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原文传递 ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法

专利名称：	ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法
摘要：	本发明提供了一种ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，该封接方法包括以下步骤：S1.制备玻璃坯体；S2.对金属法兰进行预氧化；以及S3.通过所述玻璃坯体将所述ZrO2基氧敏感元件封接至所述金属法兰，其中，所述玻璃坯体、所述金属法兰和所述ZrO2基氧敏感元件具有相近的热膨胀系数。根据本发明的封接方法，通过尽量缩小ZrO2基氧敏感元件、金属法兰以及玻璃坯体之间的热膨胀系数差别，使得封接件的三种材料在温度变化的情况下具有基本相近的变形，由此避免了封接或使用过程中由于变形量的差别较大而引起玻璃体开裂或ZrO2基氧敏感元件断裂的现象，从而大大提高了封接的成品率和延长了封接件的使用寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国原子能科学研究院
发明人：	向蓝翔;贾铁军;张谦;李重;邵长贵;黄继东;高会玲;丛中斗;韩月奇;尹卫;王维华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910807272.5
公开号：	CN110398525A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	张成新
分类号：	G01N27/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	102413 北京市房山区新镇三强路1号院
主权项：	1.一种ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，所述封接方法包括以下步骤： S1.制备玻璃坯体； S2.对金属法兰进行预氧化；以及 S3.通过所述玻璃坯体将所述ZrO2基氧敏感元件封接至所述金属法兰，其中，所述玻璃坯体、所述金属法兰和所述ZrO2基氧敏感元件具有相近的热膨胀系数。 2.根据权利要求1所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S1包括：按重量比分别为65％-80％的玻璃粉料、5％-10％的粘结剂、5％-10％的增塑剂、10％-15％的溶剂的配比关系进行玻璃坯体原料的混合，并对混合后的原料进行球磨处理，压制成玻璃坯体。 3.根据权利要求2所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，所述粘结剂包括环氧树脂，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二甲酯，所述溶剂包括乙醇。 4.根据权利要求1所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S2包括：在空气中，将所述金属法兰置于300℃-600℃的马弗炉中进行预氧化处理。 5.根据权利要求1所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S3包括： S31.将所述金属法兰、玻璃坯件及ZrO2基氧敏感元件按顺序固定放入高温气氛炉中； S32.对所述高温气氛炉进行气密性检查； S33.排除所述高温气氛炉中的氧气；以及 S34.对所述高温气氛炉进行加热并冷却至室温。 6.根据权利要求5所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S32包括对所述高温气氛炉进行抽真空处理，并检查所述高温气氛炉的气密性。 7.根据权利要求5所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S33包括向所述高温气氛炉中通入高纯氮气，开启所述高温气氛炉的出气口，清洗所述高温气氛炉一定时间，关闭所述气氛炉的出气口，当所述高温气氛炉内的压强达到0.01MPa-0.03MPa时停止或减小通入氮气，并保持所述压强。 8.根据权利要求5所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S34包括将所述高温气氛炉加热至1020℃，并在1020℃保温20min-30min，在加热至300℃-400℃时通入氮气，打开所述高温气氛炉的出气口，保持所述高温气氛炉中的压强为0.04MPa-0.06MPa，并且在冷却至300℃-400℃时停止通入氮气，关闭所述出气口。 9.根据权利要求8所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，将所述高温气氛炉加热至1020℃的过程包括：以2℃/min-5℃/min的升温速率加热至300℃；以4℃/min-6℃/min的升温速度加热至900℃；以及以8℃/min-10℃/min的升温速率加热至1020℃。 10.根据权利要求8所述的ZrO2基氧敏感元件与金属法兰的封接方法，其特征在于，步骤S34还包括将以2℃/min-5℃/min的降温速率使所述高温气氛炉的温度降至600℃，然后自然冷却至室温。
所属类别：	发明专利