CN101066839A - 一种用于电极被覆的无铅玻璃粉及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电极被覆的无铅玻璃粉及其制备方法，包括重量比Bi2O3(40～70％)、B2O3(0～30％)、Al2O3(0～15％)、ZnO(0～40％)、SiO2(0～15％)、MgO(0～20％)、Li2O(0～5％)。制备包括：(1)制成混合料；(2)混合料加入电炉中预热后的石英坩埚中，熔制；(3)将熔制好的玻璃液压片并球磨成粉末；(4)测量热膨胀系数和封接温度。本发明无铅玻璃粉适合于等离子显示装置的前基板的玻璃基板上的透明电极的被覆，也可加入耐热颜料和陶瓷填料的材料，用于等离子显示屏背基板的不透明电极的被覆用，或者和一切在此温度和膨胀系数相符的玻璃、陶瓷、金属封接。

Description

一种用于电极被覆的无铅玻璃粉及制备方法
技术领域
本发明属无铅玻璃粉及其制备方法领域，特别是涉及一种用于电极被覆的无铅玻璃粉及制备方法。
背景技术
近年来，薄型平面彩色显示装置得到了很大关注，而在这种平面显示装置的玻璃基板上要用到一种如氧化锡、掺锡氧化铟等透明电极，以防止图像质量的低下。
为了实现精细的图像控制，透明电极被加工成细线状，从而独立控制每个像素。同时，为了保证各透明电极之间的绝缘性，需要一种电极被覆的玻璃粉，防止玻璃基板的表面通过的少许的电流引起图像质量的低下。
对于电极被覆用玻璃粉，要求具备以下特性，软化点在450～660之间，在室温到300℃的线膨胀系数为55～85×10-7/℃左右，还要有较高的电绝缘性，介电常数低等。
发明内容
本发明的目的是提供了一种可视光透过率高、介电常数低的电极被覆用玻璃粉，这种玻璃粉可用于等离子面板前基板的电极被覆，不含铅，属于环保型材料。
本发明的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，含有重量百分比组成的组分：Bi2O3(40～70％)、B2O3(0～30％)、Al2O3(0～15％)、ZnO(0～40％)、SiO2(0～15％)、MgO(0～20％)、Li2O(0～5％)，优选Bi2O3(45～65％)、B2O3(5～25％)、Al2O3(1～10％)、ZnO(0～30％)、SiO2(0～10％)、MgO(0～15％)、Li2O(0～5％)和Bi2O3(45～60％)、B2O3(10～25％)、Al2O3(3～8％)、ZnO(0～25％)、SiO2(3～8％)、MgO(3～15％)、Li2O(0～5％)的组分，最优选Bi2O3(50～60％)、B2O3(15～25％)、Al2O3(3～5％)、ZnO(10～20％)、SiO2(3～5％)、MgO(3～10％)、Li2O(0～3％)。
所述的Bi2O3、B2O3的总的重量百分比大于65％；
所述的Al2O3、SiO2的总的重量百分比不大于15％；
所述的MgO、Li2O的重量百分比不小于3％且不大于15％；
所述的B2O3、ZnO的重量百分比不小于15％且不大于35％。
本发明的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉制备方法，包括下列步骤：
(1)依重量百分比称取各原料后进行充分混合，制成混合料；
(2)混合料加入电炉中预热后的石英坩埚中，熔制；
(3)将熔制好的玻璃液压片并球磨成粉末；
(4)测量热膨胀系数(α)和熔化温度。
所述的预热是指1050℃-1300℃预热10-20分钟；
所述的熔制是指1050℃-1300℃下熔制，保温7-30分钟；
所述的无铅玻璃粉的膨胀系数为50～75×10-7/℃；
所述的无铅玻璃粉的熔化温度为540～670℃。
本发明中ZnO能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的化学稳定性和热稳定性，折射率。B2O3能提高玻璃的热稳定性、化学稳定性，增加玻璃的折射率，改善玻璃的光泽，提高玻璃的机械性能。B2O3还起到助熔剂的作用，加速玻璃的澄清和降低玻璃的结晶能力。SiO2和Al2O3的加入能降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，可用来调节玻璃的膨胀系数和封接温度。Li2O也是网络外体氧化物，它在玻璃中的作用，比Na2O和K2O特殊。当O/Si比大时，主要为积聚作用。Li2O能提高玻璃的膨胀系数，结晶倾向变小，多量Li2O又使结晶倾向增加。在一般玻璃中，引入少量的Li2O可以降低玻璃的熔制温度，提高玻璃的产量和质量。MgO在玻璃中能降低结晶倾向和结晶速度，增加玻璃的高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的无铅玻璃粉具有较好的化学和热稳定性，低膨胀系数，较高的机械性能等优点；
(2)制备工艺简单，操作方便；
(3)无铅玻璃粉不仅适合于等离子显示装置的前基板的玻璃基板上的透明电极的被覆，也可用于等离子显示屏背基板的不透明电极的被覆用，但需要加入耐热颜料和陶瓷填料的材料，还可以和一切在此温度和膨胀系数相符的玻璃、陶瓷、金属封接。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
                               实施例1
                               表1(wt％)
Figure A20071004163700061
按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将玻璃料放入石英坩埚内，在硅碳棒电炉内加热熔制，熔制温度为1150℃，保温14min。
实施例1中Bi2O3的含量较大，主要是起到了降低熔化温度的作用。未加入MgO熔制的玻璃表面有极少量的浮渣，但对玻璃本质基本无影响。
熔制好的玻璃放入经过预热的模具中成型，并快速放入马弗炉中退火，退火温度为450℃，保温1h后随炉冷却。
退火后的样品研磨成φ5×25mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，热膨胀系数(α)采用WRP-1微机热膨胀仪测量，测试结果见表1。
                                 实施例2
按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将玻璃料放入石英坩埚内，在硅碳棒电炉内加热熔制，熔制温度为1250℃，保温12min。
熔制好的玻璃放入经过预热的模具中成型，并快速放入马弗炉中退火，退火温度为450℃，保温1h后随炉冷却。
退火后的样品研磨成φ5×25mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，测试结果见表1。
                                 实施例3
按表一的组成重量百分比配料并混合均匀，将玻璃料放入石英坩埚内，在硅碳棒电炉内加热熔制，熔制温度为1250℃，保温12min。
熔制好的玻璃放入经过预热的模具中成型，并快速放入马弗炉中退火，退火温度为450℃，保温1h后随炉冷却。
退火后的样品研磨成φ5×25mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，测试结果见表1。
                                 实施例4
按表1的组成重量百分比配料并混合均匀，将玻璃料放入石英坩埚内，在硅碳棒电炉内加热熔制，熔制温度为1200℃，保温10min。
熔制好的玻璃放入经过预热的模具中成型，并快速放入马弗炉中退火，退火温度为450℃，保温1h后随炉冷却。
退火后的样品研磨成φ5×25mm规格的圆柱体试样，进行性能分析，测试结果见表1。

Claims (12)

1.一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：包括重量百分比Bi2O3 40～70％、B2O3 0～30％、Al2O3 0～15％、ZnO 0～40％、SiO2 0～15％、MgO 0～20％、Li2O 0～5％的组分。
2.根据权利要求1所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的组分重量百分比Bi2O3 45～65％、B2O3 5～25％、Al2O3 1～10％、ZnO 0～30％、SiO2 0～10％、MgO 0～15％、Li2O 0～5％。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的组分重量百分比Bi2O3 45～60％、B2O3 10～25％、Al2O3 3～8％、ZnO 0～25％、SiO2 3～8％、MgO3～15％、Li2O 0～5％。
4.根据权利要求1-3所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的组分重量百分比Bi2O3 50～60％、B2O3 15～25％、Al2O3 3～5％、ZnO 10～20％、SiO2 3～5％、MgO 3～10％、Li2O 0～3％。
5.根据权利要求1至4所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的Bi2O3、B2O3的总的重量百分比不小于65％。
6.根据权利要求1至4所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的Al2O3、SiO2的总的重量百分比不大于15％。
7.根据权利要求1至4所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的MgO、Li2O的重量百分比3％-15％。
8.根据权利要求1至3所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉，其特征在于：所述的B2O3、ZnO的重量百分比15％-35％。
9.一种用于电极被覆的无铅玻璃粉的制备方法，包括下列步骤：
(1)依重量百分比称取各原料后进行充分混合，制成混合料；
(2)混合料加入电炉中预热后的石英坩埚中，熔制；
(3)将熔制好的玻璃液压片并球磨成粉末；
(4)测量热膨胀系数(α)和封接温度。
10.根据权利要求9所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉制备方法，其特征在于：所述的预热温度1050℃-1300℃，预热10-20分钟。
11.根据权利要求9所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉制备方法，其特征在于：所述的熔制温度1050℃-1300℃，保温7-30分钟。
12.根据权利要求9所述的一种用于电极被覆的无铅玻璃粉制备方法，其特征在于：所述的无铅玻璃粉的膨胀系数50～75×10-7/℃，封接温度540～670℃。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110727

Termination date: 20140605