臥式陶瓷金屬化爐用推板耐火磚

高隴橋，崔高鵬

（北京真空電子技術(shù)研究所，北京 101500）

1 概述

隨著電真空技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)陶瓷與金屬封接件的要求也越來(lái)越高，在其制造過(guò)程中金屬化這道工序是極為關(guān)鍵的，金屬化的質(zhì)量直接會(huì)影響到封接件的質(zhì)量和可靠性。那么金屬化爐便成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。近幾年來(lái)，我國(guó)一些企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)了一些金屬化爐，國(guó)內(nèi)的一些制造廠也生產(chǎn)了大量用于陶瓷金屬化的設(shè)備，其中有些廠家吸取了國(guó)外設(shè)備的許多優(yōu)點(diǎn)并不斷改進(jìn)，再加上近年來(lái)國(guó)內(nèi)金屬制造業(yè)和耐火材料制造業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)出了比較先進(jìn)實(shí)用的金屬化爐，為國(guó)內(nèi)陶瓷金屬化的規(guī)模生產(chǎn)提供了優(yōu)良的設(shè)備。

金屬化爐主要分為立式和臥式兩種類(lèi)型。立式爐為間歇式爐，它的特點(diǎn)是溫度曲線可隨著所燒產(chǎn)品的類(lèi)型而進(jìn)行特殊設(shè)置，可以燒結(jié)尺寸比較大的產(chǎn)品，可以控制干濕氫的轉(zhuǎn)換，耗氣量較小，可以靈活地進(jìn)行生產(chǎn)，其缺點(diǎn)是產(chǎn)量低，溫度均勻性不太好，易出現(xiàn)陰斑和金屬化面發(fā)花的現(xiàn)象。臥式爐為連續(xù)式爐，適于大批量生產(chǎn)，工藝調(diào)整好后能夠穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品一致性較好，其缺點(diǎn)是溫度曲線不宜經(jīng)常變化，爐內(nèi)的干濕氫氣氛不易控制，耗氣量大，不宜頻繁升降溫，一次性投資較大。［1］

北京中礎(chǔ)窯爐公司對(duì)我國(guó)臥式連續(xù)金屬化爐的研制和生產(chǎn)作出了很大貢獻(xiàn)。率先在整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上作了很好的考慮和較大的改進(jìn)。例如：冷卻區(qū)的冷水量由使用人控制，可根據(jù)出口溫度來(lái)分段進(jìn)行調(diào)節(jié)，有利于金屬化產(chǎn)品質(zhì)量的提高控制。［2］

宜興奧爾精良窯爐公司在國(guó)外金屬化窯爐基礎(chǔ)上提出不少新意，例如：在爐前爐后進(jìn)出口處設(shè)計(jì)有“氮室”，這對(duì)避免產(chǎn)品氧化是很有利的。［3］

2 金屬化爐

早期國(guó)內(nèi)金屬化爐和近期國(guó)外金屬化爐結(jié)構(gòu)和氣路的比較，見(jiàn)圖1、圖2。

3 關(guān)于金屬化爐中推板耐火磚的問(wèn)題

圖1 金屬化燒結(jié)爐示意圖（國(guó)內(nèi)早期）

圖2 臥式燒結(jié)爐的結(jié)構(gòu)和氣路（俄、美近期）

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十二研究所在電子工業(yè)中率先于1995年引進(jìn)了先進(jìn)的美Unitek co產(chǎn)Btu爐一臺(tái)，總金額為￥356065。爐體總長(zhǎng)度為7.31m，實(shí)際爐腔長(zhǎng)度為5.25m，每次裝爐需用24塊推板磚。推板磚的尺寸為：25.4×254×177.8（mm），單價(jià)￥70/塊。

推板磚的性能要求比較苛刻，例如：高耐火度、高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性、低密度、抗還原等，總的應(yīng)用結(jié)果要求是長(zhǎng)壽命。一般美國(guó)全部推板磚是在爐內(nèi)幾個(gè)月運(yùn)行下來(lái)?yè)Q幾塊，而國(guó)產(chǎn)則是幾周下來(lái)?yè)Q幾塊，且有卡舟之嫌。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品單件價(jià)格約為美國(guó)產(chǎn)品的1/5。

近期，無(wú)錫康偉工程陶瓷有限公司引進(jìn)由中礎(chǔ)公司制造的同類(lèi)臥式連續(xù)金屬化爐有七八臺(tái)之多，運(yùn)行正常。但推板磚遇到與我所類(lèi)似的情況，現(xiàn)該公司是從日本進(jìn)口的，價(jià)格不菲。

筆者認(rèn)為,這不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而且也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。該產(chǎn)品實(shí)際是一種特殊耐火材料問(wèn)題，這方面我們有優(yōu)良的原料和成熟的工藝原理。因而，只要我們業(yè)內(nèi)人士予以關(guān)注，高質(zhì)量的推板磚的制造短期內(nèi)可以完成。

在美國(guó)，我們與美方簽訂合同和技術(shù)交流時(shí)，曾涉及以下有關(guān)推板磚的某些技術(shù)信息，以供參考：

（1）工藝：高Al2O3空心球磚。

（2）礦物組成：莫來(lái)石粉結(jié)合Al2O3空心球

（3）化學(xué)組成（wt%）：

致謝：中國(guó)電子材料協(xié)會(huì)真空電子材料分會(huì)劉征秘書(shū)長(zhǎng)和河南登封陶瓷聯(lián)盟韓少良盟主的大力鼓勵(lì)和支持，謹(jǐn)表謝意。