Стеклоцементы для вакуумплотных спаев

摘要

Проведен синтез легкоплавких стекол системы ZnO – PbO – B2O3 при содержании компонентов, мас. %: B2O3 – 10–45, ZnO – 5–40, PbO – 50–85. Установлено, что устойчивость стеклообразного состояния определяется соотношением ZnO / (PbO + B2O3) в составе опытных стекол. Изучена зависимость термических и реологических характеристик стекол системы ZnO – PbO – B2O3 от химического состава. Увеличение содержания B2O3, вводимого взамен PbO, обусловливает существенный рост вязкости и снижение его градиента. По способности снижать вязкость компоненты располагаются в следующий ряд: B2O3?ZnO?PbO. По результатам исследования реологических свойств стекол системы ZnO – PbO – B2O3 определена область составов, вязкость которых составляет менее 105 Па · с при температуре не выше 450°С, что обеспечивает требуемые показатели растекаемости. Регулирование показателей ТКЛР достигается путем создания композиций «стекло – кристаллический наполнитель». Исследовано влияние таких кристаллических наполнителей как циркон, сподумен, кордиерит на свойства композитного стеклоцемента. Заданные показатели ТКЛР, составляющие (77 ± 1) · 10–7 К–1, обеспечиваются при введении сподумена. Разработан композитный стеклоцемент, предназначенный для вакуумплотного соединения волоконно-оптических элементов (ВОЭ) с металлической оправой. Показатель ТКЛР стеклоцемента составляет 77,2 · 10–7 К–1, что обеспечивает его согласование по ТКЛР с волоконнооптическим элементом. Температура спаивания композитного стеклоцемента составляет 450 ± 5°С, температура его деформации – 520 ± 5°С.