一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺 |
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| 申请号 | CN201710645056.6 | 申请日 | 2017-08-01 | 公开(公告)号 | CN107414228A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
| 申请人 | 合肥利裕泰玻璃制品有限公司; | 发明人 | 武娟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种蓝 宝石 玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤：（1）混料：按照 质量 分数称取45～55％的Bi2O3、15～35％的B2O3、5～15％的Al2O3、2～10％的ZnO和0.5～2％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于40～60℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料；（2）磨抛清洗；（3）涂覆：粘结剂与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待 焊接 面上；（4）固定；（5）焊接。本发明通过在较低的 温度 下对蓝宝石进行连接，构件连接稳固；并且焊接后强度远高于低温胶结的强度，在蓝宝石低温焊接领域已达到标准化，保证了连接的可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺技术领域[0001] 本发明涉及蓝宝石加工技术领域，具体涉及一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺。 背景技术[0002] 蓝宝石是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝。蓝宝石玻璃一般是指人工合成的蓝宝石，与人们通常理解的珠宝-天然蓝宝石有着很大的区别。蓝宝石玻璃有以下特点：硬度为9，较普通玻璃硬度更高；可以通过添加各种化学元素，生成各种颜色；蓝宝石玻璃有很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀，耐高温，导热好，透红外，化学稳定性好。 [0003] 钎焊是蓝宝石的传统连接方法，采用活性高温钎料，如 AgCuTi、CuTi 等，可以实现蓝宝石的连接，制备复杂的蓝宝石构件，然而焊接温度较高，大部分高于800℃，由于高温导致蓝宝石构件的变形较大，在连接过程中容易导致局部应力集中造成构件连接失败。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，通过在较低的温度下对蓝宝石进行连接，玻璃坯料具有较低的熔点，对构件连接稳固；并且焊接后强度远高于低温胶结的强度，在蓝宝石低温焊接领域已达到标准化，保证了连接的可靠性。 [0005] 本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取45～55％的Bi2O3、15～35％的B2O3、5～15％的Al2O3、2～ 10％的ZnO和0.5～2％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于40～60℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料； （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为 0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用； （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.1～0.5倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理10～20min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯60～80份、羧甲基纤维素钠3～6份、丙三醇5～10份、去离子水1～3份； （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用卡具固定，得到待焊连接件； （5）焊接：将待焊连接件放入真空钎焊炉中，以 6～10℃/min 升温至200～220℃并保温20～30min，再以8～15℃/min的速度升温至460～500℃并保温25～40min，最后以4～8℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0006] 优选地，所述步骤（1）按照质量分数称取50％的Bi2O3、30％的B2O3、10％的Al2O3、9％的ZnO和1％的SiO2。 [0007] 优选地，所述蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0008] 优选地，所述步骤（3）涂覆层的厚度为0.2～0.6mm。 [0010] 优选地，所述步骤（4）卡具选自自动卡具或气动卡具。 [0011] 优选地，所述真空钎焊炉的真空度为0.02～0.06MPa。 [0012] 优选地，所述步骤（5）以 8℃/min 升温至210℃并保温22min，再以10℃/min的速度升温至480℃并保温30min。 [0013] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的蓝宝石玻璃构件的加工工艺，通过在较低的温度下对蓝宝石进行连接，玻璃坯料具有较低的熔点，对构件连接稳固；并且焊接后强度远高于低温胶结的强度，在蓝宝石低温焊接领域已达到标准化，保证了连接的可靠性。 具体实施方式[0016] 以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。 [0017] 实施例1一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取50％的Bi2O3、30％的B2O3、10％的Al2O3、9％的ZnO和1％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于50℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料。 [0018] （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用；蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0019] （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.2倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理15min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石，涂覆层的厚度为0.2～0.6mm；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯72份、羧甲基纤维素钠5份、丙三醇8份、去离子水2份。 [0020] （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用自动卡具固定，得到待焊连接件。 [0021] （5）焊接：将待焊连接件放入真空度为0.02～0.06MPa的真空钎焊炉中，以 8℃/min 升温至210℃并保温22min，再以10℃/min的速度升温至480℃并保温30min，最后以4～8℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0022] 实施例2一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取52％的Bi2O3、33％的B2O3、10％的Al2O3、4％的ZnO和1％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于46℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料。 [0023] （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用；蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0024] （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.3倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理12min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石，涂覆层的厚度为0.2～0.6mm；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯68份、羧甲基纤维素钠5份、丙三醇7份、去离子水2份。 [0025] （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用卡具固定，得到待焊连接件。 [0026] （5）焊接：将待焊连接件放入真空度为0.02～0.06MPa的真空钎焊炉中，以 6℃/min 升温至200℃并保温30min，再以12℃/min的速度升温至480℃并保温34min，最后以6℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0027] 实施例3一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取48％的Bi2O3、32％的B2O3、12％的Al2O3、7.5％的ZnO和 0.5％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于60℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料。 [0028] （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用；蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0029] （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.4倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理16min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石，涂覆层的厚度为0.2～0.6mm；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯75份、羧甲基纤维素钠5份、丙三醇6份、去离子水3份。 [0030] （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用卡具固定，得到待焊连接件。 [0031] （5）焊接：将待焊连接件放入真空度为0.02～0.06MPa的真空钎焊炉中，以10℃/min 升温至220℃并保温20min，再以13℃/min的速度升温至480℃并保温35min，最后以4～8℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0032] 实施例4一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取52％的Bi2O3、29％的B2O3、11％的Al2O3、7％的ZnO和1％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于60℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料。 [0033] （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用；蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0034] （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.5倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理20min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石，涂覆层的厚度为0.2～0.6mm；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯80份、羧甲基纤维素钠3份、丙三醇5份、去离子水3份。 [0035] （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用卡具固定，得到待焊连接件。 [0036] （5）焊接：将待焊连接件放入真空度为0.02～0.06MPa的真空钎焊炉中，以10℃/min 升温至210℃并保温20min，再以15℃/min的速度升温至500℃并保温40min，最后以8℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0037] 实施例5一种蓝宝石玻璃构件的加工工艺，包括以下步骤： （1）混料：按照质量分数称取55％的Bi2O3、25％的B2O3、12％的Al2O3、6％的ZnO和2％的SiO2，将Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO和SiO2于55℃混合搅拌均匀得到玻璃坯料。 [0038] （2）磨抛清洗：取两块蓝宝石，将蓝宝石待焊接面用金刚石磨床磨抛至表面粗糙度为0.2～0.8μm，然后用乙醇和丙酮的混合液清洗磨抛后的蓝宝石，置于烘箱中烘干备用；蓝宝石的主要成分为纯度99.5%的单晶α-Al2O3。 [0039] （3）涂覆：称取步骤（1）制备的玻璃坯料质量0.4倍的粘结剂，与玻璃坯料充分搅拌混合；超声处理20min后，涂覆在步骤（2）处理得到的蓝宝石磨抛后的待焊接面上，得到带有涂覆层的蓝宝石，涂覆层的厚度为0.2～0.6mm；所述粘接剂包括如下重量份的原料：氨基丙烯酸酯75份、羧甲基纤维素钠5份、丙三醇8份、去离子水2份。 [0040] （4）固定：将步骤（3）得到的带有涂覆层的蓝宝石的涂覆层面对向接触放置，并用卡具固定，得到待焊连接件。 [0041] （5）焊接：将待焊连接件放入真空度为0.02～0.06MPa的真空钎焊炉中，以 8℃/min 升温至212℃并保温26min，再以15℃/min的速度升温至460℃并保温40min，最后以4～8℃/min 的速度降温至室温，得到焊接后的蓝宝石玻璃构件。 [0042] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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