[發(fā)明專利]一種電真空玻璃制品無鉛封接玻璃及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710038930.6
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101058477A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勝春;陳培
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C03C8/24
• 分類號: C03C8/24;C03C3/21;C03C3/16;C03B23/20;C03B5/23;C03B5/235
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬電真空玻璃制備領(lǐng)域，特別是涉及一種電真空玻璃制品無鉛封接玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電真空玻璃制品生產(chǎn)過程中常用到封接玻璃粉，通常需要較低的熔點和較低的膨脹系數(shù)，以往這種封接玻璃主要使用PbO-ZnO、PbO-B₂O₃系含鉛玻璃粉，由于含鉛封接玻璃具有電阻大、介電損耗小、折射率和色散高，以及吸收高能輻射、軟化溫度低、化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列特性，在低熔封接方面有著廣泛的用途。

但是，鉛是一種劇毒物質(zhì)，在生產(chǎn)和使用過程中對人體產(chǎn)生了很大的危害，特別是含鉛高的玻璃化學(xué)穩(wěn)定性差，使用后廢棄的玻璃遇水、酸雨及大氣等的侵蝕，鉛離子就會逐漸溶出，導(dǎo)致地下水質(zhì)的嚴重污染，對人的生命安全，尤其是對兒童的大腦發(fā)育帶來嚴重的威脅。鉛的中毒劑量僅為1mg，致死劑量為1g，但是大多數(shù)低熔封接玻璃中PbO含量甚至高達60-80mol％。中國、歐美、日本都制定了電子產(chǎn)品無鉛化的強制性實施日期。我國信息產(chǎn)業(yè)部也發(fā)布了相關(guān)規(guī)定。因此，無鉛無鎘等無公害低熔封接玻璃的成功開發(fā)將形成產(chǎn)品技術(shù)壁壘，其涉及的產(chǎn)業(yè)面十分廣泛，用量大，對我國家電、精密零部件、3C類電子產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

美國專利第5021366號公布了一種無鉛磷酸鹽封接玻璃，其摩爾組成為：P₂O₅：30～36％、ZrO₂：0～45％，堿金屬氧化物15～25％，堿土金屬氧化物15～25％，還添加氧化鋁、氧化錫及少量的氧化鉛等組分。該玻璃的軟化溫度為400～430℃，熱膨脹系數(shù)為145～170×10^-7/℃，雖然該玻璃的軟化溫度適合低熔封接，但是該玻璃的熱膨脹系數(shù)較大，不能用于中、低膨脹系數(shù)的封接，同時含有少量的鉛，不能適應(yīng)無鉛化的要求，由于貴金屬ZrO₂的含量較高，因此在成本方面同樣不具有優(yōu)勢。

美國專利第P5153151號公布了一種磷酸鹽封接玻璃，其摩爾組成為Li₂O：0～15％、Na₂O：0～20％、K₂O：0～10％、ZnO：0～45％、Ag₂O：0～25％、Tl₂O：0～25％、PbO：0～20％、CuO：0～5％、CaO：0～20％、SrO：0～20％、P₂O₅：24～36％、Al₂O₃：0～5％、CeO₂：0～2％、BaO：0～20％、SnO：0～5％、Sb₂O₃：0～61％、Bi₂O₃：0～10％、B₂O₃：0～10％，該玻璃的轉(zhuǎn)變溫度為300～340℃，熱膨脹系數(shù)為135～180×10^-7/℃，該玻璃的缺點在于Tl₂O的毒性很大，同時，玻璃的熱膨脹系數(shù)較大，不能用于中、低膨脹系數(shù)的封接。

美國專利USP：20020019303提出了一種P₂O₅-SnO-ZnO系統(tǒng)的封接玻璃粉，該玻璃的封接溫度為430～500℃，由于這種封接玻璃粉需要在還原氣氛下生產(chǎn)和封接，不利于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，同時由于含有大量的成本較貴的SnO，因而這種封接玻璃的應(yīng)用有很大的局限性。

在無鉛封接玻璃體系中較有前途的是Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂和ZnO-B₂O₃-SiO₂、釩酸鹽、磷酸鹽等體系，但是前兩者封接溫度較高，而且鉍酸鹽和釩酸鹽體系成本高。磷酸鹽體系在低溫和無鉛化方面占有很大的優(yōu)勢，大多數(shù)性能都可與傳統(tǒng)含鉛封接玻璃相媲美，而且能顯著減少環(huán)境污染。無鉛磷酸鹽封接玻璃將是傳統(tǒng)含鉛封接玻璃最有潛力的取代物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的針對上述封接玻璃中含有鉛等劇毒及錫、鋯等貴金屬氧化物以及具有較大熱膨脹系數(shù)的缺陷提供一種電真空玻璃制品無鉛封接玻璃及其制備方法，該封接玻璃粉不含鉛、環(huán)保并具有軟化點低、性價比高、適用范圍廣，可用于多種電真空玻璃器件的封接玻璃。

一種電真空玻璃制品無鉛封接玻璃，包括下列組成：