[发明专利]金属材料与微晶玻璃阳极键合用中间膜层材料

权利要求书

1.一种金属材料与微晶玻璃阳极键合用中间膜层材料，其特征是所述的中间膜层材料，是指在真空环境下，采用SiO₂薄膜或Al-Si合金薄膜作为中间过渡层材料，来完成金属材料与微晶玻璃阳极键合的材料，其中：SiO₂薄膜采用溶胶-凝胶法制备，在制备过程中，SiO₂溶胶按照正硅酸乙酯∶无水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶1.5～10∶0.2～1∶0.005～0.02的体积比例配制；Al-Si合金薄膜由直流磁控溅射法制备，在制备过程中，靶材采用Al-Si合金靶，Si占合金靶的质量百分比为15～25％；

所述SiO₂薄膜由下述溶胶-凝胶法制成：按照所述比例，将正硅酸乙酯与无水乙醇充分混合，在磁力搅拌器搅拌50～70分钟后，加入去离子水和HCl，继续搅拌50～70分钟，获得SiO₂溶胶；搅拌结束后，将SiO₂溶胶陈化3～5小时，再采用提拉法在金属材料表面上镀膜，镀膜完成后，在120～140℃下干燥0.8～1.2小时；

所述Al-Si合金薄膜由下述直流磁控溅射法制成，其工艺参数为：本底真空度6.5×10^-4Pa，工作真空度1～3Pa，溅射功率密度为3～6W/cm²，溅射温度室温～400℃。

2.根据权利要求1所述的中间膜层材料，其特征是：SiO₂溶胶按照正硅酸乙酯∶无水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶3∶0.5∶0.01的体积比例配制。

3.根据权利要求1所述的中间膜层材料，其特征是：SiO₂溶胶按照正硅酸乙酯∶无水乙醇∶H₂O∶H⁺＝1∶5∶0.4∶0.005的体积比例配制。

4.根据权利要求1所述的中间膜层材料，其特征是：Si占合金靶的质量百分比为15％。

5.根据权利要求1所述的中间膜层材料，其特征是Si占合金靶的质量百分比为20％。

6.根据权利要求1所述的中间膜层材料，其特征是：工作真空度为2Pa，溅射功率密度为4W/cm²，溅射温度200℃；或者工作真空度1Pa，溅射功率密度为5W/cm²，溅射温度300℃。

7.利用权利要求1至6中任一权利要求所述中间膜层材料实现金属材料与微晶玻璃阳极键合的方法，包括对金属材料和微晶玻璃的预处理，其特征是先利用基础玻璃制备出与金属材料在热膨胀系数100×10^-7/℃～150×10^-7/℃相匹配的微晶玻璃基片；然后在预处理后的金属材料表面镀上SiO₂薄膜或Al-Si合金薄膜，并且对薄膜进行热处理，其工艺为从室温加热到400～450℃，升温速率为1℃/分钟，保温1～2小时，随炉冷却；再将预处理后的微晶玻璃基片与镀膜后的金属材料迅速放进BFS-1型阳极键合炉内，使之在1×10^-3Pa、100～150℃、600～800V状态下实现阳极键合，从而获得新的键合材料；

所述基础玻璃由下述质量百分比的成分SiO₂60～75、ZnO 1～15、Li₂O 2～20、Al₂O₃1～15、K₂O 5～15、Na₂O 5～15和P₂O₅1～6构成，该基础玻璃在制备过程中，其工艺条件为：热处理温度范围为核化温度450～600℃、核化时间2～5小时，晶化温度650～800℃，晶化时间2～5小时。