技术领域本发明属玻璃制备技术领域，特别是涉及一种耐高温高绝缘封接玻璃及其制备方法。
背景技术：
随着现代工业生产的高速发展，大量使用热电偶、热电阻、加热器件以及信号连接件等各种功能器件，进行温度、压力、电磁等参数的控制与测量，这就使得对封装材料和密封技术的要求越来越高，要求其具有高可靠性、耐高温、耐高压、抗氧化、耐腐蚀、高密封、高绝缘等优点，特别是在较苛刻的环境如高温、高压、油气开采等领域。目前绝大多数密封用玻璃材料不能达到其所需主要性能指标,如高绝缘性、高温密封性、长期稳定性和可靠性等。传统的封装方法有如环氧树脂、硅橡胶以及不同的高温胶进行固化密封，由于这些高温胶均系有机材料，受自身性能限制，不能在高温或者高压环境中使用，同时在使用期间会发生老化行为，导致封装失效，因此不能满足生产所需。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐高温高绝缘封接玻璃及其制备方法，以克服现有技术的不足。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐高温高绝缘封接玻璃的制备方法，具体包括以下步骤：1)、取原料以摩尔百分比计，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料在200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚，然后放入硅钼高温炉中进行熔制得到玻璃液；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具中即可得到所需的封接玻璃。进一步的，步骤1)中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。进一步的，步骤2)中将配合料放入高温炉中在200～300℃保温4h进行预处理。进一步的，步骤3)中熔制过程具体为：从常温以5～8℃/min速度升温至1400～1550℃，在1400～1550℃保温30min～90min。进一步的，步骤4)中倒入模具中的玻璃液自然冷却即可得到所需的封接玻璃。进一步的，步骤4)中的磨具为石墨模具。进一步的，玻璃的封接温度1000～1050℃，热膨胀系数为70～100×10-7/℃。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明一种耐高温高绝缘封接玻璃的制备方法，以二氧化硅作为骨架结构，作为玻璃的生成体，BaO的成分能够降低玻璃熔制温度、调节玻璃的热膨胀系数和改善玻璃流动性，加入Al2O3可使玻璃中形成AlPO4单元，由直链变为网络结构，从而使玻璃的结构趋于稳定、化学稳定性提高，另外，ZrO2的加入也有利于提高玻璃的化学稳定性，其它的二价金属氧化物如CaO替代部分BaO降低玻璃熔制温度和调整玻璃的膨胀系数，提高玻璃的化学稳定性，TiO2加入是玻璃具有高的介电常数和低的介电常数，提高玻璃的电绝缘性，As2O5参与形成玻璃结构，不会从玻璃的网络骨架中析出。一种耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1000～1050℃，热膨胀系数为70～100×10-7/℃；所得的封接玻璃不含铅，封接后具有良好的耐高温高压，绝缘性良好。具体实施方式下面对本发明做进一步详细描述：一种耐高温高绝缘封接玻璃的制备方法，具体步骤如下：1)、取原料以摩尔百分比计，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料在200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内，然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，其中熔制过程具体为：从常温以5～8℃/min速度升温至1400～1550℃，在1400～1550℃保温30min～90min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。其中步骤2)中将配合料放入高温炉中在200～300℃保温4h进行预处理。其中步骤4)中的模具为石墨模具。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。对加工后的样品进行测试，测试方法为：玻璃的Tg、Tf、α采用ZNO—Ⅱ双杆膨胀系数测定仪测定，将玻璃样品做成100mm左右的条状试样后，由室温升至300℃，升温速率为3～5℃/min。封接后高温绝缘电阻性能测试：绝缘电阻测试绝缘电阻仪电阻测试仪测量其绝缘电阻，将封接件加热到210℃测试，绝缘电阻大于1GΩ/1000VDC，即满足产品的高绝缘要求；(2)气密性测定：使用氦质谱检漏仪检测，气密性无泄漏，满足产品密封要求。一种耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度为1000～1050℃，热膨胀系数为70～100×10-7/℃。实施例1：1)、将制备玻璃原料按照以下摩尔百分比混合均匀成配合料，SiO2：BaO：CaO：TiO2：Bi2O3：Al2O3：ZrO2：As2O5：CeO2为50:30:4:7:2:2:1:3:1，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料放入高温炉中在200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，具体熔制过程为：从常温以5～8℃/min速度升温至1434℃，然后在1434℃保温60min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。通过检测，所得到的耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1010℃，热膨胀系数为93.88×10-7/℃。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。实施例2：1)、将制备玻璃原料按照以下摩尔百分比混合均匀成配合料，SiO2：BaO：CaO：TiO2：Bi2O3：Al2O3：ZrO2：As2O5：CeO2为53:27:7:4:3:3:1:2:1，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料放入高温炉中在200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，具体熔制过程为：从常温以5～8℃/min速度升温至1464℃，在1464℃保温60min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。通过检测，所得到的耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1010℃，热膨胀系数为87.5×10-7/℃。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。实施例3：1)、将制备玻璃原料按照以下摩尔百分比混合均匀成配合料，SiO2：BaO：CaO：TiO2：Bi2O3：Al2O3：ZrO2：As2O5：CeO2为56:24:8:3:2:5:1.2:0:0.5，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料放入高温炉中在200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，具体熔制过程为：从常温以5～8℃/min速度升温至1500℃，在1500℃保温90min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。通过检测，所得到的耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1030℃，热膨胀系数为79.75×10-7/℃。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。实施例4：1)、将制备玻璃原料按照以下摩尔百分比混合均匀成配合料，SiO2：BaO：CaO：TiO2：Bi2O3：Al2O3：ZrO2：As2O5：CeO2为60:34:2:2:0:2:0:0:0，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料在放入高温炉中200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，具体熔制过程为：从常温以5～8℃/min速度升温至1468℃，在1468℃保温80min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。通过检测，所得到的耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1020℃，热膨胀系数为92.4×10-7/℃。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。实施例5：1)、将制备玻璃原料按照以下摩尔百分比混合均匀成配合料，SiO2：BaO：CaO：TiO2：Bi2O3：Al2O3：ZrO2：As2O5：CeO2为65:27:2:2:0:2:1:1:0，2)、将步骤1)中选取原料均匀混合成配合料，然后将配合料在放入高温炉中200～300℃保温4h进行预处理；3)、将预处理后的配合料放入白金坩埚内然后将白金坩埚放入硅钼高温炉中熔制得到澄清玻璃液，具体熔制过程为：从常温以5～8℃/min速度升温至1513℃，在1513℃保温90min；4)、然后将熔制好的玻璃液根据要求倒入模具制备样品，自然冷却即可得到所需的封接玻璃。通过检测，所得到的耐高温高绝缘封接玻璃，玻璃的封接温度1050℃，热膨胀系数为78.27×10-7/℃。上述步骤1中各组分氧化物原料以以下形式引入：以石英砂引入二氧化硅、分析纯碳酸钡引入氧化钡、分析纯碳酸钙引入氧化钙、氢氧化铝引入三氧化二铝、其余组分由各自氧化物引入。表1为制备玻璃各氧化物之间的摩尔百分比和制成玻璃的热膨胀系数、熔制温度。一种耐高温高绝缘封接玻璃的测试方法，具体包括以下步骤为：玻璃的Tg、Tf、α采用ZNO—Ⅱ双杆膨胀系数测定仪测定，将玻璃样品做成100mm左右的条状试样后，由室温升至300℃，升温速率为3～5℃/min。封接后高温绝缘电阻性能测试：绝缘电阻测试绝缘电阻仪电阻测试仪测量其绝缘电阻，将封接件加热到210℃测试，绝缘电阻大于1GΩ/1000VDC，即满足产品的高绝缘要求；(2)气密性测定：使用氦质谱检漏仪检测，气密性无泄漏，满足产品密封要求。