电子浆料用Bi_2O_3-B_2O_3系无铅玻璃粉性能研究

采用高温熔融水淬的方法,制备了w(Bi2O3)为50%～65%,w(B2O3)为25%～40%的Sb2O3掺杂Bi2O3-B2O3系玻璃粉体,研究了Bi2O3和B2O3含量对所制玻璃的玻璃转变温度tg、软化温度tf、线膨胀系数αl以及电阻率ρ等的影响。结果表明,随着w(Bi2O3)的增加,玻璃的tf缓慢下降并维持在490℃左右,熔封温度为550～600℃,αl从62.3×10–7/℃上升至69.1×10–7/℃;在80～200℃,玻璃的ρ为1011～1013Ω·cm。

Te-Bi玻璃对晶体硅太阳能电池正银电极性能的影响

正银浆料是晶体硅太阳能电池金属化的关键材料,环保型浆料是正银电极的主要发展方向之一。通过正交实验方法,研究了不同配方和组分的Te-Bi玻璃对正银电极性能的影响。用TGA-DSC分析了Te-Bi玻璃和正银浆料的热处理特性,用SEM分析了Ag-Si界面处银微晶的分布和大小,利用隧道电流模型分析了玻璃对正银电极性能的影响规律。结果表明:Te O_2含量45wt%,Bi_2O_3含量36wt%的Z7玻璃,其T_g为379.07℃,对应的正银浆料在612.8℃出现吸热反应,同时发生失重(–0.16%),制作的多晶硅电池效率达到16.87%,电极的附着力达到4.35 N。

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.

ZnO-B_2O_3-P_2O_5低熔点玻璃的性能和结构

以ZnO-B2O3-P2O5为基础,添加少量金属氧化物制备低熔点玻璃,研究了P2O5对该玻璃系统的影响。结果表明:热膨胀系数α、玻璃转变温度tg随P2O5的增加先增大继而减小,转折点在x(P2O5)=43%附近,即α约为93×10–7/℃,tg约为415℃。并通过红外和拉曼光谱对玻璃的结构进行了分析。

SiO_2-Bi_2O_3-ZnO无铅玻璃油墨的制备

制备了软化温度在575℃左右的玻璃油墨用SiO_2-Bi_2O_3-ZnO系无铅玻璃粉,用纽扣实验比较了不同成分玻璃粉的成型流动性,以成玻性能最佳的玻璃粉为原料制备了不同玻璃粉含量的油墨并研究了玻璃粉含量对玻璃油墨成膜性能的影响,最后,用筛选的无铅玻璃油墨按照企业生产工艺制备了汽车后挡玻璃的黑色遮盖层,并与国外品牌荷兰庄信万丰公司的玻璃油墨进行了应用对比。采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热膨胀仪对玻璃粉和玻璃油墨涂层的组织性能进行了表征。试验结果表明,SiO_2-Bi_2O_3-ZnO系玻璃粉成玻性能良好;当玻璃粉含量为60%时,在680℃、保温1.5 min条件下制备了汽车后挡玻璃油墨涂层,适合目前汽车后挡玻璃生产线的工艺要求,油墨形成的玻璃薄膜具有良好的光泽度、耐酸性和抗粘性。

SnO-CaO-P_2O_5体系无铅封接玻璃的形成与性能优化研究

采用熔体冷却的方法制备了SnO-CaO-P2O5三元体系无铅玻璃.采用X射线衍射仪、热膨胀仪、绝缘电阻测试仪和粉末失重法研究了该体系玻璃的玻璃形成区、热膨胀系数、体积电阻率及化学稳定性.结果表明,样品体积电阻率随P2O5含量的增加先增大后减小,在P2O5=50mol%附近出现极大值,随SnO含量的增加逐渐减小.对10SnO-40CaO-50P2O5-xSiO2系列试样的研究表明,随着SiO2含量的增加,样品热膨胀系数由9.8×10-6/℃逐渐减小至7.6×10-6/℃,体积电阻率逐渐增大,在酸性和中性溶液中失重率逐渐减小,在碱性溶液中失重率则逐渐增大.

SnO-ZnO-P_2O_5三元系统封接玻璃的研究

给出了SnO ZnO P2O5三元系统(简称SZP系统)玻璃的大致形成区,研究了该系统玻璃的转变温度及软化温度范围内粘度与商用基体材料的膨胀相容性、抗水性能等,并加入合适的填料以调节SZP系统的膨胀性能。该组成设计的SZP玻璃料的抗水性可与含铅封接玻璃相比拟。

Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2玻璃的热性质

研究了Bi2 O3-B2 O3-SiO2 系玻璃的成玻性能、转变温度(Tg)和热膨胀系数(CTE) ,确定了该系统易熔封接玻璃的玻化范围以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系。

V_2O_5的含量对ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3系无铅封接玻璃的性能影响

选取ZnO-B2O3-Bi2O3体系为研究对象,探讨V2O5的含量对玻璃的特征温度、热膨胀系数、耐水性、抗弯强度及热稳定性的影响.研究结果表明:随着V2O5含量的提高,逐步降低了玻璃的特征温度,但是过多的V2O5会影响玻璃的抗弯强度和热稳定性,而少量的V2O5对玻璃的膨胀系数以及耐水性能影响不大,当V2O5的含量在4%时,软化温度为475℃,平均线膨胀系数为7.587 6×10-6,抗弯强度为47.87MPa,在500℃烧结时玻璃不析晶,说明热稳定性良好.

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。

掺杂过渡金属氧化物对ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃的改性研究

采用高温熔融和过渡金属氧化物掺杂的方法,制备了掺杂不同过渡金属氧化物(Sb2O3、TiO2、CeO2、MnO2)的ZnO-B2O3-SiO2无铅玻璃。研究了所制玻璃的物理化学性能。结果表明:掺杂过渡金属氧化物后,ZnO-B2O3-SiO2玻璃的结构和封接性能得到较大改善,玻璃的耐水性提高1.5～2.0倍,线膨胀系数从60×10–7/℃降至40×10–7/℃。

SnO-ZnO-P_2O_5玻璃部分热性质的研究

SnO-ZnO-P2O5(SZP)三元系统玻璃是一种很好的封接材料,在低温(<500℃)封接应用中有潜力替代PbO-ZnO-B2O3和PbO-ZnO-SiO2封接玻璃以克服铅对人体以及环境的危害。本研究找出了SZP三元系统的玻璃形成区,研究了玻璃的的转变温度与组成的关系。考虑到SZP系统玻璃的热稳定性及化学稳定性,向SZP系统中引入了SiO2组成,测试了其热膨胀系数(CTE)和转变温度Tg,并研究了组成与热膨胀系数的关系。

ZnO对Bi2O3-B2O3-ZnO低熔点玻璃结构与性能的影响

通过FTIR、Raman、27 Al NMR、XRD、DSC等测试方法,研究了ZnO含量对Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2-Al2O3系统低熔点玻璃结构及热性能的影响。结果表明:当ZnO含量小于12wt%时,Zn^2+与自由氧结合形成[ZnO 4]四面体,增强网络结构,玻璃化转变温度增大,热膨胀系数减小;当ZnO含量大于12wt%时,锌氧多面体由四配位[ZnO4]转变为六配位[ZnO6],破坏网络结构,玻璃化转变温度减小,热膨胀系数增大;ZnO含量的提高和热处理温度的升高对玻璃析晶能力没有明显的促进作用。

B_2O_3对Zn-B-P低熔电子玻璃结构和性能的影响

研究了(55–x)ZnO-xB2O3-35P2O5-10RnOm(x=0,10,20,30,40)(Zn-B-P)低熔点电子玻璃的性能和结构,分析了B2O3含量的变化对玻璃的线性热膨胀系数(α)、玻璃转变温度(tg)、化学稳定性(w)及密度(ρ)的影响。通过XRD和SEM研究了玻璃的结构。结果表明,B2O3含量在上述范围内变化时,α从83.5×10–7/K变到74.8×10–7/K,tg从350℃变到468℃,ρ从3.21变到2.61。

铁系氧化物对Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3封接玻璃性能的影响

采用熔融淬冷法制备了铁系氧化物(Fe_2O_3、Co_2O_3、Ni_2O_3)掺杂Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3(BiZnB)系玻璃。分别采用差热分析法(DTA)、X射线衍射分析(XRD)、热膨胀仪等测试手段,研究各铁系氧化物对基础玻璃体系结构与性能的影响。结果表明,掺杂铁系氧化物后,BiZnB系玻璃的特征温度有所下降。玻璃转变温度(t_g)从416℃降低至406℃,软化温度(t_f)从464℃降至456℃,开始析晶温度(t_x)从633℃最低降至609℃,其中Ni_2O_3的降低作用最为显著。铁系氧化物的掺杂使玻璃的线膨胀系数(α)从99×10^(-7)/℃^(-1)增大至108×10^(-7)/℃^(-1)。BiZnB系玻璃掺杂铁系氧化物后,仍具有良好的化学稳定性。

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。

ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3玻璃的结构性能研究

用传统熔融冷却法制备ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3,系统玻璃,采用X射线衍射法和差热分析法研究了玻璃的结构和玻璃的特征温度T_g和T_f,测试了玻璃的密度、热膨胀系数和介电常数等性能。结果表明,在ZnO-B_2O_3-Bi_2O_3系统玻璃中,当用B_2O_3逐步取代Bi_2O_3时,玻璃的特征温度T_g和T_f呈现逐渐升高的趋势,玻璃热膨胀系数由11.13×10^(-6)/℃减小至6.22×10^(-6)/℃,玻璃的密度由5.920 g/cm^3减小至4.114 g/cm^3,同时,玻璃的介电常数也有一定程度的下降。

低熔点P_2O_5-ZnO-MgO-Na_2O玻璃性能研究

通过正交实验方法，对低熔点P2O5-ZnO-MgO-Na2O玻璃的组分与玻璃软化温度、膨胀系数、耐酸性和折射率之间的关系进行了详细的研究。实验结果显示，合理地选择各组分的比例，能够得到软化温度低于400℃，膨胀系数在（80～90）×10^-7℃^6-1，稳定性良好的釉用低熔点无铅无镉玻璃。

Bi_2O_3-B_2O_3-BaO玻璃的结构与热学性能研究

通过调整ω(Bi_2O_3)/ω(BaO)比例关系,研究了Bi_2O_3-B_2O_3-BaO低熔点玻璃体系结构和性能,通过DTA测定了玻璃软化温度和转变温度,热膨胀测试仪测试玻璃膨胀系数,红外光谱仪和X射线衍射仪分别研究玻璃结构和玻璃化程度。结果表明:玻璃的软化温度和转变温度都随着BaO质量分数的增加而增加,两者均处于较低的温度变化区间;玻璃的热膨胀系数随着BaO质量分数的增加而升高,XRD表明,玻璃的玻璃化程度良好,没有析晶。

ZnO-B_2O_3-BaO系无铅封接玻璃析晶行为的研究

利用差热分析、梯度炉与X射线衍射等测试分析方法研究了以V2O5为成核剂、SrO为添加剂的ZnO- B2O3-BaO系统结晶型无铅封接玻璃的析晶行为,析出的主晶相为Zn3(VO4)2,析晶温度为589．82-653．30 ℃,次晶相为BaB4O7,析晶温度为848．93-886．79℃。研究还发现,保温时间越长晶核得到充分长大,封接效 果好。由此可以确定出本系统封接玻璃的封接温度为590-620℃,保温时间为40-60 min。