СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА

СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА


RU (11) 2237624 (13) C1

(51) 7 C03C10/02, C03C8/24 

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

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

(21) Заявка: 2003106717/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.03.11 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.03.11 
(45) Опубликовано: 2004.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1035011 A, 15.08.1983.
SU 787380 A, 15.12.1980.
SU 1567536 A1, 30.05.1990.
DE 1285691 A, 19.12.1968.
US 3837868 A, 24.09.1974. 
(72) Автор(ы): Рачковская Галина Евтихиевна (BY); Захаревич Галина Борисовна (BY); Поляков В.Б. (RU); Семенкова О.С. (RU); Поляков А.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" (BY); ООО 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 предназначено для спая и герметика в приборостроении, электронной технике и радиоэлектронике, в частности в производстве чувствительных элементов кварцевых резонаторов. Стекло включает компоненты при следующем соотношении, мас.%: PbO 9,0-35,6; ZnO 3,2-10,0; B2O3 4,2-4,6; Bi2O3 55,8-75,5; SiO2 1,2-1,3. Температурный коэффициент линейного расширения стеклокристаллического цемента (130+5)·10-7K-1, температура кристаллизации и спаивания 470-490°С, температура деформации 650°С, прочность на сдвиг 45 МПа. Техническая задача изобретения – повышение адгезионной прочности и расширение интервала рабочих температур резонатора. 1 табл. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к составам легкоплавких кристаллизующихся стекол для стеклокристаллических цементов и может быть использовано в качестве спая и герметика в приборостроении, электронной технике и радиоэлектронике, в частности в производстве чувствительных элементов кварцевых резонаторов.

Стеклокристаллический цемент (стеклоцемент) обеспечивает более высокую механическую прочность паяных узлов по сравнению с припоечными стеклами. Прочность спая достигается как за счет согласованности по ТКЛР (спаиваемых материалов и стеклоцемента), так и за счет кристаллической фазы, которая формируется в процессе кристаллизации стекла.

Известно стекло для стеклокристаллического цемента для спая с лангаситом в производстве высокотемпературных резонаторов, которые содержат, мас.%: 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 0,5-1,5 [1]. Стеклоцемент позволяет получить прочный спай с лангаситом, однако не пригоден для спаивания с монокварцем и пьезокварцем из-за низкого температурного коэффициента линейного расширения.

Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому результату является стекло для стеклокристаллического цемента, содержащее, мас.%: РbО 52,5-58,0; ZnO 24,0-26,0; В2O3 10,0-14,0; SiO2 1,4-2,0; Аl2О3 1,0-1,5; ZrO2 0,5-5,0; ТiO2 0,1-4,5 [2]. Стеклоцемент предназначен для спаивания стекла с металлом или со стеклом и имеет ТКЛР, равный (120-130) 10-7К-1. Недостатком стеклоцемента является низкая рабочая температура спая 460-490С и плохая адгезия к монокристаллическому кварцу и пьезокварцу, что приводит к низкой прочности спая.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение адгезионной прочности и расширение интервала рабочих температур резонатора.

Для решения поставленной задачи предлагается стекло для стеклокристаллического цемента, включающее PbO, ZnO, В2О3, Bi2O3, SiO2, которое содержит указанные компоненты при следующем соотношении компонентов, маc.%: PbO 9,0-35,6; ZnO 3,2-10,0; 2O3 4,2-4,6; Вi2O3 55,8-75,5; SiO2 1,2-1,3.

Количественное сочетание указанных компонентов в предлагаемом составе стекла для стеклокристаллического цемента позволяет получить прочный спай монокристаллического кварца и пьезокварца, сцементированных закристаллизованным стеклом.

Высокая температура деформации стеклоцемента 650С позволяет расширить интервал рабочих температур резонатора до 550С. Согласованность по ТКЛР спаиваемых материалов: монокристаллического кварца, пьезокварца (1305) 10-7K-1 и стеклоцемента обуславливает высокую прочность спая во всем интервале рабочих температур резонатора, обеспечивая стабильность баро- и термочувствительных характеристик резонатора.

Из источников литературы не известно стекло для стеклокристаллического цемента, образующее спай с монокварцем и пьезокварцем с данным сочетанием компонентов, и нами предлагается впервые.

Варку стекла осуществляют в электрической силитовой печи при температуре 90020С.

В качестве сырьевых материалов для приготовления шихты используют свинцовый сурик, песок кварцевый, борную кислоту, оксиды цинка и висмута.

Готовую стекломассу выливают на воду для получения стеклогранулята, который затем измельчают до тонкодисперсного состояния.

Стеклокристаллический цемент для спая получают путем кристаллизации стекла (стеклопорошка) в процессе термической обработки. Термообработку осуществляют в электрической печи при температуре 48010С в течение 20-25 минут.

При этой температуре термообработки стеклопорошок расплавляется, растекается по поверхности материала, образуя прочный контакт со спаиваемыми деталями, а затем кристаллизуется, упрочняя припоечный шов. В результате формирования в стекле кристаллизационной фазы образуется высокопрочный спай, обеспечивающий надежность в эксплуатации и стабильность характеристических параметров резонатора.

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 монокристаллическим кварцем и пьезокварцем, имеет хорошую адгезию к этим материалам, что обеспечивает образование прочного спая. Высокая температура деформации стеклокристаллического цемента, обусловленная выделенной в процессе термообработки кристаллической фазой, дает возможность расширить интервал рабочей температуры резонатора до 550С.

Преимущества стеклокристаллического цемента позволяют создать кварцевый резонатор, обладающий высокой прочностью, надежностью и долговечностью в эксплуатации.

Источники информации

1. Патент РФ №2188171 МПК7 С 03 С 10/06, опубл. 27.08.2002. Бюл. №24

2. А.с. СССР №1035011 МПК7 С 03 С 3/22, опубл. 15.08.83, Бюл. №30 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Стекло для стеклокристаллического цемента, включающее PbO, ZnO, В2О3, Bi2O3, SiО2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

PbO 9,0-35,6

ZnO 3,2-10,0

В2О3 4,2-4,6

Вi2O3 55,8-75,5

SiO2 1,2-1,3


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