температура деформации 1050oС. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам стекол для стеклокристаллического цемента (ситаллоцемент), предназначенного для спаев, пассивации и герметизации микросборок, узлов и корпусов приборов в радиоэлектронной промышленности и приборостроении. В частности в производстве высокотемпературных резонаторов из лангасита.

Лангасит - лантаногалиевый силикат La2Ga5SiO14 характеризуется высокой температурой плавления ~ 1470oС, не претерпевает фазовых превращений при нагревании и имеет температурный коэффициент линейного расширения 5010-7К-1. Благодаря высокой температуре плавления лангасита резонаторы на его основе могут работать в условиях очень высоких температур при сохранении стабильности характеристических параметров. Диапазон значений рабочей температуры резонатора определяется также и материалом, которым спаиваются и герметизируются элементы резонатора, т.е. ситаллоцементом. Чем выше температура деформацииситаллоцемента, тем выше и рабочая температура резонатора. Для создания прочного, герметичного высокотемпературного спая необходимо, чтобы ситаллоцемент имел ТКЛР, согласованный с ТКЛР лангасита, высокую температуру кристаллизации (формирования кристаллической фазы) и высокую температуру деформации.

Известно стекло для изготовления стеклокристаллического цемента [1], включающее, мас.%: SiO2 47,0-58,0; Al2O3 15,0-22,0; TiO2 6,0-12,0; SrO/ или ВаО 3,0-25,0; один из компонентов из группы: CeO2 0,01-0,5; ZrO2 0,5-3,0; ZrO 0,5-3,0. Недостатком стекла является низкий ТКЛР 38-3910-7К-1, не согласующийся с ТКЛР лангасита, что не позволяет использовать его для создания прочного спая с лангаситом.

Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому результату является стекло для стеклокристаллического цемента, содержащее, мас. %: SiO2 18,0-20,5; В2О3 25,5-29,0; ВаО 22,5-27,0; Аl2О3 1,5-3,5; ZnO 24,0-26,0; MnO 1,0-3,0 [2]. ТКЛР стеклокристаллического цемента 55-5710-7К-1, температура кристаллизации 740-760oС. Стеклокристаллический цемент образует прочный спай с керамической подложкой, однако плохо смачивает лангасит, что приводит к плохому сцеплению с ним, следовательно, к низкой адгезионной прочности спая.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение ТКЛР стеклокристаллического цемента, повышение температуры кристаллизации и, следовательно, температуры деформации с целью достижения хорошей адгезии с лангаситом и повышения рабочей температуры резонатора.

Для решения поставленной задачи предлагается стекло для стеклокристаллического цемента, включающее SiО2, Аl2О3, В2О3, BaO, ZnO, MgO, CdO, которое содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас. %: SiО2 30,5-35,5; Аl2О3 7,0-8,0; В2Оз 6,5-7,5; BaO 28,5-30,5; ZnO 20,5-22,0; MgO 0,5-1,5; CdO 0,5-1,5.

Количественное сочетание указанных компонентов в предлагаемом составе стекла для стеклокристаллического цемента позволяет получить высокотемпературный спай с лангаситом и создать новый тип высокотемпературного резонатора, расширить диапазон его рабочей температуры при обеспечении стабильности характеристических параметров.

Из источников литературы не известно стекло, образующее спай с лангаситом при данном сочетании компонентов, и нами предлагается впервые.

Варку стекла осуществляют в газовой пламенной печи при температуре 1450oС.

В качестве сырьевых материалов для приготовления шихты используют песок кварцевый, глинозем, борную кислоту, барий углекислый, магний углекислый, оксиды цинка и кадмия.

Готовую стекломассу выливают на воду для получения стеклогранулята, который затем измельчают в порошок с удельной поверхностью 5000-6000 см2/г.

Из стеклопорошка готовят водную суспензию сметанообразной консистенции и наносят на поверхность лангасита.

Стеклокристаллический цемент для спая с лангаситом получают путем кристаллизации стеклопорошка. Термообработку осуществляют в электрической печи при температуре 820-850oС. Время выдержки при максимальной температуре 15-20 мин. В этом интервале температур стеклопорошок оплавляется, смачивает поверхность лангасита, а затем кристаллизуется с образованием прочного спая с последним.

Конкретные примеры стекла для стеклокристаллического цемента и их свойства приведены в таблице. Для сравнения даны составы и свойства стекла - прототипа.

Как видно из таблицы, стеклокристаллический цемент на основе предлагаемого стекла хорошо согласуется по ТКЛР с лангаситом, имеет хорошую адгезию, что обеспечивает образование прочного спая этих материалов. Температура кристаллизации выше, чем у прототипа, что позволяет получить спай при более высокой температуре. Высокая температура деформации стеклокристаллического цемента дает возможность расширить интервал рабочей температуры резонатора практически до 1000oС.

Указанные преимущества стеклокристаллического цемента позволяют создать новый тип высокотемпературного резонатора на основе лангасита.

Составы, находящиеся за пределами заявляемой области, не пригодны для использования в этих целях, так как кристаллизуются при более низких температурах и имеют ТКЛР, не согласованный с ТКЛР лангасита.

Источники информации

1. А.с. СССР 948921 МПК3 С 03 С 3/22, опубл. 07.08.82. Бюл. 29.

2. А. с. СССР 1143711 МПК4 С 03 С 10/06, опубл. 07.03.85. Бюл. 9 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Стекло для стеклокристаллического цемента, включающее SiO2, B203, Аl2О3, BaO, ZnO, отличающееся тем, что оно содержит МgО и CdO при следующем соотношении компонентов, маc.%:

SiO2 - 30,5-35,5

В2O3 - 6,5-7,5

Аl2О3 - 7,0-8,0

BaO - 28,5-30,5

ZnO - 20,5-22,0

МgО - 0,5-1,5

CdO - 0,5-1,5к


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