Исследование возможности вакуумной пайки стекла низкотемпературными припоями

Вакуумная пайка стекла низкотемпературными припоями в настоящее время - актуальная тема. Она открывает большие перспективы для применения паяных стёкол в строительстве и других различных отраслях. Возможность применения данного исследования в соединении стеклопакетов имеет большое значение в сохранении тепловой энергии в помещении.

Целью работы являлось исследование возможности вакуумной пайки стекла низкотемпературными припоями.

В качестве решения данной задачи возможно использование прямой пайки, и пайки металлизированной поверхности стекла.

Для исследования изготавливались образцы стекол, на которые с помощью магнетронного напыления и маски наносилось покрытие из Ni, Cu, Ti, Al и их сочетаний. Подслой титана и алюминия обеспечивает высокую адгезию покрытия к стеклу. Припой наносился методом лужения на поверхность пластины из ковара.

В качестве материала припоя выбирались сплавы на основе Sn, с добавлением In, Cu, Ni, Ag. Выбор определялся упругостью паров металлов, чтобы не было испарения при нагреве и плавлении в вакууме 10^-4 мм.рт.ст.

Пайка проставки к стеклу осуществлялась в вакуумной печи УВП-1 при разряжении и нагреве до 300°С.

Исследования на электронном микроскопе свидетельствуют о частичном или полном растворении покрытий на стекле при малой толщине (0,1 мкм) (см. рисунок 1).

 

Рисунок 1 - Поверхность разрушения на границе ковар-стекло

 

Во всех случаях не удалось получить сплошной паяный шов. Основная причина – отсутствие смачивания припоем покрытия.

Таким образом, во-первых, следует провести работы по улучшению смачиваемости, во-вторых, оптимизировать состав припоя, а в-третьих, выбрать покрытие, стойкое к расплаву припоя.

Научный руководитель - проф., д.т.н. Пашков И.Н.