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《武汉理工大学》 2004年
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Li_2O-ZnO-SiO_2系封接玻璃结构和性能的研究

张永爱  
【摘要】: 本文简要地论述了微晶玻璃的发展特点以及封接玻璃。用高温熔融法制备了Li_2O-ZnO-SiO_2系统玻璃及其结晶型玻璃焊料,探讨了各种因素(包括玻璃组成、热处理制度等)对微晶玻璃的结构和性能的影响;利用X射线衍射分析、DTA、红外光谱分析以及扫描电镜等现代测试手段,对玻璃的结构与性能进行研究,测定了玻璃及微晶玻璃的线膨胀系数、转变温度和软化温度,同时对影响微晶玻璃的强度的因素进行了探讨,并对该体系玻璃的流散性进行了测定,对它的析晶过程和析晶机理进行探讨,为实际生产和与玻璃、陶瓷及金属封接提供了一定的理论参考价值。 实验结果表明:在Li_2O-ZnO-SiO_2系统中,以P_2O_5为晶核剂,研制出的微晶玻璃中的主晶相有方石英,此外还有Li_2O.ZnO.SiO_2和硅酸锂锌(Li_3Zn_(0.5)SiO_4),其膨胀系数从室温至500℃高达161×10~(-7)/℃,玻璃的软化点低于500℃,适合与金属不锈钢、铜封接;而无晶核剂,玻璃析出的微晶玻璃中的主晶相除Li_2O.SiO_2,还有Li_2O.ZnO.SiO_2和硅酸锂锌(Li_3Zn_(0.5)SiO_4),其膨胀系数从室温至500℃高达106℃10~(-7)/℃,玻璃的软化点也低于500℃,适合与金属合金和平板玻璃封接; B_2O_3在该体系中存在反常现象:当B_2O_3>3%时,B_2O_3在玻璃中以层状结构的[BO_3]存在;当B_2O_3=3%时,B_2O_3在玻璃中虽以架状结构的[BO_4]存在;玻璃组成对封接玻璃析晶程度及析出主晶相的种类、微晶玻璃的性能有着重要的影响;随着热处理制度的变化,晶体的类型、膨胀系数相应发生变化;金属预处理的温度和时间以及封接工艺参数对封接质量有着重要影响,该体系玻璃焊料有着良好的流散性能,在630~680℃能与玻璃、陶瓷以及金属等封接。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ171

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