Qu'est-ce qu'un joint verre sur métal?
Un joint verre sur métal est un moyen de protéger les composants électriques en les scellant à l'intérieur de verre et de métal. Il existe deux types de joints verre sur métal. Les joints appariés utilisent des variétés de verre et de métal ayant des propriétés de dilatation thermique similaires, tandis que les joints à compression utilisent des matériaux réagissant différemment à la chaleur. La technique verre sur métal est souvent utilisée dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'armée, où l'électronique doit fonctionner dans des conditions environnementales difficiles.
Un joint verre sur métal a pour objectif de créer un joint hermétique ou hermétique autour des composants électroniques. Ceci est accompli en plaçant l'électronique à l'intérieur d'un composant en verre entouré d'une pièce en métal. Le verre est formé par frittage. Le frittage est un processus consistant à créer une masse solide à partir d'éléments en poudre ou broyés en chauffant le matériau juste en dessous de son point de fusion, puis en appliquant une pression pour façonner le matériau. Cela donne un produit final pur et uniforme.
Un joint verre-métal adapté est composé de matériaux choisis pour leurs coefficients de dilatation thermique similaires. Le coefficient de dilatation thermique d'un matériau est une valeur qui peut être insérée dans une formule pour déterminer le degré d'expansion d'un matériau pour chaque degré d'augmentation de la température. L'utilisation de matériaux assortis signifie que le verre et le métal vont se dilater et se contracter au même rythme avec la chaleur et le froid. Cela garantit que le joint verre-métal ne se brisera pas lorsqu'il est utilisé dans les conditions les plus extrêmes.
Les joints correspondants sont souvent fabriqués à l'aide de boîtiers et de broches en kovar (KV). Le kovar est un alliage de fer, de nickel et de cobalt. Il est idéal car son coefficient de dilatation thermique est similaire à celui du verre dans une large plage de températures. La partie en verre du joint apparié verre sur métal est réalisée à partir de verre au borosilicate, un verre à base de silice et d’oxyde de bore. Des joints appariés peuvent être créés dans presque toutes les formes.
Les joints à compression utilisent un matériau de boîtier dont le coefficient de dilatation thermique est supérieur à celui du verre. Le logement se contracte autour du verre à mesure qu'il se solidifie. Il existe trois types de joints de compression: les joints de compression en acier et en acier inoxydable, les joints de compression en fer et les joints de compression en alliage numéro 42. L'alliage numéro 42 est un alliage de nickel et de petites quantités d'autres matériaux. Le verre dans un joint de compression est généralement un alcali de baryum et les broches sont en nickel ou en fer.