一、低溫封接玻璃的性能要求 

二、低溫封接玻璃的種類(lèi)   

1.鉛玻璃體系   

2.鉍酸鹽體系 

  磷酸鹽玻璃的基本結構單元為[PO4]四面體，在四面體結構中存在P=O雙鍵，每一個(gè)[PO4]四面體只能與3個(gè)[PO4]四面體連接，因此該玻璃體系的網(wǎng)絡(luò )結構相較于硅酸鹽玻璃更容易被破壞，這會(huì )導致磷酸鹽玻璃的熱膨脹系數較高，化學(xué)穩定性較差，但是其特征溫度要較低。目前磷酸鹽玻璃是國內外研究較熱門(mén)的低溫封接玻璃體系之一，這是因為其玻璃組分造價(jià)便宜，但是磷酸鹽玻璃體系存在易潮解，需要添加各種氧化物來(lái)改善磷酸鹽玻璃的化學(xué)穩定性、熱膨脹系數等問(wèn)題使其的發(fā)展使用受到制約。目前主要研究和使用的體系主要為：SnO-ZnO-P2O5、SnO-B2O3-P2O5等，其中SnO-ZnO-P2O5的玻璃形成區如圖：

4.硼酸鹽體系 

  硼酸鹽玻璃是以硼酸鹽為主要原料，加入其他氧化物而制備的玻璃。B2O3是玻璃形成體，可以單獨形成玻璃，也可以跟其他氧化物一起形成玻璃。硼酸鹽玻璃由[BO3]三角體構成，[BO3]三角體為硼酸鹽玻璃的基本結構單元，但在一些硼酸鹽玻璃體系中，隨著(zhù)B2O3含量的增加部分[BO3]三角體會(huì )變?yōu)?/span>[BO4]四面體。當B2O3含量增加到一定程度時(shí)，[BO3]三角體與[BO4]四面體通過(guò)橋氧離子連接形成含有[BO3]三角體與[BO4]四面體的環(huán)狀結構，從而強化了玻璃網(wǎng)絡(luò )。相比于其他低溫封接玻璃體系，硼酸鹽玻璃系統具有相對較高的玻璃化轉變溫度(Tg=400~600℃)，較高的軟化溫度(Tf=430~610℃)和相對較低的熱膨脹系數α=5×10-6~11×10-6/℃。

  硼酸鹽體系封接玻璃的特征溫度普遍較高，針對低溫封接還需要進(jìn)一步的研究發(fā)展，另外硼酸鹽成本較低，適用性廣，主要應用于建筑與汽車(chē)玻璃、陶瓷等方面。目前主要研究和使用的體系主要為：B2O3-Bi2O3-SiO2、B2O3-Li2O-MeO(Me=Mg、Zn、Cu等)。

5.釩酸鹽體系 

  釩酸鹽體系封接玻璃是以V2O5為主要成分形成的玻璃體系。V2O5能與許多氧化物形成玻璃，并具有較大的玻璃形成區。釩離子能以 VO6八面體的形式進(jìn)入玻璃的網(wǎng)絡(luò )結構。在玻璃中加入V2O5能降低玻璃的熔點(diǎn)，但V2O5不能單獨形成玻璃，需要加入一定比例的玻璃形成體才能形成釩酸鹽玻璃。釩酸鹽體系封接玻璃具有低的玻璃化轉變溫度(Tg=260~420℃)和軟 化點(diǎn)(Tf=270~440℃)，相對寬泛的熱膨脹系數(α=4×10-6~16×10-6/℃)。但是V2O5在蒸氣狀態(tài)下具有毒性，在實(shí)際生產(chǎn)操作中需要采取保護措施，使得成本上升。V2O5的成本相較于其他氧化物成本較高，這也是限制其大范圍使用的制約因素之一。目前主要研究和使用的體系主要為：V2O5-B2O3-ZnO、V2O5-P2O5等。    

三、低溫封接玻璃的發(fā)展趨勢