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2.3膨脹系數(shù)
要獲得氣密接頭，封接金屬必須具有和陶瓷相近的膨脹系數(shù)或一定的塑性。作為封接的兩種材料，其膨脹系數(shù)相差越大，封接金屬的塑性愈差，則封接面附近的應(yīng)力越大，封接件愈易炸裂[1]。
因此，能否獲得高強(qiáng)度的封接件，主要取決于兩者的膨脹系數(shù)和封接金屬的塑性。因?yàn)榭煞シ饨迎h(huán)具有與95%Al2O3陶瓷相近的熱膨脹系數(shù)，因此，傳統(tǒng)的焊接方式是用AgCu28焊料將可伐材料的封接環(huán)直接焊接在瓷殼上。而不銹鋼材料的封接環(huán)其膨脹系數(shù)與可伐封接環(huán)相差較大。因此，此種材料不能與陶瓷直接焊接，否則會(huì)因材料的膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生焊接應(yīng)力，最終導(dǎo)致瓷殼炸裂，釬焊失敗。為此，必須找到一過渡性材料起緩沖作用。考慮到作為真空電子材料的特殊性，我們選用無氧銅材料作為不銹鋼和陶瓷焊接的過渡性材料，即先將陶瓷與無氧銅焊接，然后再通過無氧銅與不銹鋼封接環(huán)焊接。這樣就解決了不銹鋼材料與陶瓷材料因熱膨脹系數(shù)不同而可能導(dǎo)致的焊接失敗。
3·不銹鋼封接環(huán)使用的注意事項(xiàng)
在不銹鋼封接環(huán)中的應(yīng)用，我們應(yīng)著重注意以下問題:
3.1封接環(huán)和端罩的設(shè)計(jì)
通過對(duì)瓷殼、無氧銅端罩和封接環(huán)的釬焊尺寸的研究，我們認(rèn)為:第一，封接環(huán)和端罩尺寸要與瓷殼尺寸相配，即封接環(huán)和端罩的焊接端面距離瓷殼外徑不能太近，否則會(huì)引起瓷殼炸裂;第二，因不銹鋼和瓷殼是屬于不匹配焊接，雖然有無氧銅端罩進(jìn)行焊接緩沖，但不銹鋼封接環(huán)、端罩與瓷殼的焊接接觸面不易過大，否則會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，引起瓷殼炸裂。
3.2焊料的使用量
我們以前存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為焊料的堆積一定要有明顯的R角，這樣才能保證焊接后的真空滅弧室不漏氣。因此，在進(jìn)行不電鍍不銹鋼封接環(huán)釬焊試驗(yàn)的時(shí)候，瓷殼封接處和封接環(huán)與端罩釬焊處放的焊料較多，我們希望焊接后焊料能盡量多堆積，但事實(shí)表明這是一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，我們忽略了AgCuNi焊料的特性:AgCuNi焊料流散性差，尤其在焊料冷卻時(shí)會(huì)引起較大的焊接應(yīng)力。
