4J06 软玻璃封接：居里点 270℃ 与氧化膜的配合

4J06 是铁镍铬系玻璃封接合金，在 20℃ 至 400℃ 范围内与软玻璃的膨胀接近，封接成败取决于氧化膜的成分而不是单看膨胀系数。密度 8.15 g/cm³，熔化温度约 1430℃，热导率 13.4 W/（m·℃），电阻率 0.92 μΩ·m，比热容约 504 J/（kg·℃），居里点 270℃。

含铬带来的致密氧化膜

与不含铬的 4J29、4J47 不同，4J06 含铬，氧化处理后表面生成致密、与基体结合牢固的氧化膜。这层膜以铬的氧化物为主，与软玻璃的浸润性好，是它能做软玻璃封接的原因。铬的另一个作用是提高耐蚀性，封接件在潮湿环境中不易锈蚀。

居里点 270℃ 的意义

居里点 270℃ 意味着在这温度以上材料由铁磁变为顺磁，热膨胀曲线在此处出现拐点。软玻璃的封接温度在 400℃ 以上，封接后的冷却要经过 270℃，膨胀行为的改变会影响界面应力。设计封接件的冷却曲线时，要把 270℃ 作为一个节点，不能一条直线冷到底。

氧化处理的窗口

氧化在湿氢或空气中进行，温度与时间决定膜厚。温度偏低，膜薄且不连续，玻璃浸润不足；温度偏高，膜厚且疏松，封接时在玻璃里形成气泡。氧化膜的厚度通常控制在微米级，用称重法或金相测。氧化的气氛露点要控住，露点高，膜中含氢氧化物，封接后起泡。

膨胀匹配的算法

20℃ 至 400℃ 的平均膨胀系数要与软玻璃对应。匹配的目标是让金属在冷却后处于受压、玻璃处于受拉或微压的状态。金属的膨胀略高于玻璃，冷却后玻璃受压，抗裂能力好；金属的膨胀低于玻璃，玻璃受拉，容易开裂。所以选材时宁可选膨胀略高的一档，不要选低的。

封接件的结构

封接件的结构与应力分布关系很大。薄壁管与细引线的应力小，厚壁与大直径封接的应力大，需要更精确的匹配。封接面的边缘是应力集中处，设计上应避免尖角，用圆角过渡。多条引线同时封接时，引线间距要保证玻璃能充分流动，间距过小会形成未熔合。

电镀与后处理

封接后的件常需要电镀，镀前处理中的酸洗会腐蚀玻璃，酸洗时间要控住。镀层在玻璃与金属的界面处容易起皮，原因是界面应力与镀液残留。要求高的件在封接后做一次低温烘烤，把界面吸附的水分赶走再电镀。

玻璃与金属的应力判断

封接后的应力用偏光仪看，玻璃内的应力呈彩色条纹，条纹越密应力越大。判据是界面附近的应力方向：玻璃受压是安全的，受拉则有开裂风险。应力过大的件可以做退火，温度取玻璃的退火点以下，缓慢冷却；退火不能消除金属侧的残余应力，只能调整玻璃侧的分布。批量生产时应当按批抽检偏光，而不是等泄漏后再查。

到货验收

到货验四项：成分（铬必测）、膨胀系数（注明温区）、居里点、以及尺寸与表面。居里点用热磁分析或膨胀曲线拐点判定。牌号与成分体系按 GB/T 15018 归口，技术条件按与合同约定，封接件的泄漏率按氦质谱检漏判，气密不合格的件不能返修，只能报废。

上海熔恒特种合金有限公司可供应 4J06 丝材、带材与棒材，常备规格支持零切下料与定尺加工，质保书与炉批号随货，支持第三方复检。熔恒按膨胀系数与居里点分档交货并附实测数据，需要先做氧化与封接验证的批次，常规牌号支持拿样。