CN1616366A - 无铅封接玻璃粉及制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种无铅封接玻璃粉，它至少是由氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)相互混合后，经熔融冷却并粉碎所形成的玻璃粉体；氧化钒(V2O5)的重量百分比为30％－70％；氧化磷(P2O5)的重量百分比为10％－30％；氧化锑(Sb2O3)的重量百分比为0.5％－25％；其制造方法包括依重量百分比称取氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)后进行充分混合；将所述混合料在800℃～1200℃下熔化2－3小时；冷却固化并研磨成粉状。本发明所提供的无铅封接玻璃粉中不含有对环境容易造成污染的成分，也不含有贵重金属的氧化物，能够直接对需要封接的真空玻璃制品进行无毒、无污染封接。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃粉，特别是一种可广泛应用于各种真空玻璃器件的封接具有低熔点、低膨胀特性、无毒、无污染的玻璃粉以及该玻璃粉的制造方法。
背景技术
真空玻璃制品的生产过程中，通常需要采用熔点较低、膨胀系数较低的玻璃粉做为封接材料。
在此之前，大量使用的封接玻璃都是铅锌系(PbO-ZnO)的低熔点封接玻璃，这种玻璃虽然已经能够较好的满足真空玻璃器件的封接要求，但由于铅对环境及人类健康的影响，因此，为真空玻璃产品制造行业提供不含铅的封接玻璃材料已经成为必须尽快解决的问题。
目前，国际上已有的封接玻璃及玻璃粉通常有以下几种。
日立制作所特开平2-267137揭示出一类氧化钒(V2O5)系玻璃。这种玻璃的膨胀系数在90×10-7/℃以下，封接温度在400℃以下，其主要作用是制备出膨胀系数在(30～45)×10-7/℃左右的封接玻璃粉。但这种产品中，氧化铅是作为组分的必要成分，因而无法满足无铅化的要求，同时，由于该产品中还含有剧毒铊(Tl)的氧化物，并且Tl的价格较为昂贵，因此，这种玻璃粉即不环保又不经济，只能用于特殊的真空玻璃制品上。
另外，平日立制作所公平5-85490提出了一类V2O5-Tl2O-TeO2-R2O玻璃，其主要成分为V2O5，P2O5，同时含有钠、钾、铷、铯、碲等的氧化物，可完成400～500℃的封接，膨胀系数(70～130)×10-7/℃。这种玻璃的组成中不含铅，但是由于含有一定量的剧毒物质氧化铊(TlO2)和贵重金属碲(Te)等，因而成本很高。其主要用做高性能磁头的封接材料和磁隙充填材料。
再有，NIPPON电子玻璃申请的美国专利US2002019303提出了一种P2O5-SnO-ZnO的封接玻璃粉，封接温度430～500℃。但由于这种玻璃粉含有大量的SnO，极其容易氧化，需要在氮气还原气氛条件下进行生产和封接，因而难于进行产业化和后序封接应用，同时，SnO也比较昂贵。由于存在以上缺陷，使其在应用中受到了较大的限制。
在无铅封接玻璃粉的研究中，还有采用氧化铋(Bi2O3)替代氧化铅的铋系玻璃。但是，由于使用氧化铋，使得制造成本大大增加，并且这种玻璃的膨胀系数太大，在实际应用中难以调节达到与被封接产品的膨胀系数相匹配封接的要求。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述封接玻璃粉中含有铅或铊或贵重金属及其氧化物的缺陷提供一种无铅封接玻璃粉，该玻璃粉的熔点温度、膨胀系数能够根据所需封接的产品特性进行匹配调整，进而达到较好的封接效果，同时，该封接玻璃粉不含有铅、碲或铊等污染、剧毒物质，也不含有贵重金属或只含有极少量的贵金属氧化物。
本发明的另一目的在于提供一种用于制造上述无铅封接玻璃粉的方法，该方法不仅使玻璃粉的制造过程简捷，而且可以根据不同产品材料的特性、要求，灵活调整各项组分配比，满足不同真空玻璃产品对封接玻璃粉针对熔化温度、膨胀系数的不同要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无铅封接玻璃粉，它至少是由氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)相互混合后，经熔融冷却并粉碎所形成的玻璃粉体。
氧化钒(V2O5)的重量百分比为30％-70％；所述氧化磷(P2O5)的重量百分比为10％-30％；所述氧化锑(Sb2O3)的重量百分比为0.5％-25％。
玻璃粉体本身具有较低的熔点温度及较低的膨胀系数，可以满足一些真空玻璃产品的封接要求。为了能够获得更多具有不同膨胀系数的无铅封接玻璃粉，在玻璃粉体中还可以混入低膨胀系数的填料，填料的重量百分比不超过40％。填料是膨胀系数为(-120～60)×10-7/℃的氧化物。
上述无铅封接玻璃粉的制造方法至少包括以下步骤：
步骤1：依重量百分比称取氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)后进行充分混合，制成混合料；
步骤2：将混合料在800℃～1200℃下熔化2-3小时；
步骤3：对步骤2中混合料的熔化液体进行冷却固化，研磨制成基质玻璃粉。
在以上制造方法中还可以增加在玻璃粉体中混入填料的步骤4，该步骤4包括：首先选取或制备膨胀系数为(-120～60)×10-7/℃的填料，然后将填料与基质玻璃粉充分混合
由上述技术方案可知，本发明所提供的无铅封接玻璃粉中不含有对环境容易造成污染的成份，也不含有贵重金属的氧化物，能够直接对需要封接的真空玻璃制品(如VFD、PDP、CRT等)进行无毒、无污染封接，并且加工制造过程简捷，适合于工业化生产。
另外，由于采用了膨胀系数为(-120～60)×10-7/℃的氧化物作为调整无铅玻璃粉膨胀系数的填料，所以，本发明所提供的无铅封接玻璃粉还能够根据被封接制品膨胀系数的不同在较大的范围内进行调整，从而可适应并满足多种材料的不同封接要求，例如各种玻璃、陶瓷、金属间的封接。
附图说明
图1为本发明所涉及无铅封接玻璃粉的制造工艺流程图。
具体实施方式
以下，通过具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本实施例是一种膨胀系数为63×10-7/℃，工作温度为480℃的无铅封接玻璃粉。本实施例是由玻璃粉体及体积百分比为30％的钛酸铝(Al2O3·TiO2)填料充分混合制成。
玻璃粉体的组成如下：
组份名称 重量百分比
氧化钒(V2O5) 51.5％
氧化磷(P2O5) 19.5％
氧化锑(Sb2O3) 15％
氧化铋(Bi2O3) 6％
氧化硅(SiO2) 1％
氧化锌(ZnO) 2％
氧化铝(Al2O3) 5％
其中，氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)为玻璃稳定组分。在制造中，将上述各成分按照重量百分比称取后混合，并在900℃下熔化2小时后，进行水炸冷却形成玻璃碎块，将玻璃碎块进一步碾碎、过筛即可获得玻璃粉体。
钛酸铝(Al2O3·TiO2)的制备过程为：按照化学计量比例(Al2O3.TiO2)分别称取氧化铝(Al2O3)及氧化钛(TiO2)后，将两者混合，在1500℃烧结17个小时，冷却后粉碎，过筛即可制成填料。
将制成的玻璃粉体与钛酸铝(Al2O3·TiO2)填料充分混合后制成本实施例。
本实施例具有较低的工作温度，并且具有良好的流动性，其流动柱直径为25.5mm。
本发明能够通过调整玻璃粉体的组分以及调整填料的种类及含量，实现膨胀系数的调整，从而适应不同的玻璃、陶瓷或与金属之间的封接。以下例举5种组分不同且具有不同膨胀系数的无铅封接玻璃粉，将它们的组分及性能参数绘制在以下表一中。
表一
| 第一种 | 第二种 | 第三种 | 第四种 | 第五种 | |
| V2O5 | 58 | 54 | 60 | 57 | 50 |
| P2O5 | 31.5 | 22.5 | 30 | 21 | 30 |
| Sb2O3 | 10 | 15 | 6 | 13 | 9 |
| Bi2O3 | —— | 3 | 3 | 4.5 | |
| Al2O3 | —— | 2 | 2 | 0.5 | 2 |
| SiO2 | —— | 1.5 | 1 | 0.5 | 2 |
| ZnO | —— | 2 | 1 | 1.5 | 1 |
| SnCl2 | —— | —— | —— | 1.5 | 1.5 |
| B2O3 | 0.5 | —— | —— | —— | —— |
| WO3 | —— | —— | —— | 1 | —— |
| 膨胀系数α(×10-7/℃) | 95 | 72.5 | 103 | 110 | 105 |
| 填料名称(体积，％) | β-锂霞石20％ | 0 | β-锂霞石28％ | 钛酸铝22％ | β-锂霞石25％ |
| 软化温度(℃) | 362 | 370 | 365 | 354 | 370 |
| 工作温度(℃) | 430 | 450 | 445 | 430 | 450 |
| α(×10-7/℃) | 70 | 72.5 | 71.8 | 70.7 | 75 |
| 流动柱直径(mm) | 22 | 24.5 | 22 | 22.5 | 21.5 |
以上表一中，每一种无铅封接玻璃粉都是按照下面的方法制备获得(参见图1所示的流程图)。
首先，将原材料按表一中的组分称取后充分混合，将混合物在800℃～1200℃温度下熔化2～3小时，熔化的玻璃液成型或经过水炸烘干，然后将玻璃经过粉碎并过目筛制成玻璃粉体。
由多种氧化物所构成的填料制备过程为：首先按照化学计量比例称取各氧化物，然后将其混合并在1500℃下保温烧结10-15个小时进行固相合成，再经研磨，过筛制成。
例如：β-锂霞石的制备：
按照化学计量比例(2MgO.Al2O3.5SiO2)分别称取MgO、Al2O3、SiO2，将它们混合后，在1450℃下保温15个小时固相合成后，研磨，过筛。
又如钛酸铝的制备：
按照化学计量比例(Al2O3.TiO2)计算，分别称取Al2O3、TiO2，将它们混合后，在1500℃烧结17个小时，冷却，粉碎，过筛。
表一中的无铅封接玻璃粉具有350～390℃的软化温度和400～500℃的封接温度，玻璃粉体的线膨胀系数为72.5×10-7/℃～110×10-7/℃。它们具有良好的流动性，它们的流动柱直径为21.5～25.5mm。
值得注意的是，本发明可根据具体封接材料的特性以及对温度及膨胀系数的具体要求提供与之匹配的无铅封接玻璃粉，其方法在于选用不同的组分构成玻璃粉体或者在玻璃粉体中混入不同成分的填料从而获得多种具有不同膨胀系数的无铅封接玻璃粉。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (15)
1、一种无铅封接玻璃粉，其特征在于：它至少是由氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)相互混合后，经熔融冷却并粉碎所形成的玻璃粉体；
所述氧化钒(V2O5)的重量百分比为30％-70％；所述氧化磷(P2O5)的重量百分比为10％-30％；所述氧化锑(Sb2O3)的重量百分比为0.5％-25％。
2、根据权利要求1所述的无铅封接玻璃粉，其特征在于：所述的玻璃粉体的组分中还包括氧化铋(Bi2O3)，其重量百分比为0.5％-15％。
3、根据权利要求1所述的无铅封接玻璃粉，其特征在于：所述的玻璃粉体的组分中还包括重量百分比不高于40％的玻璃稳定组分；所述玻璃稳定组分是一种氧化物或由一种以上的氧化物混合组成；
所述氧化物是在所述玻璃粉体中重量百分比不超过10％的氧化硅(SiO2)或氧化锌(ZnO)或氧化铝(Al2O3)或氧化锆(ZrO2)或氧化硼(B2O3)或氧化钛(TiO2)以及在所述玻璃粉体中重量百分比不超过5％的氧化钨(WO3)或碱金属氧化物。
4、根据权利要求1或2或3述的无铅封接玻璃粉，其特征在于：所述的玻璃粉体的组分中还包括锡(Sn)或锌(Zn)或钙(Ca)的卤化物或其卤化物的任意组合体，其中，每一种卤化物在所述玻璃粉体中的重量百分比不高于5％。
5、根据权利要求1或2或3所述的无铅封接玻璃粉，其特征在于：所述的玻璃粉体中还包括重量百分比不大于40％的填料；所述填料与所述玻璃粉体充分混合；所述填料为膨胀系数在(-120～60)×10-7/℃内的氧化物。
6、根据权利要求5述的无铅封接玻璃粉，其特征在于：所述的填料包括钛酸铝(Al2O3·TiO2)或二氧化锡(Sn O2)或β-锂霞石(2MgO·Al2O3·5SiO2)或锆英石(Zr SiO4)或三氧化二铝(Al2O3)或石英砂(SiO2)或五氧化二铌(Nb2O5)。
7、一种无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述制造方法为制造上述权利要求1-6任一所述无铅封接玻璃粉的方法，该方法至少包括以下步骤：
步骤1：依重量百分比称取氧化钒(V2O5)、氧化磷(P2O5)及氧化锑(Sb2O3)后进行充分混合，制成混合料；
步骤2：将所述混合料在800℃～1200℃下熔化2-3小时；
步骤3：对步骤2中所述混合料的熔化液体进行冷却固化，研磨制成所述玻璃粉体。
8、根据权利要求7所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的步骤1中还包括混入重量百分比为0.5％-15％的氧化铋(Bi2O3)。
9、根据权利要求7所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的步骤1中还包括混入重量百分比不超过40％的所述玻璃稳定组分。
10、根据权利要求7所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的步骤1中还包括混入所述锡(Sn)或锌(Zn)或钙(Ca)的卤化物或其卤化物的任意组合体。
11、根据权利要求7或8或9或10所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的步骤3包括先将所述混合料的熔化液体采用水炸的方法进行冷却固化，再对固化的玻璃进行碾碎、研磨，最后过筛获得所述玻璃粉体。
12、根据权利要求7或8或9或10所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的制造方法中还增加有在所述玻璃粉体中混入所述填料的步骤4。
13、根据权利要求12所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的步骤4包括：首先选取或制备膨胀系数为(-120～60)×10-7/℃的填料，然后将所述的填料与所述玻璃粉体充分混合。
14、根据权利要求13所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的选取为选择现有的一种或一种以上膨胀系数为(-120～60)×10-7/℃的氧化物，将其制成粉状，并将一种以上所述氧化物混合。
15、根据权利要求13所述的无铅封接玻璃粉的制造方法，其特征在于：所述的制备包括：首先按照化学计量比例将组成所需氧化物填料的各组份混合；然后将混合的各组份在1500℃以下烧结并保温10-15小时，制成固相合成体；最后将固相合成体研磨、过筛后完成制备。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100396632C (zh) * | 2006-01-10 | 2008-06-25 | 陕西科技大学 | 金属氧化物避雷器用无铅封接玻璃的制备方法 |
| CN1915877B (zh) * | 2006-09-11 | 2010-04-14 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种稀土元素掺杂无铅低熔封接玻璃粉及制造方法 |
| CN101092284B (zh) * | 2006-06-02 | 2011-02-02 | 株式会社日立显示器 | 导电构件及其制造方法、图像显示装置及玻璃间隔物 |
| CN101058477B (zh) * | 2007-03-30 | 2011-02-09 | 东华大学 | 一种电真空玻璃制品无铅封接玻璃及其制备方法 |
| CN103553335A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 上海大学 | 玻璃料及其制备方法、基于玻璃料的密封方法 |
| CN104078099A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 乐凯特科技铜陵有限公司 | 一种环保pcb电路板导电银浆及其制备方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100396632C (zh) * | 2006-01-10 | 2008-06-25 | 陕西科技大学 | 金属氧化物避雷器用无铅封接玻璃的制备方法 |
| CN101092284B (zh) * | 2006-06-02 | 2011-02-02 | 株式会社日立显示器 | 导电构件及其制造方法、图像显示装置及玻璃间隔物 |
| CN1915877B (zh) * | 2006-09-11 | 2010-04-14 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种稀土元素掺杂无铅低熔封接玻璃粉及制造方法 |
| CN101058477B (zh) * | 2007-03-30 | 2011-02-09 | 东华大学 | 一种电真空玻璃制品无铅封接玻璃及其制备方法 |
| CN103553335A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 上海大学 | 玻璃料及其制备方法、基于玻璃料的密封方法 |
| CN103553335B (zh) * | 2013-10-25 | 2015-11-25 | 上海大学 | 玻璃料及其制备方法、基于玻璃料的密封方法 |
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