一种玻璃-铝封热电池盖板的封接工艺

技术领域

本发明涉及玻璃封接技术领域，具体而言涉及一种玻璃-铝封热电池盖板的封接工艺。

背景技术

热电池已成为现代化武器十分理想的电源，在军事领域发挥着不可替代的作用，主要由电池堆、盖板、壳体、电点火头、保温系统、加热系统构成。当前应用的热电池盖板主要为不锈钢/钛合金-玻璃金属密封组件，而铝合金-玻璃金属密封组件当前并无深入研究。铝合金密度在2.6-2.9g/cm

要想获得密封性能优良的玻璃-金属密封组件，需要玻璃与金属的热膨胀系数匹配。铝封接玻璃密封材料需具备与铝合金相匹配的热膨胀系数、较低的封接温度。磷酸盐低熔封接玻璃具有成本低、环保、流动性好、玻璃化转变温度T

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种玻璃-铝封热电池盖板的封接工艺，通过对玻璃的成分和含量进行调控，得到封接性能优异的封接玻璃，铝合金及铜/铜合金芯柱封接后匹配良好、气密性优良、绝缘电阻达标。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种玻璃-铝封热电池盖板的封接工艺，所述铝封热电池盖板主要包括金属壳体、金属插针和密封材料，所述密封材料为玻璃珠，所述玻璃珠的组分以氧化物为基准按质量百分比计：B

进一步地，所述玻璃珠的制备方法包括以下步骤：

步骤1)配料：按照配比称取原料，将原料置于V型混料机中混合25～40min；

步骤2)熔制：将混合均匀的原料在1000～1300℃下，保温60～180min进行高温熔融，经过水淬后得到玻璃渣；

步骤3)球磨：在行星式球磨机中球磨玻璃渣，加入研磨球，球磨时间为40～70min；球磨后的玻璃粉过筛，取150目筛下的玻璃粉备用；

步骤4)制浆：将150目筛下的玻璃粉充分分散于混合液相中，液相由溶剂、分散剂组成，加入研磨球，球磨50～80min后，得到玻璃浆料；

步骤5)造粒：将玻璃粉浆料通过喷雾造粒塔进行喷雾造粒，得到120～200目之间的造粒粉备用；

步骤6)制坯：通过自动压坯机将造粒粉压制成所需的玻璃坯，在200～330℃下对玻璃坯进行排胶，在350～430℃下对玻璃坯进行玻化，制成致密玻璃珠。

进一步地，步骤3)中，所述球磨过程中，料球比为1～1.2:0.6～0.8。

1.进一步地，步骤4)中，所述玻璃粉、溶剂、分散剂与研磨球的质量比为105～115：72～77：0.8～1.1：162～167。

更进一步地，所述溶剂为丙酮；所述分散剂为有机分散剂；所述研磨球为直径5mm的氧化锆球。

进一步地，所述金属壳体为铝合金，包括4047系铝、6061系铝。

进一步地，所述金属插针为铜及铜合金，包括纯铜、铍铜C17300合金。

进一步地，所述玻璃材料的热膨胀系数为165.3×10

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种玻璃-铝封热电池盖板的封接工艺，采用磷酸盐玻璃封接铝热电池盖板，封接后的综合性能优良，气密性良好，常温气密可达1×10

附图说明

图1为本发明提供的玻璃-铝热电池盖板的封接示意图。

其中，1-玻璃密封材料；2-金属插针；3-金属壳体。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明。但这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1～4

一种玻璃-铝热电池盖板的封接工艺。

步骤(1)按照质量百分比，包含下列组分：B

表1实施例1～4的原料质量百分比。

步骤(2)熔制：将混合均匀的原料在1000～1300℃，保温60～180min进行高温熔融，经过水淬后得到玻璃渣；

步骤(3)球磨：在行星式球磨机中球磨玻璃渣，加入研磨球(料：球＝1:0.8)，球磨时间为40～70min；研磨后的玻璃粉过筛，取150目筛下的玻璃粉备用；

步骤(4)制浆：将150目筛下的玻璃粉充分分散于混合液相中，液相由丙酮、有机分散剂(如聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸丙烯酯)组成，加入研磨球，球磨50～80min后，得到玻璃浆料；所述玻璃粉、溶剂、分散剂与研磨球的质量比为110：75：1.0：165；

步骤(5)造粒：将玻璃粉浆料通过喷雾造粒塔进行喷雾造粒，得到120～200目之间的造粒粉备用；

步骤(6)制坯：通过自动压坯机将造粒粉压制成所需的玻璃坯，在200～330℃下对玻璃坯进行排胶，在350～430℃下对玻璃坯进行玻化，制成致密玻璃珠；

步骤(7)清洗：将金属壳体、玻璃珠、金属插针以及烧结模具表面油污清洗，烘干；

步骤(8)封接：将上述烘干后的金属壳体、玻璃珠、金属插针、烧结模具组装在一起，将组装好的试样置于石墨盒放入管式炉中，并通入高纯氮气，在485～560℃保温15～25min进行封接。

表2实施例1～4中玻璃-铝热电池盖板的测试结果。

综上所述，以上4种实施例中，玻璃材料的热膨胀系数均能满足铝合金-玻璃-铜及铜合金密封组件的性能要求，其中实施例3的热膨胀系数最小，玻璃软化温度最低，封接温度最低，生产过程也符合节能降耗的需求。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。