Što je brtva od stakla do metala?

Brtva od stakla do metala način je zaštite električnih komponenti brtvljenjem unutar stakla i metala. Postoje dvije vrste brtvi od stakla do metala. Usklađene brtve koriste različite vrste stakla i metala koje imaju slična svojstva toplinskog širenja, dok kompresione brtve koriste materijale koji različito reagiraju na toplinu. Tehnika brtvljenja stakla na metal često se koristi u zrakoplovnom i vojnom sektoru, gdje elektronika mora raditi u teškim uvjetima okoliša.

Svrha brtve staklo-metal je stvoriti nepropusnu ili hermetičku brtvu oko elektroničkih komponenti. To se postiže postavljanjem elektronike unutar staklene komponente koja je okružena metalnim dijelom. Staklo se formira sinteriranjem. Sinteriranje je proces stvaranja čvrste mase od praškastih ili zgnječenih elemenata zagrijavanjem materijala malo ispod njegove točke taljenja, a zatim primjenom pritiska za oblikovanje materijala. To rezultira čistim, ujednačenim konačnim proizvodom.

Odgovarajuća brtva staklo-metal izrađena je od materijala koji su odabrani zbog sličnih koeficijenata toplinskog širenja. Koeficijent toplinskog širenja materijala vrijednost je koja se može uključiti u formulu kako bi se saznalo koliko će se materijal proširiti za svaki stupanj povećanja temperature. Korištenje odgovarajućih materijala znači da će se i staklo i metal širiti i skupljati istom brzinom s toplinom i hladnoćom. To osigurava da se brtva od stakla do metala neće slomiti kada se koristi u najekstremnijim uvjetima.

Odgovarajuće brtve često se izrađuju pomoću kućišta i klinova kovar (KV). Kovar je legura od željeza, nikla i kobalta. Idealan je jer ima koeficijent toplinskog širenja koji je sličan staklu u širokom rasponu temperatura. Stakleni dio spojene brtve staklo-metal izrađen je od borosilikatnog stakla, stakla od silicija i borovog oksida. Usklađene brtve mogu se izraditi u gotovo bilo kojem obliku.

Kompresijske brtve koriste materijal kućišta koji ima koeficijent toplinskog širenja veći od koeficijenta toplinskog širenja stakla. Kućište se skuplja oko stakla dok se skrući. Postoje tri vrste kompresijskih brtvi: kompresione brtve od čelika i nehrđajućeg čelika, kompresione brtve od željeza i brtve od legure broj 42. Legura broj 42 je legura izrađena od nikla i malih količina drugih materijala. Staklo u kompresijskoj brtvi obično je barijeva lužina, a igle su izrađene od nikla ili željeza.