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1. 研究目的与意义(文献综述)
封接玻璃是指把玻璃,陶瓷,金属以及复合材料等互相封接起来的一种中间层特殊功能玻璃材料。作为一种先进的无机焊接材料,低熔点封接玻璃具有较低的熔制温度和封接温度,良好的化学稳定性和高温稳定性,较高的机械强度,电绝缘等优异性能。随着微电子器件,电真空器件,集成电路,能源及汽车工业,5g技术等行业的发展及广泛应用,作为其中必不可少的关键材料,封接玻璃的研发和应用显得格外重要。中国市场信息研究网数据显示,2016年我国低熔点玻璃粉的产值超过160亿元,并且每年的增长率在7%以上。
目前我国已成为世界上电子产品生产与消费大国,并且有大量电子产品口,主要瞄准欧洲和北美市场,当前国内crt显示器、彩电、pdp等电子电器类产品的封接材料多采用含铅封接玻璃。铅能够降低玻璃的熔化温度和封接温度,并且含铅玻璃的光泽度和耐水性优良。但是,含铅玻璃中的铅在熔制和使用过程中会以不同形式从玻璃中逸出,这对人类健康和生态环境都会造成严重的危害。因此,铅在玻璃中的使用受到世界范围内的反对。如果我们不重视无铅生产,不仅无法拿到大量合同加工定堕,电子产品出口到欧美市场也将面临无铅性的技术贸易壁垒,这将严重影响我国电子工业的健康发展和技术进步,所以采用无铅工艺进行生产已经到了刻不容缓的地步。
目前,磷酸盐系统低熔点玻璃,钒酸盐系统低熔点玻璃,铋酸盐低熔点封接玻璃和硼硅酸盐低熔点封接玻璃被认为是最为可行的几类无铅封接玻璃。例如:在硼硅酸盐体系中,bao可以代替pbo-b2o3-sio2玻璃中的氧化铅(pbo)形成bao-b2o3-sio2玻璃。 这些系统中bao含量的增加导致转变温度,结晶温度和最佳烧结温度的降低;但是,它增加了介电常数和cte。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
(1)熟悉封接玻璃的分类,主要性能,以及当前应用中存在的问题;
(2)选择合适的封接玻璃体体系,进行组分设计,对玻璃材料进行熔制;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备以及封接玻璃的主要性能。结合文献资料,确定系统的实验技术方案,并完成开题报告;
第4-8周:选择合适的基础玻璃体体系,进行组分设计,在不同的实验条件下,对低熔点封接玻璃的结构及性能展开研究;
第9-12周:利用现代测试技术手段,对比不同组分低熔点封接玻璃结构及性能变化进行研究;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] bo li, haibo bian, ke jing. effect of mno addition onmicrostructures and properties of bao-al2o3-b2o3-sio2 glass-ceramics for ltcc application[j]. materials letters, 2019, 234:302-305.
[2] zhiwei luo, haozhang liang, et al. sintering behavior,microstructures and mechanical properties of porous cao-al2o3-sio2-si3n4 glass-ceramics[j]. journal of alloys and compounds, 2019, 773:71-77.
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