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钎焊：蓝宝石钎焊技术在微创手术内窥镜中的应用

发表时间：2019-03-28 14:02:27  浏览次数：1557

 蓝宝石与不锈钢钎焊技术对解决微创内窥镜蓝宝石光窗镜头密封问题有着十分重要的意义。微创内窥镜蓝宝石光窗镜头密封一般采用硬钎焊、软钎焊、胶粘等工艺。其中蓝宝石与不锈钢硬钎焊工艺采用活性金属钎焊和薄膜金属化后硬钎料焊接，蓝宝石与不锈钢钎焊软钎焊工艺有金锡共晶钎焊和锡合金软钎焊两大类，蓝宝石与不锈钢钎焊胶粘工艺是早期应用技术，因存在耐老化性较差等缺点，在此不做过多累述。在以下文章中重点介绍蓝宝石与不锈钢钎焊工艺的优缺点和应用情况。

蓝宝石与不锈钢钎焊所用的蓝宝石玻璃具有抗化学腐蚀、耐高温、透光性高、硬度高、耐划伤等性能特性。蓝宝石虽然具有作为光学窗口的绝大多数优点，但作为内窥镜窗口时，面临金属化强度相对低、焊接难、制作成本高等局限性。所以开发适用于内窥镜蓝宝石光学窗口的金属化和焊接工艺对提高我国内窥镜技术水平、增强全球范围内的竞争力具有十分重要的意义。

   钎焊：蓝宝石与不锈钢钎焊时，面临的技术难题有：不锈钢在中低温下条件下，在不使用助焊剂和钎焊助剂时，难以被钎料润湿，并且容易形成焊接缺陷；不锈钢和蓝宝石的线膨胀系数相差两倍左右，在累积的高温高压蒸汽消毒温度循环条件下，容易造成光窗损坏或者焊缝泄露；不可避免的化学清洗也会对焊缝造成一定损伤。所以选择合适的焊料和焊接工艺对提高微创内窥镜蓝宝石与不锈钢钎焊工艺水平十分有益。

     蓝宝石与不锈钢钎焊各种钎焊工艺的优缺点。1、锡合金软钎焊，因受限于生物兼容性和医疗器械法规的相关规定，锡银铜合金是较易获得的一类钎料，成本较低，在焊接时也非常容易操作，焊缝的塑性和延展性也十分理想，但是在蓝宝石与不锈钢钎焊应用中，这类焊料的抗蠕变形、抗腐蚀性能相对较差，在焊接时需要助焊剂，容易造成镜头污染并且难以清洗。2、活性金属钎焊，该类工艺强度较高，耐腐蚀性也十分理想，但需要高真空、高温焊接条件，并且高温条件下，镜头表面的灰尘容易和蓝宝石形成低熔融点污染，所以该类工艺对焊接水平、操作环境、生产设备要求较高，目前仅应用于高端仪器仪表、军用等领域；3、金锡共晶封接工艺，一般采用Au80Sn20/320℃工艺，密封后的产品经过体液模拟环境、高温消毒环境、化学清洗模拟和机械试验后，其电学特性、密封性、结构牢固性等都能很好的满足微创内窥镜蓝宝石焊接密封工艺的要求。