[其他]一种金属与玻璃封接的氮化硅模具和模具的制造方法

说明书

本发明属于金属与玻璃封接技术领域。

在电子工业技术中金属与玻璃封接工艺传统地采用石墨材料制成的烧接模具。由于石墨质软、抗磨损性差，所以这种模具的使用寿命很短，一个石墨模具只能用三至五次，使得产品的成本较高。另一方面由于石墨的硬度太低，在石墨模具上钻孔，只能钻，不能铰，也不能研磨，又不好测量，加工后的石墨模具精度很低。加工石墨模具时，石墨粉尘严重地污染了环境，有害于工人的身体健康。

氮化硅材料具有耐高温、耐研磨、硬度高、加工精度高、绝缘性好和热膨胀系数低等优点，是代替石墨作为金属与玻璃封接模具的良好材料。但只用氮化硅材料制成的模具在高温时能与玻璃粘接，使这种材料在金属与玻璃封接模具中不能推广应用。

本发明的目的是将采用氮化硅材料制成的模具进行表面处理，解决在高温时氮化硅模具与玻璃粘接的问题，提供一种新的金属与玻璃封接的氮化硅模具和模具的制造方法。

本发明是在由氮化硅材料制成的模具表面均匀地涂一层保护层，再进行固化和碳化处理，使氮化硅模具表面形成一层牢固而緻密的薄膜，达到氮化硅模具与玻璃在高温时不粘接。本方法如下。

1、涂保护层

将沥青或酮树脂均匀地涂在氮化硅材料制成的模具的表面上。

2、固化处理

将涂过沥青或酮树脂的氮化硅膜具放入烘箱内，打开电源，逐渐升温到140℃左右，然后关掉电源让氮化硅模具自然冷却。

3、碳化处理

将固化后的氮化硅模具装入内装有木炭粉的保护盒内，把保护盒放入高温炉，逐渐升温到1000℃左右保持15-20分钟。从炉中取出保护盒，让保护盒自然冷却。冷却后，打开保护盒，取出表面光度的氮化硅模具。

采用本发明制成的氮化硅模具，具有耐高温、抗热震性强、强度高、耐磨性好、精度高、使用寿命长等优点，这种模具的使用寿命在100次以上，大大地降低了产品的成本，解决了环境污染的问题。

发明人曾作过一个实施例。在用氮化硅材料制成的模具外表面均匀地涂上一层酮树脂保护层，放入烘箱内进行固化处理。打开电源，逐渐升温到140℃，关掉电源，让氮化硅模具自然冷却到室内温度。然后进行碳化处理。把经过固化处理过的氮化硅模具放入内装有木炭粉的保护盒内，将保护盒放入高温炉逐渐地加温到1000℃，保持15分钟，把保护盒从炉中取出让其自然冷却。待保护盒冷却后，取出氮化硅模具。