Стекло для стеклокристаллического цемента

(51)03 3/074, 10/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА(71) Заявители Учреждение образования Общество с ограниченной ответственБелорусский государственный техноностью СКТБ ЭлПАлогический университетОбще- (56)1035011 , 1983. ство с ограниченной ответственно 2188171 2, 2002. стью СКТБ ЭлПА 237 2, 1994.(72) Авторы Рачковская Галина Евтихиев 1143711 , 1985. наЗахаревич Галина Борисовна 4461926, 1984. Поляков Александр Владимирович(57) Стекло для стеклокристаллического цемента, включающее , , 23, 23 и 2 при следующем соотношении компонентов, мас. 3,210,0 23 4,24,6 23 55,875,5 2 1,21,3. 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 в мас.2 30,5 - 35,5 В 2 О 3 6,5 - 7,5 А 2 О 3 7,0 - 8,0 ВаО 28,5 - 30,520,5 - 22,00,5 - 1,50,5 - 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. 7994 1 2006.04.30 Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому результату является стекло для стеклокристаллического цемента, содержащее мас.РО 52,5 - 58,024,0 - 26,0 В 2 О 3 10,0 - 14,0 2 1,4 - 2,0 23 1,0 - 1,5 2 0,5 - 5,0 Т 2 0,1 - 4,5 2. Стеклоцемент предназначен для спаивания стекла с металлом или со стеклом и имеет ТКЛР, равный (120 - 130)10-7-1. Недостатком стеклоцемента является низкая рабочая температура спая 460 - 490 С и плохая адгезия к монокристаллическому кварцу и пьезокварцу, что приводит к низкой прочности спая. Задачей предполагаемого изобретения является повышение адгезионной прочности и расширение интервала рабочих температур резонатора. Для решения поставленной задачи предлагается стекло для стеклокристаллического цемента, включающее РО, , 23, 23 и 2 при следующем соотношении компонентов, мас.РО 9,0 - 35,63,2-10,0 В 2 О 3 4,2-4,6 23 55,8-75,5 и 2 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 650 С позволяет расширить интервал рабочих температур резонатора до 550 С. Согласованность по ТКЛР спаиваемых материалов монокристаллического кварца, пьезокварца (1305)10-7-1 и стеклоцемента обусловливает 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 90020 С. 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 48010 С в течение 20 - 25 мин. 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 кристаллической 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 550 С. Преимущества стеклокристаллического цемента позволяют создать кварцевый резонатор, обладающий высокой прочностью, надежностью и долговечностью в эксплуатации. В 2 О 3 23 2 23 2 2 Температура варки стекла, С Температура кристаллизации стекла (спаивания) С Время кристаллизации, мин Температурный коэффициент линейного расширения стеклоцемента в интервале 20-220 С, 10-7-1 Прочность на сдвиг Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.