留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验

李攀,  刘元正,  雷兴,  李俊,  王继良

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2014 >  43(12): 4035-4039
李攀, 刘元正, 雷兴, 李俊, 王继良. 石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4035-4039.
引用本文: 李攀, 刘元正, 雷兴, 李俊, 王继良. 石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4035-4039.
shu
Li Pan, Liu Yuanzheng, Lei Xing, Li Jun, Wang Jiliang. Environmental adaptability tests for low temperature bonding interface of quartz glass[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 4035-4039.
Citation: Li Pan, Liu Yuanzheng, Lei Xing, Li Jun, Wang Jiliang. Environmental adaptability tests for low temperature bonding interface of quartz glass[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 4035-4039.
shu

石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验

  • 1.

    西安飞行自动控制研究所,陕西西安710065

基金项目: 

总装十二五航空支撑资助项目(61901060301)

详细信息
    作者简介:

    李攀(1983-),男,工程师,主要从事原子传感器方面的研究。Email:lp_forever5281@sina.com

  • 中图分类号: TN204

Environmental adaptability tests for low temperature bonding interface of quartz glass

  • 1.

    Flight Automatic Control Research Institute,Xi'an 710065,China

  • 摘要: 石英玻璃的低温键合技术作为一种可靠的固体连接方式,受到了欧美发达国家的广泛重视,并在航天、基础科研、强激光等诸多领域得到了广泛应用。该技术基于氢氧化物催化玻璃表面的水解/脱水过程,通过在键合界面之间形成硅酸盐三维网状结构实现键合,是一种高强度、高精确性、可靠的室温键合方法。对石英玻璃低温键合技术的工作原理和基本工艺过程进行了阐述,并实现了石英玻璃的低温键合。对键合界面进行了多项环境适应性试验,结果表明：相对传统的光胶方法,低温键合技术在键合强度、温度冲击环境及水环境的适应性方面表现出显著优势,在键合均匀性、精确度、透明度、密封性、常规温度及振动环境方面与传统方法表现相当。
    Abstract: Low temperature bonding for quartz glass as a reliable solid connection technology has received extensive attention in developed countries in Europe and America, and has been widely used in many fields such as aerospace, basic research, strong laser etc.. Low temperature bonding based on hydroxide-catalyzed hydration/dehydration at the glass surface is a low temperature bonding method with high breaking strength, high precision and high reliability by forming three-dimensional silicate networks at the interface. The physical principle and the basic process of low temperature bonding was demonstrated and the low temperature bonding for quartz glass was realized too. The results of the bonding interface of environmental adaptability test show that, compared with conventional optical contact method, low temperature bonding is superior in bonding strength and adaptability in temperature shock environment and water environment, while low temperature bonding matches optical contact in uniformity, precision, transparency, vacuum seal and adaptability in regular temperature environment and vibration environment.
  • [1] Rowan S, Twyford S M, Hough J, et al. Mechanical losses associated with the technique of hydroxide-catalysis bonding of fused silica [J]. Physics Letters A, 1998, 246(6): 471-478.
    [2]
    [3]
    [4] Gwo D H. Ultra-precision bonding for cryogenic quartz glass optics [C]//SPIE Conference on Cryogenic Optical Systems and Instruments VIII, 1998: 136-142.
    [5] Elliffe E J, Bogenstahl J, Deshpande A, et al. Hydroxide-catalysis bonding for stable optical systems for space [J]. Classical and Quantum Gravity, 2005, 22(10): S257-S267.
    [6]
    [7] Preston A, Cruz R, Thorpe J I, et al. Dimensional stability of hexoloy SA silicon carbide and zerodur glass using hydroxide-catalysis bonding for optical systems in space[C]//SPIE on Optomechanical Technologies for Astronomy, 2006: 6273.
    [8]
    [9]
    [10] Beveridge N L. Characterisation of silicon-silicon hydroxide catalysis bonds for future gravitational wave detectors [D]. UK: University of Glasgow, 2012.
    [11]
    [12] Dari A, Travasso F, Vocca H, et al. Breaking strength tests on silicon and sapphire bondings for gravitational wave detectors[J]. Classical and Quantum Gravity, 2010, 27(4): 045010.
    [13]
    [14] Sinha S, Urbanek K E, Krzywicki A, et al. Investigation of the suitability of silicate bonding for facet termination in active fiber devices [J]. Optics Express, 2007, 15 (20): 13003-13022.
    [15] Strzelecki M T, Magida M, O'Malley R, et al. Low temperature bonding of light-weighted mirrors [C]//SPIE on Optical Materials and Structures Technologies, 2003: 50-55.
    [16]
    [17]
    [18] Veggel A A, van den Endeb D, Bogenstahl J, et al. Hydroxide catalysis bonding of silicon carbide [J]. Journal of the European Ceramic Society, 2008, 28: 303-310.
    [19] Brinkmann M, Hayden J S, Okano Y. Glass modification techniques for photonic devices [C]//SPIE on Optical Materials and Structures Technologies, 2003: 96-102.
    [20]
    [21]
    [22] Veggel A A, van den Endeb D, Bogenstahl J, et al. Hydroxide catalysis bonding of silicon carbide[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2008, 28(1): 303-310.
    [23] NASA's Jet Propulsion Laboratory. Hydroxide-assisted bonding of ultra-low-expansion glass [R]. USA: NASA, 2008: 7.
    [24]
    [25]
    [26] Marshall Space Flight Center. Bonding by hydroxide-catalyzed hydration and dehydration [R]. USA: NASA, 2008: 17-18.
    [27] Mackenzie K, Brown I, Ranchod P, et al. Silicate bonding of inorganic materials Part 1. Chemical reactions in sodium silicate at room temperature [J]. Journal of Materials Science, 1991, 26(3): 763-768.
  • [1] 郭惠楠, 马迎军, 王华, 彭建伟.  近空间高速流场环境小目标探测分析与试验 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220218-1-20220218-6. doi: 10.3788/IRLA20220218
    [2] 李建林, 刘卓林, 陈晓燕, 雷永畅, 董伟, 钱昆伦.  红外焦平面探测器杜瓦组件的热致破坏及其环境试验 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210337-1-20210337-10. doi: 10.3788/IRLA20210337
    [3] 张春瑞, 李顺光, 胡丽丽, 何冬兵.  玻璃平面波导的热键合制备与界面扩散研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220239-1-20220239-7. doi: 10.3788/IRLA20220239
    [4] 李好, 贺红磊, 刘念, 代江云, 王建军, 景峰, 高聪.  石英玻璃光纤金属涂层在线制备工艺 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210269-1-20210269-6. doi: 10.3788/IRLA20210269
    [5] 高有道, 李福东, 沈正祥, 丁琳, 胡斌, 徐绍伟.  低温红外镜头设计仿真方法及试验验证 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200397-1-20200397-6. doi: 10.3788/IRLA20200397
    [6] 朱双双, 吴洋, 邹鹏, 崔珊珊, 胡强, 刘振海, 裘桢炜, 洪津.  星载红外探测器组件环境适应性分析与性能优选 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0204001-0204001. doi: 10.3788/IRLA202049.0204001
    [7] 冯曦, 李富全, 林傲祥, 王芳, 柴向旭, 朱启华, 王正平, 孙喜博, 孙洵.  锗硅玻璃全光极化的偏振和强度相关性研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 817002-0817002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0817002
    [8] 班晓娜, 惠勇凌, 郭娜, 姜梦华, 雷訇, 李强.  双端键合复合结构被动调Q微型测距用激光器 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405003-0405003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0405003
    [9] 阴刚华, 栗孟娟, 李凌, 金忠瑞, 王兆明, 王向东.  低温真空环境光学系统波像差测试方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 717004-0717004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0717004
    [10] 李景照, 陈振强, 朱思祁.  基于Yb:YAG/Cr4+:YAG/YAG键合晶体的高峰值功率短脉冲激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 606007-0606007(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0606007
    [11] 张玉国, 孙红胜, 魏树弟, 杨旺林, 任小婉, 孙广尉, 张林军.  真空低温环境下超大面源黑体现场校准技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0717002
    [12] 贾晓, 朱恒静, 张红旗, 毛喜平, 王征, 贾秋阳.  纯硅芯光纤的空间辐照环境适应性 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822002-0822002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0822002
    [13] 朱永伟, 沈琦, 王子琨, 凌顺志, 李军, 左敦稳.  多晶金刚石固结磨料研磨垫精研石英玻璃的性能探索 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1003003-1003003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1003003
    [14] 花宁, 李怀阳, 王友军, 隋镁深.  石英玻璃晶圆的加工工艺 . 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 96-100. doi: 10.3788/IRLA201645.S221003
    [15] 杨晓杰, 李向军, 刘建军.  石英玻璃太赫兹光学参数测量的误差分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1827-1831.
    [16] 吴东江, 周思雨, 姚龙元, 马广义, 庄娟.  飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2243-2249.
    [17] 周文超, 胡晓阳, 云宇, 田小强, 黄德权.  瑞利信标非等晕性误差测量试验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1943-1949.
    [18] 张晞, 张声艳.  数字闭环石英挠性加速度计信号检测技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3356-3362.
    [19] 朱炳金, 林磊, 宋开臣, 王晶.  InSb红外探测器芯片金丝引线键合工艺研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 46-50.
    [20] 宋宝安, 王乔方, 张莹昭, 戴世勋, 徐铁锋, 聂秋华, 王训四, 沈祥, 吴礼刚, 林常规.  红外硒基硫系玻璃光学非均匀性及影响因素分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1985-1989.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  528
  • HTML全文浏览量:  112
  • PDF下载量:  447
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-10
  • 修回日期:  2014-05-18
  • 刊出日期:  2014-12-25

石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验

  • 1. 西安飞行自动控制研究所,陕西西安710065
    • 作者简介:

    李攀(1983-),男,工程师,主要从事原子传感器方面的研究。Email:lp_forever5281@sina.com

  • 收稿日期: 2014-04-10
  • 修回日期: 2014-05-18
  • 刊出日期: 2014-12-25
基金项目:

总装十二五航空支撑资助项目(61901060301)

  • 中图分类号: TN204

摘要: 石英玻璃的低温键合技术作为一种可靠的固体连接方式,受到了欧美发达国家的广泛重视,并在航天、基础科研、强激光等诸多领域得到了广泛应用。该技术基于氢氧化物催化玻璃表面的水解/脱水过程,通过在键合界面之间形成硅酸盐三维网状结构实现键合,是一种高强度、高精确性、可靠的室温键合方法。对石英玻璃低温键合技术的工作原理和基本工艺过程进行了阐述,并实现了石英玻璃的低温键合。对键合界面进行了多项环境适应性试验,结果表明：相对传统的光胶方法,低温键合技术在键合强度、温度冲击环境及水环境的适应性方面表现出显著优势,在键合均匀性、精确度、透明度、密封性、常规温度及振动环境方面与传统方法表现相当。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (27)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计