無鉛電子封接玻璃的研究.pdf

1、低熔封接玻璃是制造等離子顯示器和液晶顯示器等電子器件的重要材料，但傳統(tǒng)封接材料中含有大量的PbO。近些年來，由于對環(huán)境保護(hù)的越加重視，研究無鉛封接材料來取代傳統(tǒng)含鉛材料己成為研究的熱點。
　　 本研究采用熔融法制備了簡單的P2O5-B2O3-ZnO三元系統(tǒng)玻璃和P2O5-V2O5-B2O3-ZnO-Al2O3-Fe2O3多組分的低熔釩磷酸鹽玻璃。從分析三元磷系玻璃的組成、轉(zhuǎn)變溫度、熱膨脹系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性出發(fā)，進(jìn)一步探討添加另一主

2、要組分V2O5及輔助成分Al2O3、Fe2O3，制備了一種具有較低轉(zhuǎn)變溫度、合理熱膨脹系數(shù)及良好化學(xué)穩(wěn)定性及形成能力的無鉛玻璃。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，在P2O5-B2O3-ZnO三元系統(tǒng)中，P2O5/B2O3是影響玻璃轉(zhuǎn)變溫度最主要的因素，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度隨P2O5/B2O3的變化成階段性改變，且當(dāng)P2O5/B2O3=8-9時，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度明顯降低，但其熱膨脹系數(shù)在這一范圍內(nèi)變化不明顯；在化學(xué)穩(wěn)定性的研究中發(fā)現(xiàn)，其失重率均超過了14

3、0mgcm-2，遠(yuǎn)高于1 mgcm-2的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且失重隨P2O5的增加而迅速降低，少量的B2O3(5～10 mol％)則會使玻璃的穩(wěn)定性提高。
　　 在P2O5-B2O3-ZnO三元系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提出了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO-Al2O3-Fe2O3無鉛釩磷酸鹽封接玻璃。在P2O5-V2O5-B2O3-ZnO的研究區(qū)間內(nèi)，探討了P2O5/V2O5對玻璃結(jié)構(gòu)的影響，研究了V2O5、B2O3對軟化溫度的影響，發(fā)現(xiàn)B2O3

4、的提高使軟化溫度先升高后降低，而V2O5的增加使得軟化溫度迅速降低。P2O5-V2O5-B2O3-ZnO玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性通過調(diào)節(jié)添加物Al2O3、Fe2O3的配比而明顯提高，當(dāng)Al2O3∶Fe2O3=2:2時，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性最優(yōu)。優(yōu)化后組成為26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3，該玻璃轉(zhuǎn)變溫度為340℃，熱膨脹系數(shù)為7.5×10-6℃-1，失重僅為0.63 mgcm-2