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文檔簡介
1、真空平板玻璃是近年來興起的一種節(jié)能型透明、保溫、隔熱材料,在保溫箱柜、建筑物及車、船門窗等方面應(yīng)用前景廣闊。真空平板玻璃是兩片玻璃板在真空加熱爐中經(jīng)過一次封接制成的。低熔點(diǎn)且熱膨脹系數(shù)與玻璃板相匹配的封接焊料是制備真空玻璃的重要材料。磷酸鹽系統(tǒng)封接玻璃的熔封溫度低,熱膨脹系數(shù)范圍較寬,可滿足真空平板玻璃封接低溫化的需求,更符合封接焊料無鉛化的發(fā)展趨勢。
實(shí)驗首先在設(shè)計和制備了(Na2O-CaO-SiO2)-P2O5系統(tǒng)玻璃的基
2、礎(chǔ)上,探究了P2O5含量以及添加B2O3和ZnO、Fe2O3、ZrOCl2后玻璃樣品結(jié)構(gòu)與性能的變化規(guī)律,以尋找符合真空平板玻璃封接要求的最佳玻璃組成。
研究表明在(Na2O-CaO-SiO2)-P2O5系統(tǒng)玻璃中,玻璃的密度隨著P2O5摩爾含量的增加而增大,進(jìn)一步減少SiO2含量時,玻璃化學(xué)穩(wěn)定性提高,但總體上仍然較差。添加不同摩爾比的B2O3和ZnO系列玻璃的密度、熱膨脹系數(shù)隨著B2O3/ZnO摩爾比的增大而減小,而玻璃轉(zhuǎn)
3、變溫度和膨脹軟化溫度則升高,玻璃化學(xué)穩(wěn)定性在B2O3/ZnO摩爾比為1/3時最佳,但依然較差,且玻璃粉末試樣受熱變化的特征溫度逐漸升高,封接溫度高于600℃,不可用于平板玻璃封接。
隨著Fe2O3對B2O3取代量的增加,玻璃的密度增大,而玻璃顆粒經(jīng)沸水浴后質(zhì)量損失減小,化學(xué)穩(wěn)定性提高,熱膨脹系數(shù)逐漸減小,玻璃轉(zhuǎn)變溫度和膨脹軟化溫度則是先降低后升高,均在Fe2O3對B2O3替代量為5mol%時最小,分別為402℃和450℃,玻璃
4、粉末試樣受熱變化的特征溫度逐漸降低,封接溫度降至500℃以下。Fe2O3替代ZnO系列玻璃的密度、玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg及膨脹軟化溫度Tf隨著Fe2O3對ZnO替代量的增加而增大,玻璃化學(xué)穩(wěn)定性提高。玻璃最佳組成為:10(R2O+RO)-24.4(Al2O3+SiO2+ZnO)-54P2O5-11.6Fe2O3。該玻璃的密度為2.93g/cm3,玻璃顆粒經(jīng)沸水浴的質(zhì)量損失為0.69%,熱膨脹系數(shù)為8.61×10-6/℃,膨脹軟化溫度為465℃
5、,封接溫度范圍為395℃~490℃。
向玻璃中引入ZrOCl2,玻璃顆粒經(jīng)沸水浴后質(zhì)量損失進(jìn)一步減小,而玻璃的熱性能參數(shù)和受熱變化的特征溫度變化不大。在ZrOCl2添加量為2mol%時,玻璃化學(xué)穩(wěn)定性最好,沸水浴后質(zhì)量損失僅為0.22%,該玻璃的密度為2.96g/cm3,熱膨脹系數(shù)為8.56×10-6/℃,膨脹軟化溫度為459℃,封接溫度范圍為390℃~483℃,可用于真空玻璃封接。
研究結(jié)果表明,添加B2O3和Zn
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