无铅电子封接玻璃的研究
低熔封接玻璃是制造等离子显示器和液晶显示器等电子器件的重要材料，但传统封接材料中含有大量的PbO。近些年来，由于对环境保护的越加重视，研究无铅封接材料来取代传统含铅材料己成为研究的热点。
本研究采用熔融法制备了简单的P2O5-B2O3-ZnO三元系统玻璃和P2O5-V2O5-B2O3-ZnO-Al2O3-Fe2O3多组分的低熔钒磷酸盐玻璃。从分析三元磷系玻璃的组成、转变温度、热膨胀系数、化学稳定性出发，进一步探讨添加另一主要组分V2O5及辅助成分Al2O3、Fe2O3，制备了一种具有较低转变温度、合理热膨胀系数及良好化学稳定性及形成能力的无铅玻璃。
研究发现，在P2O5-B2O3-ZnO三元系统中，P2O5/B2O3是影响玻璃转变温度最主要的因素，玻璃的转变温度随P2O5/B2O3的变化成阶段性改变，且当P2O5/B2O3=8-9时，玻璃的转变温度明显降低，但其热膨胀系数在这一范围内变化不明显；在化学稳定性的研究中发现，其失重率均超过了140mgcm-2，远高于1 mgcm-2的工业标准，且失重随P2O5的增加而迅速降低，少量的B2O3(5～10 mol％)则会使玻璃的稳定性提高。
在P2O5-B2O3-ZnO三元系统基础上，提出了P2O5-V2O5-B2O3-ZnO-Al2O3-Fe2O3无铅钒磷酸盐封接玻璃。在P2O5-V2O5-B2O3-ZnO的研究区间内，探讨了P2O5/V2O5对玻璃结构的影响，研究了V2O5、B2O3对软化温度的影响，发现B2O3的提高使软化温度先升高后降低，而V2O5的增加使得软化温度迅速降低。P2O5-V2O5-B2O3-ZnO玻璃的化学稳定性通过调节添加物Al2O3、Fe2O3的配比而明显提高，当Al2O3∶Fe2O3=2:2时，玻璃的化学稳定性最优。优化后组成为26.0P2O5-17.3V2O5-7.7B2O3-45.0ZnO-2.0Al2O3-2.0Fe2O3，该玻璃转变温度为340℃，热膨胀系数为7.5×10-6℃-1，失重仅为0.63 mgcm-2，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封接玻璃的要求。
封接玻璃;钒磷系玻璃;化学稳定性;熔融法;无铅玻璃
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
王京刚
2010
中文
TQ171.737
58
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）