專利名稱：一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法
一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃及制備領(lǐng)域，特別是涉及一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大功率管封接玻璃中含有大量的金屬鉛，如現(xiàn)有的電子封接玻璃牌號 DH-704鉛含量為77%，DB-435鉛含量為34%。鉛的中毒劑量僅為lmg，致死劑量為lg。因此，用無鉛封接玻璃取代含鉛封接玻璃受到發(fā)達國家的重視，在一定程度上已成為發(fā)達國家的綠色貿(mào)易壁壘，因而對無鉛低熔封接玻璃的研究具有一定的現(xiàn)實和經(jīng)濟利益。決定玻璃低熔性的組分可以是某些重金屬離子，含有18個或者更多電子的最外電子層的離子，還有易變形的大離子以及帶小電荷的陽離子。所以常是用A&03、Bi203、V205、 Sn0、P205等氧化物來代替玻璃中的I^bO，此外還用一價的陰離子？_來代替二價的陰離子02_。 現(xiàn)在人類的環(huán)保意識越來越強，無鉛等無公害封接玻璃及其產(chǎn)品，將會得到越來越多消費者的青睞。根據(jù)歐盟各國頒布的電器與電子設(shè)備廢棄物處理法，2008年將禁止使用含Hk Cd、Hg等重金屬的材料。美國國家電子制造業(yè)協(xié)會已完成無鉛制備電子器件的開發(fā)，日本也制訂了電子產(chǎn)品無鉛化的強制實施日期。各國政府鼓勵環(huán)保課題的研究和發(fā)展，包括廢棄物的回收，環(huán)保設(shè)備免稅，增加無重金屬環(huán)保電子材料開發(fā)的資金投入等。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，該玻璃件不僅無鉛環(huán)保， 而且不含有貴金屬及其氧化物，具有性價比高的特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的玻璃配料中的著色劑為Co203?！N大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，該封接玻璃件按摩爾百分比組成的組分為P2O5 35 45%、SiO 25 50%、化03 0 20%、Si& 0 5%、Al2O3 0 5%、Nei2O 0 10%、 MgO 0 10%、Li2O 0 5%、Mn& 0 5%、Co2O3 0. 1 1%。一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，優(yōu)選的摩爾百分比組成的組分為P20535 45%, ZnO 30 45%、B2O3 0 15%、SiO2 0 5%、Al2O3 0 5%、Na2O 0 10%、MgO 0 7%、Li2O 0 3%、Mn& 0 3%、Co2O3 0. 1 1%。一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的P205、ZnO的總的摩爾百分比為60 90% ；一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù)為70 100X10_7,C ；一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的封接溫度為430 600°C ；一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的熔化是1200 1250°C下熔化13 15分
一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的烘干是在120 180°C烘干；一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，所述的球磨是球磨8 10小時；一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法，包括下列步驟(1)按摩爾百分比的組成稱取B203、A1203、Na2O, MnO2, Co2O3并均勻混合，再加入稱量的ZnO并均勻混合，最后稱取P2O5，制備成混合料；(2)混合料熔化后，倒入水中，然后烘干，裝入球磨機球磨，篩取< 150目的玻璃粉，加入3. 5 4%的石蠟作為粘結(jié)劑，壓制成所需形狀。本發(fā)明一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法的積極效果是(1)本發(fā)明的封接玻璃件，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在較低的溫度下對大功率管進行封接， 同時達到膨脹系數(shù)易于調(diào)整且可調(diào)整范圍寬、價格低、穩(wěn)定性好、能顯著減少環(huán)境污染等優(yōu)占.
^ \\\ (2)按要求可壓制成多種形狀，適用范圍廣，可滿足多種不同材料的封接要求，適宜于大功率管及電子元器件的封接、涂層、密封等；(3)該封接件的玻璃粉還能用于其它一切在此溫度和膨脹系數(shù)相符的玻璃、陶瓷、 金屬封接。

圖1玻璃件(圓環(huán))的俯視圖；圖2玻璃件(圓環(huán))主視圖；圖3實施例1中玻璃件的燒成溫度曲線；圖4實施例2中玻璃件的燒成溫度曲線。
具體實施方式以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)的說明。下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1如下按摩爾百分比組成的組分P2O535%, ZnO 45%, B2O3 10%, Al2034%> Na2O 4. 5%, MnO2 1%, Co2O3 0.5%。按摩爾百分比的組成稱取各原料并進行充分混合，先稱取 B203、Al203、N￡i20、Mn02、Co203并均勻混合，再加入稱量的SiO并均勻混合，最后稱取P2O5,稱取的時間要盡可能的短，減少P2O5吸收水分帶來的稱量誤差，同時有利于均勻混合，制備成混合料，將所述的混合料在1250°C下熔化15分鐘，將熔化后的玻璃液倒入水中，然后在120 180°C下烘干，裝入球磨機球磨10小時，篩取彡150目的玻璃粉，加入3. 5 4%的石蠟作為粘結(jié)劑，壓制成所需形狀，制備成一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的升溫過程如圖3的升溫曲線所示，其玻璃件(圓環(huán))的俯視圖和主視圖參見附圖1、2。熱膨脹系數(shù)(α)采用WRP-I微機熱膨脹儀測量，玻璃樣品為Φ5Χ25πιπι規(guī)格的圓
4柱體試樣，由室溫升至300°C，升溫速率為5°C /min。失重是在90°C的去離子水中恒溫10 個小時后測定的。測試結(jié)果熱膨脹系數(shù)為75. 4X 10—7°C，轉(zhuǎn)變溫度為437°C，封接溫度為 580 590°C，失重為 0. 0009wt%o實施例2如下按摩爾百分比組成的組分P2O542%, ZnO 45%, Al2O3 4%, Na2O 5%, MnO2 3%, MnO2 0.5%, Co2O3 0.5%。按摩爾百分比的組成稱取各原料并進行充分混合，先稱取 B203、Al203、N￡i20、Mn02、Co203并均勻混合，再加入稱量的SiO并均勻混合，最后稱取P2O5,稱取的時間要盡可能的短，減少P2O5吸收水分帶來的稱量誤差，同時有利于均勻混合，制備成混合料，將所述的混合料在1200°C下熔化13分鐘，將熔化后的玻璃液倒入水中，然后在120 180°C下烘干，裝入球磨機球磨8小時，篩取< 150目的玻璃粉，加入3. 5 4%的石蠟作為粘結(jié)劑，壓制成所需形狀，制備成一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的升溫過程如圖4的升溫曲線所示。性能測試方法同實施例1，其熱膨脹系數(shù)為91X10_7°C，轉(zhuǎn)變溫度為341°C， 封接溫度為485 495°C，失重為0. 0058wt%。最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用于說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于，所述的玻璃配料中的著色劑為 Co2O30
2.一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于該封接玻璃件按摩爾百分比組成的組分為 P2O5 35 45%、&ι0 25 50%、化03 O 20%、Si& O 5%、A1203 O 5%、Νει20 O 10%、MgO O 10%、Li2O O 5%、Mn& O 5%、Co2O3 0. 1 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于該封接玻璃件按摩爾百分比組成的組分為P2O5 ；35 45%、Ζη0 30 45%、Β2030 15%、Si& O 5%、 Al2O3 O 5%、Na2O O 10%、MgO O 7%、Li2O O 3%、MnA O 3%、Co2O3 0. 1 1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于所述的P205、 ZnO的總的摩爾百分比為60 90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù)為70 100X10_7°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃，其特征在于所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的封接溫度為430 600°C。
7.一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的制備方法，包括下列步驟(1)按摩爾百分比的組成稱取B203、A1203、Na2O,MnO2, Co2O3并均勻混合，再加入稱量的 ZnO并均勻混合，最后稱取P2O5，制備成混合料；(2)混合料熔化后，倒入水中，然后烘干，裝入球磨機球磨，篩取<150目的玻璃粉，加入3. 5 4%的石蠟作為粘結(jié)劑，壓制成所需形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的制備方法，其特征在于 所述的熔化是1200 1250°C下熔化13-15分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的制備方法，其特征在于 所述的烘干是在120 180°C烘干。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃的制備方法，其特征在于 所述的球磨是球磨8 10小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率管用藍(lán)色磷酸鹽玻璃及其制備方法，其摩爾百分比組成的組分為P2O5 35～45％、ZnO 25～50％、B2O3 0～20％、SiO2 0～5％、Al2O3 0～5％、Na2O 0～10％、MgO 0～10％、Li2O 0～5％、MnO2 0～5％、Co2O30.1～1％，其制備包括制備混合料，混合料熔化后，倒入水中，烘干，球磨，篩取，加入粘結(jié)劑，壓制成所需形狀。該封接玻璃件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在較低的溫度下對大功率管進行封接，同時達到膨脹系數(shù)易于調(diào)整且可調(diào)整范圍寬、價格低、穩(wěn)定性好、能顯著減少環(huán)境污染等優(yōu)點，按要求可壓制成多種形狀，適用范圍廣。
文檔編號C03C3/062GK102190439SQ20101012534
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者劉立起, 李勝春, 武榮麗 申請人:李勝春