摘要:针对不锈钢玻璃封接件电镀后出现的绝缘电阻下降问题,结合实际生产进行原因分析并提 出工艺改进措施。结果表明,通过电镀前对封接件进行预处理及电镀后处理工艺进行改进,能够将封接件绝缘电阻提高到稳定的5 000MΩ(U = 500 V)以上。保证了封接件绝缘性能的长期穗定, 提高了不锈钢玻璃封接件安全可靠性。
关键词:玻璃金属封接件;电镀;绝缘电阻;预处理
引言
不锈钢玻璃封接件是指把特殊玻璃粉和预氧 化的金属外壳及插针装在专用模具中,在惰性气 氛下高温烧结而成的一种连接体。其广泛应用于 兵器、电子、航天、航空、船舶、石油及爆破等领 域⑴。目前玻璃与金属的封接方式主要有匹配封 接和非匹配封接两类。非匹配封接是指膨胀系数 相差较大的玻璃与金属的封接,封接处往往存在较大的内应力。不锈钢封接件就是典型的非匹配 封接。
在生产中经常遇到一种现象:不诱钢封接件未 电镀前能满足耐压、检漏、拉力及绝缘等性能指标, 但经电镀后,往往出现绝缘电阻不稳定现象,绝缘 电阻下降甚至出现短路,这不仅造成了原材料的浪 费,而且在使用过程中存在严重的安全隐患,影响 了产品的安全可靠性。在各种衡量封接件质量的 指标中,绝缘电阻是影响封接件质量的主要因素之一,绝缘电阻越高,安全可靠性越好。封接件经电 镀后,常常会出现封接件的绝缘电阻下降的现象; 另外,经检验绝缘电阻合格的封接件放置一段时间 后,也会出现绝缘电阻不稳定情况。针对以上问 题,经过大量实验并结合10多年生产经验,分析了 电镀后绝缘电阻不稳定的原因,找到了提高电镀后 绝缘电阻的工艺方法,通过实施新工艺方法,能够 将封接件绝缘电阻提高到稳定的 5 000MΩ(U = 500 V) 以上,保证了封接件绝缘性能的长期稳定, 提髙了安全可靠性。
本文以不锈钢(1Cr18Ni9Ti)封接件作为非匹配 封接的典型,进行工艺分析和研究,找到了影响绝 缘电阻的主要因素及改进措施。
1原因分析
11设计要求
在生产中,由于不诱钢价格低,防腐蚀能力强, 广泛应用于各个行业,玻璃封接行业也越来越多采 用不锈钢与玻璃封接。
按封接要求,一般要求金属壳体的膨胀系数应 大于玻璃的膨胀系数,玻璃的膨胀系数应大于插针 的膨胀系数。但在实际生产中受产品设计要求的 限制,许多不锈钢封接件的插针和壳体所选择的金 属材料相同,例如不锈钢封接件:壳体和插针材料 都是 1Cr18Ni9Ti ,插针的膨胀系数大于玻璃的膨胀 系数。生产实践发现,由于插针的膨胀系数大于玻 璃的膨胀系数的封接件,在封接过程中玻璃存在较 大的内应力,这种封接形式在封接后还容易在插针 周围的玻璃表面及内部形成极微小的裂纹,若插针 与玻璃线膨胀系数差距过大,则容易在玻璃体内部形成贯穿的较大裂纹。
非匹配封接件局部经放大60倍表面形 貌照片,其中中间区域为珐琅玻璃,银色外圆区域 为金属壳体,中间区域埋有四根插针。从图上可以 看到玻璃体内部存在细小裂纹,并多集中在脚线周 围。这种存在裂纹的封接件在没有电镀前耐压、检 漏、拉力等性能指标均合格,但经电镀后,往往出现 绝缘电阻下降现象。
1.2不锈钢封接件玻璃表面存在孔隙
玻璃没有固定的熔点,在高温烧结时是以流体 状态存在,由于高温产生大量的小气泡,这些小气 泡在热力作用下从玻璃内部向玻璃表面溢出。当封接件从髙温区到低温区冷却固化后,造成未 溢出的小气泡大量聚集在玻璃表面上,使玻璃表面 有较多的孔隙存在。
1.3烧结后不锈钢封接件玻璃表面粘有石墨及其 它附着物

















