[发明专利]一种无铅封接玻璃粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃粉，特别是一种可广泛应用于制作各种钢化、半钢化等真空玻璃的玻璃粉。

背景技术

真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，将其间隙抽成真空并密封排气孔，两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低。多年来真空玻璃封边玻璃大多采用的是中温封接玻璃，即常规的PbO-B₂O₃-SiO₂玻璃体系的封接玻璃，该玻璃体系具有较低的封接温度，适当的膨胀系数，在封接温度范围内具有良好的流动性，其封接温度一般在430℃-500℃之间，可以满足普通真空玻璃对气密性的要求。但随着真空玻璃行业的普及，真空玻璃开始逐步的进入到建筑等领域，因此，对真空玻璃的安全性提出了更高的要求。在封边玻璃上，为了达到钢化以及半钢化的技术要求，就需要封接温度在400℃以下，甚至更低的温度下进行封接。

岩城硝子的系列低温封接玻璃：特公平1-44556、特公平7-32，揭示了一系列的低温封接玻璃，其玻璃体系为传统的PbO-B₂O₃-SiO₂玻璃体系。其玻璃组成也是由玻璃体与陶瓷料共同组成。其高温具有良好的流动性，气密性。通过混入陶瓷粉料，其玻璃粉的膨胀系数可以低至60×10^-7/℃。但是其封接温度在430℃以上，且含铅、无法满足钢化、半钢化真空玻璃的封接需求。

日立制作所特开平2-267137揭示出一类氧化钒（V₂O₅）系玻璃。这种玻璃的膨胀系数在90×10^-7/℃以下，封接温度在400℃以下，其主要作用是制备出膨胀系数在（30～45）×10^-7/℃左右的封接玻璃粉。但这种产品中，氧化铅是作为组分的必要成分，因而无法满足无铅化的要求，同时，由于该产品中还含有剧毒铊（Tl）的氧化物，并且Tl的价格较为昂贵，因此，这种玻璃粉即不环保又不经济，只能用于特殊的真空玻璃制品上。

另外，平日立制作所公平5-85490提出了一类V₂O₅-Tl₂O-TeO₂-R₂O玻璃，其主要成分为V₂O₅，P₂O₅，同时含有钠、钾、铷、铯、碲等的氧化物，可完成400～500℃的封接，膨胀系数（70～130）×10^-7/℃。这种玻璃的组成中不含铅，但是由于含有一定量的剧毒物质氧化铊（TlO₂）且封接温度无法达到400℃以下。其主要用做高性能磁头的封接材料和磁隙充填材料。

再有，NIPPON电子玻璃申请的美国专利US2002019303提出了一种P₂O₅-SnO-ZnO体系的封接玻璃粉，但是其封接温度只能达到430-500℃，也无法满足钢化以及半钢化真空玻璃的要求。

在无铅封接玻璃粉的研究中，还有采用氧化铋（Bi₂O₃）替代氧化铅的铋系玻璃。如美国专利US2006/0105898A1即为氧化铋玻璃体系的无铅封接玻璃，但是，目前氧化铋体系的封接玻璃大都无法达到低于400℃以下的封接温度，且由于铋玻璃高温容易析出金属铋而沉积，氧化铋玻璃体系的封接玻璃大都存在封接温度范围窄，高温易析晶或发生反玻璃化的情况，且这种玻璃的膨胀系数太大，在实际应用中难以调节达到与被封接产品的膨胀系数相匹配封接的要求。

目前真空玻璃制造工艺上，大多采用的是封接玻璃进行封边操作，其常用的封接玻璃为传统的铅系列玻璃，其封接温度在430-500℃之间。可以较好的满足真空玻璃对气密性的要求。但是其较高的温度也使得在制造钢化、半钢化真空玻璃方面存在着比较大的瓶颈。目前对于钢化以及半钢化多采用真空+中空的方式进行，一方面使得成本大幅度的上升，另一方面由于封接工艺复杂化使得产品的可靠性受到一定的影响。