一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，包括氮化硼陶瓷（1）和金屬杯形件（2），氮化硼陶瓷（1）安裝在金屬杯形件（2）內，氮化硼陶瓷（1）與金屬杯形件（2）通過Ti-Ag-Cu活性封接法進行焊接，氮化硼陶瓷（1）外圓周面上設有周向凹槽（11），氮化硼陶瓷（1）外圓周面涂覆一層含鈦粉或氫化鈦粉膏劑，焊料填充凹槽（11）與金屬杯形件（2）的縫隙，從而達到增大封接面、增加封接強度的要求，提高封接的機械強度、氣密性和可靠性。
【專利說明】一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于陶瓷與金屬封接【技術領域】，尤其涉及一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構。
【背景技術】
[0002]行波管中輸能窗的主要作用是將行波管內部產生的能量通過陶瓷輸出窗送到外波導或外部調諧腔，同時陶瓷窗片又要和金屬器件封接，構成整管的結構件。氣相沉積氮化硼陶瓷是理想的行波管輸能窗介質材料，它具有顯著的微波和紅外透射能力，具有高穩定性、高介電強度、高熱導率、優良的熱穩定性、高抗氧化性、很小的放氣性、有益的各向異性等特性。
[0003]由于真空器件應用的發展，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質陶瓷-金屬封接的重要因素。它直接影響到焊料能否與陶瓷、金屬形成牢固的結合，從而形成氣密性好、強度高的焊縫。由于氣相沉積氮化硼陶瓷晶粒細小，不含任何玻璃相，因此常采用T1-Ag-Cu活性金屬法進行金屬封接。現階段使用的氮化硼陶瓷片因厚度較薄，封接面較小，為常見的面與面結合型，其封接強度有限，易產生(微)漏氣，甚至造成整管報廢，使真空器件的合格率和可靠性大大降低。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是一種封接面面積增大，提高行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬封接的機械強度、氣密性和可靠性，消除氮化硼瓷焊接(微)漏氣現象的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，包括氮化硼陶瓷和金屬杯形件，所述氮化硼陶瓷安裝在金屬杯形件內，氮化硼陶瓷與金屬杯形件通過T1-Ag-Cu活性封接法進行焊接，所述氮化硼陶瓷外圓周面上設有周向凹槽，氮化硼陶瓷外圓周面涂覆一層含鈦粉或氫化鈦粉膏劑，焊料填充凹槽與金屬杯形件的縫隙。
[0006]所述金屬杯形件外套裝有金屬環。
[0007]所述金屬杯形件為無氧銅杯形件，所述金屬環為鑰環。
[0008]所述凹槽為半圓形凹槽，半徑為0.5mm。
[0009]焊料為Φ0.5mm的AgCu28焊料絲，金屬化膏劑主要組成為鈦粉或氫化鈦粉加硝棉溶液。
[0010]所述氮化硼陶瓷為氣相沉積氮化硼陶瓷。
[0011]本實用新型的優點在于，在氮化硼陶瓷原來的圓周封接面上增加一條近似半圓形的微型槽，將原來的封接結構改為帶半圓形槽的陶瓷面與金屬封接的結構，從而達到增大封接面、增加封接強度的要求，提高封接的機械強度、氣密性和可靠性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構的結構示意圖；
[0013]圖2為氮化硼陶瓷的結構示意圖；
[0014]上述圖中的標記均為:1、氮化硼陶瓷，11、凹槽，2、金屬杯形件，3、金屬環。
【具體實施方式】
[0015]圖1和圖2為本實用新型一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構的結構示意圖；包括氮化硼陶瓷I和金屬杯形件2，氮化硼陶瓷I安裝在金屬杯形件2內，氮化硼陶瓷1與金屬杯形件2通過T1-Ag-Cu活性封接法進行焊接，氮化硼陶瓷I外圓周面上設有周向凹槽11，氮化硼陶瓷I外圓周面涂覆一層含鈦粉或氫化鈦粉膏劑，釬焊后焊料填滿凹槽11與金屬杯形件2的縫隙。
[0016]金屬杯形件2外套裝有金屬環3。金屬杯形件2為無氧銅杯形件，金屬環3為鑰環。凹槽11為半圓形凹槽，半徑為0.5mm。焊料為Φ0.5mm的AgCu28焊料絲。氮化硼陶瓷1為氣相沉積氮化硼陶瓷。
[0017]陶瓷為氣相沉積氮化硼陶瓷，氮化硼陶瓷I封接面需涂覆一層主要由鈦粉或氫化鈦粉、硝棉、乙酸丁酯等組成的金屬化膏劑，利用T1-Ag-Cu活性封接法進行焊接，金屬杯形件2由無氧銅材料加工而成，金屬環3采用金屬鑰制作而成。
[0018]為了保證陶 瓷與金屬封接的強度，增大封接面積，在圓周面涂敷膏劑時略向上、下兩面延伸約0.1mm。
[0019]由于氮化硼陶瓷I與無氧銅的膨脹系數相差較大，為防止在釬焊升降溫過程中因膨脹系數相差較大導致陶瓷與金屬間焊縫較大，焊料填不滿而漏氣，所述結構在無氧銅杯形件外套一個與氮化硼陶瓷I膨脹系數相近的鑰環，以抵消無氧銅膨脹導致焊縫增大。
[0020]氮化硼陶瓷I結構如附圖2所示，為一圓片，外側圓周面加工有近似半圓形的槽，膏劑涂覆位置為帶半圓形槽的圓周面即圖2中虛線部分，采用T1-Ag-Cu活性金屬化法進行焊接，焊接采用的焊料為Φ0.5mm的AgCu28焊料絲。
[0021]下表為15批樣品，每批為5套封接件的試驗數據。
[0022]
【權利要求】
1.一種行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，包括氮化硼陶瓷(I)和金屬杯形件(2)，所述氮化硼陶瓷(I)安裝在金屬杯形件(2)內，氮化硼陶瓷(I)與金屬杯形件(2)通過T1-Ag-Cu活性封接法進行焊接，其特征在于，所述氮化硼陶瓷(I)外圓周面上設有周向凹槽(11)，氮化硼陶瓷(I)外圓周面涂覆一層含鈦粉或氫化鈦粉膏劑，焊料填充凹槽(11)與金屬杯形件(2)的縫隙。
2.如權利要求1所述的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，其特征在于，所述金屬杯形件(2)外套裝有金屬環(3)。
3.如權利要求2所述的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，其特征在于，所述金屬杯形件(2)為無氧銅杯形件，所述金屬環(3)為鑰環。
4.如權利要求3所述的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，其特征在于，所述凹槽(11)為半圓形凹槽，半徑為0.5mm。
5.如權利要求4所述的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，其特征在于，焊料為Φ0.5_的AgCu28焊料絲，金屬化膏劑主要組成為鈦粉或氫化鈦粉加硝棉溶液。
6.如權利要求5所述的行波管氮化硼輸能窗瓷與金屬的封接結構，其特征在于，所述氮化硼陶瓷(I)為氣相沉積氮化硼陶瓷。
【文檔編號】H01J23/14GK203466158SQ201320494120
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月13日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】吳華夏, 賀兆昌, 周恩榮 申請人:安徽華東光電技術研究所