专利名称：一种ZnO阀片用无铅低熔点玻璃粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，本发明还涉及一种制备该SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉的方法。
背景技术：
大气中的雷电现象会给人类的生存和社会活动带来危害，对它的防护问题一直是人们关心的问题。ZnO避雷器实际上是在高压下工作的氧化锌压敏电阻器。避雷器的性能和SiO阀片的性能密切相关。为了获得性能优异的ZnO避雷器，必须研制出具有残压比低， 漏电流小，冲击后电压变化率小及稳定性高的SiO阀片。
但是，作为过电压保护电器，针对其所释放的能量，其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压(如雷电过电压和操作过电压)，避雷器泄流能起限压保护作用。为保证阀片的性能，在阀片制作时需在阀片外周喷涂烧结上一绝缘保护层，这一保护层的材质为低熔点玻璃粉。
对阀片用低熔点玻璃粉要求具有本身是低软化点易熔的玻璃，该材料具有良好的绝缘性、化学稳定性、耐热震性及高的烧结强度，制作时玻璃粉不易结晶。为达到aio阀片制作时的低温烧结要求，玻璃粉制备时常选用含铅的I^bO-B2O3-ZnO玻璃体系，在生产时，铅会挥发到空气中，并产生大量的含铅固废物，造成对环境的危害。2003年初欧洲议会和欧盟理事会颁布了 RoHS指令，即关于《电器和电子设备中限制使用某些有害物质指令》，禁止含铅电子产品进入欧盟市场。日本也废除电子产品中铅的使用。我国《电子信息产品污染控制管理办法》(第39号)对于含铅电子产品的使用也提出了严格限制。无铅等无公害玻璃产品将成为发展的主流。
在无铅低熔点玻璃体系中发展的主要方向有SiO-B2O3-SW2系和钒酸盐、磷酸盐、 Bi2O3-ZnO-B2O3体系，但前两者软化温度较高，而磷酸盐体系存在化学稳定性较差、热膨胀系数较大。
中国专利200310103592. 1报道了一种V2O5-P2O5-Sb2O3系的玻璃粉，该玻璃粉可用于430-550°C的烧结使用，但在玻璃粉中仍含有毒的V2O5，并且该玻璃粉化学稳定性不好， 限制了它的实际应用。
美国专利US2002019303提出了一种P2O5-SnO-ZnO系的封接玻璃粉，用于430 500°C温度区间的封接，由于该玻璃粉中含有较多的SnO，玻璃在熔制和封接过程中极易被氧化，需要在还原气氛下进行熔制和封接，因而大规模产业化难以实现，且该玻璃粉化学稳定性不是很好，使其在应用中受到很大限制。
Bi2O3-ZnO-B2O3体系将是适合SiO阀片用玻璃粉对传统含铅玻璃粉的取代物。 发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种使用温度低，化学稳定性好，膨胀系数较低，烧结强度高的aio阀片用无铅低熔点玻璃粉。
本发明的另一个目的是为了提供一种制备上述SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉的方法。方法简单，而且可以根据产品材料的特性要求，灵活调整各项组分配比，以满足材料对使用温度、膨胀系数的不同要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案
一种S1O阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于按重量百分比由以下组分组成
Bi2O360-80%ZnO0.1-20%B2O35-15%SiO20-3%RO1-10%Al2O30-3%添加剂5- %。
如上所述的一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的RO中R为Mg、 Cu、Sr中的一种。
如上所述的一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的添加剂为陶瓷填料。
如上所述的一种aio阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的陶瓷填料为堇青石O
一种制备如上所述的aio阀片用无铅低熔点玻璃粉的方法，其特征在于包括以下步骤
1)、按重量百分比称取各原料，将除添加剂外各原料进行充分混合，制成混合料；
2)、将所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；
3)、熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；
4)、将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
综上所述，本发明的有益效果是
1)本发明的玻璃粉不含铅，无毒，无污染，性能好。
2)熔点低，玻璃转变温度为350 380°C，烧结温度低于550°C，化学稳定性好，膨胀系数易调整，控制在60 70X 10_7°C。
3)本发明的玻璃粉不易结晶，烧结体强度高，不仅适用SiO阀片的绝缘涂层，同样适用于陶瓷与玻璃的封接。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明做进一步描述
实施例1
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
Bi2O365gZnO10 gB2O3IOgSiO21. 5gCuO1. 5gAl2O32g
堇青石IOg。
将除添加剂堇青石外上述各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂堇青石在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
实施例2
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
Bi2O370gZnOIOgB2O35gMgO2g堇青石13g
将除添加剂堇青石外上述各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂堇青石在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
实施例3
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
Bi2O375g
SrOIg堇青石13g。
将除添加剂外上述各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
实施例4
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
Bi2O380gZnO0.B2O35gMgOIgAl2O33g堇青石10.
将除添加剂外上述各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在 1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
实施例5
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
Bi2O3 ZnO60g IOg
B2O3 SiO2 MgO CuO Al2O3IOg 1. 5g 2g 7g 1. 5g堇青石8 g。
将除添加剂外上述各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min ；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
实施例6
制备IOOg本发明SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，按比例称取
权利要求
1. 一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于按重量百分比由以下组分组成 Bi2O360-80%ZnO0.1-20%B2O35-15%SiO20-3%RO1-10%Al2O30-3%添加剂5- %。
2.根据权利要求1所述的一种ZnO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的RO中 R为Mg、Cu、Sr中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的添加剂为陶瓷填料。
4.根据权利要求3所述的一种SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉，其特征在于所述的陶瓷填料为堇青石。
5.一种制备权利要求ι所述的SiO阀片用无铅低熔点玻璃粉的方法，其特征在于包括以下步骤1)、按重量百分比称取各原料，将除添加剂外各原料进行充分混合，制成混合料；2)、将所述的混合料在1050°C 1200°C下熔化30min 90min；3)、熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；4)、将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。
全文摘要
本发明公开了一种ZnO阀片用无铅低熔点玻璃粉及其制备方法，该玻璃粉按重量百分比由以下组分组成Bi2O3 60-80％；ZnO 0.1-20％；B2O3 5-15％；SiO2 0-3％；RO 1-10％；Al2O3 0-3％；添加剂5-25％。该制备方法包括以下步骤按重量百分比称取各原料，将除添加剂外各原料进行充分混合，制成混合料；将所述的混合料在1050℃～1200℃下熔化30min～90min；熔化好的玻璃液冷却固化，制备成玻璃片或块；将所述的玻璃片或块与添加剂在球磨机内粉碎，制备成玻璃粉。本发明的目的是提供一种使用温度低，化学稳定性好，膨胀系数较低，烧结强度高的ZnO阀片用无铅低熔点玻璃粉及其制备方法。
文档编号C03C12/00GK102503151SQ201110307568
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者赵坤 申请人:珠海彩珠实业有限公司