真空系统设计（金属封接金属）

　　3。2。2。2金属封接金属
　　金属封接金属封接件制造简单、使用可靠，而且在高温下有良好的密封性和电绝缘性能，作为电引入线广泛应用于高真空及超高真空系统中。
　　A金属封接金属封接结构形式
　　常用的几种采用过渡封接工艺的金属封接金属引出电极结构见图323；图324所示为一种真空低压电极的可伐管金属封接结构；图325所示为真空高压电极的金属封接金属封接结构。金属封接金属封接的基本形式及特点见表37。
　　B金属封接金属封接方法与材料
　　金属封接金属封接方法主要有以下几种：（1）烧结金属粉末法，包括活性MoMn法、MoFe法等；（2）活性金属法，包括TiAgCu法、Tini法、TiCu法、TiAg法等；（3）蒸镀金属化、溅射金属化、离子涂覆等气相沉积工艺；（4）其他封接方法，主要包括氧化物焊料法、扩散钎焊和电子束焊等。
　　烧结金属粉末法是用悬浮在有机载体（硝棉）中的钨、钼、铁、镍粉或MoMn粉末混合物对金属封接的封接部位进行刷涂，然后刷涂的涂层在氢气气氛中，13001600的高温下烧结到金属封接上，使金属封接金属化。这种烧结到金属封接上的涂层具有导电性，然后在涂层上电镀厚3050m的镍、铬或铜，这样会使金属封接的钎焊变得像金属钎焊一样，即可与金属零件钎焊。使用的钎料可根据工件需要选定，但是钎焊温度不宜过高，否则会破坏镀层，通常在900以下进行钎焊。为了提高金属对金属封接的黏附力，通常应在上述粉末内混入锰粉。不同金属封接金属化的配方是不相同的。对于滑石瓷，金属化采用钼铁（质量比50：1）；对于75瓷和镁橄榄石瓷，采用钼锰（质量比4：1）；对于95瓷，采用70Mo粉、9Mn粉12Al2O3粉、8SiO2粉和1CaO粉的配方。在烧结时锰氧化并和金属封接中的SiO2形成低熔相，钼粉粒弥漫于其中形成牢固的黏结。
　　常用的活性金属法是将钛或锆的氢化物膏涂覆于需钎焊的金属封接接头的表面，然后将该金属封接件与可伐或铜零件进行组装，在接头周围加上银铜焊料后，在真空环境中加热到800900左右进行钎焊，这时氢化物分解生成的活性金属钛或锆溶入到银铜合金液中，并与金属封接充分地接触并发生反应牢固地黏附在金属封接上形成封接。由于套封结构在装配时容易将钛粉刮掉，所以活性金属法大多用于平封和夹封结构。如果套封结构采用活性金属法，需要采取合理的装配方法和装配结构，例如将封接面设计成锥形等。
　　在金属封接表面用真空溅射沉积铂涂层能有效地促进钎料的润湿。例如在金属封接零件表面采用真空溅射方法沉积5m的铂涂层，用纯银钎料在1070下进行钎焊，钎焊保温时间为5min，能够获得完整接头，但这种接头抗热冲击性能较差。
　　对于氧化铝、氧化锆、氧化铍、硅酸铝金属封接等，可在其表面喷镀一层镍或钼，选用铌基、铜基或金基钎料进行真空钎焊，获得的接头强度较高。
　　金属封接进行金属化预处理后获得的金属封接钎焊接头能承受1000的温度。高纯氧化铝金属封接很难金属化，但使用熔点约1200的Al2O3CaOMgOSiO2系的氧化物金属封接钎料，便能获得牢固的高温接头。
　　不论采用什么样的封接方法，都要求被封接的零件彻底除气，封接面不得有机械损伤，例如裂缝或发纹等。
　　金属封接金属封接中材料的选用原则：
　　（1）所选用的金属、金属封接、焊料从室温到略高于使用焊料的熔点范围内，应具有相同或接近的线膨胀系数。
　　（2）在不匹配封接中，要选择屈服极限低、塑性好、弹性模量低的金属材料作为封接用金属和焊料。
　　（3）根据封接件的具体工作要求，选择金属封接材料的强度、软化温度、电阻率和导热系数。
　　图323几种金属封接金属过渡封接电极引线结构
　　图324可伐管金属封接低压封接电极结构
　　1可伐管；2一接线柱；3金属封接管；4一散热片
　　图325金属封接金属封接高压电极结构
　　表37金属封接金属封接的基本形式及特点
　　续表36
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