金属玻璃封接是指在高温下将不同组分的玻璃材料进行熔化后,与不同金属材料进行连接密封,形成具有特定性能的密封产品。金属玻璃封接按封接温度可分为高、中、低温封接玻璃;按被封接金属材料的种类,金属玻璃封接可分为铁密封玻璃、钼密封玻璃、钽密封玻璃、钛密封玻璃等。
金属玻璃封接具有高气密性、高绝缘性、耐高压性、耐腐蚀性等特性,在航天军工、新能源、集成电路等领域应用较广。在国家政策方面,《产业结构调整指导目录(2024年本)》、《“十四五”原材料工业发展规划》、《中国电子元器件行业“十四五”发展规划(2021-2025)》等政策将金属玻璃封接列入鼓励发展领域。
金属玻璃封接的生产工序主要包括玻璃材料制备、金属件精加工、前处理、装配烧结、表面处理及电镀等环节。其中,核心技术主要集中在“玻璃材料制备”和“装配烧结”两大关键环节。在玻璃材料制备环节,通过配方优化设计与计算模拟,开发出与金属材料在膨胀系数及润湿性方面相匹配的封接玻璃体系。随后采用高温熔融、水淬、制浆、喷雾造粒、冷压成型、排胶玻化等工艺步骤,制备出能够满足特定服役条件要求的高性能封接玻璃材料。在装配烧结环节,通过对封接过程中的温度、时间、气氛及工装等参数进行系统研究与精确控制,使金属与玻璃在界面处发生扩散反应并形成稳定化学键,从而实现金属与玻璃之间的高可靠性连接。
新思界产业研究中心发布的
《2025年中国金属玻璃封接市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,目前,金属玻璃封接所需的特种封接玻璃粉生产技术壁垒较高,产业集中度较强。美国、德国和日本等发达国家在电子玻璃材料领域布局较早,技术体系成熟,形成了较为完善的研发与生产体系。其中,美国的Elan、康宁(Corning),德国的肖特(Schott),以及日本的旭硝子(AGC)、板硝子(NSG)和中央硝子(Central Glass)等企业,均为全球领先的先进玻璃材料制造商。这些企业在玻璃粉配方设计、性能测试分析及粉体制备工艺等方面具有显著技术优势,掌握了关键核心技术,是国际市场上重要的特种封接玻璃粉供应商。
新思界
产业研究人员认为,金属玻璃封接在航天军工、新能源、集成电路等高端领域得到了广泛应用。随着金属钛、钼、钽、铜、铝等多种金属材料在特种封接产品中的应用不断拓展,对封接玻璃粉材料在热膨胀匹配性、化学稳定性及功能化方面提出了更高要求,也带来了新的市场需求。而特种玻璃粉材料的主要生产集中在美日欧等发达国家和地区,随着全球形势变化及国外对特种玻璃粉材料出口限制的加强,推动特种封接玻璃粉材料的国产化研发与产业化替代已成为我国提升高端封接材料自主可控能力、保障关键领域供应安全的重要方向。
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