[发明专利]一种用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器及其制备方法。该用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器是由金属外壳、金属芯柱及介于二者之间的一种低温玻璃材料组成的连接器。本发明用一种玻璃有效实现了铝合金和镍合金的封接，制备连接器的方法不复杂，可靠性高。本发明的低温玻璃的热膨胀系数与镍合金匹配，提高了封接件的稳定性和可靠性。本发明的低温玻璃的化学稳定性高，具有更好的长期可靠性。

技术领域

本发明涉及一种铝合金与镍合金芯柱连接器，属于玻璃封接技术领域，特别是涉及一种用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器及其制备方法。

背景技术

玻璃封接相对于塑料封装具有更好的长期可靠性、更强的抗老化能力、更强的封接强度和更高的气密等级，已被广泛应用于压缩机端子、锂离子电池盖、各类传感器、航空接插件、液位视窗、光通信连接器和激光器管壳等各类连接器中。而目前各类连接器部件中，大多数外壳材质选用的是不锈钢或可伐合金等，芯柱一般选择可伐、4J28或钢针镀镍等。随着某些领域日益提升的轻量化的需求，外壳采用铝合金的需求也日益增长，外壳选用铝合金就必然要求对应的封接玻璃为低温玻璃，因为铝合金一般耐受温度不超过660℃。

当外壳采用铝合金时，市面上对应的芯柱主要采用铝合金或铜合金，但这两种金属的热膨胀系数均特别大，超过17×10^-6/℃，这时对应的封接玻璃也需要大于或等于 17×10^-6/℃，如此大的热膨胀系数对玻璃的长期可靠性有巨大的挑战，且目前市面上未见成熟的铝外壳封接产品应用。

专利CN101007706B公布了一种低温无铅封接玻璃，但其耐水性测试为90℃条件下9小时后失重已经达到0.0009％，耐水性一般，还达不到实用化的要求，对应的热膨胀系数为7-12×10^-6/℃。

专利CN101538116B公布了一种铝及铝合金封接用低温无铅封接玻璃，但其耐水性测试为90℃条线下10小时后失重已经达到0.09mg/cm²，耐水性也一般，对应的热膨胀系数为15-23×10^-6/℃，在耐热冲击和强度方面有明显的劣势。

专利CN201110108042.3设计了一种热膨胀系数约为11-18×10^-6/℃的封接玻璃，但封接玻璃的主成分含铅，不符合目前的环保要求。

专利CN110372215A公布一种低温无铅封接玻璃，热膨胀系数约为15-23×10^-6/℃，仅适合一些较大的热膨胀的芯柱材质，比如铜和铝，且原料中采用了亚锡类化合物，对玻璃的熔炼气氛有特殊的要求。

专利CN105731803A设计的玻璃的热膨胀系数为10.5-13×10^-6/℃，但是含铋量较高，导致此种玻璃耐酸性比较差，应用受到极大的限制，且熔炼铋酸盐玻璃需要刚玉坩埚或铂金坩埚，不太适合大批量生产。

但如果有一种合适的玻璃可实现外壳铝合金与镍合金芯柱的封接，则一方面利用了外壳铝的轻量化，另一方面芯柱镍的热膨胀系数较低(13×10^-6/℃左右)，镍芯柱也有优异的抗腐蚀性能及适当的导电性，可实现有效的压缩封接，因此，一种匹配镍的热膨胀系数的封接玻璃就显得十分有意义。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供了一种可靠的用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器，本发明的低温玻璃的热膨胀系数与镍合金匹配，提高了封接件的稳定性和可靠性；本发明的低温玻璃的化学稳定性高，具有更好的长期可靠性。

本发明的另一目的是提供一种上述用低温玻璃封接的铝合金外壳与镍合金芯柱连接器的制备方法，其用一种玻璃有效实现了铝合金和镍合金的封接，制备连接器的方法不复杂，可靠性高。