组成无公害低熔玻璃的发展现状

低熔玻璃广泛用作封接玻璃和电子浆料中的粘接相。现有低熔玻璃绝大部分为高铅含量玻璃。提出组成中不含 Pb、Hg、Cd、As、Tl、Cr 和放射性元素的玻璃称为组成无公害玻璃,综述了低熔玻璃的发展现状,指出电子产品目前所用含铅玻璃的取代物可能是磷酸盐、矾酸盐、铋酸盐玻璃。建立磷酸盐、矾酸盐、铋酸盐玻璃相关基础理论.发展玻璃形成新理论以及新的材料制备技术是组成无公害低熔玻璃研究与开发的重点。

无铅低熔玻璃的研究及其进展

随着欧盟RoHS绿色指令的颁布和人类环保意识的增强,低熔点玻璃无铅化已越来越受到人们的重视。概述了无铅低熔玻璃的国内外研究现状,对无铅硼酸盐,磷酸盐、钒酸盐玻璃等体系的组成以及物化性能进行了较为全面的介绍,并分析了无铅低熔玻璃今后发展的难点和趋势。

MnO/MnO_2对磷酸盐低熔玻璃性能的影响(英文)

制备了含锰ZnO–Sb2O3–P2O5系统无铅低熔玻璃,其组成的配比(摩尔分数)为40.7%P2O5·36%ZnO·10%Sb2O3·2%Li2O·4%Na2O·3.3%CaO·4%BaO。借助红外光谱及差热分析考察了0～8%(摩尔分数)MnO及MnO2替代ZnO后对玻璃耐水性和低熔性的影响,借助紫外–可见光谱分析了锰离子在玻璃中的价态。结果表明:MnO/MnO2的引入改善了玻璃的耐水性,且以MnO2的作用更为显著;此外,锰的引入未明显提高玻璃的转变温度和软化温度,对密度及膨胀系数的影响也很小。玻璃中锰离子的价态主要与其在原料中的价态一致,同时存在有少量的Mn3+。在制备磷酸盐低熔玻璃时,MnO2是非常具有实用价值的一种组分。

P2O5-B2O3-V2O5无铅低熔玻璃形成能力和结构

以取代用作封接玻璃和电子浆料粘接相含铅低熔玻璃为目的,实验研究了P2O5-B2O3-V2O5体系玻璃的形成能力,结构和低熔性能。P2O5-B2O3-V2O5体系中,组成在B2O35%～30%、V2O50%～45%、P2O55%～50%(物质的量浓度,下同)区域内的玻璃具有较强的玻璃形成能力,较低的转变温度、良好的重熔流动性和抗析晶性能。优选玻璃组成为:15P2O5-35V2O5-25B2O3-3SiO2-2Al2O3-10ZnO-5SnO-7BaO-3Bi2O3,玻璃转变温度为308℃,在450℃玻璃细粉重熔熔体流动性好,适合用作在450～500℃烧结的封接玻璃和电子浆料的粘接相。红外光谱分析表明:玻璃结构是由大量孤立的[PO4]、[BO3]、[VO2]和[VO3]基团形成的层状结构,在层与层之间有少量的诸如B-O-B、P-O-P、P-O-V、P-O-B等桥氧键连接。

R_2O对ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5低熔玻璃性能的影响

借助IR、DTA等研究了碱金属氧化物R2O(R=Li,Na,K)对ZnO-Sb2O3-P2O5低熔玻璃结构及性能的影响。结果表明:不同种类碱金属氧化物的加入对玻璃的磷酸盐网络结构无明显影响,但K2O的引入提高了玻璃的转变温度(Tg)、软化温度(Ts)、析晶倾向和耐水性。R2O取代ZnO后破坏了玻璃的网络结构,导致玻璃的Tg及Ts温度和耐水性的降低,增加了玻璃的析晶倾向。在总碱量不变的条件下,借助混合碱效应,调节Li2O/(Li2O+Na2O)摩尔比能够获得Tg及Ts温度更低的玻璃,同时耐水性也有所提高。对玻璃膨胀系数(α)的影响依次为K2O>Na2O>Li2O,且随R2O含量的增加而增加。此外混合碱效应对α的变化无明显影响。

封接玻璃(七)——低熔玻璃

在本讲座(二)中谈到玻璃和金属封接的分类时指出,除两者直接封接外,还有一类间接封接,其中低熔玻璃粉末焊料在间接封接中得到了极为广泛的应用。 由于电真空器件中芯柱等使用的铅玻璃与玻壳所用的钠钙玻璃直接封接时,需要950～1050℃的高温加热,这样高的温度会损伤阴极与吸气材料的性能。如果能在500～600℃的低温下封接就较为理想。

组成变化对SrO-Sb_2O_3-P_2O_5系统低熔玻璃性能的影响

采用高温熔融方法制备SrO-Sb2O3-P2O5系统玻璃,研究了SrO和P2O5含量变化对SrO-Sb2O3-P2O5玻璃结构、特征温度、膨胀系数、析晶性能和化学稳定性的影响。采用热膨胀仪、差热分析仪、红外光谱仪和恒温水浴加热对玻璃进行测试,结果表明,玻璃的膨胀系数随SrO的摩尔分数增大而增大。随着SrO取代P2O5含量的不断增加,玻璃的特征温度先升高后下降,然后又上升。SrO的含量的增多使玻璃的析晶能力增强,同时也提高了玻璃的耐水性。

低熔玻璃及其在彩色管制造工艺中的应用

本文重点介绍了结晶型低熔焊料玻璃的特性及其在彩管屏锥封接中的应用。最后叙述了低熔焊料玻璃的制造工艺及其质量控制和测试方法与屏锥低熔玻璃的封接工艺。

Bi_(2)O_(3)含量对R_(2)O-Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系低熔玻璃性能的影响

笔者采用高温水淬法制备了R_(2)O-Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系低熔玻璃,且研究了玻璃结构、热膨胀系数和耐酸性能。其结果表明,随着Bi_(2)O_(3)含量的增加,玻璃的拉曼散射峰强度逐渐减弱,热膨胀系数逐渐增强,耐酸性能逐渐减弱。

P_2O_5-V_2O_5-B_2O_3-ZnO系无铅低熔电子封接玻璃的性能

研究了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅封接材料,考察了V2O5和B2O3含量对低熔玻璃软化温度、热膨胀系数及热稳定性的影响.结果表明,玻璃的软化点随V2O5含量增加而降低,提高B2O3含量使软化温度先升高后降低,出现硼反常现象.当V2O5和B2O3摩尔含量为15%和8%时,低熔玻璃的软化温度、热膨胀系数及热稳定性能满足低温封接要求,但化学稳定性较差,而添加少量Al2O3和Fe2O3能明显提高低熔玻璃的化学稳定性.优化组成为26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3的玻璃转变温度为340℃,热膨胀系数为7.5×10-6℃-1(25～300℃),在90℃的去离子水中恒温10h,失重为0.63mg/cm2,化学稳定性与传统的含铅封接玻璃相当,综合性能基本满足无铅低熔玻璃的要求.

混合型低熔点封接玻璃的结构特征及微观缺陷分析

近年来真空玻璃产业的快速发展带动了低熔点封接玻璃的应用和研发热潮。作者结合真空玻璃封接对低熔点玻璃焊料的性能要求,全面分析了混合型低熔点封接玻璃的组成和结构特征。利用SEM观察研究混合型封接玻璃的微观结构,对常见微观裂纹缺陷的特征和产生原因进行讨论,认为制备混合型低熔点玻璃时,低膨胀或负膨胀填料的颗粒度应该控制在50μm以内。本文对真空玻璃制备过程中的封接玻璃选用、工艺制定以及封接质量控制有参考价值。

Bi_2O_3对Al_2O_3-ZnO-Bi_2O_3-B_2O_3低熔玻璃结构和性能的影响

采用传统的熔淬技术制得了低熔Al2O3-ZnO-Bi2O3-B2O3玻璃,研究了玻璃结构、玻璃特征温度、线膨胀系数(αl)以及密度随Bi2O3含量的变化关系。结果表明:随着Bi2O3含量的增加,玻璃网络中[BO4]取代了部分[BO3],玻璃网络中出现Bi—O结构,玻璃中非桥氧的数量也逐渐增多;软化温度(ts)、玻璃化温度(tg)都是先上升后下降,而线膨胀系数先减小后逐渐增大,玻璃密度先是线性增加,然后增加趋势变大。

低熔封接玻璃的研究进展

低熔封接玻璃是一种先进的焊接材料，由于其具有低的熔化温度和封接温度，优良的机械强度和化学稳定性，而在很多领域中得到广泛的应用，实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。综述了低熔封接玻璃的研究现状，展望了低熔封接玻璃向无铅化发展的趋势，指出了无铅低熔封接玻璃今后的研究方向。

磷酸盐在低熔封接玻璃中的应用

低熔封接玻璃是一种先进的焊接材料,由于其具有低的熔化温度和封接温度,优良的机械强度和化学稳定性,在很多领域中得到广泛的应用。磷酸盐在低熔封接玻璃中既作为主要原料也是成核剂及填料。当前使用的低熔封接玻璃中氧化铅的含量高,对环境的污染严重。磷酸盐体系低熔封接玻璃可以彻底地解决这些问题。中国磷资源丰富,磷酸盐低熔封接玻璃性能良好,附加值高,发展前景广阔。

低熔封接玻璃组成及其发展

综述了低熔封接玻璃的组成特点,给出了大量低熔玻璃组成实例。指出了低熔封接玻璃的封接低温化和无铅化发展方向,磷酸盐玻璃是首选组成之一。新的制备工艺和新的玻璃形成体系将对封接玻璃发展起着十分重要的作用。

低熔封接微晶玻璃无铅化的最新研究进展及其发展趋势

低熔封接微晶玻璃是一种先进的焊接材料,由于其具有低的熔化温度和封接温度,优良的机械强度和化学稳定性,而在很多领域中得到广泛的应用,实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。综述了无铅低熔封接微晶玻璃的研究现状,展望了无铅低熔封接微晶玻璃今后的研究发展方向。

低熔封接玻璃无铅化的最新研究进展及其发展趋势

低熔封接玻璃是一种先进的焊接材料，由于其具有低的熔化温度和封接温度，优良的机械强度和化学稳定性，而在很多领域中得到广泛的应用，实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。本文对无铅进行了定义，概述了无铅低熔封接玻璃全球范围的立法，综述了无铅低熔封接玻璃的研究现状，展望了无铅低熔封接玻璃今后的研究发展方向。指出电子产品目前所用含铅玻璃的取代物可能是磷酸盐、矾酸盐、铋酸盐玻璃。建立磷酸盐、矾酸盐、铋酸盐玻璃相关基础理论。发展玻璃形成新理论以及新的材料制备技术是组成无铅低熔封接玻璃研究与开发的重点。

用微波炉熔化磷酸盐玻璃

用微波炉熔化Na2O-B2O3-P2O5玻璃。测定了磷酸盐玻璃的X射线衍射曲线、变形点、软化点、热膨胀以及水溶性。结果表明微波炉比马弗炉熔化玻璃降低能源消耗。根据测试数据证实此微波熔化的磷酸盐玻璃可用作玻璃润滑剂。

R_2O_3对SnO-ZnO-P_2O_5无铅玻璃性能的影响

以SnO-ZnO-P2O5(SZP)系统作为低温玻璃材料的研究对象,结合其形成区域,研究了R2O3(Al2O3、B2O3)对SZP玻璃化学稳定性、膨胀系数、转变温度和软化温度等性能的影响。

无铅玻璃粉的研制与应用

基于环保的角度出发,一种电子浆料用无铅玻璃粉末的制备方法,首先将重量百分比Bi2O35%-60%、B2O310%-40%、Zn O 0-15%、Ba O 5%-20%、Si O20-5%、Al2O30-3%、Na2O 0-3%、K2O 0-3%、Li2O 0-1%、Ca O 0-10%的氧化物充分混合均匀,再将混合的原料加热至1000℃使其熔化,将熔化物水冷,然后用球磨机球磨,最后得到无铅玻璃粉末,并且测试了该玻璃粉末的软化温度、热膨胀系数等相关性能。该玻璃粉末中不含铅或铅化合物,有利于环境保护。