本发明涉及一种无铅封接玻璃的制备方法，属于玻璃制备技术领域。
背景技术：
封接玻璃是一种先进的焊接材料，具有较适宜的熔化温度和封接温度，良好的耐热性和化学稳定性、高的机械强度，被广泛应用于电真空和微电子技术、激光和红外技术、高能物理、能源、宇航、汽车等众多领域。实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。应用的产品有阴极射线管显示器、真空荧光显示器、等离子体显示器、真空玻璃、太阳能集热管、激光器、磁性材料磁头和磁性材料薄膜等。
封接玻璃是一种常见的用于封接金属、非金属、或陶瓷的材料，目前，电子领域用到的铂组封接玻璃能够将金属、非金属、或陶瓷封接在一起，但这一类铂组封接玻璃耐高压性差，不能满足高压电子领域的需求，而且，其中含有重金属铅，会对人体健康和环境产生影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有的封接玻璃种含有重金属铅，对人体健康和环境产生影响，且耐高压性能差的问题，本发明首先将正硅酸乙酯与无水乙醇混合，并滴加去离子水，再加入硼酸与无水乙醇的混合液，搅拌加热，得到透明溶胶液，并用盐酸调节其pH，经干燥，得到干凝胶粉，接着将其与氧化镁、氧化锶、氧化钡等金属氧化物进行球磨，得到混合物料，最后将其进行高温煅烧，得到玻璃液，经水淬、干燥和过筛，得到无铅封接玻璃，本发明制备的无铅封接玻璃种不含有重金属铅，不会对环境和人体健康产生影响，且具有耐高压性能，可满足高压电子领域的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）量取50～60mL正硅酸乙酯加入到三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加50～60mL无水乙醇，控制在15～20min滴完，滴加后搅拌，并继续滴加70～90mL去离子水，控制滴加速度为1～3滴/s，滴加结束后继续搅拌70～90min；
（2）称取3～5g硼酸加入60～80mL无水乙醇中，搅拌混合20～30min后加入到上述三口烧瓶中，搅拌混合20～30min后加入100～120mL质量分数20%盐酸，放入水浴锅中，在40～60℃温度下搅拌反应1～2h，反应结束后加入30～50mL去离子水，搅拌混合后形成透明溶胶液，用浓度为2mol/L盐酸调节透明溶胶液pH为0.8～1.0，调节后搅拌6～8h，搅拌后静置50～60h，得到凝胶，放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥10～12h，并粉碎后过80～100目筛得干凝胶粉；
（3）分别称取2～4g氧化镁、1～3g氧化锶、0.3～0.6g氧化钡、0.1～0.3g三氧化二铝、15～18g氧化锌、20～30g二氧化锆和60～80g上述干凝胶粉，加入球磨机中球磨1～2h，得混合物料；
（4）将上述混合物料置于石墨坩埚中，放入硅钼高温炉中，先以l0～15℃/min的速率升温至200～250℃，保温30～50min，再以5～10℃/min的速率升温至1200～1300℃，保温处理1～2h后得到玻璃液，将玻璃液倒入蒸馏水中，水淬得到玻璃碎渣，将玻璃碎渣放入烘箱中，在100～120℃温度下干燥8～10h，干燥后研磨，过100～120目筛，即可得到无铅封接玻璃。
本发明制备的无铅封接玻璃软化温度为350～390℃，封接温度为450～500℃，线膨胀系数为90×10-7～150×10-7/℃，在1000V下，电阻率大于2×1014Ω·m。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的无铅封接玻璃不含有重金属铅，无毒，不会对环境和人的身体健康产生影响；
（2）本发明制备的无铅封接玻璃具有耐高压性能吗，在1000V下，电阻率大于2×1014Ω·m，可满足高压电子领域的要求。
具体实施方式
首先量取50～60mL正硅酸乙酯加入到三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加50～60mL无水乙醇，控制在15～20min滴完，滴加后搅拌，并继续滴加70～90mL去离子水，控制滴加速度为1～3滴/s，滴加结束后继续搅拌70～90min；再称取3～5g硼酸加入60～80mL无水乙醇中，搅拌混合20～30min后加入到上述三口烧瓶中，搅拌混合20～30min后加入100～120mL质量分数20%盐酸，放入水浴锅中，在40～60℃温度下搅拌反应1～2h，反应结束后加入30～50mL去离子水，搅拌混合后形成透明溶胶液，用浓度为2mol/L盐酸调节透明溶胶液pH为0.8～1.0，调节后搅拌6～8h，搅拌后静置50～60h，得到凝胶，放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥10～12h，并粉碎后过80～100目筛得干凝胶粉；接着分别称取2～4g氧化镁、1～3g氧化锶、0.3～0.6g氧化钡、0.1～0.3g三氧化二铝、15～18g氧化锌、20～30g二氧化锆和60～80g上述干凝胶粉，加入球磨机中球磨1～2h，得混合物料；最后将上述混合物料置于石墨坩埚中，放入硅钼高温炉中，先以l0～15℃/min的速率升温至200～250℃，保温30～50min，再以5～10℃/min的速率升温至1200～1300℃，保温处理1～2h后得到玻璃液，将玻璃液倒入蒸馏水中，水淬得到玻璃碎渣，将玻璃碎渣放入烘箱中，在100～120℃温度下干燥8～10h，干燥后研磨，过100～120目筛，即可得到无铅封接玻璃。
实例1
首先量取60mL正硅酸乙酯加入到三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加60mL无水乙醇，控制在20min滴完，滴加后搅拌，并继续滴加90mL去离子水，控制滴加速度为3滴/s，滴加结束后继续搅拌90min；再称取5g硼酸加入80mL无水乙醇中，搅拌混合30min后加入到上述三口烧瓶中，搅拌混合30min后加入120mL质量分数20%盐酸，放入水浴锅中，在60℃温度下搅拌反应2h，反应结束后加入50mL去离子水，搅拌混合后形成透明溶胶液，用浓度为2mol/L盐酸调节透明溶胶液pH为1.0，调节后搅拌8h，搅拌后静置60h，得到凝胶，放入烘箱中，在90℃条件下干燥12h，并粉碎后过100目筛得干凝胶粉；接着分别称取4g氧化镁、3g氧化锶、0.6g氧化钡、0.3g三氧化二铝、18g氧化锌、30g二氧化锆和80g上述干凝胶粉，加入球磨机中球磨2h，得混合物料；最后将上述混合物料置于石墨坩埚中，放入硅钼高温炉中，先以15℃/min的速率升温至250℃，保温50min，再以10℃/min的速率升温至1300℃，保温处理2h后得到玻璃液，将玻璃液倒入蒸馏水中，水淬得到玻璃碎渣，将玻璃碎渣放入烘箱中，在120℃温度下干燥10h，干燥后研磨，过120目筛，即可得到无铅封接玻璃。
本发明制备的无铅封接玻璃软化温度为390℃，封接温度为500℃，线膨胀系数为150×10-7/℃，在1000V下，电阻率为3×1014Ω·m。
实例2
首先量取50mL正硅酸乙酯加入到三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加50mL无水乙醇，控制在15min滴完，滴加后搅拌，并继续滴加70mL去离子水，控制滴加速度为1滴/s，滴加结束后继续搅拌70min；再称取3g硼酸加入60mL无水乙醇中，搅拌混合20min后加入到上述三口烧瓶中，搅拌混合20min后加入100mL质量分数20%盐酸，放入水浴锅中，在40℃温度下搅拌反应1h，反应结束后加入30mL去离子水，搅拌混合后形成透明溶胶液，用浓度为2mol/L盐酸调节透明溶胶液pH为0.8，调节后搅拌6h，搅拌后静置50h，得到凝胶，放入烘箱中，在80℃条件下干燥10h，并粉碎后过80目筛得干凝胶粉；接着分别称取2g氧化镁、1g氧化锶、0.3g氧化钡、0.1g三氧化二铝、15g氧化锌、20g二氧化锆和60g上述干凝胶粉，加入球磨机中球磨1h，得混合物料；最后将上述混合物料置于石墨坩埚中，放入硅钼高温炉中，先以l0℃/min的速率升温至200℃，保温30min，再以5℃/min的速率升温至1200℃，保温处理1h后得到玻璃液，将玻璃液倒入蒸馏水中，水淬得到玻璃碎渣，将玻璃碎渣放入烘箱中，在100℃温度下干燥8h，干燥后研磨，过100目筛，即可得到无铅封接玻璃。
本发明制备的无铅封接玻璃软化温度为350℃，封接温度为450℃，线膨胀系数为90×10-7/℃，在1000V下，电阻率为2.5×1014Ω·m。
实例3
首先量取55mL正硅酸乙酯加入到三口烧瓶中，向三口烧瓶中滴加55mL无水乙醇，控制在17min滴完，滴加后搅拌，并继续滴加80mL去离子水，控制滴加速度为2滴/s，滴加结束后继续搅拌75min；再称取4g硼酸加入70mL无水乙醇中，搅拌混合25min后加入到上述三口烧瓶中，搅拌混合25min后加入110mL质量分数20%盐酸，放入水浴锅中，在50℃温度下搅拌反应2h，反应结束后加入40mL去离子水，搅拌混合后形成透明溶胶液，用浓度为2mol/L盐酸调节透明溶胶液pH为0.9，调节后搅拌7h，搅拌后静置55h，得到凝胶，放入烘箱中，在85℃条件下干燥11h，并粉碎后过90目筛得干凝胶粉；接着分别称取3g氧化镁、2g氧化锶、0.5g氧化钡、0.2g三氧化二铝、17g氧化锌、25g二氧化锆和70g上述干凝胶粉，加入球磨机中球磨1h，得混合物料；最后将上述混合物料置于石墨坩埚中，放入硅钼高温炉中，先以l2℃/min的速率升温至220℃，保温40min，再以7℃/min的速率升温至1250℃，保温处理1h后得到玻璃液，将玻璃液倒入蒸馏水中，水淬得到玻璃碎渣，将玻璃碎渣放入烘箱中，在110℃温度下干燥9h，干燥后研磨，过110目筛，即可得到无铅封接玻璃。
本发明制备的无铅封接玻璃软化温度为370℃，封接温度为470℃，线膨胀系数为100×10-7/℃，在1000V下，电阻率为2.5×1014Ω·m。