低溫封接玻璃的研究.pdf

1、封接玻璃具有良好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，高的機(jī)械強(qiáng)度，因而被廣泛應(yīng)用于電真空和微電子技術(shù)、宇航和汽車等眾多領(lǐng)域。低溫化是目前封接玻璃研究的重要方向之一。傳統(tǒng)的含鉛封接玻璃封接溫度較低，但其配方中鉛含量高，或含有Cd、Hg、Tl等劇毒重金屬氧化物對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，如何降低鉛含量或開發(fā)新型無鉛封接玻璃是目前封接玻璃研究的熱點(diǎn)之一。 本文研究了含鉛的硼酸鹽封接玻璃和無鉛磷酸鹽封接玻璃。采用熔融法制備玻璃樣品，通過DSC、XRD、SE

2、M、DILL 等現(xiàn)代測(cè)試分析手段研究了玻璃的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，探討了組成對(duì)封接玻璃封接溫度、熱膨脹、化學(xué)穩(wěn)定性以及機(jī)械性能的影響。 通過對(duì)含鉛的硼酸鹽封接玻璃研究得出，PbO/B<,2>O<,3>比是影響玻璃網(wǎng)絡(luò)最主要的因素；添加ZnO有助于增強(qiáng)玻璃的穩(wěn)定性，抑制析晶；Bi<,2>O<,3>對(duì)高鉛系列配方玻璃的封接溫度影響不大，但可使鉛硼系列玻璃體系的熱膨脹系數(shù)在一定范圍內(nèi)可調(diào)；在高鉛系列配方中，引入0.5～4m01％的G

3、eO<,2>可有效地抑制玻璃析晶，降低封接溫度；最終獲得了兩種性能較好的低熔點(diǎn)鉛硼酸鹽封接玻璃配方，G3封接溫度低達(dá)400℃，其PbO含量為54mol％左右，BL10玻璃的封接溫度為440℃，但其鉛含量大大降低，僅為36mol％。 無鉛磷酸鹽封接玻璃是基于ZnO-B<,2>O<,3>-P<,2>O<,5>三元系統(tǒng)開展研究的。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到了此三元系統(tǒng)玻璃的形成范圍；ZnO-B<,2>O<,3>-P<,2>O<,5>系封接玻璃玻璃屬

4、于非結(jié)晶型封接玻璃，封接溫度在400～600℃之間；在玻璃結(jié)構(gòu)中B<,2>O<,3>和P<,2>O<,5>為玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體，ZnO含量較低時(shí)可以參與到玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，提高玻璃的穩(wěn)定性，但含量過高時(shí)則對(duì)玻璃網(wǎng)絡(luò)形成破壞作用；玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)(T<,g>)、熔制溫度(T<,m>)、封接溫度(T<,s>)、軟化點(diǎn)(T<,d>)都隨P<,2>O<,5>/B<,2>O<,3>減小而增加；隨著B<,2>O<,3>/ZnO的增加熔制溫度升高，此外B<,2>