什么是玻璃?
玻璃是人工制造的一類材料,不同于人造塑料和金屬材料。玻璃和陶瓷比較相似,都屬于無機(jī)非金屬材料,都具有不同程度的脆性。但陶瓷是晶態(tài)的,而玻璃是非晶態(tài),即其中的各類離子不是在微觀上呈現(xiàn)規(guī)則有序排列。由于玻璃的非晶態(tài)結(jié)構(gòu),玻璃比陶瓷更容易熔化、熱膨脹系數(shù)更高、斷裂韌性更低,等等。為了提高玻璃的強(qiáng)度和韌性,使其不容易開裂或斷裂,玻離常常需要添加剛度好、強(qiáng)度高的陶瓷相,制成機(jī)械性能好的玻璃基復(fù)合材料。玻璃的另一增強(qiáng)增韌方法是在玻璃內(nèi)引入陶瓷相形核劑,通過適當(dāng)?shù)臒崽幚?,形成微晶玻璃,也叫玻璃陶瓷。玻璃基?fù)合材料中的陶瓷相(粒子)是外來添加的,而玻璃陶瓷中的陶瓷相是從玻璃母體中原地結(jié)晶而產(chǎn)生的。
不同晶態(tài)SiO2 中的離子的二維排列示意圖 (圓圈代表O2-; 黑子代表Si4+)
一種微晶玻璃的電鏡照片
什么是封接玻璃?
不同材料或同一材料所構(gòu)成的不同部件可以用有機(jī)粘結(jié)劑或金屬焊料加以連接而形成一整體元器件。有機(jī)粘結(jié)劑的耐熱性不夠好,而金屬焊料沒有電絕緣功能。封接玻璃是一種無機(jī)粘結(jié)劑,可以實現(xiàn)陶瓷-陶瓷、金屬-金屬、陶瓷-金屬之間的相互連接。封接玻璃除了有連接功能外,還要求有對氣體的阻隔作用(氣密性),以及要求被連接件之間有電絕緣性。玻璃封接件還要經(jīng)受得住苛刻環(huán)境的考驗以及要求對熱沖擊和機(jī)械破壞有抵抗能力。可見封接玻璃不同于人們常見的窗戶玻璃,日用玻璃,而是一種隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步而發(fā)展起來的特種玻璃新材料。封接玻璃根據(jù)封接溫度可分為高、中、低溫封接玻璃,后者又叫低熔點封接玻璃。封接玻璃根據(jù)被封接材料及其熱膨脹系數(shù),又可分為鐵封玻璃、鉬封玻璃、鈦封玻璃,等等。根據(jù)封接前封接玻璃的使用狀態(tài),封接玻璃有粉、珠(絕緣子或預(yù)制體)、膏,等幾種形態(tài)。
封接玻璃材料的幾種形態(tài)