专利名称：用于调制介质浆料的无铅玻璃粉及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种无铅玻璃粉的组成以及制造方法，特别是一种能够对用于制造真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器(PDP)介质层的介质浆料进行调制的无铅玻璃粉的组成以及制造方法。
背景技术：
近年来，随着真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器(PDP)作为平板显示器件被越来越多地应用于各类场合，使得其市场需求量日益增加，同时，由于人们对环境保护的深入理解以及保护意识的日益增强，这类产品在生产、回收处理过程中对自然环境的影响问题也已引起了社会的广泛关注。
在真空荧光显示器(VFD)的内部，阳极布线层与阳极之间有一介质层。在等离子显示器(PDP)的内部，汇流电极与放电空间之间设有透明介质层，并且，在后玻璃基板的内侧表面还敷设有反射介质层。
介质层以及透明介质层、反射介质层都是在制造过程中，将介质浆料敷设在基体表面，再通过烧结制成的。介质浆料的主要成分为玻璃粉。
传统的介质浆料通常是采用含铅玻璃粉，其主要成分为PbO-SiO2-B2O3。这种介质浆料中铅的含量一般超过50％。采用含铅玻璃粉使生产过程中的污染较大，在烧结过程中铅还容易发生反应，并且废旧器件的回收也较为困难。更重要的是，由于铅对环境的污染，使得采用这种材料制造介质浆料的方法已经不能满足人们对环境保护所提出的要求。
目前，国外已有少量关于无铅介质浆料的公开报道，主要有ZnO-B2O3-SiO2系列、ZnO-Bi2O3-B2O3系列、P2O5系列以及V2O5-ZnO-B2O3系列。
ZnO-B2O3-SiO2系列的烧结温度较高，而且浆料的组成中含有大量的填料，使成本增加。
ZnO-Bi2O3-B2O3系列浆料中含有大量的贵金属Bi，因此价格较贵。
P2O5系列如P2O5-Al2O3-B2O3、P2O5-ZnO-Na2O、P2O5-ZnO-BaO，该系列浆料的抗水性差。
V2O5-ZnO-B2O3系列浆料的颜色和相容性较差。
由于世界范围内对环保要求的不断增加，对真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器(PDP)器件中所含的铅等有害成分的限制也不断增加，例如，欧洲已公布了限制使用含铅产品的最后期限，因此，制造不含铅、不含贵重金属，并且具有良好使用性能且价格低廉的玻璃粉，并用这种玻璃粉制造介质浆料，现已成为真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器(PDP)制造行业的人士所亟待解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的主要目的在于针对目前所使用的介质浆料所存在的不足提供一种用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，该无铅玻璃粉中不含PbO、P2O5或V2O5，在产品加工过程中不存在危害性，同时有利于环境保护和废旧器件的回收。
本发明的另一个目的在于提供上述无铅玻璃粉的制造方法，通过该方法能够方便的制造出用于真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器(PDP)中不同介质层的不同介质浆料所需要的无铅玻璃粉。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，它至少是由氧化钡(BaO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钠(Na2O)及氧化钾(K2O)经熔化、粉碎而制成的颗粒体；其各组分的重量百分比分别是氧化钡(BaO)为10％-50％、氧化硼(B2O3)为10％-30％、氧化锌(ZnO)为20％-40％、氧化钠(Na2O)为1％-4％、氧化钾(K2O)为1％-6％。
它还包括在所述无铅玻璃粉中所占的重量百分比不超过3％的氧化锂(Li2O)或重量百分比不超过12％的氧化钙(CaO)或重量百分比不超过10％的氧化硅(SiO2)或重量百分比不超过10％的氧化铝(Al2O3)或其任意组合。
制造上述无铅玻璃粉的方法，它包括以下步骤步骤1按照成分及重量配比称取原料；步骤2将所称取的原料充分混合；步骤3将混合后的原料熔化；步骤4将步骤3中熔化后冷却的混合料辊轧成有裂纹的玻璃片；步骤5将步骤4中的玻璃片研磨为粉状，并过筛。
通过上述技术方案可知，本发明的各组分中不含有能够对环境造成污染及危害的物质，也不含有贵重金属，其成本低廉，便于操作使用。
具体实施例方式
以下，通过论述并结合具体实施例对本发明进行更加详细的说明。
本发明是用于VFD和PDP上介质浆料中的基础玻璃粉。由于介质浆料在VFD和PDP上主要的功能是保证导电层和其它相关部件之间的绝缘性能，因此要求该材料有很好的遮盖性，为了保证性能和工艺的稳定，还需考虑介质浆料必须具有与基板相适应的膨胀系数；必须保证在多次烧结中不损坏其它部件；必须具有较好的绝缘性能；最后还要保证其表面的光滑。
本发明的主要成分为BaO、B2O3、ZnO、Na2O、K2O。它的功能为保证介质浆料的基本性能，如热膨胀系数、烧结温度及绝缘性能等。
BaO和ZnO的引入是为了提高玻璃的电阻率，降低其介电损耗。B2O3的加入是为了降低玻璃的高温粘度，使玻璃易于形成。Na2O，K2O，Li2O，是用来调节玻璃粉的玻璃态转变点、软化点及烧结温度，同时可降低玻璃的熔化温度，利于玻璃的高温形成，但应注意它们同时会影响玻璃的热膨胀系数。
本发明中加入CaO，用以降低玻璃的高温粘度，使其易于熔化和澄清；本发明中加入SiO2，Al2O3，用于调节玻璃的热膨胀系数，保证烧结过程中玻璃的稳定性。
下表为本发明所涉及无铅玻璃粉的3个较佳实施例的组成及主要性能表，其中，百分比所表示的为重量百分比。
无铅玻璃粉实施例成分及性能指标
在上述各实施例中，通过调整各组分在无铅玻璃粉中的重量百分比以及通过添加少量的Li2O、CaO、SiO2、Al2O3、Bi2O3使无铅玻璃粉的各项基本性能指标得以调整。
本发明的玻璃粉的制备过程如下首先根据玻璃成分进行配料，用相应的混料机混料90分钟，然后装入坩埚中在1250℃的化料炉中保温60分钟后出料，然后经辊轧机轧成带有微裂纹的玻璃片，此时的玻璃片为无色透明的。将所得玻璃片装入球磨罐中球磨至少72小时，过200目标准筛后可得粒径小于5微米的白色玻璃粉。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，其特征在于它至少是由氧化钡(BaO)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钠(Na2O)及氧化钾(K2O)经熔化、粉碎而制成的颗粒体；其各组分的重量百分比分别是氧化钡(BaO)为10％-50％、氧化硼(B2O3)为10％-30％、氧化锌(ZnO)为20％-40％、氧化钠(Na2O)为1％-4％、氧化钾(K2O)为1％-6％。
2.根据权利要求1所述的用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，其特征在于所述的颗粒体的粒径小于5微米。
3.根据权利要求1或2所述的用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，其特征在于它还包括在所述无铅玻璃粉中所占的重量百分比不超过3％的氧化锂(Li2O)或重量百分比不超过12％的氧化钙(CaO)或重量百分比不超过10％的氧化硅(SiO2)或重量百分比不超过10％的氧化铝(Al2O3)或其任意组合。
4.根据权利要求1或2所述的用于调制介质浆料的无铅玻璃粉，其特征在于它还包括重量百分比不超过5％的氧化铋(Bi2O3)。
5.一种制造权利要求1-4任一所述的用于调制介质浆料的无铅玻璃粉的制造方法，其特征在于它包括以下步骤步骤1按照成分及重量配比称取原料；步骤2将所称取的原料充分混合；步骤3将混合后的原料熔化；步骤4将步骤3中熔化后冷却的混合料辊轧成有裂纹的玻璃片；步骤5将步骤4中的玻璃片研磨为粉状，并过筛。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于所述的步骤3是将混合后的原料装入坩埚，在1250℃下熔化60分钟。
7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于所述的步骤5是将玻璃片装入球磨罐中，球磨72小时后过200目标准筛。
全文摘要
一种用于调制介质浆料的无铅玻璃粉及其制造方法，它至少是由氧化钡(BaO)、氧化硼(B
文档编号C03B19/00GK1634786SQ200310110340
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者王大巍, 陈军 申请人:京东方科技集团股份有限公司