在测量中看到，当焊料脱焊时，封接瓷环不发生变形，两表差值不随温度变化，因封接应 力引起的瓷环开裂<由一个千分表跳动看出>，无论是加热或降温过程都发生在合金的居里 温度附近，因此，在考虑选材时，对于难封接器件及低膨胀系数的陶瓷，为防止开裂，应选 用居里点比较高的合金，或无氧铜、纯铌作封接金属材料，而一般情况下，应适当选用低膨 胀系数的合金，以尽可能降低室温应力。 无氧铜封接降温时一曲线6”、7，应力不是均匀增长，在曲线上出现水平线段，甚至 曾出现随着降温在高温时便产生应力减小现象，其变形量一温度关系曲线比较平缓，没有 4J29等合金的明显的应变峰值，并且其最大变形值比F-Ni-Co合金低40%，铜的弹性极限 比Ag~Cu焊料低，其低应力的原因主要是它本身塑性变形的结果，焊缝的变形量可能比较 小，从应力角度看，这对于封接气密性是有利的。 表3综合列出了用热膨胀法测量的瓷环的高温变形和室温变形，根据这些数值计算出了 应力值。计算过程如下。 从实验原理知道，测量出的瓷环变形量是应力引起的瓷环直径变化，除以瓷环在对应温 度的直径一原始直径加上不受力部位的膨胀量，为瓷环的园周应变ε，应变方向与园周应 力口。方向一致，适用虎克定律：口g=一E,“-”号表示为压缩应力，以σ。表示瓷环园 周均匀分布的外力p〔4)为p=g。8k,由p可得弯曲应力0M,径向应力·，得瓷环的三个 kR 主应力表达式为： Ga=-Eeo Go 0r=kR…（2) 30g OM=8KkR 式中：6x-瓷环厚度 R一瓷环外半径 k一一瓷环形状系数 k=31-μ2)~0.153 √8kR μ一一泊松比 上述计算公式假定了封接金属刚性为∞，适于4J29和4J33合金封接试样，无氧铜的弯曲 刚性在0和∞之间，忽略瓷环转角对瓷环封接面位移的影响，可近似地利用公式(2)，由园周 应力算出最大的主应力0M。设陶瓷的μ=0.2，E室巡=25000公斤/毫米2，E400°c=24000公 斤/毫米2，所计算出的瓷环外表面的弯曲应力σM如表3。 图7是封接瓷环受力部位和封接金属膨胀曲线比较，是用同一试样两次测量结果，该试 样用4J33合金封接，图7中曲线2、及2'相应于图6中的曲线5及5'，曲线1及1'可看作 温度座标，再把试样封接金属和瓷环自由端支撑在石英垫板上，并用一个干分表支撑在金属 上进行测量，可得到封接金属和瓷环不受力部位的膨胀和收缩差值，因为不受力部位的膨胀 受封接金属的影响，所得差值偏低，因此，以曲线1及1'的各点温度为两次测量的自变 量，对应差值为因变量，作出曲线1、2、3及1、2'、3'。 67在测 量 中看 到 , 当焊料脱焊时 , 封接 瓷环不发生变 形 , 两 表 差值 不 随温 度变化 , 因 封接应 力引起 的 瓷环开 裂 < 由一 个千分表跳 动看 出 > , 无 论是加 热 或降 温过 程都发生 在合金 的居 里 温度附 近 , 因 此 , 在考虑选材 时 , 对于难封接 器件及低 膨胀 系数 的陶 瓷 , 为防止 开裂 , 应 选 用居 里 点 比较高 的合 金 , 或无 氧铜 、 纯 锯作封接金 属材料, 而一般情况下 , 应 适 当选 用低彬 胀系数 的合 金 , 以 尽可 能降低 室温应 力 。 无氧铜 封接降温时一曲}线 6 ’ 、 ’7 , 应 力不 是均 匀增长 , 在曲线 上 出现水平 线段 , 甚至 曾出现随着 降温 在高 温 时 便产 生应 力减小 现象 , 其变 形最 一温度 关系曲线 比较 平 缓 , 没有 4 J 2 9等合金 的 明显的应 变峰值 , 并且其 最 大变 形 值 比 F e 一 N 卜C 。 合 金低 40 % , 铜 的弹性极限 比 A g一 C u 焊料低 , 其低 应 力的 原因主要 是它本 身塑性变形 的结 果 , 焊缝的变形最 可 能 比较 小 , 从应 力角度 看 , 这 对于封接气 密性是 有利的 。 表 3 综 合列 出了用 热膨 胀 法测 量 的瓷环 的高温变 形和 室温变 形 , 根据这些数值 计算出了 应 力值 。 计 算过程如下 。 从实验 原理 知道 , 测 量 出的瓷环 变形量是应 力引起的瓷环直 径变化 , 除 以 瓷环 在对应温 度的直 径 — 原始 直径加 上不受力部位 的膨胀量 , 为瓷环的园周应变 。 , , 应 变方向与园周 应 力 a 。 方 向一 致 , 适用虎克定律 : a , 二 一 E : 0 , “ 一 ” 号表 示为压缩应力 , 以 。 , 表示瓷环 园 周 均匀分布 的外 力 p 〔4〕为 p = 主 应力表 达式 为 : 旦卫鱼互 , 由 p 可得弯曲应 力。 、 , 径向 应 力 。 : , 得瓷环 的三个 k R 0 。 = 一 E o e 。 【 = 器 ” 一 ( 2 ) 3 a e O M = 乙K 一 k 1 R 式 中 : 6 K 一瓷 环 厚 度 R — 瓷环外半径 k - 一 瓷环形状 系数 k 另二旦互牛卿一。 . ; 5 3 亿 6 K R 卜 — 泊松 比 上述计 算公 式假定 了封接 金属 刚 性为 o , 适 于 4 J 2 9和 4 J 3 3合 金封接试样 , 无氧铜 的弯曲 刚性 在 0和 o0 之 间 , 忽 略瓷 环 转角对 瓷环封接面 位 移 的影响 , 可近似 地利 用 公式 ( 2 ) , 由园周 应 力算出最 大的主应 力 u M 。 设陶 瓷 的 协 = 。 . 2 , E 室温 二 2 5 0。。公 斤 /毫米 : , E ` 。 。 。 C = 2 4 0。。公 斤 / 毫米 2 , 所 计 算出 的瓷环外表面 的弯 曲应 力。 M如表 3 。 图 7 是封接 瓷 环受 力部位 和封 接 金 属膨胀 曲线 比较 , 是 用同一 试样两 次测 t 结果 , 该 试 样 用 4 J 3 3 合金封 接 , 图 7 中 曲线 2 、 及 2 ’ 相应 于 图 6 中的曲线 5 及 5 ` , 曲 线 1 及 1产 可 看作 温 度座 标 , 再把试 样封 接 金 属和 瓷环 自由端 支撑 在石 英垫 板上 , 并用一个千 分表 支排在 金属 上 进行 测 量 , ’ 可得到封接 金 属和 瓷环不 受 力部位 的膨 胀 和收缩差 值 , 因为不受 力部位 的 膨胀 受 封接 金属 的影 响 , 所得 差值 偏 低 , 因此 , 以 曲线 1 及 1 ` 的 各点温度 为两 次测 最 的 自变 量 , 对 应 差值 为 因变 量 , 作 出曲线 1 、 2 、 3 及 1 、 2 护、 3 `