本发明属于玻璃材料技术领域，涉及平板玻璃的封接技术，具体涉及一种高化学稳定性磷酸盐封接玻璃。
背景技术：
真空平板玻璃是两片或多片玻璃板在真空加热炉中经过一次封接或常压炉中制备后再抽真空制成的。在保温、隔热方面应用前景广阔。低熔点且热膨胀系数与玻璃板相匹配的封接焊料是制备真空玻璃的重要材料。由于平板玻璃在温度高于600oC熔点即开始变形软化，因此制备真空玻璃需要封接温度低于600oC的封接玻璃。目前该封接玻璃主要有铅硼、磷酸盐、钒酸盐、铋酸盐、碲酸盐等体系的玻璃。其中，由于铅的污染问题，封接焊料无铅化是未来必然发展趋势。钒酸盐、铋酸盐、碲酸盐封接玻璃由于资源和价格问题，存在一定的劣势。磷酸盐体系的封接玻璃最有发展前景。但磷酸盐玻璃存在化学稳定差，且与硅酸盐玻璃熔封结合存在膨胀系数与封接的平板玻璃不相匹配，封装后易开裂等问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，通过原料组分调整及合理配比，使磷酸盐封接玻璃的膨胀系数与平板玻璃接近，在提高化学稳定性的同时，降低了特征温度，满足真空平板玻璃封接需要。
本发明技术方案如下：
一种高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其特征在于：磷酸盐玻璃组分中添加ZnO、B2O3、Fe2O3或ZrOCl2中的一种或几种的组合；所述的磷酸盐玻璃组分中，含有与所要封接的平板玻璃组分中相同摩尔百分含量的Na2O、CaO、Al2O3、MgO。
上述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成为： Na2O 5.1～8.1、CaO 3.8～5.9、Al2O3 0.2～0.3、MgO 1.1～1.7、P2O5 54～84、ZnO 0～35.8、B2O3 0～8.9、SiO2 0～16.7、Fe2O3 0～12.9、ZrOCl2 1～3，其中，所述的ZnO、B2O3、Fe2O3、ZrOCl2不能同时为0。所述的高化学稳定性磷酸盐封接玻璃使用温度范围为390～620℃。
进一步地，所述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成优选：Na2O 8.1、CaO 5.9、Al2O3 0.3、MgO 1.7、P2O5 84，使用温度范围为415～520℃。
进一步地，所述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成优选：Na2O 5.1、CaO 3.8、Al2O3 0.2、MgO 1.1、P2O5 54、ZnO 31.3、B2O3 4.5。
进一步地，所述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成优选：Na2O 5.1、CaO 3.8、Al2O3 0.2、MgO 1.1、P2O5 54、ZnO 22.9～26.9、B2O3 0～3.9、Fe2O3 5～12.9，使用温度范围为390～555℃。
进一步地，所述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成优选：Na2O 5.1、CaO 3.8、Al2O3 0.2、MgO 1.1、P2O5 54、ZnO 24.2、Fe2O3 11.6、ZrOCl2 1～3，使用温度范围为390～483℃。
其中，所述的高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成最优选：Na2O 5.1、CaO 3.8、Al2O3 0.2、MgO 1.1、P2O5 54、ZnO 24.2、Fe2O3 11.6、ZrOCl2 2。
本发明所述高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，其转变点温度Tg为412～427℃，软化点温度Ts为458～482℃，膨胀系数α为8.41～8.8×10-6/℃，失重0.22~6.7%。
由于封接玻璃必须温度低、膨胀系数与封接的玻璃匹配，为了解决这一问题，本发明在磷酸盐玻璃配方基础上进行了改进，封接玻璃设计组成与应用于封接的平板玻璃中氧化钠，氧化钙，氧化镁，氧化铝的含量比例一致，以增加二者封接匹配能力，提高封接玻璃与玻璃基板的结合性能：增加了氧化铁含量，并且进一步地在增加铁的同时减少，进而删除了二氧化硅，提高了化学稳定性；配方中加入氧氯化锆，利用Zr组份提高化学稳定性，利用氯离子抵消其引起封接温度提高的作用。
本发明提供一种与平板玻璃具有高亲和力的磷酸盐玻璃，组分中通过添加ZnO、B2O3、较大量的Fe2O3，调整玻璃的膨胀系数与平板玻璃接近，进而得到封接温度低于600℃的化学稳定性高的封接玻璃。特别是引入ZrOCl2，在提高化学稳定性的同时，特征温度还有降低，满足真空玻璃封接需要。所得封接玻璃温度低、化学稳定性好，膨胀系数与封接的平板玻璃相匹配，减少了封接后的封接应力，避免封接后开裂。
附图说明
图1为封装玻璃膨胀系数随Fe2O3含量的变化图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的说明，应该明白的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
下述实施例中高化学稳定性磷酸盐封接玻璃，根据封接玻璃各组分的摩尔份数组成计算制备封接玻璃所需原料，称量原料并混合均匀，得配合料，计算方法及原料均为常规选择。配合料中原料选自无水碳酸钠、碳酸钙、氢氧化铝、氧化镁、磷酸二氢铵、氧化锌、硼酸、三氧化二铁、氧氯化锆。
本发明高化学稳定性磷酸盐封接玻璃制备方法：采用电子天平精确称量所需原料，并将原料混合均匀。将盛有混合均匀的配合料的坩埚送入高温熔炉中，从室温升到1250℃，升温速率是每分钟5℃，在1250℃下持续恒温1h，使其熔化成化学组成均一的、无气泡的玻璃液，然后快速倾倒于不锈钢板上冷却或水淬冷却。
称取约3.0g粒径在250μm～425μm的玻璃颗粒待测试样，用酒精清洗3次后烘干至恒重，称取3份，每份试样质量记为m1，约为1.000g。将3份试样同时放入聚四氟乙烯烧杯中，置于沸水水浴锅中，水浴1h后将试样取出、烘干并称重，记录为m2。根据公式（2.3）计算出玻璃试样经水浴后的失重百分数，进而表示玻璃的化学稳定性。
C=(m1-m2)/m1×100%
式中，C为玻璃试样经水浴后的失重百分数，m1为沸水浴前试样的质量，m2为沸水浴后试样的质量。
本发明封装玻璃具体组分摩尔分数调整及玻璃性能测试结果分析如下：
1、实施例1，二氧化硅含量对磷酸盐封装玻璃性能影响分析，组分见表1。
表1
A7、A6封装玻璃对比可知，A6有二氧化硅时，90℃水浴1h后失重率超过50%；A7无二氧化硅时， 90℃度水浴1h后失重率为6.7%，热膨胀系数为8.8×10-6/ (250℃～300℃)，膨胀软化温度为482℃，使用温度范围为415℃～520℃，同时测试其转变点温度Tg为427℃。
对比例1
磷酸盐封接玻璃，其玻璃组分及组分摩尔份组成为：Na2O 5.76、CaO 4.25、Al2O3 0.23、MgO 1.19、P2O5 60、SiO2 28.57。封接玻璃制品，失重约67.4%，只测试了失重与密度，因失重率高于50%，不易保存，后续测试较难进行。
2、实施例2～3，ZnO、B2O3含量对磷酸盐封装玻璃性能影响分析，组分见表2。
表2
B1、B2、B3封装玻璃，B3 90℃水浴1h后失重率超过15%， B1， B2封接温度可低于600℃。
3、实施例4～11，铁含量对磷酸盐封装玻璃性能影响分析，组分见表3。
表3
C1～C8封装玻璃，铁含量增加，膨胀系数与平板玻璃相接近，封接温度降低。优选Fe2O3大于5摩尔份时，失重降至5%以下，膨胀系数随Fe2O3含量的变化如图1所示，其中以C7组封接玻璃性能最优，转变点温度Tg为 427℃，软化点温度Ts为 465℃，膨胀系数α为8.61×10-6/℃，失重小于0.69%。
4、实施例12～14，氧氯化锆含量对磷酸盐封装玻璃性能影响分析，组分见表4。
表4
其中以Z2组封接玻璃性能最优，在ZrOCl2摩尔添加量为2%时，转变点温度Tg为 415℃，软化点温度Ts为 459℃，膨胀系数α为8.56×10-6/℃，玻璃颗粒在沸水浴中的质量损失取得最小值0.22%，其余Z1、Z3组失重也均小于1%。