P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅低熔电子封接玻璃的性能

研究了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO系无铅封接材料,考察了V2O5和B2O3含量对低熔玻璃软化温度、热膨胀系数及热稳定性的影响. 结果表明,玻璃的软化点随V2O5含量增加而降低,提高B2O3含量使软化温度先升高后降低,出现硼反常现象. 当V2O5和B2O3摩尔含量为15%和8%时,低熔玻璃的软化温度、热膨胀系数及热稳定性能满足低温封接要求,但化学稳定性较差,而添加少量Al2O3和Fe2O3能明显提高低熔玻璃的化学稳定性. 优化组成为26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3的玻璃转变温度为340℃,热膨胀系数为7.5×10-6 ℃-1 (25~300℃),在90℃的去离子水中恒温10 h,失重为0.63 mg/cm2,化学稳定性与传统的含铅封接玻璃相当,综合性能基本满足无铅低熔玻璃的要求.     

P2O5对Bi2O3-B2O3-ZnO体系玻璃结构及热性能的影响

采用传统的熔融冷却的方法制备了(40-x)Bi2O3-30B2O3-30ZnO-xP2O5(0≤x≤15mo1％)体系玻璃.使用红外光谱、拉曼光谱、DSC和热膨胀仪研究了封接玻璃的结构和热性能.红外光谱及拉曼光谱结果表明,P2O5作为网络形成体,以[PO4]进入到玻璃的网络结构中,玻璃的网络结构性增强.玻璃结构中[BO3]三角体结构单元相对含量有增多趋势,[BO4]四面体、[BiO3]三角体、[BiO6]八面体结构单元相对含量减少.随着P2 O5含量的增加,玻璃化转变温度和玻璃的初始析晶温度升高;玻璃的密度减小.Bi2O3-B2O3-ZnO-P2O5体系封接玻璃热膨胀系数减小,从8.289×10-6℃-1减小到6.354×10-6℃-1.玻璃的软化点逐渐增大,从416℃升高到524℃.     

PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5玻璃结构与性能研究

钒、铁磷酸盐玻璃作为一种半导体材料受到许多研究者的关注.选择了PbO-V2O5-P2O5、PbO-Fe2O3-P2O5和PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5三组玻璃系统,研究了V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构和性能的影响.通过红外光谱(IR)和差热分析(DTA)发现,V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构的影响不同,Fe2O3不但会降低[PO4]基团的桥氧数,还会打断P=O双键,以[FeO4]形式参加网络结构,使玻璃结构趋于稳定.     

PbO—Fe2O3-V2O5-P2O5玻璃结构与性能研究

钒、铁磷酸盐玻璃作为一种半导体材料受到许多研究者的关注。选择了PbO-V2O5-P2O5、PbO-Fe2O3-P2O5和PbO-Fe2O3-V2O5-P2O5三组玻璃系统,研究了V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构和性能的影响。通过红外光谱(IR)和差热分析(DTA)发现,V2O5和Fe2O3对磷酸盐玻璃结构的影响不同,Fe2O3不但会降低[PO4]基团的桥氧数,还会打断P=O双键,以[FeO4]形式参加网络结构,使玻璃结构趋于稳定。     

ZnO-B2O3-P2O5系封接玻璃的研究

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了组成对玻璃结构、特征温度、热膨胀和化学稳定性的影响.结果表明:B2O3和P2O5为玻璃网络形成体,ZnO含量较低时可以参与到玻璃网络结构中,提高玻璃的稳定性;玻璃转变点Tg、熔制温度Tm、封接温度Ts、软化点Td都随P2O5/B2O3减小而增加;B2O3/ZnO是影响玻璃熔制温度的主要因素;ZnO含量对玻璃密度和热膨胀系数影响较大.ZnO-B2O3-P2O5系玻璃在中性环境下的化学稳定性较好.     

P2O5含量对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备Al2O3-SiO2-P2O(5ASP)系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了P2O5含量对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明:P2O5含量在35～50%能形成稳定的ASP玻璃。在磷含量较低时,玻璃结构中的P5 主要以不含P=O双键的[PO4]四面体形式存在,P2O5含量较高时,结构中的P-O-键削弱,P=O双键加强,P5 部分以含P=O双键的[PO4]四面体形式存在。随着P2O5含量的增加,玻璃稳定性变差,析晶趋势增强;晶化后的玻璃以AlPO4为主晶相,同时含有少量的Al(PO)3晶相,当晶化温度由650℃升高到800℃时,晶相含量增加并出现YPO4晶相。     

ZnO-B2O3-P2O5系封接玻璃的研究

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-PO5 系无铅磷酸盐封接玻璃，研究了组成对玻璃结构、特征温度、热膨胀和化学稳定性的影响。结果表明：B2O3和P2O5为玻璃网络形成体，ZnO含量较低时可以参与到玻璃网络结构中，提高玻璃的稳定性；玻璃转变点Tg、熔制温度Tm、封接温度Ts、软化点Td都随P2O5／B2O3减小而增加；B2O3／ZnO是影响玻璃熔制温度的主要因素；ZnO含量对玻璃密度和热膨胀系数影响较大。ZnO-B2O3-PO5 系玻璃在中性环境下的化学稳定性较好。。     

BaO含量与热处理制度对BaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系封接玻璃性能的影响

燃料电池的长寿命安全使用对相关联的封接玻璃提出了更高的要求,为明确封接玻璃的组成和晶相析出对封接玻璃转变温度、热膨胀系数等的影响规律.以BaO-Al2O3-B2O3-SiO2作为基础玻璃体系,通过测试玻璃的DSC、XRD、CTE等性能参数,研究组成中BaO含量和热处理制度对玻璃封接性能的影响.结果 表明,BaO能够增大玻璃的热膨胀系数,降低玻璃的特征温度.随着BaO含量的增加,基础玻璃的CTE从9.24×10-6 K-1增加到11.26×10-6 K-1.其中B3组玻璃满足SOFC的使用要求,可用作封接玻璃.B3组基础玻璃在模拟电池的工作温度下热处理后,主晶相为正交晶系的BaSiO3,微晶玻璃的膨胀系数提高至10.53×10-6 K-1,同样能够满足与电解质YSZ(CTE:10.5×10-6K-1)、以及Corfer22APU连接板(CTE:12×10-6 K-1)的匹配要求;析晶后玻璃的软化温度提高至830℃,提高了封接玻璃的使用温度,在SOFC工作温度(700 ～ 800℃)下,所制备的封接微晶玻璃在软化温度以下不会过度流动,能够保证良好的密封,满足封接的功能需求.     

Al2O3对P2O5-B2O3-Bi2O3体系低熔点玻璃结构和性能的影响

以P2O5-B2O3-Bi2O3系统为基础玻璃组成,采用熔融法制备了无铅低熔点玻璃.主要研究了Al2O3含量对玻璃结构和物理化学性能的影响.结果 表明,随着Al2O3含量从1 mol％增加至5 mol％,Al2O3在玻璃中的存在形式从[AlO4]四面体转变为[AlO6]八面体,从参与网络形成到破坏网络结构;玻璃的热膨胀...     

Bi2O3/ZnO比例对真空玻璃用低熔点封接玻璃结构和性能的影响

制备了可用于真空玻璃封接的铋酸盐玻璃系统无铅低熔点玻璃粉,采用拉曼光谱、XRD、热膨胀测试、纽扣实验等测试方法表征了Bi2O3/ZnO比例的变化对玻璃的网络结构、热学性能、热膨胀系数、特征温度点及封接温度的影响.结果 表明:随着Bi2O3/ZnO比例的增加,[BiO3]和[BiO6]单元数量随之增多,少部分Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络结构中.Bi2O3/ZnO比例的增加,降低了玻璃的Tt、Ts和封接温度,增大了热膨胀系数,增强了化学稳定性.Bi2O3/ZnO最佳比例是35/26.7,此时玻璃具有较低的Tg(384℃)和Ts(407℃),热膨胀系数为98.6×10-7/℃,封接温度为(456±14)℃.本实验的Bi2O3用量少,封接温度低,无须添加低膨胀填料即可获得较低的热膨胀系数,降低了生产成本,满足真空玻璃对低熔点封接玻璃粉的使用要求.     

R_2O—BaO—P_2O_5磷酸盐玻璃形成特点和基本性质的研究

磷酸盐玻璃的性质和形成规律的研究比硅酸盐玻璃少得多。由于磷酸盐玻璃的化学稳定性比普通硅酸盐玻璃差,原料价格高等因素,降低了它的实用性。但是磷酸盐玻璃具有某些特殊性能是其他系统玻璃不能达到的,若对特定的磷酸盐系统作适当成分调整后,仍可以获得基本性质较好,有实际应用价值的特种光功能玻璃,如激光介质材料和特种光学     

低介电常数NaF-ZnO-P_2O_5-B_2O_3玻璃的研究

低介电常数材料分为有机和无机低介电常数材料,含氟低介电常数材料主要应用于电子行业,可以降低集成电路的漏电电流、导线之间的电容效应和集成电路发热等。选定氧化锌、氧化磷、氧化硼以及氟化钠作为低温低介电常数玻璃的原料,研究了不同ZnO、B2O3配比下的玻璃样品的介电性能和耐水性能,结果表明,随着ZnO摩尔分数的增加,材料的介电常数有所下降;随着B2O3摩尔分数的增加,材料的耐水性能有所下降。     

ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃红外光谱的研究

通过红外光谱,对不同组成的ZnO-B2O3-SiO2体系玻璃的网络结构进行了研究,分析了ZnO-B2O3-SiO2玻璃体系的组成改变所引发的基团结构变化.结果发现:ZnO大于30%时,Zn进入B-O-Si网络形成Zn-O-B或Zn-O-Si键;ZnO含量大于40%时,形成[ZnO4]四面体;同时,ZnO含量的增加还会促使[BO3]向[BO4]的转变,以致形成高硼基团;SiO2/B2O3比增加同样会导致Zn-O-B或Zn-O-Si键以及[ZnO4]单元的数量增加,同时也会使得[BO3]向[BO4]的转变,并趋于形成高硼基团.     

K2O—CaO—Al2O3—SiO2系统玻璃的分相

本文研究了Ｋ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃的分相行为，从中发现该系统在液相线下的亚稳不混溶区能一直扩展到含ＳｉＯ２量为５３－６０ｍｏｌ％的截面，Ｋ２Ｏ的引入能使该系统的不混溶温度升高，其分相的结构形貌的液滴状，滴状相是富硅相，含有ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３和Ｋ２Ｏ，其尺寸大小服从对数正态分布。     

P_2O_5和B_2O_3对CaO—MgO—Al_2O_3—B_2O_3—SiO_2—P_2O_5—F系统玻璃分相行为的影响

对玻璃液相分离现象的研究是十分有意义的。过去在一些简单系统中已开展了大量深入研究。相比之下,对复杂多元系统的研究还很不够。CaO-MgO-Al_2O_2-SiO_2-P_2O_5-F系统是一个无碱多元系统,它具有显著的二液分离倾向。本工作根据TEM和DTA的实验结果,讨论了P_2O_5和B_2O_3两组分对该系统分相行为的影响,为了解多元系统中玻璃的分相规律提供了新的实验结果。     

热处理对P2O5—B2O3—Al2O3—MgO—K2O玻璃风化的影响

将Ｐ２Ｏ５－Ｂ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－Ｋ２Ｏ玻璃在２００－２８０℃温度下处理４－１２ｈ。处理与未处理的磷酸盐玻璃在７５％相对湿度和７０℃下加速风化３ｄ。详细研究了风化程度的变化,表明热处理后的玻璃风化速率比未热处理玻璃的风化速率有所下降。     

K2O含量对B2O3-Al2O3-Na2O玻璃结构及物理性能的影响

选取B_2O_3-Al_2O_3-Na_2O三元玻璃系统,研究改变玻璃系统中K_2O的含量对硼酸盐低熔点封接玻璃性能的影响。通过XRD、DTA等手段对玻璃样品的膨胀系数、转变温度、软化温度、电阻率、介电常数等性能进行了测试。结果表明:在B_2O_3-Al_2O_3-Na_2O三元玻璃系统中,随着K_2O含量的增加,硼酸盐玻璃的膨胀系数呈先下降后上升的趋势,在K_2O含量位于5 mol%左右时,硼酸盐玻璃的膨胀系数小幅下降,这是硼反常现象的体现。K_2O含量在7～8 mol%左右时,膨胀系数出现最低值。玻璃的体积电阻率和介电常数的变化也存在着硼反常现象,随着K_2O含量的增加,均呈现先下降再上升后又下降的趋势。玻璃的转变温度T_g和软化温度T_f的变化趋势基本一致,均呈现先下降后上升再下降的趋势。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。