B2O3-ZnO-P2O5-R2O-V2O5系無鉛封接玻璃的研究.pdf

1、信息技術(shù)的迅速發(fā)展對電子元件的性能提出了更高的要求，而電子元件的封接技術(shù)則是影響元件性能的主要因素之一。在眾多的封接材料中，硼酸鹽體系封接玻璃具有封接溫度低，化學(xué)穩(wěn)定性好，技術(shù)含量和附加值高等優(yōu)點，在未來低溫?zé)o鉛封接玻璃材料的發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。但與傳統(tǒng)含鉛封接玻璃相比，這類封接玻璃在穩(wěn)定性和低溫性等方面存在明顯的差距。針對這一現(xiàn)狀，本論文以B2O3-ZnO-Bi2O3玻璃體系為研究對象，探討了P2O5，V2O5和BaO等的添加對

2、該體系抗彎強度、耐水性、軟化溫度、熱膨脹系數(shù)的影響，并進行了相關(guān)的機理探討，進而將優(yōu)化后的玻璃應(yīng)用于銀電極材料的制備，探討了玻璃粉體的加入量和燒結(jié)溫度對電極材料性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　1.P2O5以玻璃形成體的方式參與玻璃網(wǎng)絡(luò)的形成，由于[PO4]中P=O雙鍵的存在，導(dǎo)致玻璃結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性變差。隨P2O5添加量的增加，玻璃體系的熱膨脹系數(shù)由不含 P2O5時的7.19×10-6/℃升高到7.49×10-6/℃，軟化溫度由4

3、92℃降低到481℃，而抗彎強度由不含 P2O5時的48.75 MPa下降到35.46 MPa，耐水性測試后的pH值由8.28升高到9.15；
　　2.在含有4wt.％ P2O5的玻璃中添加 V2O5時，由于V2O5的極化作用明顯，斷開玻璃網(wǎng)絡(luò)后獨立的基團逐漸增多；隨 V2O5含量增加，玻璃體系的軟化溫度從487℃降低到465℃，膨脹系數(shù)由7.41×10-6/℃升高到7.78×10-6/℃，耐水性測試后的pH值由8.54升高到9.

4、22；當(dāng)V2O5含量為4wt.%時，玻璃體系的抗彎強度達到最大值48 MPa，而當(dāng)V2O5的含量高于8wt.%時，熱處理后玻璃中開始析出Zn2SiO4晶體；
　　3.BaO作為網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，加入到含4wt.%V2O5+4wt.%P2O5的玻璃中時，在BaO的添加量低于6wt.%時，由于斷網(wǎng)作用，隨 BaO的添加量的增加，玻璃的軟化溫度由480℃降低到440℃，達到最小值，膨脹系數(shù)由7.58×10-6/℃升高到7.76×10-6/

5、℃，耐水性和抗彎強度也稍有降低。當(dāng) BaO的添加量高于6wt.%時，隨其含量的升高，集聚作用增強，玻璃的軟化溫度升高，熱膨脹系數(shù)降低，但玻璃的強度和耐水性能得到了改善。
　　4.優(yōu)化后的玻璃配方為(wt.%)：3.43%SiO2，5.14%Li2O，35.9%B2O3，30%Zn O，2.56%Al2O3，8.56%Bi2O3，3.56%P2O5，3.7%V2O5，8%BaO，此時玻璃的軟化溫度為448℃，平均線膨脹系數(shù)7.687