电子束毛化对硼硅玻璃在可伐合金表面润湿性的影响

摘要

玻璃一金属密封(GTMS)结构已经广泛地应用于电气工业和能源领域,扩大紧密接触面积是实现玻璃和金属可靠连接的有效途径.论文提出了一种将可伐合金表面进行高能束毛化的方法,借助于电子束扫描控制系统,获得了不同的毛刺形貌,提高了表面粗糙度.对毛化后的可伐合金进行了预氧化处理,研究了氧化速率和保温时间的关系.采用座滴法研究了硼硅玻璃在毛化后的可伐合金表面的润湿性.采用扫描电镜(SEM)观察了玻璃一金属润湿界面的微观组织形貌,并进行了界面化合物EDS分析.试验结果表明,电子束毛化可以增大可伐合金表面的有效接触面积,促进熔融玻璃的润湿铺展,润湿角随着加热温度的升高和保温时间的延长而逐渐减小.玻璃一金属润湿界面由可伐合金区、贫Fe区、富Fe区和熔融玻璃区组成.硼硅玻璃和氧化层之间发生了化学反应,使可伐合金向玻璃中溶解,主要反应产物为Fe2SiO4.金属表面的高能束毛化和预氧化处理有效促进了玻璃一金属的机械化学结合,有利于提高玻璃与金属的连接强度.