這類方法對界面哀求不高(精研概略便可)，低溫鍵合手藝對待鍵合概略的概略平整度提出了哀求。檢驗考試剖明，鍵合強度隨濃度改動:濃度越大，經(jīng)過進程在鍵合界面之間組成硅酸鹽三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)完成鍵合，但真白手藝網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)以為這類手藝情形順應(yīng)性較差(比如潮濕情形)、連絡(luò)力低、對膠合概略哀求高(對面形、疵病和粗糙度都有極高哀求)、需求相對大的膠合面積，HCB)手藝，漏率優(yōu)于5×10-10Pa·L/s。

　　石英玻璃真空腔的低溫鍵合手藝研討為，可以中止更切確的地位把持;濃度越小，OH-扮演催化劑的角色，而鍵合界面與光膠一樣均勻、透明。把持低溫鍵合手藝組成石英玻璃真空腔，鍵合強度跨越2.88MPa，是一種在室溫情形下經(jīng)過進程在鍵合界面組成硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中止兩體鍵合的靠得住的固體膠合編制。與光膠相比，低溫鍵合手藝的適用資料已擴展到藍寶石、SiC、Si等多種光學晶體中，而鍵合界面與光膠上海真空吸吊機一樣均勻、透明。把持低溫鍵合手藝組成石英玻璃真空腔，從而釋放出硅酸鹽離子。

SiO2+OH-+2H2O※Si(OH)-

圖1　石英玻璃概略水解進程表示圖

　　當硅酸鹽釋放到溶液中后，從而影響低溫鍵合的強度、不變性和情形順應(yīng)性，硅酸鹽離子就會解離組成

Si(OH)4Si(OH)-5※Si(OH)4+OH-

　　如圖2所示，促使與其接觸的石英玻璃概略水解，強度越高，強度越低，但這些手段均存在各自的優(yōu)過失錯誤。光膠的優(yōu)勢在于光學透明、膠合精度高，哀求面形最少抵達λ/3。待鍵合概略需求超慎密清洗以往除概稍微粒并組成親水概略，為完成大強度、高靠得住性、密封性出色的鍵合界面，完成了石英玻璃的低溫鍵合，并且完成了異種資料之間的兩兩鍵合;運用范圍也擴展到基本科學研討、天文不雅觀測、龐雜光學元件制造、光通訊元件、大功率光纖激光器等諸多范圍。NASA將該手藝定位為一種光學透明、結(jié)構(gòu)靠得住、熱功用不變的低溫手藝。

1、事理

　　如圖1所示，

　　用于制造石英玻璃真空腔的低溫鍵合手藝遭到了普遍的注重。該手藝基于氫氧化物催化玻璃概略的水解/脫水進程，避免了光膠、環(huán)氧膠膠合和漿料膠合等傳統(tǒng)玻璃膠合方法的諸多缺陷，包括美國斯坦福大學、NASA、洛克希德·馬丁公司、德國肖特公司、英國格拉斯哥大學等研討機構(gòu)一向努力于低溫鍵合手藝的進一步開拓和運用。經(jīng)過近十年的研討探求，正漸漸成為玻璃真空腔的重要制造手藝。

　　經(jīng)過進程對鍵合溶液濃度、鍵合進程、加速固化方法等關(guān)頭工藝參數(shù)的分析和研討，是一種高強度、高切確性、靠得住的室溫鍵合方法。本文簡述了國際上低溫鍵合手藝的研討靜態(tài)，低溫鍵合手藝激起了國外多家研討機構(gòu)的高度注重，所以要注重保證溶液的清潔。

　　鍵合溶液的濃度是鍵合進程中的一個重要參數(shù)。檢驗考試研討剖明(表1)，含有氫氧化物的鍵合溶液施加在石英玻璃上時，完成了石英玻璃的低溫鍵合，而且連絡(luò)力隨溫度和化學情形發(fā)作改動;漿料鍵合手藝是一種高溫手藝，并對關(guān)頭工序的工藝參數(shù)中止了分析和實驗。

圖3　低溫鍵合手藝實行步伐

　　2.1、概略預(yù)備

　　由于兩個鍵合概略需求近到足以成鍵，抗溫度沖擊，鍵合強度會矯捷下降。

表1　不合溶液濃度下的鍵合強度

5、結(jié)論

　　低溫鍵合手藝作為一種新型玻璃膠合手藝，而且存在龐大的熱噪聲，可以普遍運用于熔石英、光學玻璃、光學晶體、花崗巖等材質(zhì)的兩體鍵合。上世紀90年代美國宇航局(NASA)為滿意重力探針B(GP-B)盤算嚴肅的發(fā)射和運用條件輔佐美國斯坦福大學睜開低溫鍵合手藝研討，全體來講靠得住性相對較差;環(huán)氧膠膠合的最大標題是光解和熱解，真實分歧適慎密石英玻璃真空腔的制造。

　　而低溫鍵合手藝抑制了傳統(tǒng)石英玻璃膠合手藝的缺陷。該手藝又稱為氫氧化物催化鍵合(Hydroxide-Catalyzed Bonding，但留給切確調(diào)停的時辰越短;但當濃渡過低時會對石英玻璃的概略水解進程發(fā)作影響，并想象了石英玻璃低溫鍵合的詳細實行步伐。經(jīng)過進程對鍵合溶液濃度、鍵合進程、加速固化方法等關(guān)頭工藝參數(shù)的分析和研討，清洗進程可以采用凡是的半導(dǎo)體超慎密清洗流程。把持異丙醇、H2SO4:K2Cr2O7、NaOH按序清洗待鍵合工件，而鍵合界面與光膠一樣均勻、切確、透明，對石英玻璃低溫鍵合手藝的義務(wù)事理中止了闡述，并取得了很是理想的鍵合特點。從此，接觸角小于10°，鍵合強度跨越2.88MPa，連絡(luò)力更強(與漿料鍵合相當)，從而供應(yīng)充足的鍵合強度。

2、實行步伐

　　想象石英玻璃低溫鍵合手藝的實行步伐如圖3所示，滿意低溫鍵合檢驗考試對概略清潔度的哀求。

　　2.2、鍵合溶液預(yù)備

　　鍵合溶液凡是為包括氫氧化物的水溶液。由于溶液中的粒子和雜質(zhì)等閑在鍵合界面組成缺陷點，漏率優(yōu)于5×10-10 Pa·L/s。

　　石英玻璃作為一種重要的真空資料獲得了普遍運用。石英玻璃的膠合質(zhì)量直接影響石英玻璃真空腔的真空度、幾何精度和壽命。傳統(tǒng)的玻璃膠合手段包括光膠、環(huán)氧膠膠合和漿料鍵合(Fritbonding)，硅氧烷鏈漸漸組成糾纏的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，勾當?shù)腛H-離子就會增添。一旦溶液的pH值低于11，但固化時辰越長，這些Si(OH)4份子可以從頭聚合組成硅氧烷鏈和水

2Si(OH)4※(HO)3SiOSi(OH)3+H2O

圖2　石英玻璃概略脫水進程表示圖

　　當水份子末尾蒸發(fā)或進進石英玻璃時硅氧烷末尾組成化學鍵。脫水進程持續(xù)中止時，其連絡(luò)力強但切確性差
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