[发明专利]提高玻璃金属封接件绝缘电阻的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃金属封接技术领域，主要涉及一种玻璃金属封接件的表面处理方法，尤其涉及一种提高玻璃金属封接件绝缘电阻的表面处理方法。

背景技术

玻璃金属封接件(简称封接件)是指把特殊玻璃粉和预氧化的金属外壳及插针装在专用模具中，在氮气气氛保护下高温600～1000℃烧结而成的一种连接体。目前玻璃与金属的封接方式主要有匹配封接和非匹配封接两类。匹配封接是线膨胀系数相近的玻璃与金属的封接，封接时玻璃与金属保持收缩一致，因此封接处内应力小。非匹配封接是线膨胀系数相差较大的玻璃与金属的封接，封接处往往存在较大的内应力。封接件广泛应用于兵器，航天，航空、船舶、石油爆破、电子等领域。

随着现代科学事业的高速发展和人类探索宇宙空间的需求，对各种封接件也相应地提出了越来越高的要求，尤其是对用于航天，航空、兵器火工品上的各种封接件及连接器，除了要求具有良好的满足耐压、密封、拉力等性能指标之外，还要求所用封接件的绝缘电阻性能保持较高的稳定性。封接件作为电火工品的关键件，其性能直接影响到火工品的安全性和可靠性。其中绝缘电阻是影响封接件质量的主要因素之一，绝缘电阻越高，安全可靠性越好。一般电火工品封接件的绝缘电阻要求大于500MΩ(DC：500V)，若绝缘电阻达不到火工品封接件的最低要求，会造成火工品局部元器件的漏电流过大，导致整体发火失效，影响了武器系统的安全可靠性。

出厂合格的封接件必须经过表面处理后方能使用。封接件的传统表面处理方法包括电镀、自来水清洗、酒精脱水、压缩空气吹干、对绝缘电阻进行测试这些工艺步骤。然而，目前大多数封接件经电镀后，常常出现两种现象：(1)部分封接件的绝缘电阻下降，例如，烧结后绝缘电阻大于500MΩ(DC：500V)的封接件经电镀及后续工艺处理后，部分封接件的绝缘电阻小于500MΩ(DC：500V)甚至短路，达不到电火工品封接件的绝缘电阻最低要求。(2)经检验合格的部分封接件在放置一段时间后，因受环境影响而使绝缘电阻呈现不稳定状态，一般在500MΩ(DC：500V)左右浮动，若这种封接件装在电火工品上，将会直接影响到火工品的安全可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种可有效提高电火工品封接件绝缘电阻性能的表面处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的表面处理方法依次包括以下工艺步骤：根据常规电镀工艺要求完成对封接件的表面电镀；用自来水对电镀后的封接件清洗5～6min；用浓度为10％的碳酸钠(NaCO₃)中和溶液浸泡封接件10min后，将若干个冲洗后的封接件和纯水一起放入烧杯中并将烧杯放置在超声波设备注入了纯水的槽体中，用80Hz的频率振洗3～5次，每次振洗5min且每次振洗后更换烧杯和槽体中的纯水；用干净酒精浸泡烧杯中的封接件，浸泡时间5～6min；将浸泡过酒精的封接件立即放入干燥箱，烘烤10h以上，烘烤温度为120～150℃，烘烤后在干燥箱内自然冷却；将冷却后的封接件放入干燥器内5h；从干燥器取出的封接件再在空气中至少保持1h后，方可在500V的测试电压下对其绝缘电阻进行测试，测试合格的封接件放置一周后再次进行绝缘电阻测试。

本发明的有益效果体现在以下几个方面。

(一)本发明用浓度为10％的NaCO₃中和溶液浸泡封接件，该工艺步骤不可以将封接件玻璃中的微小气孔和微细裂纹底部的酸性镀液中的H+离子与NaCO₃溶液中的CO₃^2-离子发生中和反应并生成CO₂和H₂O，避免酸性离子在以后的使用过程中影响绝缘电阻的稳定性；而且还可以防止封接件表面镀层变色、发锈，提高了封接件表面镀层抗变色、耐腐蚀的能力。这是保证封接件表面镀层质量及有利于超声振洗完全清除玻璃表面微小气孔和微细裂纹底部镀液的最关键一步。

(二)用超声波设备对封接件进行反复振洗，使深藏在玻璃表面微小气孔和微细裂纹底部的镀液震出并稀释；用干净酒精浸泡封接件，保证了酒精和封接件玻璃内部的水分进行充分交换时无污染；经过和现有技术不同的上述三步操作后，保证了封接件玻璃内部的镀液被彻底清洗干净。