V2O5-TeO2-X體系低溫封接玻璃的性能研究.pdf

1、與其他封接材料相比，封接玻璃具有很多優(yōu)良的性能，比如良好的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的耐熱性，較高的機(jī)械強(qiáng)度，因此封接玻璃被廣泛的應(yīng)用于真空和微電子技術(shù)，汽車(chē)和宇航等領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的封接玻璃中往往含有大量的Pb、Cd、Hg、T1等重金屬的氧化物，這些氧化物將對(duì)環(huán)境造成巨大破壞。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，無(wú)鉛化或低鉛化成為封接玻璃的主要發(fā)展方向之一。另外，隨著科技的發(fā)展，光電子技術(shù)的各種元器件正朝著小型化、精密化、集成化和智能化方向發(fā)展，這也對(duì)

2、封接玻璃的封接溫度提出了更高的要求；為了保證各個(gè)器件的優(yōu)良性能，低溫化也成為了目前封接玻璃的研究方向。因此，低鉛(無(wú)鉛)化和低溫化成為封接玻璃研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 本課題以真空玻璃的產(chǎn)業(yè)化為背景，旨在研究開(kāi)發(fā)一種適合于建筑用鋼化玻璃封接的無(wú)鉛低熔點(diǎn)封接玻璃。在課題組前期對(duì)V2O5-B2O3-FeO2三元體系玻璃系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，選擇可能實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化和低溫化的基礎(chǔ)組成，并通過(guò)引入TeO2、ZnO等氧化物，獲得低熔點(diǎn)、低膨脹的封接玻

3、璃，并對(duì)其性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
　　 前期V2O5-B2O3-TeO2三元體系玻璃的研究結(jié)果表明，V2O5和TeO2的摩爾比是4:6的二元體系玻璃具有最低的封接溫度(335℃)，但其熱膨脹系數(shù)比較高(166×10-7/℃)。本課題以上述組成為基礎(chǔ)，在保持V2O5和TeO2的摩爾比為4:6的情況下，引入0.1％～4.0％GeO2，制備了V2O5-TeO2-GeO2三元系統(tǒng)玻璃試樣，通過(guò)對(duì)玻璃試樣性能的詳細(xì)研究，優(yōu)化了該三元系統(tǒng)玻璃

4、的制備工藝條件，得到了具有良好的熱穩(wěn)定性和耐水性的V2O5-TeO2-GeO2三元系統(tǒng)玻璃，其封接溫度為325℃，熱膨脹系數(shù)為107×10-7/℃。為了在保持上述玻璃優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低膨脹系數(shù)，以達(dá)到真空玻璃封接要求，我們?cè)谧顑?yōu)的V2O5-TeO2-GeO2三元系統(tǒng)玻璃的基礎(chǔ)上，又引入1％～9％的ZnO，制備了V2O5-TeO2-GeO2-ZnO四元系統(tǒng)玻璃。對(duì)其性能的系統(tǒng)研究結(jié)果表明，當(dāng)ZnO的加入量為5％時(shí)，可以得到性能良