SnCl2-MgO-P2O5系统封接玻璃的制备与性能研究

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低温封接玻璃的使用能防止被封接材料的性能发生改变,尤其用于封接真空玻璃时,通常要求其封接温度不高于380℃。传统的含铅封接玻璃封接温度较低,但含铅玻璃有毒;而对于无铅封接玻璃,尽管有些能够达到低熔的要求,但往往玻璃网络结构不稳定。因此,开发新型无铅低温封接玻璃,具有重大的经济和积极的社会意义。  本文采用传统的熔化—淬冷法制备了一系列SnCl2—MgO—P2O5系统无铅低温封接玻璃,并通过XRD、TG-DTA、FT-IR、热膨胀分析、激光粒度分析、失重法及流散性测试方法等分析测试手段研究了玻璃的形成、结构与性能的关系,描绘出了该系统玻璃的成玻区。得到主要结论如下:  SnCl2—MgO—P2O5系统玻璃的熔化需要在还原气氛中进行,并且采用高温投料法能有效抑制原料磷和锡的挥发。制得的玻璃需要至少4h的球磨才能达到封接玻璃粉料对粉体粒径的要求;造粒时,需选择MC(methylcellulose,甲基纤维素)水溶液作为粘结剂。  SnCl2—MgO—P2O5系统玻璃的特征温度(玻璃转变温度Tg和软化温度Tf)随SnCl2/(SnCl2+P2O5)比值(摩尔比值,下同)的增加而下降,随MgO含量的增加而升高,Tg变化范围在229~392℃之间,乃变化范围在253~437℃之间。热膨胀系数α随SnCl2/(SnCl2+P2O5)值的增加而升高,随MgO含量增加而下降,其值介于7.3~14.0×10-6℃-1之间。MgO能有效地加强玻璃的网络结构,改善玻璃的化学稳定性;还能降低玻璃的结晶倾向和结晶速度,提高玻璃流散性。  综合考虑,SnCl2—MgO—P2O5系统封接玻璃具有较低的特征温度和不错的流散性,α的变化范围较广,有希望应用于建筑用钢化玻璃等玻璃材料的封接;但是,其化学稳定性未达到封接玻璃的要求,加热过程中也容易结晶,使性能发生改变,所以还需要进一步的研究完善。
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