[发明专利]一种无铅电子玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，涉及一种无铅电子玻璃材料及其制备方法，尤其涉及一种光热发电集热管封接用无铅电子玻璃及其制备方法。

背景技术

在已知技术中，广泛用于电子元器件、电真空器件、半导体器件包封、封接的电子玻璃，目前都是采用PbO-三氧化二硼-二氧化硅、PbO-氧化锌-三氧化二硼材料体系，该材料体系封接性能良好，电性能良好，价格适中，是目前封接玻璃的主流。但是存在铅含量高的问题，用量高达50%～80%，在玻璃的生产过程中，对操作工人的身体健康及环境造成极大的危害；封接过的废弃的元件，PbO又会溶到雨水、土壤中，对环境造成更大的危害。为了减少对人体、环境的危害，国内外又发展了无铅封接玻璃，主要体系有：Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂、Bi₂O3-B₂O3-ZnO、V₂O₅-B₂O₃-ZnO、BaO-B₂O₃-ZnO以及传统的可伐合金封接玻璃DM305和DM308等，前三种体系原材料价格过高，每公斤材料成本在100元以上，第四种材料体系膨胀系数过大，要想降低膨胀系数，材料熔点就要升高；后2种可伐封接封接玻璃的封接温度在950℃～1050℃之间，由于集热管玻璃的软化点在710℃，封接温度不可能高于软化点，故DM系列玻璃不能用于集热管的封接。

发明内容

本发明的目的是提供一种无铅、成本低、封接温度低的无铅电子玻璃及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无铅电子玻璃，其特殊之处在于：其原料及原料的重量份配比如下：

三氧化二硼：10～30份；

氧化锌：50～80份；

碳酸钙：1～ 5份；

二氧化硅：10～20份；

三氧化二铋：1～5份。

一种无铅电子玻璃的制备方法，工艺步骤如下：

1）按上述材料配比进行准确称量，

2）混料：在混料机混料10～60min；

3）熔炼：在坩埚炉里放好坩埚，编好程序，升温到1100～1400℃，加料，15-30min后第二次接料，以坩埚加满为止，再熔炼15-30min后取出，缓慢倒入装有水的容器里；

4）烘干：将料熔炼结束后，倒掉水，沥干水分，将料装入洁净搪瓷盘里，在120℃～150℃烘干1～5h；

5）球磨：将烘干的料装入球磨机里球磨8～36 h；

6）过筛：将球磨好的料全部过200目筛，筛下料即为成品。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

采用不含铅的环保材料，在生产中不会对人体产生危害、不产生有害废气和废水及废渣，是一种原材料环保、生产过程环保、产品环保的环境友好型新材料；材料成本低廉，每公斤材料成本为20元，含税，易于大面积推广、使用；玻璃电气性能优良，介电常数小、介质损耗、体积电阻率高、击穿强度高；封接温度低，在650℃～700℃即可完成封接；材料膨胀系数在4.2～4.8ppm，与可伐基体匹配。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1：

一种无铅电子玻璃，原料及重量份配比如下：

三氧化二硼：20份；

氧化锌：60份；

碳酸钙：5份；

二氧化硅：12份；

三氧化二铋：3份；

上述无铅电子玻璃制备工艺如下：

1）按上述材料配比进行准确称量，

2）混料：在V型混料机混料10min；

3）熔炼：在坩埚炉里放好坩埚，编好程序，升温到1100℃，加料，20min后第二次接料，以坩埚加满为止，再熔炼20min后取出，缓慢倒入装有水的容器里。

4）烘干：将料熔炼结束后，倒掉水，沥干水分，将料装入洁净搪瓷盘里，在120℃烘干1h；

5）球磨：将烘干的料装入球磨机里，球石的重量是料的2倍，球磨8h；

6）过筛：将球磨好的料全部过200目筛，筛下料即为成品。

实施例2：

一种无铅电子玻璃，原料及重量份配比如下：

三氧化二硼：10份；

氧化锌：50份；

碳酸钙：4份；

二氧化硅：10份；

三氧化二铋：1份；