¿Qué es un sello de vidrio a metal?
Un sello de vidrio a metal es una forma de proteger los componentes eléctricos al sellarlos dentro del vidrio y el metal. Hay dos tipos de sellos de vidrio a metal. Los sellos combinados usan variedades de vidrio y metal que tienen propiedades de expansión térmica similares, mientras que los sellos de compresión usan materiales que responden al calor de manera diferente. La técnica de sellado de vidrio a metal se usa a menudo en los sectores aeroespacial y militar, donde la electrónica debe funcionar en condiciones ambientales adversas.
El propósito de un sello de vidrio a metal es crear un sello hermético o hermético alrededor de los componentes electrónicos. Esto se logra colocando la electrónica dentro de un componente de vidrio que está rodeado por una parte metálica. El vidrio se forma mediante sinterización. La sinterización es un proceso de creación de una masa sólida a partir de elementos pulverizados o triturados calentando el material justo debajo de su punto de fusión y luego aplicando presión para dar forma al material. Esto da como resultado un producto final puro y uniforme.
Un sello de vidrio a metal combinado está hecho de materiales elegidos por sus coeficientes de expansión térmica similares. El coeficiente de expansión térmica de un material es un valor que se puede conectar a una fórmula para averiguar cuánto se expandirá un material por cada grado de aumento de temperatura. El uso de materiales coincidentes significa que tanto el vidrio como el metal se expandirán y contraerán al mismo ritmo con calor y frío. Esto asegura que el sello de vidrio a metal no se rompa cuando se usa en las condiciones más extremas.
Los sellos coincidentes a menudo se hacen usando carcasas y pasadores kovar (KV). Kovar es una aleación hecha de hierro, níquel y cobalto. Es ideal porque tiene un coeficiente de expansión térmica que es similar al vidrio en un amplio rango de temperaturas. La parte de vidrio del sello combinado de vidrio a metal se hace con vidrio de borosilicato, un vidrio hecho de sílice y óxido de boro. Los sellos combinados se pueden crear en casi cualquier forma.
Los sellos de compresión usan un material de carcasa que tiene un coeficiente de expansión térmica que es más alto que el del vidrio. La carcasa se contrae alrededor del vidrio a medida que se solidifica. Hay tres tipos de sellos de compresión: sellos de compresión de acero y acero inoxidable, sellos de compresión de hierro y sellos de compresión de aleación número 42. La aleación número 42 es una aleación hecha de níquel y pequeñas cantidades de otros materiales. El vidrio en un sello de compresión suele ser un álcali de bario, y los pasadores están hechos de níquel o hierro.