[发明专利]Al2O3陶瓷基钼金属硅化片层状结构

说明书

技术领域：

本发明涉及陶瓷基钼金属硅化片层状结构，用于高温电真空气器件的密封及温控组件。

背景技术：

金属钼熔点可达1850℃，一些高温电真空仪表设备如电子显微镜，电子束光刻设备等，多要用到氧化铝陶瓷基钼金属片作为密封及温控组件，由于该组件需要不断处于高温高真空与常温常压持续交替的恶劣环境中，其冷热交替迅速，且冷却时处于断续空气氧化气氛中，氧化铝陶瓷基片上的钼部分被氧化为MoO₂，然后钼片上出现微小针孔，氧气从针孔处渗入，扩散到钼与氧化铝的结合界面，拆开-Al-O-Mo-或O-Mo-Al-O-键，各自形成-Al-O-和-O-Mo-键，使钼层与陶瓷层结合界面分裂，钼层从陶瓷基上鼓泡或粉状脱落，从而影响元器件寿命。

发明内容：

为解决上述钼层与Al₂O₃陶瓷基层容易发生界面氧化剥离问题，现提出一种Al₂O₃陶瓷基钼金属硅化片层结构，其主要实现方法是这样的：在氧化铝陶瓷基片上设置一层硅层，钼层可以以延展或微粉粘贴印刷的方法在陶瓷基片上成形，硅层以超微粉碎下的粉状设置于钼层之下，陶瓷基层之上，然后将覆盖钼层与硅粉层的陶瓷基片在氧化气氛的条件下熔融成形，从而形成以下界面结构：首先是钼层，可以在高温真空电子元器件中起到导电或温控的作用，钼层下为硅层，在熔融的过程中，硅层与钼层形成MoSi₂结合键，与氧化铝层形成-O-Si-O-Al-O-结合键，这样当氧气侵入结合面时，Si在Mo的表面形成SiO₂层，阻止氧的进一步入侵，从而保护了钼与陶瓷基的结合界面，同时-Si-O-Al-O-键也非常牢固，能进一步保护结合界面。

本发明的优势在于：大大提高了陶瓷基钼片的使用寿命，以电子显微镜相关部件为例，约可提高寿命2-3倍。

附图说明：

附图1是本发明结构原理图，其中：(1)钼层，(2)硅层，(3)Al₂O₃陶瓷基层。

具体实施方式：

如附图1所示，钼层(1)下设硅层(2)，硅层(2)附着于Al₂O₃陶瓷基层(3)上，所述硅层(2)能起到钼层(1)与Al₂O₃陶瓷基层(3)之间的偶联作用，所述硅层(2)硅元素纯度应在99％以上，这样当氧气侵入结合面时，硅层(2)中的硅能在氧气侵入点形成SiO₂层，阻止氧的进一步入侵。