一种无铅易熔绿色环保玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无铅易熔绿色环保玻璃及其制备方法，制备方法是：按配比把称取的原材料混合，然后置于熔制坩埚或熔制玻璃熔体的炉膛中升温至设定温度并保温一定时间，得到组成均匀的无铅玻璃熔体，最后经冷却及粉碎制备而成。本发明专利技术克服了常规低软化点玻璃组分中大量铅及低熔点贵金属化合物的引入，玻璃的软化温度为480℃～600℃，其物理化学性能稳定、不析晶，玻璃具有低线性膨胀系数、高抗刮蹭机械强度等。本发明专利技术的玻璃可广泛应用于低温密封焊接焊料，也可作为厚膜电路导带及元件浆料的玻璃粘结剂及厚膜电路覆盖保护釉料，还可作为金属及一些材料部件的低温表面处理、涂覆、装饰、保护作用的粉体涂料釉料组分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃材料
，具体涉及ー种低熔点不含铅的绿色环保玻璃材料及其制备方法。
技术介绍
低温玻璃是ー类广泛用于电气产品封接及保护、金属部件及制品表面保护及装饰低温釉料的重要材料。目前，低温玻璃焊料，低温玻璃涂料及其制造、应用技术已十分成熟。从配方类看，无论是有氧的、无氧的或两者的混合型玻璃，其组分除了许多必加的共有化合物(如Si02、B203及硼酸等)外，大都含有较大组分比的铅及ー些低熔点贵金属及非金属(如铋、铊、钒、碲、锗、锑、神等)化合物。尽管大组分的铅的引入及其它贵金属及非金属化合物的搭配制备了各种各样的具有合适软化温度，线性膨胀系数及一定的化学稳定性的易熔玻璃，但在玻璃熔制的过程，作为玻璃形成体的Pb-Si-O网络仍然会使大量的铅形成PbO气氛挥发，造成严重的环境污染。重金属铅对人体实际上是ー种超毒物质。2003年I月27日欧洲议会及參议会指令2002/95/EC《限制在电气及电子设备中使用某种有害物质》(RoHS)，要求确保2006年7月I日起投入市场的产品不含有某种有害物质。铅为RoHS指定归属重毒金属，是ー种损害人体大脑、神经系统、记忆、注意力及听カ的致癌物质，其在物质的相关制品中的限量仅为1000 ppm。自此，产品的无铅化已成为多年来新材料及相关制备エ艺研究的一大热门课题。另外，铅的严重腐蚀性对玻璃熔制设备(如炉膛、炉体、刚玉和高铝坩埚甚至白金坩埚)也有极高的腐蚀破坏性。这从另一角度大大地増加了产品的成本。本专利技术的无铅易熔玻璃材料及其制备方法，可以克服现有技术的许多缺点。是ー种廉价的无铅易熔高技术性能的环保绿色玻璃材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前已有技术的缺点，提供。所制备的玻璃具有高化学稳定性、低线膨胀系数、低的合适的软化温度，不含铅及ー类低熔点贵金属及非金属化合物。本专利技术的玻璃组成不仅采用低成本的少数种类的原材料，制备エ艺也极其简单原材料简单混合、熔制温度低、保温时间短。制备的玻璃通透不重結晶。由于其高的化学稳定性、低线膨胀系数、低的合适的软化温度，使其単独或与其它化合物结合作为焊料、釉料的主要组分，具有对线膨胀系数，软化温度可调的高能动性，是ー种高性能廉价的环保绿色材料。本专利技术通过如下技术方案实现。一种无铅易熔绿色环保玻璃，其特征在于以重量份数计，由以下的成分组成 SiO250-70 Al2O30-12 TiO20-8 ZnO4-7K2SiF64-10 B2O310_15。上述的无铅易熔绿色环保玻璃中，无铅易熔绿色环保玻璃不含铅及典型常用的低熔点贵金属及非金属。所述典型常用的价格较为昂贵的低熔点金属为铋、铊、钒、锗、锑中一种以上，所述典型常用的价格较为昂贵的低熔点非金属为砷和碲中ー种以上。上述无铅低熔点绿色环保玻璃的制备方法，包括下述步骤 1)依据熔具坩埚或玻璃熔制炉炉膛生料化合物的合适承装或装填量，按权利要求I将各原料置于搅拌机内搅拌混合10-20秒钟，并一次性倒入坩埚放入炉中或一次性倒入装盛熔制玻璃炉膛； 2)使熔制炉炉温升至1000-1100°C间的设定温度点并保温15-30分钟，玻璃处于低粘度充分熔融的状态，取出后经冷却或倒入水中淬火成玻璃颗粒。进ー步优化的，所述玻璃颗粒还经破碎机粉碎制成玻璃粉。进ー步优化的，步骤2)以400°C /小时升温至1000-1100°C。进ー步优化的，结合步骤2)中通过熔制炉分批进料及出料实行连续性生产。上述的无铅低熔点绿色环保玻璃的制备方法，包括下述步骤 1)依据熔具坩埚或玻璃熔制炉炉膛生料化合物的合适承装或装填量，按权利要求I将各原料置于搅拌机内搅拌混合10-20秒钟，并一次性倒入坩埚放入炉中或一次性倒入装盛熔制玻璃炉膛； 2)使熔制炉炉温升至1000-1100°C间的设定温度点并保温15-30分钟，玻璃处于低粘度充分熔融的状态，取出后经冷却或倒入水中淬火成玻璃颗粒。上述的无铅低熔点绿色环保玻璃的制备方法中，所述玻璃颗粒还经破碎机粉碎制成玻璃粉。上述的无铅低熔点绿色环保玻璃的制备方法中，步骤2)以400°C /小时升温至1000-1100。。。本专利技术制得的无铅低熔点绿色环保玻璃广泛用于必须进行低温密封焊接的电子器件或相关设备部件的玻璃封焊厚膜集成电路印刷的导带、阻、容、感等厚膜电路元件的浆料的玻璃粘结剂、厚膜集成电路的导带及厚膜元件表面覆盖保护玻璃釉、金属表面保护和装饰的表面漆釉等。与现有技术相比，本专利技术具有下述优点 I、本专利技术制备的材料是ー种无铅及不含有传统采用铅及 ー些具有低熔点的贵金属或非金属的化合物结合制备的易熔玻璃，是ー种环保的緑色材料。2、本专利技术制备的材料具有高的化学稳定性、低线膨胀系数、玻璃透光性好、不析晶、抗刮蹭机械強度高等综合优点。当玻璃自身作为釉料的主成分引入其他应用时，其性能更适应组分的广泛范围调整。3、本专利技术的材料制备エ艺简单，其熔制温度低、保温时间短、对坩埚及炉体腐蚀少，可采用廉价エ业纯级的原材料进行速续生产等。本专利技术的材料是ー种低成本高性能的女ロ)PR o具体实施方式下述结合具体实施例对本专利技术的实施作进ー步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。实施例I 组成如下表I所示。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅易熔绿色环保玻璃，其特征在于以重量份数计，由以下的成分组成：SiO2？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？50？70Al2O3？？？？？？？？？？？？？0？12TiO2？？？？？？？？？？？？？？0？8ZnO？？？？？？？？？？？？？？4？7K2SiF6？？？？？？？？？？？？4？10B2O3？？？？？？？？？？？？？？10？15？。

【技术特征摘要】
1.一种无铅易熔绿色环保玻璃，其特征在于以重量份数计，由以下的成分组成 SiO250-70 Al2O30-12 TiO20-8 ZnO4-7 K2SiF64-10 B2O310_15。2.根据权利要求I所述的无铅易熔绿色环保玻璃，其特征在于不含铅及典型常用的昂贵低熔点金属、非金属材料及其化合物。3.根据权利要求2所述的无铅易熔绿色环保玻璃，其特征在于所述典型常用的昂贵低熔点金属为铋、铊、钒、锗、锑中ー种以上，所述典型常用的昂贵低熔点非金属为砷和碲中ー种以上。4.权利要求I所述的无铅低熔点绿色环保玻璃的制备方法，其特征在于包括下述步骤 依据熔具坩埚或玻璃熔制炉炉膛生料化合物的合适承装或装填量，按权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦清，余其俊，郑轶励，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：