铋系玻璃组合物制造技术

技术编号:10141602 阅读:222 留言:0更新日期:2014-06-30 12:44
本发明专利技术的铋系玻璃组合物包含Bi2O3、B2O3、ZnO,包含Bi2O355~80质量%,包含作为RO成分的SrO和BaO中的至少一者0.1~5质量%。该铋系玻璃组合物在30℃~300℃时的线膨胀系数优选为(65~95)×10-7/℃、软化点优选为450℃以上且530℃以下。铋系玻璃大多为结构上不稳定的玻璃,存在在烧成途中结晶化、由于结晶化流动性受损而难以得到充分的粘接强度、气密性的问题,然而本发明专利技术的铋系玻璃组合物是透明的、烧成时不易结晶化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的铋系玻璃组合物包含Bi2O3、B2O3、ZnO,包含Bi2O355~80质量%,包含作为RO成分的SrO和BaO中的至少一者0.1~5质量%。该铋系玻璃组合物在30℃~300℃时的线膨胀系数优选为(65~95)×10-7/℃、软化点优选为450℃以上且530℃以下。铋系玻璃大多为结构上不稳定的玻璃,存在在烧成途中结晶化、由于结晶化流动性受损而难以得到充分的粘接强度、气密性的问题,然而本专利技术的铋系玻璃组合物是透明的、烧成时不易结晶化。【专利说明】铋系玻璃组合物
本专利技术涉及铋系玻璃,特别涉及作为密封材料、包覆材料利用的铋系玻璃组合物。
技术介绍
一直以来,作为粘接、密封以及用于电极或电阻器的保护、绝缘的包覆等中使用的材料,应用使用了化学耐久性和耐热性优异的玻璃组合物的玻璃材料。玻璃组合物直接用作玻璃材料、或者将玻璃组合物制成为粉末从而制成糊状的糊剂材料等应用于玻璃材料中。对于前述玻璃材料,根据其用途,要求化学耐久性、机械强度、流动性、电绝缘性等各种特性,特别是作为重要的因素可列举出低温下的流动性良好。流动性不充分的情况下,由于存在由密封件部分泄漏的担心,所以在任意用途中,大量地含有降低玻璃的熔点的效果极大的PbO的低熔点玻璃均广泛地应用(参照例如专利文献I)。然而,PbO对于人体、环境的害处大,近年有避免采用其的趋势,对于以显示器等为代表的电子材料正在研究无铅化(参照例如专利文献2、3)。作为包含PbO的低熔点玻璃的替代品,无铅玻璃中特别是铋系玻璃的化学耐久性、机械强度等诸特性与含有PbO的低熔点玻璃几乎同等,所以可以期待作为其替代候补(参照例如专利文献4、5)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-052621号公报专利文献2:日本特开2000-219536号公报专利文献3:日本特开平9-227214号公报专利文献4:日本特开2011-084437号公报专利文献5:日本特开2009-046379号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题前述的铋系玻璃大多为结构上不稳定的玻璃,用作糊剂材料的情况下,存在在烧成途中结晶化、由于结晶化流动性受损而难以得到充分的粘接强度、气密性的问题。另外,如上述的不稳定的玻璃容易结晶化,所以需要严格地控制烧成时的温度,存在难以生产的问题。专利文献3和专利文献4为较多地含有铋的铋系玻璃组合物,该玻璃抑制了结晶化,均通过含有Cu0、Fe203等着色成分而使铋系玻璃组合物稳定。包含上述的着色材料的组成不能适用于如显示器、LED元件等要求透明、特定色调的玻璃组合物的情况。因此,本专利技术目的在于得到透明的、烧成时不易结晶化的铋系玻璃。用于解决问题的方案本专利技术为一种铋系玻璃组合物,其特征在于,包含Bi203、B203、Zn0,以质量%计包含Bi20355~80质量%、以及作为RO成分的SrO和BaO中的至少一者0.1~5质量%。本专利技术的铋系玻璃组合物在30°C~300°C时的热膨胀系数优选为(65~95) X1(T7/°C、软化点优选为450°C以上且530°C以下。另外,作为本专利技术的铋系玻璃组合物优选的实施方式,可列举出包含B2035~25质量%、Zn05~25质量%、SiO2O~8质量%、Al2O3O~3质量%、TiO2O~3质量%、ZrO2O~3质量%的铋系玻璃组合物。通过本专利技术,能够得到不含有着色成分而且烧成时不易结晶化的铋系玻璃。【具体实施方式】本专利技术为一种铋系玻璃组合物,其特征在于,包含扮203、8203、2110,包含扮20355~80质量%、以及作为RO成分的SrO和BaO中的至少一者0.1~5质量%。本专利技术的铋系玻璃组合物由于实质上不含有PbO,所以能够防止对人体、环境带来的影响。此处,实质上不含PbO意味着PbO在玻璃原料中的量为以杂质形式而混入的程度。例如,在上述铋系玻璃组合物中PbO如果为0.3质量%以下的范围,则几乎不存在前述的危害,即不存在对人体、环境的影响以及对绝缘特性等的影响,实质上不受PbO的影响。本专利技术的铋系玻璃组合物包含前述的Bi203、B203、Zn0和RO成分。这些成分中,相对于该铋系玻璃组合物的总量,Bi203、B203和ZnO的总计超过55质量%,优选为65质量%以上,更优选为80质量%以上。另外,本专利技术为上述3成分的总计值超过55质量%、RO成分为0.1~5质量%的铋系玻璃组合物;为了使Bi203、B203、ZnO和RO成分达到上述的范围,可以根据目的使之含有各种各样的任意成分。本专利技术优选的 一个实施方式包含:Bi20355~80质量%、R0(Sr0 + BaO) 0.1~5质量%、B2035~25质量%、Zn05~25质量%、SiO2O~8质量%、Al2O3O~3质量%、TiO2O~3质量%、ZrO2O~3质量%。Bi2O3降低玻璃的软化点、赋予流动性,并将线膨胀系数调整至适宜范围,优选在55~80质量%的范围内含有Bi203。如果小于55质量%则不能发挥上述作用,而如果超过80质量%则使玻璃的稳定性降低、另外线膨胀系数变得过高。更优选在60~78质量%的范围。RO (SrO + BaO)是抑制玻璃熔融时或烧成时失透的物质,在0.1~5质量%的范围内含有R0。如果超过5质量%则使玻璃的稳定性降低。更优选在0.1~3质量%的范围。另外,可以混合含有SrO和BaO,也可以只含有其中一者。B2O3是玻璃形成成分,使玻璃熔融变得容易,抑制玻璃的线膨胀系数过度上升,且烧结时赋予玻璃适度的流动性,使玻璃的介电常数下降。玻璃中优选在5~25质量%的范围内含有民03。如果低于5质量%则由于与其他的成分的关系,玻璃的流动性变得不充分,烧结性受损。另一方面,如果超过25质量%,则玻璃的软化点上升,成型性、操作性变得困难。更优选在10~15质量%的范围。ZnO降低玻璃的软化点,并将线膨胀系数调整至适宜范围,玻璃中优选在5~25质量%的范围内含有ZnO。如果小于5质量%,则由于与其他成分的关系而不能发挥上述作用;然而如果超过25质量%,则玻 璃变得不稳定,容易产生失透。更优选在5~15质量%的范围。SiO2是玻璃形成成分,通过使其与作为其它玻璃形成成分的B2O3共存,可形成稳定的玻璃,所以优选在O~8质量%的范围内含有Si02。如果超过8质量%,则玻璃的软化点上升,成型性、操作性变得困难。更优选在O~4质量%的范围。Al2O3是抑制玻璃熔融时或烧成时失透的物质,优选在O~3质量%的范围内含有Al2O30如果超过3质量%,则使玻璃的稳定性降低。更优选在0.1~2质量%的范围。TiO2是抑制玻璃熔融时或烧成时失透的物质,优选在O~3质量%的范围内含有Ti02。如果超过3质量%,则使玻璃的稳定性降低。更优选在O~2质量%的范围。ZrO2是用于抑制玻璃熔融时或烧成时失透、并且提高玻璃的化学耐久性的物质,优选在O~3质量%的范围内含有Zr02。如果超过3%,则使玻璃的稳定性降低。更优选在O~2质量%的范围。需要说明的是,对于前述的各任意成分Si02、A1203、TiO2, ZrO2,其含量的总合(SiO2 + Al2O3 + TiO2 + ZrO2)优选为O~15质量%,更优选为O~10质量%,进而优选为0.1~10质量%,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铋系玻璃组合物,其特征在于,包含Bi2O3、B2O3、ZnO,包含Bi2O355~80质量%、以及作为RO成分的SrO和BaO中的至少一者0.1~5质量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:富永耕治
申请(专利权)人:中央硝子株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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