R-,2-O-P-,2-O-,5--ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃的制備及性能研究.pdf

1、本文綜述了低熔封接玻璃的組成特征，分類及性能要求，概述了低熔封接玻璃的研究現(xiàn)狀，展望了低熔封接玻璃向無鉛化發(fā)展的趨勢，系統(tǒng)地介紹了磷酸鹽無鉛低熔封接玻璃的研究進展。 選擇以堿性金屬磷酸鹽玻璃為基礎(chǔ)，加入WO3，MoO3，Cl，SnO2等物質(zhì)制備了均勻的R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃。探討了各種因素(包括玻璃的組成，熱處理制度，混合堿效應(yīng)等)對R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響；利用X射線衍

2、射分析(XRD)，差熱分析(DTA)，紅外光譜分析(IR)，以及掃描電鏡(SEM)等現(xiàn)代測試手段，對R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃結(jié)構(gòu)和性能進行了研究，測定了試樣的線膨脹系數(shù)，密度，化學(xué)穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)變溫度等性能。 實驗結(jié)果表明：在堿性金屬磷酸鹽玻璃中加入WO3，MoO3，Cl，SnO2等物質(zhì)后，制備的R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃流動性，化學(xué)穩(wěn)定性良好，室溫至300℃時線膨脹系數(shù)為120～140×10-

3、7℃-1；熱處理后，有低膨脹系數(shù)的WO2和MoO2等顆粒狀晶體析出，且線膨脹系數(shù)降低；用紅外光譜確定出，所制備的R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃是以偏磷酸鹽為主的結(jié)構(gòu)，同時還存在一定的焦磷酸鹽，其中，Zn以[ZnO6]八面體的形式存在(即ZnO為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物)。 制備了三種填料：β-鋰霞石，Li-Al-Si系統(tǒng)微晶玻璃，石英玻璃。對R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃中加入三種不同類型，不同質(zhì)量百分比填料的

4、封接玻璃的性能進行了測試。測試結(jié)果表明：在R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃中，加入相同質(zhì)量百分比含量，線膨脹系數(shù)為-65×10-7℃-1的β-鋰霞石，線膨脹系數(shù)為-3.4×10-7℃-1的Li-Al-Si系統(tǒng)微晶玻璃，線膨脹系數(shù)為6.5×10-7℃-1的石英玻璃，對R2O-P2O5-ZnO系統(tǒng)無鉛低熔封接玻璃的線膨脹系數(shù)，流動性，封接溫度均有一定的影響； 實驗結(jié)果表明：加入相同質(zhì)量百分比的低膨脹物質(zhì)，β-鋰霞石對封接

5、玻璃的線膨脹系數(shù)降低幅度最大，Li-Al-Si系統(tǒng)微晶玻璃次之，石英玻璃粉最低；加入相同質(zhì)量百分比的低膨脹物質(zhì)，石英玻璃粉對封接玻璃的流動性影響最小，Li-Al-Si系統(tǒng)微晶玻璃次之，β-鋰霞石最大；加入相同質(zhì)量百分比的低膨脹填料，石英玻璃粉對封接玻璃的封接溫度影響最小，Li-Al-Si系統(tǒng)微晶玻璃次之，β-鋰霞石最大。在C4基質(zhì)磷酸鹽封接玻璃中加入質(zhì)量百分比為15％，粒徑為400目的石英玻璃粉后，試樣的線膨脹系數(shù)為101.7×10-7