V2O5-B2O3-TeO2系玻璃形成能力及性能研究

论文摘要

封接材料应用广泛,需求量巨大。封接玻璃作为封接材料的一种,由于其良好的耐热性和电绝缘性以及高的化学稳定性和机械强度,被广泛应用于真空电子技术、微电子技术、能源、汽车工业等领域。传统的封接玻璃系统中都含有大量的铅,对环境污染严重。同时,封接玻璃用于电子产品如芯片、集成电路时,由于大部分零件不允许高温操作,对封接温度要求越低越好。因此,目前封接玻璃已经朝着无铅化和低温化方向发展。本课题根据目前封接玻璃的发展趋势对V2O5-B2O3-TeO2三元体系的熔化温度、冷却熔体的相组成及玻璃形成规律进行了较详细的研究,为低温、无铅、性能良好的封接玻璃的研究和开发提供可靠的理论依据。本文在V2O5-B2O3-TeO2三元体系中,每种组分以10mol%的变化为步长,均匀选取63个组成点,进行了配合料的熔化和急冷,并对急冷后产物的热性能和特征温度进行了测试分析。对玻璃的形成能力,热性能和特征温度进行了研究,讨论了B2O3和TeO2含量对玻璃特征温度的影响。结果表明,V2O5-B2O3-TeO2三元体系具有较低的熔化温度,存在三个不同的结晶区域和一个较广阔的玻璃形成区,其玻璃形成区域为:V2O5:0～70mol%、B2O3:0～30mol%、TeO2:30～100mol%;V2O5-B2O3-TeO2系玻璃具有较低的熔化温度和封接温度,是无铅低温封接玻璃的理想体系之一。该系统封接玻璃试样中,一个较理想的组成为V2O5:10mol%、B2O3:20mol%、TeO2:70mol%。该组成三元玻璃的膨胀系数、软化温度和封接温度分别为:115×10-7K-1、280°C和355℃。在保持B2O3含量（10%）不变的情况下,随着TeO2含量的增加,玻璃的熔制温度和封接温度都有所降低,但降低幅度不同。而玻璃的软化温度（Td）和转变温度（Tg）及膨胀系数几乎均呈现两头高,中间低的状态。在保持TeO2含量（70%）不变的情况下,玻璃的膨胀系数和熔融温度都随B2O3含量的增加（即V2O5含量的降低）呈先下降后升高的趋势,玻璃熔融温度的高低并不能决定封接温度的大小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 封接玻璃概述
• 1.1.1 封接玻璃的分类及特点
• 1.1.2 封接玻璃的性能要求
• 1.1.3 封接玻璃的发展趋势
• 1.1.4 封接玻璃的应用
• 1.2 无铅低熔点玻璃的分类
• 1.3 无铅低熔点玻璃的研究现状
• 1.4 论文的研究目的与内容
• 1.4.1 论文的研究目的
• 1.4.2 论文的研究内容
• 第2章 实验
• 2.1 引言
• 2.2 实验原料及主要仪器
• 2.3 实验过程
• 2.3.1 配料
• 2.3.2 制样
• 2.3.3 性能测试
• 2O₅-B₂O₃-TeO₂体系低熔点玻璃形成规律'>第3章 V₂O₅-B₂O₃-TeO₂体系低熔点玻璃形成规律
• 3.1 引言
• 3.2 各组试样熔融温度
• 3.3 XRD 数据及分析
• 3.4 结晶物质分析
• 3.5 本章小结
• 2O₅-B₂O₃-TeO₂三元体系玻璃的热性能和特征温度'>第4章 V₂O₅-B₂O₃-TeO₂三元体系玻璃的热性能和特征温度
• 4.1 引言
• 4.2 玻璃的热性能分析
• 2 含量对封接玻璃特征温度的影响'>4.3 TeO₂含量对封接玻璃特征温度的影响
• 2O₃ 含量对封接玻璃特征温度的影响'>4.4 B₂O₃含量对封接玻璃特征温度的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢