電熱管玻璃封口材料的性能特性

時間：2019.7.15 作者：許夢飛

用玻璃作為電熱管的封口材料，一般不能直接使用，因為膨脹系數、燒結工藝、電氣性能等都不能滿足電熱管產品的要求，因此，必須尋找軟化點較低的材料，電熱管的封口性能隨玻璃配方而變化，經過篩選，我們的高溫封口材料主要性能如下:

（一）膨脹系數

我們希望玻璃封口材料的膨脹系數與金屬管盡可能匹配，避免封接面的破裂，因此，在配制玻璃封口材料時，必須充分考慮到這一點。為使化學成分的配方盡量接近不銹鋼的膨脹系數a=11.9×10-6，我們首先進行了計算，對每一個氧化物的成分進行分析，用一定的因素來乘，再作總的計算。分析的成分，可從生料的分析來估計，所得的數值雖不能估計的完全準確，但比較實用，因為個別生料的準確性組成，大多不知道，但可以翻閱一些技術資料得知。

（二）浸潤性

為得到牢固的封口，還必須考慮封口玻璃與管口之間的良好浸潤，在配方過程中，某一組份的改變對浸潤性有明顯的影響。根據玻璃與金屬的浸潤理論，是以電力結合論為基礎的。玻璃與金屬熔接時，是通過金屬表面的氧化物與熔接玻璃中的金屬氧化物相互滲透吸附的，大多數的金屬氧化物是以離子鍵晶體結構存在的，離子半徑的大小是隨氧化時形成化合價的高低而不同。當形成高價氧化物時，離子半徑小，而玻璃氧原子包圍，使金屬離子不能與玻璃中的氧離子以電力線吸引結合；當形成低價氧化物時，金屬離子半徑增大，氧離子間隙增大，使金屬離子的電力線能伸出來與玻璃中的氧化離子以電力線結合，這就是玻璃與金屬熔接時浸潤好的原因。

當在封口溫度附近時，溫度越高，浸潤越好；當溫度再提高時，因結晶開始熔化，浸潤性突然變壞。

此外，與金屬管口表面狀態的關系也較大，因此，必須注意封口處的表面清潔，以達到良好的浸潤性。

封口加熱的氣氛是氧化性的，因為還原氣氛會將氧化鉛還原成鉛而影響絕緣電阻，同時也不利于浸潤。

（三）電氣性能

封口后玻璃的性能直接影響到電熱管的電氣性能，這是使用中安全的保障，為此，我們也進行了測試。

玻璃在常溫和高溫下的絕緣電阻變化大，溫度越高，絕緣性能越差，這是由于玻璃是離子導電的原因。所以，我們研究的絕緣電阻是在工作溫度下。

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編輯：許夢飛