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低熔点玻璃粉应用在真空玻璃的性能有哪些?

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低熔点玻璃粉应用在真空玻璃的性能有哪些?

【摘要】:
真空玻璃封接过程中常使用低熔点金属作为封接材料, 金属和玻璃的封接中通常在界面部位发生相互渗透, 形成牢固密封层, 具有封接温度低、柔性好、强度高等优点, 是真空玻璃封边技术重要的发展方向之一。

为了保证真空玻璃具有良好的保温隔热性能, 要求真空腔体内部气压保持低于0.1 Pa, 作为建筑材料而言, 真空玻璃的寿命要求一般不少于20年。作为真空玻璃的封接材料, 需要具有以下特点: (1) 封接温度低, (2) 足够的封接强度, (3) 较好的化学稳定性和热稳定性, (4) 较低的气体渗透率, (5) 真空寿命长, (6) 良好的气密性。传统使用的封接材料多样, 封接方法各不相同, 从化学成分上大致可分为有机材料、金属材料和无机非金属材料。其中有机材料包括有机硅橡胶、丁基橡胶以及硅酮树脂等高分子材料。有机封接材料具有工艺简单, 不需要在较高的温度下进行密封,能够满足大多数Low-E膜的使用条件。但有机材料受本身物化性能的限制, 特别是长期在潮湿、高低温、日照作用下, 它们会因吸湿、开裂或老化而导致器件可靠性下降。金属封接材料主要有银、焊锡以及铟合金焊料, 虽然金属封接具有温度低、柔性好、强度高等优点, 但由于金属封接材料价格昂贵, 限制了其在工业化大规模生产中的应用。无机非金属材料主要是低熔点玻璃粉, 它具有封接强度高、气密性好、稳定性好、封接温度适中, 与基板玻璃热膨胀系数相匹配等特点。目前, 低熔点封接玻璃在我国已实现工业化生产, 并广泛应用于真空玻璃封接和电子封接领域。

低熔点玻璃粉由于具有浸润性好、封接强度高等特点, 作为封接材料广泛应用于电子元器件封装。一般来说, 为了获得良好的封接质量, 包括封接强度、气密性、耐久性等要求,低熔点玻璃粉需要满足以下条件: (1) 低熔点玻璃粉的热膨胀系数与基板玻璃的热膨胀系数相匹配, 以减少封接界面处的热应力, 两者的热膨胀系数差异小于10%(2) 低熔点玻璃粉的封接温度必须低于基板玻璃的软化温度, 否则基板玻璃会在封接过程中软化变形。同时, 低熔点玻璃粉软化温度的高低决定其作为封接材料的应用范围。(3) 低熔点玻璃粉与封接基体润湿性良好, 润湿角越小, 低熔点玻璃粉与玻璃基体连接的越好。 (4) 低熔点玻璃粉具有良好的气密性和流动性, 气密性可以保证真空玻璃的使用寿命。流动性的好坏, 决定封接界面的质量, 如封接缺口和边部应力等。 (5) 封接后的低熔点玻璃粉应具有较高的封接强度和良好的化学、热稳定性。低熔点玻璃粉需要经得起大气、水、酸、碱等不同介质腐蚀, 并且在温度变化时, 固化的低熔点玻璃粉不破裂、不漏气。当前低熔点玻璃应用十分广泛, 所以优合化工的新型环保无铅低熔点玻璃粉,已经引起国内外研究人员的高度重视。

 

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