[发明专利]一种玻璃焊料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种玻璃焊料，其特征在于玻璃焊料按质量分数是由7％～11％的MgO、27％～34％的Al₂O₃、6％～8％的Li₂O和52％～56％的SiO₂组成。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃焊料，其特征在于所述的玻璃焊料按质量分数是由10％的MgO、29％的Al₂O₃、7％的Li₂O和54％的SiO₂组成。

3.如权利要求1所述的一种玻璃焊料的制备方法，其特征在于玻璃焊料的制备方法具体是：

一、混料：以Li₂CO₃粉体、MgO粉体、Al₂O₃粉体和SiO₂粉体作为初始原料，按照玻璃焊料的成分及质量分数MgO为7％～11％、Al₂O₃为27％～34％、Li₂O为6％～8％和SiO₂为52％～56％对初始原料进行称重，在烧杯中对初始原料进行搅拌混合0.5h～1h，将所得混合粉体放入高纯氧化铝坩埚或纯铂金坩埚中，压实；

二、熔融：将步骤一中压实的混合粉体在温度为1550℃～1600℃的空气炉中熔融2h～3h，得到玻璃熔液；

三、淬火：将玻璃熔液从空气炉中快速取出并倒入去离子水中淬火处理，液体玻璃经过快冷迅速凝固并炸裂得到玻璃熔块；

四、球磨：将玻璃熔块采用球磨处理得到玻璃焊料粉体，球磨工艺为采用玛瑙研磨罐、氮化硅研磨球和酒精进行湿磨，转速为350转/分钟～450转/分钟，球磨时间4h～6h；

五、干燥：球磨后的玻璃焊料置于干燥箱中，在温度为60℃～100℃的条件下干燥4h～8h，得到玻璃焊料粉。

4.根据权利要求3所述的一种玻璃焊料的制备方法，其特征在于步骤一中按照质量分数MgO为10％、Al₂O₃为29％、Li₂O为7％和SiO₂为54％对初始原料进行称重。

5.如权利要求1所述的一种玻璃焊料的应用，其特征在于玻璃焊料应用于连接多孔氮化硅陶瓷与多孔氮化硅陶瓷、连接致密氮化硅陶瓷与致密氮化硅陶瓷，以及连接多孔氮化硅陶瓷与致密氮化硅陶瓷。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃焊料的应用，其特征在于连接氮化硅陶瓷的方法为：

一、母材预处理：

母材中如果有致密氮化硅陶瓷：采用1μm金刚石研磨膏对致密氮化硅陶瓷的待连接面进行打磨抛光处理，得到待连接面；

母材中如果有多孔氮化硅陶瓷：将多孔氮化硅陶瓷的待连接面磨平即可；

将待连接的两个氮化硅陶瓷置于酒精中，超声波清洗5min～10min，吹干待用；

二、玻璃焊料采用压片的方式制成中间层置于被连接的两个氮化硅陶瓷之间，并采用粘结剂将待连接的两个氮化硅陶瓷固定；所述的粘结剂为502胶水、101胶水、乙二醇或质量分数为2％的羟乙基纤维素水溶液；

玻璃焊料还可以与有机粘结剂混合成浆料，涂覆于待连接的两个氮化硅陶瓷表面；所述的有机粘结剂为乙二醇或质量分数为2％的羟乙基纤维素水溶液；

三、将待连接的两个氮化硅陶瓷用石墨夹具固定，置于真空钎焊炉或气氛炉中；在真空或保护气氛下以5℃/min～10℃/min从室温升温至300℃～350℃并保温10min～30min，然后在真空或保护气氛下以5℃/min～10℃/min升温至1300℃～1360℃并保温5min～30min，在真空或保护气氛下以5℃/min～10℃/min降温至300℃～350℃，在真空或保护气氛下随炉冷却，完成整个连接过程；所述的保护气氛为氮气或氩气。