專利名稱：一種ZnO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，本發(fā)明還涉及一種制備該SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的方法。
背景技術(shù)：
大氣中的雷電現(xiàn)象會(huì)給人類的生存和社會(huì)活動(dòng)帶來危害，對(duì)它的防護(hù)問題一直是人們關(guān)心的問題。ZnO避雷器實(shí)際上是在高壓下工作的氧化鋅壓敏電阻器。避雷器的性能和SiO閥片的性能密切相關(guān)。為了獲得性能優(yōu)異的ZnO避雷器，必須研制出具有殘壓比低， 漏電流小，沖擊后電壓變化率小及穩(wěn)定性高的SiO閥片。
但是，作為過電壓保護(hù)電器，針對(duì)其所釋放的能量，其自身仍存在過電壓防護(hù)問題。對(duì)于能量有限的過電壓(如雷電過電壓和操作過電壓)，避雷器泄流能起限壓保護(hù)作用。為保證閥片的性能，在閥片制作時(shí)需在閥片外周噴涂燒結(jié)上一絕緣保護(hù)層，這一保護(hù)層的材質(zhì)為低熔點(diǎn)玻璃粉。
對(duì)閥片用低熔點(diǎn)玻璃粉要求具有本身是低軟化點(diǎn)易熔的玻璃，該材料具有良好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱震性及高的燒結(jié)強(qiáng)度，制作時(shí)玻璃粉不易結(jié)晶。為達(dá)到aio閥片制作時(shí)的低溫?zé)Y(jié)要求，玻璃粉制備時(shí)常選用含鉛的I^bO-B2O3-ZnO玻璃體系，在生產(chǎn)時(shí)，鉛會(huì)揮發(fā)到空氣中，并產(chǎn)生大量的含鉛固廢物，造成對(duì)環(huán)境的危害。2003年初歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)頒布了 RoHS指令，即關(guān)于《電器和電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》，禁止含鉛電子產(chǎn)品進(jìn)入歐盟市場(chǎng)。日本也廢除電子產(chǎn)品中鉛的使用。我國《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》(第39號(hào))對(duì)于含鉛電子產(chǎn)品的使用也提出了嚴(yán)格限制。無鉛等無公害玻璃產(chǎn)品將成為發(fā)展的主流。
在無鉛低熔點(diǎn)玻璃體系中發(fā)展的主要方向有SiO-B2O3-SW2系和釩酸鹽、磷酸鹽、 Bi2O3-ZnO-B2O3體系，但前兩者軟化溫度較高，而磷酸鹽體系存在化學(xué)穩(wěn)定性較差、熱膨脹系數(shù)較大。
中國專利200310103592. 1報(bào)道了一種V2O5-P2O5-Sb2O3系的玻璃粉，該玻璃粉可用于430-550°C的燒結(jié)使用，但在玻璃粉中仍含有毒的V2O5，并且該玻璃粉化學(xué)穩(wěn)定性不好， 限制了它的實(shí)際應(yīng)用。
美國專利US2002019303提出了一種P2O5-SnO-ZnO系的封接玻璃粉，用于430 500°C溫度區(qū)間的封接，由于該玻璃粉中含有較多的SnO，玻璃在熔制和封接過程中極易被氧化，需要在還原氣氛下進(jìn)行熔制和封接，因而大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化難以實(shí)現(xiàn)，且該玻璃粉化學(xué)穩(wěn)定性不是很好，使其在應(yīng)用中受到很大限制。
Bi2O3-ZnO-B2O3體系將是適合SiO閥片用玻璃粉對(duì)傳統(tǒng)含鉛玻璃粉的取代物。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種使用溫度低，化學(xué)穩(wěn)定性好，膨脹系數(shù)較低，燒結(jié)強(qiáng)度高的aio閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供一種制備上述SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的方法。方法簡單，而且可以根據(jù)產(chǎn)品材料的特性要求，靈活調(diào)整各項(xiàng)組分配比，以滿足材料對(duì)使用溫度、膨脹系數(shù)的不同要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下方案
一種S1O閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于按重量百分比由以下組分組成
Bi2O360-80%ZnO0.1-20%B2O35-15%SiO20-3%RO1-10%Al2O30-3%添加劑5- %。
如上所述的一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的RO中R為Mg、 Cu、Sr中的一種。
如上所述的一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的添加劑為陶瓷填料。
如上所述的一種aio閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的陶瓷填料為堇青石O
一種制備如上所述的aio閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的方法，其特征在于包括以下步驟
1)、按重量百分比稱取各原料，將除添加劑外各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；
2)、將所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；
3)、熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；
4)、將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是
1)本發(fā)明的玻璃粉不含鉛，無毒，無污染，性能好。
2)熔點(diǎn)低，玻璃轉(zhuǎn)變溫度為350 380°C，燒結(jié)溫度低于550°C，化學(xué)穩(wěn)定性好，膨脹系數(shù)易調(diào)整，控制在60 70X 10_7°C。
3)本發(fā)明的玻璃粉不易結(jié)晶，燒結(jié)體強(qiáng)度高，不僅適用SiO閥片的絕緣涂層，同樣適用于陶瓷與玻璃的封接。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述
實(shí)施例1
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
Bi2O365gZnO10 gB2O3IOgSiO21. 5gCuO1. 5gAl2O32g
堇青石IOg。
將除添加劑堇青石外上述各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑堇青石在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
實(shí)施例2
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
Bi2O370gZnOIOgB2O35gMgO2g堇青石13g
將除添加劑堇青石外上述各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑堇青石在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
實(shí)施例3
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
Bi2O375g
SrOIg堇青石13g。
將除添加劑外上述各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
實(shí)施例4
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
Bi2O380gZnO0.B2O35gMgOIgAl2O33g堇青石10.
將除添加劑外上述各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
實(shí)施例5
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
Bi2O3 ZnO60g IOg
B2O3 SiO2 MgO CuO Al2O3IOg 1. 5g 2g 7g 1. 5g堇青石8 g。
將除添加劑外上述各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
實(shí)施例6
制備IOOg本發(fā)明SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，按比例稱取
權(quán)利要求
1. 一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于按重量百分比由以下組分組成 Bi2O360-80%ZnO0.1-20%B2O35-15%SiO20-3%RO1-10%Al2O30-3%添加劑5- %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZnO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的RO中 R為Mg、Cu、Sr中的一種或兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的添加劑為陶瓷填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉，其特征在于所述的陶瓷填料為堇青石。
5.一種制備權(quán)利要求ι所述的SiO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉的方法，其特征在于包括以下步驟1)、按重量百分比稱取各原料，將除添加劑外各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；2)、將所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min；3)、熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；4)、將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ZnO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉及其制備方法，該玻璃粉按重量百分比由以下組分組成Bi2O3 60-80％；ZnO 0.1-20％；B2O3 5-15％；SiO2 0-3％；RO 1-10％；Al2O3 0-3％；添加劑5-25％。該制備方法包括以下步驟按重量百分比稱取各原料，將除添加劑外各原料進(jìn)行充分混合，制成混合料；將所述的混合料在1050℃～1200℃下熔化30min～90min；熔化好的玻璃液冷卻固化，制備成玻璃片或塊；將所述的玻璃片或塊與添加劑在球磨機(jī)內(nèi)粉碎，制備成玻璃粉。本發(fā)明的目的是提供一種使用溫度低，化學(xué)穩(wěn)定性好，膨脹系數(shù)較低，燒結(jié)強(qiáng)度高的ZnO閥片用無鉛低熔點(diǎn)玻璃粉及其制備方法。
文檔編號(hào)C03C12/00GK102503151SQ201110307568
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者趙坤 申請(qǐng)人:珠海彩珠實(shí)業(yè)有限公司