[发明专利]用于连接透明镁铝尖晶石陶瓷的玻璃焊料及连接透明镁铝尖晶石陶瓷的方法

权利要求书

1.一种用于连接透明镁铝尖晶石陶瓷的玻璃焊料，其特征在于：按重量百分比计，所述玻璃焊料的组成如下：

CaO：18～24％，Al₂O₃：12-16％，SiO₂：54～60％，B₂O₃：1-4％，R₂O：3-6％；Y₂O₃：1-6％。

2.根据权利要求1所述的用于连接透明镁铝尖晶石陶瓷的玻璃焊料，其特征在于：所述R₂O为Li₂O、Na₂O和K₂O中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的用于连接透明镁铝尖晶石陶瓷的玻璃焊料，其特征在于：所述玻璃焊料中Y₂O₃的含量为2-4.5％。

4.一种利用权利要求1所述玻璃焊料进行的连接透明镁铝尖晶石陶瓷的方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

(1)材料准备：对待焊镁铝尖晶石陶瓷表面进行打磨、抛光，超声清洗10-20min，吹干备用。

(2)玻璃焊料制备：按照玻璃焊料的组成称量各原料，均匀混合后采用熔融-水淬法制备玻璃焊料粉体；其中：CaO由原料CaCO₃引入，B₂O₃由H₃BO₃引入，R₂O由R₂CO₃引入，Al₂O₃和SiO₂原料分别为Al₂O₃粉和SiO₂粉；玻璃焊料的各制备原料的纯度高于99.9％；

(3)焊料预烧结：将玻璃焊料各原料粉体放入压片模具中压制成具有一定厚度的片状结构，再放入空气气氛的电阻炉中预烧结，随炉冷却后得到玻璃焊料片；

(4)接头装配：将预烧结好的玻璃焊料片切割成与待焊陶瓷表面尺寸相同的形状，再放置于两块待焊透明镁铝尖晶石陶瓷之间，形成“三明治”装配结构，连接过程中不使用压力；

(5)接头连接：将装配好的接头放入空气气氛的电阻炉中，以一定升温速度加热至连接温度，保温一定时间后再以一定降温速度冷却至室温；

(6)退火：将连接好的接头再次放入电阻炉中加热至退火温度，保温一定时间后随炉冷却至室温。

5.根据权利要求4所述的玻璃焊料连接透明镁铝尖晶石陶瓷的方法，其特征在于：步骤(1)中，打磨抛光方法为：依次采用800#、1000#、1500#砂纸打磨，之后依次采用粒度为2.5μm、1.5μm、0.5μm的金刚石抛光液进行抛光。

6.根据权利要求4所述的玻璃焊料连接透明镁铝尖晶石陶瓷的方法，其特征在于：步骤(2)中，玻璃焊料按照“称量-球磨-烘干-熔制-水淬-球磨-烘干-过筛”的工艺路线制备；具体过程为：采用电子天平按设计成分称量所需原料；称量好的原料放入玛瑙球磨罐中球磨，球磨介质为无水乙醇，磨球为玛瑙磨球，球磨转速为400-600转/min，球磨时间为2-5h；球磨完成后采用干燥箱对混合粉体进行烘干，干燥温度为80℃，干燥时间为4-8h；干燥好的混合粉体放入铂金坩埚或刚玉坩埚中，然后放入空气气氛的电阻炉中加热至1500-1600℃，保温1-3h；随后，将玻璃熔体从电阻炉中取出并倒入去离子水中，进而获得玻璃碎块；将玻璃碎块放入玛瑙球磨罐中，以无水乙醇为球磨介质，玛瑙为磨球进行球磨，球磨转速为400-600转/min，球磨时间为2-5h，球磨完成后在干燥箱中烘干，最后过300目筛即得到所述玻璃焊料粉，备用。

7.根据权利要求4所述的玻璃焊料连接透明镁铝尖晶石陶瓷的方法，其特征在于：步骤(3)中，玻璃焊料粉压制厚度为0.1-0.3mm，压制时的压强为20-40MPa、保压时间为1-5min；预烧结的升温速度为：5-15℃/min，烧结温度为：700-750℃，保温时间为10-30min。