專利名稱：一種陶瓷和金屬針的封接結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及陶瓷與金屬封接領域，尤其是涉及真空器件如行波管的小內徑陶 瓷與金屬針的封接結構。
背景技術：
由于真空器件應用的發(fā)展，迫切需要高質量、高可靠的真空器件，而真空器件中應 用了大量的陶瓷零件，需要將它們與金屬進行真空氣密封接。正確合理的封接結構是獲得 優(yōu)質陶瓷_金屬封接的重要因素。它直接影響到焊料能否充分填滿接頭間隙，能否與陶瓷、 金屬形成牢固的結合，從而形成氣密件好、強度高的焊縫。目前使用的陶瓷與金屬針封結構是直接將陶瓷與金屬針封接起來，這種結構對陶 瓷內孔尺寸、表面光滑度以、陶瓷內孔金屬化以及陶瓷內孔與金屬配合有很高的要求。而 陶瓷冷加工本身有很大的難度，尤其是陶瓷的小內徑，幾乎很難保證精度，從而也很難保證 內孔金屬化的質量和陶瓷與金屬針的配合，大大的影響了陶瓷與金屬針封的氣密性和可靠 性。目前的真空器件的陶瓷_金屬封接焊縫因質量不好特別是小內徑陶瓷與金屬針封接， 經(jīng)常漏氣，使真空器件的合格率和可靠性大大降低。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的問題提供一種陶瓷和 金屬針的封接結構，其目的是通過結構的改變，大大降低對陶瓷小內徑的精度和金屬化質 量的要求，提高了小內徑陶瓷與金屬針封接的氣密性和可靠性。本實用新型的技術方案是該種陶瓷和金屬針的封接結構包括金屬針和陶瓷，所述 的金屬針與陶瓷之間設有過渡金屬環(huán)，金屬針與過渡金屬環(huán)之間以及陶瓷與過渡金屬環(huán)之 間均焊接在一起。所述的陶瓷的小內徑孔的表面以及陶瓷的端面且與過渡金屬環(huán)相接觸的部位設 有金屬鍍層，即采用活性Mo-Mn法進行金屬化。所述的金屬針和過渡金屬環(huán)均由金屬材料可伐4J34加工而成，且金屬針和過渡 金屬環(huán)的表面均設有材料為鎳的鍍層。所述的金屬針和過渡金屬環(huán)表面的鎳鍍層厚度為5-15微米。所述的鎳鍍層厚度優(yōu)選為9-12微米。所述的金屬針與過渡金屬層之間的焊料是直徑為0. 3mm-0. 7mm的銀銅焊料絲；所 述的陶瓷與過渡金屬層之間的焊料是厚度為0. 03mm-0. 07mm的銀銅焊料片。所述的金屬針與過渡金屬層之間銀銅焊料絲的直徑優(yōu)選為0. 5mm ；所述的陶瓷與 過渡金屬層之間銀銅焊料片的厚度優(yōu)選為0. 05mm。具有上述特殊結構的一種陶瓷和金屬針的封接結構具有以下優(yōu)點1、該種陶瓷和金屬針的封接結構將陶瓷與金屬針直接封接的結構改為陶瓷與金 屬平封以及金屬與金屬針封相結合的結構，通過結構的改變，避免了針封結構應力大的缺點，大大降低了對陶瓷小內徑的精度和金屬化質量的要求，提高了陶瓷與金屬針封接的氣 密性和可靠性。2、該種陶瓷和金屬針的封接結構保證了利用針封結構的縱向非真空密封情況下 的機械強度。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為金屬化陶瓷的結構示意圖。在
圖1-2中，1 金屬針；2 陶瓷；3 過渡金屬環(huán)。
具體實施方式
由
圖1-圖2結合可知，該種陶瓷和金屬針的封接結構包括金屬針1和陶瓷2，金屬 針1與陶瓷2之間設有過渡金屬環(huán)3，金屬針1與過渡金屬環(huán)3之間以及陶瓷2與過渡金屬 環(huán)3之間均焊接在一起，即金屬針1與過渡金屬層3之間的焊料是直徑為0. 3mm-0. 7mm的 銀銅焊料絲，優(yōu)選為0. 5mm ；陶瓷2與過渡金屬層3之間的焊料是厚度為0. 03mm_0. 07mm的 銀銅焊料片，優(yōu)選為0. 05mm。該種將現(xiàn)有技術中陶瓷2與金屬針1的直接針封的方式改為小內徑陶瓷2與金屬 平封以及金屬與金屬針1封相結合的結構，從而達到降低對陶瓷2小內徑的要求，提高針封 的氣密性和可靠性。陶瓷2的小內徑孔的表面以及陶瓷2的端面且與過渡金屬環(huán)3相接觸 的部位設有金屬鍍層，即采用活性Mo-Mn法進行金屬化，增大了封接面積，保證了小內徑陶 瓷2與金屬針1的機械強度，同時在金屬針1和陶瓷2焊接的端面加了過渡金屬環(huán)3，緩解 了金屬針1和小內徑陶瓷2的應力，防止了在熱沖擊的過程中應力釋放導致陶瓷2開裂，并 將金屬針1與小內徑陶瓷2原有的緊密配合改為松配合，緩解甚至消除了金屬針1和小內 徑陶瓷2的應力。金屬針1和過渡金屬環(huán)3均由金屬材料可伐4J34加工而成，且金屬針1和過渡金 屬環(huán)3的表面均設有材料為鎳的鍍層，鎳鍍層厚度為5-15微米，優(yōu)選為9-12微米。本實用新型中的陶瓷2與金屬針1封接件均按照軍用標準SJ20600-96中4. 7. 2、 4. 7. 4,4. 7. 5,4. 7. 6,4. 7. 7章節(jié)進行各項檢驗。本實用新型的A-95陶瓷2的結構如說明書附圖2所示結構為一圓片中間有一小 內孔，金屬化位置為小內孔和端面處，采用活性Mo-Mn法進行金屬化。焊接時A處焊料為 Φ0. 5mm的銀銅焊料絲(AgCu28)，B處焊料用0. 05mm厚的銀銅焊料片(AgCu28)。表1為十批樣品，每批為10套封接件的試驗數(shù)據(jù)。
該種陶瓷和金屬針的封接結構將現(xiàn)有技術中陶瓷2與金屬針1直接封接的結構改 為陶瓷2與金屬平封和金屬與金屬針1封相結合的結構，通過結構的改變，回避了針封結構 應力大的缺點，大大降低了對陶瓷小內徑的精度和金屬化質量的要求，提高了陶瓷與金屬 針封接的氣密性和可靠性。
權利要求一種陶瓷和金屬針的封接結構，包括金屬針(1)和陶瓷(2)，其特征在于所述的金屬針(1)與陶瓷(2)之間設有過渡金屬環(huán)(3)，金屬針(1)與過渡金屬環(huán)(3)之間以及陶瓷(2)與過渡金屬環(huán)(3)之間均焊接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在于所述的陶瓷(2) 的小內徑孔的表面以及陶瓷⑵的端面且與過渡金屬環(huán)⑶相接觸的部位設有金屬鍍層， 即采用活性Mo-Mn法進行金屬化。
3.根據(jù)權利要求1-2任一項權利要求所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在 于所述的金屬針(1)和過渡金屬環(huán)(3)均由金屬材料可伐4J34加工而成，且金屬針(1) 和過渡金屬環(huán)(3)的表面均設有材料為鎳的鍍層。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在于所述的金屬針 (1)和過渡金屬環(huán)(3)表面的鎳鍍層厚度為5-15微米。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在于所述的鎳鍍層 厚度優(yōu)選為9-12微米。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在于所述的金屬針 ⑴與過渡金屬層⑶之間的焊料是直徑為0. 3mm-0. 7mm的銀銅焊料絲；所述的陶瓷(2)與 過渡金屬層(3)之間的焊料是厚度為0. 03mm-0. 07mm的銀銅焊料片。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種陶瓷和金屬針的封接結構，其特征在于所述的金屬針 (1)與過渡金屬層(3)之間銀銅焊料絲的直徑優(yōu)選為0. 5mm ；所述的陶瓷(2)與過渡金屬層(3)之間銀銅焊料片的厚度優(yōu)選為0.05mm。
專利摘要本實用新型公開了一種陶瓷和金屬針的封接結構，包括金屬針和陶瓷，金屬針與陶瓷之間設有過渡金屬環(huán)，金屬針與過渡金屬環(huán)之間以及陶瓷與過渡金屬環(huán)之間均焊接在一起，陶瓷的小內徑孔的表面以及陶瓷的端面且與過渡金屬環(huán)相接觸的部位設有金屬鍍層，即采用活性Mo-Mn法進行金屬化，金屬針和過渡金屬環(huán)均由金屬材料可伐4J34加工而成，且金屬針和過渡金屬環(huán)的表面均設有材料為鎳、厚度為9-12微米鍍層。具有該種結構的陶瓷和金屬針的封接結構將陶瓷與金屬平封以及金屬與金屬針封相結合的結構，通過結構的改變，避免了針封結構應力大的缺點，大大降低了對陶瓷小內徑的精度和金屬化質量的要求，提高了陶瓷與金屬針封接的氣密性和可靠性。
文檔編號H01J23/00GK201663140SQ20102016419
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權日2010年4月20日
發(fā)明者吳華夏, 方衛(wèi), 肖兵, 阮智文 申請人:安徽華東光電技術研究所