航天用可伐封接玻璃地研究.pdfVIP

航天用可伐封接玻璃的研究 方之耀金璐 中国科学院上海砖酸盐研究所，上海200050 引 言 火箭和卜星使用的密封连接器要求它的绝缘封接玻璃具右良好的【U绝缘忡能。r岛频下使用的连接器则对封 接玻璃的介电性能响较高受求，即介f乜常数与介质损耗要辟n，能低。州时，要求封接玻璃能耐高能射线(Y射 线、【b于、质了2j中予)的辐照。I六I晰封连接器所用的会属足a，伐台金(一种铁宰『|。镍合会)，所以还璺求封接玻 璃tIoJf戈合台封接气龠性好，封接强度商。 前苏联牌0为zc一5、zc一8可伐封接玻璃(周内牌0为DM一305和DM 308日J．伐封接玻璃)。{：述玻璃的介fb悱能决 定它们4i适宜北高频下使用。另外，这些町伐封接破蛸的耐高能射线鞘照性能亦尤撤导。为此，需蛰研究一种新 型的n『{E封接玻璃，应用于火箭和H星用密封连接}}{；。 二 新型可伐封接玻璃的设计 一种新型封接玻璃的研制要考虑玻璃的热膨胀系数、软化温度、化学稳定性和机械强度这些皋奉件能。* 外迁蔓根据jC应用场合从使用角度对玻璃提Ⅱj某地件能要求．如IU绝缘性能、介lU忡能、抗鞘照性能等．这衅也 是订-设汁封接玻璃组成时必须加蛆考虑的¨题。 火箭、Ji星用密封连接器篮求刳接玻璃具有低介lU常数和低介质损耗，要求JE介lU常数等十或小十4，介 质损耗辟aJ能小。这些介电陛能要求仅次于玻璃中介lU性能最好的Ⅱ英玻峭的介lU性能。所以说，新型。，伐封接 玻璃的介}乜忭能(介电常数、介质损耗)足该玻璃的街多性能中的主要矛盾所以．应在玻璃组成设汁时首萤考虑， 旧时还要兼顾玻璃的其它性能。 对封接玻璃A密封连接器中所受的J衄力分析，为啦计玻璃的热膨胀系数提供r依据。对十崭封i左接措类型 的封接件，它的截面a，用图l表4i。、与玻璃‘Jan毫托高温下熔封时．玻璃处十流动状态，所以玻璃内小存n任何 心力。肖玻璃冷却通过它的退火温度范Ⅲ时，只要冷却速度L匕较馒，玻峭中的应力，能为粘滞流功所消除，H足 任退火温度以下，由于玻璃与金属的膨胀系数小匹配，玻璃就受到应，J。。，伐合会的热膨胀系数为49～joxlO‘， ℃。倘若町伐台金的热膨服系数人于设计的封接玻璃的热膨胀系数，玻璃所受的应力晴扰为： (1)玻璃／町伐插针界面处的玻璃受有三种应力：(a)轴向的压应力；(b)周向(切向)的H{心』J；(c)行向报庸力。 7 。J伐捕针 航灭用。 幽l律：封i芏接器械血水意[箜l qJ伐外1糊 (2)玻璃／。r伐外嘲界面处玻璃也受三种应力：(a)轴向J托威力：(b)州向(切向)地应力：(c)径向舡威力。 玻璃足典型的脆性材料，。}；=：的特点是能承受很大的胝应力，但常为报戍力所破坏。 从以I心力分析，玻璃 ／口『伐外嘲界面处的玻璃除受径向张心』J外．轴向和切向均为胍埘力。由十a，伐外}卷l产生的槿向胜心力足作用十 整个玻璃，所以，它能部份补偿插针附近玻璃所受的径向张成力．据此分析．封接玻璃的热膨胀系数L匕町伐台金 小．从封接角度看，也是台理的。如果选择好玻璃的热膨胀系数，能确保该玻璃的封接彤成所谓的“胜缩封接”． 这对十该玻璃的强度和它与ar伐台金的封接都1分有益。 综含i。述啦汁考患，设计r具有比田内外同类af伐封接玻璃具有史优异的介1U件能．耐辐照的航天用一J伐 封接玻硝。 三玻璃的性能 玻璃的主要降能列十表l 表l航天用町伐封接玻璃的土受性能 cm) 介【U性能10兆、20℃ 体积电5且率(O 热膨胀系数 T^㈣