[发明专利]一种用于传感器封接玻璃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于传感器封接玻璃材料及其制备方法。选取P2O5‑B2O3‑Al2O3玻璃体系为主体，通过添加各类金属氧化物来调整玻璃的热膨胀系数、玻璃软化温度、化学稳定性等性能。通过引入Na2O和K2O可以提高玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的软化温度，但是化学稳定性会受损，其中在K2O：Na2O＝1.5时，化学稳定性能最好；通过引入少量的Nb2O5、Bi2O3等可以进入玻璃网络结构，起到连接P‑O‑P的作用，从而可以提高玻璃的化学稳定性；通过引入Co2O3、CuO可以提高玻璃与金属之间的浸润性与封接强度。通过添加各类氧化物制备出热膨胀系数在150～24010‑7/℃，玻璃软化温度在375～480℃的磷酸盐玻璃，可用于高膨胀系数Cu、Al等金属及其合金材料的传感器玻璃封接。

技术领域

本发明属封接玻璃及其制备领域，特别是涉及一种用于传感器封接玻璃材料及其制备方法。

背景技术

随着物联网以及人工智能的发展，传感器越来越受到人们的重视与应用，现广泛应用于航海、航天、航空、国防、军事、核工业、电力等领域。在各类电子系统中，传感器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递，是构成一个完整系统所必须的基础元件。目前，各类智能机械装备中，传感器的用量巨大，一般来讲一台设备传感器的使用量可达成千上百件，因此，传感器的可靠性以及稳定性受到了人们越来越多的关注，也正因为传感器的高质量和高可靠性，使它也广泛应用于各类智能制造系统中。

目前常用的传感器封接所用的玻璃多为高硼硅酸盐玻璃，具有封接温度高 (800～1000)，能耗大，产率低等缺陷，而所用的金属材质多为铁基合金，而铁基合金具有密度大，质量重，导电性差，化学稳定性差等缺陷，相比于铜、铝合金质量轻，熔点低，导电性好，可加工性能强等优势具有天然的不足。

针对目前传感器所存在的问题，本发明提供了一种低温封接、高膨胀系数金属铜、铝等合金用于传感器的封接玻璃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于传感器封接玻璃材料制备方法及其封接工艺，本发明选择了质量轻、导电性好的金属用于传感器，降低了传感器玻璃封接的温度，既保证了封接件的气密性，又提高了封接件的化学稳定性和高温高压绝缘性，且制备工艺简单，适合于工业化生产。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于传感器封接玻璃材料制备方法，由以下摩尔百分比选原料制备而成：

P2O5：20％～60％

Na2O：10％～50％

K2O：10％～50％

Al2O3：5％～15％

B2O3：2％～10％

MgO：0％～10％

CaO：0％～10％

BaO：0％～10％

Bi2O3：0％～10％

Nb2O5：0％～10％

TiO2：0％～10％

ZrO2：0％～10％

ZnO：0％～10％

La2O3：0％～10％

Co2O3：0％～10％

Cu2O：0％～10％

其中各类氧化物应当包含其各类盐及酸碱化合物；

2)将上述原料配好置于超高速分散机进行混合分散，使各类原料之间能够混合分散均匀；