[發(fā)明專利]一種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710414842.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107140839A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈銀虎;祁志旭;王翔;成小樂;時(shí)晶晶;王蕾;劉曉妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C12/00
• 分類號(hào): C03C12/00;C03C6/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所61214
• 代理人: 王奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子漿料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，本發(fā)明還涉及該種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的制備方法。

背景技術(shù)

電子漿料作為一種電子功能材料，集冶金、化工、材料、電子技術(shù)等多項(xiàng)高技術(shù)于一身，包含了金屬材料、高分子材料、無機(jī)非金屬材料等先進(jìn)材料，以高質(zhì)量、高效益、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。電子漿料由三部分組成，包括粘結(jié)相、有機(jī)載體以及導(dǎo)電相。

玻璃粉作為電子漿料中的粘結(jié)相，扮演著舉足輕重的角色，玻璃粉的性能直接影響電子漿料的質(zhì)量。傳統(tǒng)含鉛玻璃粉因具有較低的軟化溫度，與基板接近的熱膨脹系數(shù)以及高化學(xué)穩(wěn)定性曾一度被電子漿料市場(chǎng)廣泛應(yīng)用，但由于在玻璃粉中含有鉛、鎘等有毒成分，使得傳統(tǒng)含鉛玻璃粉無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)，不能得到持續(xù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用，無鉛玻璃粉取代傳統(tǒng)含鉛玻璃粉是必然趨勢(shì)，因此無鉛玻璃粉的研制已成為玻璃粉性能研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，用于低溫?zé)Y(jié)銅導(dǎo)電漿料中，該玻璃粉具有較低的軟化溫度，與基板接近的熱膨脹系數(shù)和良好的浸潤性，使電子漿料具有較強(qiáng)的附著力，提高電子漿料的質(zhì)量。

本發(fā)明的另一目的在于提供該種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于，按照質(zhì)量比由以下組分組成：玻璃主體與添加劑的質(zhì)量比為100：0-57，其中玻璃主體包括氧化釩、五氧化二磷和氧化鉍；添加劑包括氧化鈉、氧化鋰、氧化銅、氧化銻和氧化硼的任意組合。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的制備方法，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、分別稱取各個(gè)組分；

步驟2、將上述的所有組分混合均勻，熔融玻璃溶液，倒入去離子水中，制得玻璃顆粒，具體過程是：

2.1)將所有組分混合均勻，放入剛玉坩堝內(nèi)，置于高溫爐中，在氮?dú)鈿夥罩猩郎刂?50～350℃，保溫10～20min；

2.2)打開爐體，排盡爐內(nèi)氮?dú)獠㈥P(guān)閉爐體，以升溫速率為5～15℃/min升溫至1100～1300℃；

2.3)用不銹鋼棒將玻璃溶液攪拌均勻，保溫20～40min，得到澄清的玻璃溶液；

2.4)將玻璃熔液倒入裝滿去離子水的不銹鋼容器中，得到玻璃顆粒；

步驟3、球磨玻璃顆粒并過篩，制得無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，具體過程是：

3.1)將玻璃顆粒放入80±2℃干燥箱中干燥1～2h；

3.2)將干燥后的玻璃顆粒放入球磨機(jī)中球磨1～3h，然后過250～350目不銹鋼篩網(wǎng)，制備得到玻璃粉末。

本發(fā)明的有益效果是：1)該玻璃粉具有較寬的膨脹系數(shù)范圍，拓寬了玻璃粉的適用范圍；2)該玻璃粉具有較低的軟化溫度，與基板接近的熱膨脹系數(shù)和良好的浸潤性，通過對(duì)添加劑的配比控制，提高了玻璃粉的化學(xué)穩(wěn)定性；3)該玻璃粉不含鉛，符合大眾環(huán)保意識(shí)，可以保持在較低的軟化溫度下燒結(jié)銅電子漿料；4)該玻璃粉成波性能良好，無結(jié)晶物質(zhì)生成。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

玻璃粉組分的選擇和制備工藝直接影響著玻璃粉的軟化溫度、膨脹系數(shù)、浸潤性、附著力等性能，通過組分的選擇和配比實(shí)現(xiàn)明顯改善玻璃粉的性能。

本發(fā)明的無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按照質(zhì)量比由以下組分組成：玻璃主體與添加劑的質(zhì)量比為100：0-57，其中玻璃主體包括氧化釩(V₂O₅)、五氧化二磷(P₂O₅)和氧化鉍(Bi₂O₃)；添加劑包括氧化鈉(Na₂O)、氧化鋰(Li₂O)、氧化銅(CuO)、氧化銻(Sb₂O₃)和氧化硼(B₂O₃)的任意組合。

在玻璃主體中，氧化釩：五氧化二磷：氧化鉍三者的質(zhì)量比為40～75：21～40：4～20；

以玻璃主體為100作為基數(shù)，添加劑中五個(gè)組分的質(zhì)量比分別為：氧化鈉0％～10％；氧化鋰0％～10％；氧化銅0％～7％；氧化銻0％～20％；氧化硼0％～10％。

本發(fā)明無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的制備方法，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、分別稱取以下各個(gè)組分：

玻璃主體與添加劑的質(zhì)量比為100：0-57；

玻璃主體中，氧化釩：五氧化二磷：氧化鉍三者質(zhì)量比為40～75：21～40：4～20。