I. 引言
B. 玻璃-金属粘接概述：
玻璃-金属粘接是一种关键技术，用于在受控条件下将玻璃和金属组件连接，从而形成密封。该粘接过程通过加热玻璃和金属部件至高温，使玻璃软化，并在冷却时与金属基材形成紧密的结合。根据具体应用要求，采用不同的连接方法，如钎焊、焊接、胶合和粘接等。玻璃-金属密封具有出色的可靠性、机械强度以及抗热和机械应力的能力，适用于要求苛刻的环境。
C. 密封制造过程的重要性：
制造过程在生产玻璃-金属密封中的作用至关重要，确保密封的质量、可靠性和性能。玻璃的熔化、成型以及金属连接技术（如钎焊和焊接）的精确控制对于实现无泄漏密封和维持封闭系统的完整性至关重要。质量控制措施，包括检查、测试和验证，对于验证密封的尺寸精度、材料兼容性和密封性至关重要。谨慎选择和优化制造过程，对于满足多种行业和应用中玻璃-金属密封的严格要求至关重要。
II. 玻璃熔化和成型技术
A. 玻璃成分和性质：
用于密封应用的玻璃通常由二氧化硅（SiO₂）为主要成分，加入各种添加剂以改善其性能。常用的玻璃类型包括高硼硅玻璃和钠钙玻璃，它们具有良好的热性能、化学耐受性以及与金属基材的兼容性。高硼硅玻璃含有三氧化二硼（B₂O₃），具有较低的热膨胀系数，适用于要求抗热冲击的应用。而钠钙玻璃则成本较低，具有良好的光学清晰度和可加工性。
B. 玻璃熔化过程：
玻璃熔化是生产玻璃-金属密封的第一步，通过将原材料加热至高温以形成熔融玻璃批次。常见的玻璃熔化技术包括：
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锅炉炉：在这种传统方法中，原材料在陶瓷锅或坩埚中加热，通过直接火焰或电阻加热进行熔化。
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池炉：大规模生产采用池炉，在池炉中连续喂入原材料，熔融玻璃被抽出进行后续加工。
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电熔：电熔方法通过电阻或感应加热将玻璃原料加热，提供精确的温控和能效。
C. 玻璃成型技术：
压制、吹制和模具成型：熔融玻璃成型为所需形状，常见的技术包括：
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压制：将熔融玻璃施加机械压力，填入模具中，形成精确的形状，表面光滑。该方法常用于制造复杂设计或精密公差的玻璃部件。
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吹制：熔融玻璃通过吹管收集，并通过吹气进入模具腔体中，形成空心玻璃制品，常用于生产瓶子、药瓶和灯泡。
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模具成型：将熔融玻璃倒入模具中并冷却，形成模具的形状。模具成型技术包括重力铸造、离心铸造和注射成型，各具不同的生产速度、形状复杂性和材料利用优势。
这些玻璃熔化和成型技术对于生产具有精确尺寸、一致质量以及适合密封应用所需的最佳性能的玻璃组件至关重要。选择何种技术取决于诸如所需形状、复杂性、生产量和成本等因素。
III. 金属连接技术在密封中的应用
A. 钎焊：原理与工艺：
钎焊是一种金属连接工艺，用于在玻璃-金属密封中创造牢固、耐用的连接。钎焊的原理是将基材加热并熔化具有较低熔点的填充金属，填充金属通过毛细作用流入接缝。冷却时，填充金属固化，形成基材间的冶金结合。钎焊的关键要素包括：
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填充金属选择：填充金属应具有良好的润湿性和毛细作用特性，并且与基材相容。常用的钎焊填充金属包括基于银、铜和镍的合金。
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加热方式：钎焊通常使用火焰加热、电感加热或炉内加热，具体选择取决于组件的大小、复杂性和生产要求。
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助焊剂应用：钎焊过程中常用助焊剂去除氧化物、促进润湿和填充金属流动。助焊剂的选择取决于基材和钎焊条件。
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受控气氛：在某些情况下，钎焊是在受控气氛下进行的（如真空或惰性气体环境），以防止氧化，确保连接表面的清洁。
B. 焊接：技术与应用：
焊接是另一种金属连接技术，主要用于要求高强度接头的应用，虽然在玻璃-金属密封中较少使用。焊接的关键要素包括：
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焊接方法：常见的焊接方法包括TIG（钨惰性气体）焊接、MIG（金属惰性气体）焊接、激光焊接和电子束焊接。
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基材准备：为了获得高质量的焊接，必须对基材进行充分准备，如清洁、脱脂和去除表面污染物，确保良好的融合和冶金结合。
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热输入控制：焊接过程中，需精确控制焊接参数，如热输入、焊接速度和保护气体成分，以避免变形、过热并确保焊接接头的完整性。
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焊后处理：根据应用需要，焊接后可能会进行应力消除、退火和表面处理等操作，以改善焊接接头的机械性能和抗腐蚀性能。
IV. 制造中的精密度和质量控制
A. 玻璃-金属密封中的精密度重要性：
精密度在玻璃-金属密封过程中起着至关重要的作用，以确保密封的完整性、可靠性和性能。精密度的关键方面包括：
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尺寸精度：精确控制尺寸、公差和表面光洁度对于确保玻璃和金属组件的良好配合和对接至关重要，最大程度减少应力集中并确保密封接口的均匀接触。
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材料兼容性：精确选择和表征材料对于确保玻璃和金属组件之间的兼容性至关重要，防止化学反应、界面缺陷和长期性能下降。
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过程控制：对制造过程中的参数（如温度、压力、加热冷却速率、工艺时间等）的精确控制对于实现最佳粘接、均匀微观结构和最小的残余应力至关重要。
B. 玻璃-金属密封中的质量控制措施：
质量控制措施贯穿整个玻璃-金属密封的制造过程，用于验证密封组件的尺寸精度、材料完整性和密封性。质量控制措施包括：
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原材料检查：对原材料（包括玻璃、金属和填充材料）进行严格检查，确保其符合规格、材料性能和可追溯性要求。
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过程监控：对玻璃熔化、成型、金属连接和热处理等制造过程进行持续监控和控制，确保一致性、可重复性和设计规格的符合性。
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目视检查：对成品组件进行目视检查，发现表面缺陷、瑕疵和不规则性，以确保密封的完整性和功能。
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无损检测（NDT）：采用X射线摄影、超声检测、染色渗透检查和涡流检测等无损检测技术，发现密封组件内部的缺陷、空洞、裂缝和孔隙，避免造成损坏。
C. 泄漏测试与检查技术：
泄漏测试和检查技术用于验证玻璃-金属密封的密封性和完整性，确保其符合性能要求。常见的泄漏测试与检查技术包括：
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氦气泄漏测试：氦气泄漏测试是一种敏感且广泛应用的方法，通过用氦气加压封闭组件，并使用质谱仪或泄漏检测仪测量泄漏率，检测极微小的泄漏。
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大漏测试：如压力衰减测试、气泡泄漏测试和染色渗透测试等方法，用于检测密封组件中的大漏或重大缺陷。
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光学检查：光学检查技术，如显微镜检查、内窥镜和管窥镜，用于目视检查封闭组件的内外表面，发现可能影响密封性的缺陷、不规则性和污染物。