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21世纪陶瓷-金属封接技术展望(上)
包括 ! 粉体 两个明显的不足: "一致性不够好, " $ # % 的纯度、 杂质含量、 粒度分布、 转晶率以及烧结性能 等批次之间不能受控, 这对现代化和规模化生产影 响极大。#品种少、 针对性差, 不适应我国近年来陶 瓷品种的发展和工艺的变化, 例如作为电子陶瓷和 耐火材料不同应用领域所需求的 ! 粉体, 在许 " $ # % , 如3 多性 能 方 面 都 大 相 径 庭; 同一种 ! " $ 4 # % 的绝缘零件和 用基片, 在一些性能的要求 $ 5 6 ! " # % 瓷同一应用, 只在成型 上也不同, 即使是同种 ! " $ # % 工艺上不同, 例如等静压和热压铸, 其粒度分布的要 求也相差甚远。因此, 当前我国应该在保证一致性 的情况下大力发展多品种 ! 粉体, 以使不同的 " $ # % 瓷种、 不同的工艺以及不同的性能要求等, 都有相应 的! 粉体来满足。日本有些公司, 例如昭和轻 " $ # % 做法, 可以借鉴, 见表# 。 金属 (. 7 $8!9 : 0 ; $)
表; 陶瓷—金属封接技术的应用领域
具体器件和应用 通讯、 发射管、 微波管、 放电管、 显像管、 显示器件、 真空开关管、 增强器件等。 L 光管、 激光器谐振腔、 输出窗、 放电管电极、 热成像和夜视仪器件等。 高压钠灯、 卤化物灯、 碘钨灯和各种闪光灯等。 正负电子碰撞机、 加速器、 探测器、 各种高空探头和传感器等。 磁流体发电、 高能、 长寿命电池、 热离子交换器、 火花塞、 陶瓷发动机部件、 各种汽车用传感器。 化学反应密封装置、 采油柱塞、 热交换器等。 热电偶管、 观察窗、 真空设备用引线等。 原子能工业、 生物牙齿、 关节接合等。
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(上) ! " 世纪陶瓷—金属封接技术展望
高陇桥
(北京真空电子技术研究所, 北京 " ) # # # " $
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文献标识码: ’
文章编号: ( ) " # # ! % I J H G ! # # " # $ % # # " " % # $
随着多学科的交叉而形成和发展起来的, 是材料的 应用和延伸, 是一门工艺性和实用性都很强的基础 技术。在本世纪诸多领域得到进一步发展和应用, 如表"所示。
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低纳
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真 空 电 子 技 术 C ’ B P PQ R ) R B D S ( E 0 B M
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综 述
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材 玻 焊 熔 分 催 树 涂 料 璃 条 剂 离 化 脂 料 抛 器 剂 填 光 充 剂
标准 粗粉 细粉 超细粉
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为$ ’ ($ % ) ( 左右。当然国外几家公司进入中国 市场的陶瓷件则全部为等静压工艺成型的。为了使 我国此类陶瓷档次与国际接轨, “十五” 期间, 等静压 工艺的比例会有所提高, 到 “十五” 末期, 预计会达到 1 ) (左右。
" 电子器件用高热导率材料
当今整个电子器件的发展趋势是高密度、 多功 能、 快速化和大功率。超大规模集成电路的布线宽 度目前国内已达到亚微米水平, 电力电子器件和功 率模块也向大功率发展, 现在国内一个 2 3 # 器件 可通过数千安培的电流, 真空电子器件也一样, 目前 国外螺旋线行波管的最大脉冲功率已达到. ’ )4 5, 最大连续功率为 %4 最高频率达 1 而相 5, 62 7 8, 应的功率可近. 国外宽带螺旋线大功率行波 ) ) 5, ! " 管, 在9$. 62 7 8频率范围内, ! :% ) )$’ ) ) 5, !
表! " 粉体的品成 尖 晶 石 定 型 耐 火 材 料 可 浇 铸 耐 火 材 料 陶 瓷 纤 维 抛光和 细磨 硬 磨 材 料 软 磨 材 料 其他
品级
实 耐 坩 绝 火 电 陶 透 单 陶 熔 烧 验 磨 锅 缘 花 子 瓷 明 晶 瓷 融 结 室 瓷 件 塞 零 刀 陶 过 三 三 瓷 件 具 瓷 滤 氧 氧 器 化 化 二 二 铝 铝 ! ! ! ! ! ! " ! " " ! ! ! ! " " " ! ! ! " ! ! "
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摘 要: 综述了! 着重叙述了电子器件用高热导率材料, 真空开关管的技术发展对 "世纪陶瓷—金属封接技术的展望, 该技术的需求, 以及其生产技术的控制和质量保证。
关键词: 陶瓷 金属封接; 高热导率材料; 真空开关管 %
F 中图分类号: D E " ! " @ " # G @ H
新世纪对陶瓷—金属封接技术这一领域将有新 的推动和需求, 材料是现代文明的三大支柱之一, 列 为! "世纪优先发展的关键领域之一。科学技术的 发展使各类相对独立的材料如金属、 陶瓷、 高分子 等, 相互渗透、 相互结合, 陶瓷—金属封接技术正是
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转晶率、 活性、 体积密度、 真密度、 粉体破碎性 ! " $ # % 等性能指标。当然, 标准化工作也很不够, 除企业标 准外, 只制定了一个合适于冶 ! "工业用工业 ! " $ # % 技术条件 (& ) 的部级标准, 其技术条件仅 ’ ( ) *+, 是化学成分和灼减, 其品级顺序的主要依据是 . / $ # 含量。电子陶瓷所要求的特性没有得到体现。 由于电子工业的发展和微波电子器件质量保证 的需求, 那种纯度不高, 杂质要求的颠倒和一厂一所 的混硼、 煅烧来降低 0 相是难 1含量和获得 ! 2 ! " $ # % 粉体。因而, 在第 以得到高质量一致性好的 ! " $ # % 二阶段, 制定了国家标准以及厂所合作等方式, 特别 是市场经济的规律使电子陶瓷用 ! 粉体上了一 " $ # % 个台阶。在提出纯度、 杂质的要求外, 也提出 ! " $ # % 粉体粒度的! 转晶率的要求, 并且收到了良 +! " $ # % 好的效果。 但是, 时至今日, 我国生产的 ! 粉体仍存在 " $ # %