壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于封接玻璃材料與制備領(lǐng)域，具體涉及一種具有較高封接溫度和中等熱 膨脹系數(shù)的壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃，它適合鋼與鐵基合金之間的氣密與電絕緣性封 接，可應(yīng)用于制冷壓縮機(jī)接線端子的封接。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓縮機(jī)是制冷設(shè)備（空調(diào)、冰箱等）的核心部件，而接線端子是關(guān)系到壓縮機(jī)的壽 命和安全的關(guān)鍵器件，它涉及金屬導(dǎo)電芯柱，金屬外殼，以及二者之間的封接玻璃。到目前 為止，中國(guó)壓縮機(jī)接線端子用的玻璃粉基本上靠從美國(guó)和日本進(jìn)口。為了打破國(guó)外的壟斷， 中國(guó)同行們做了一些努力，產(chǎn)生了幾項(xiàng)相關(guān)專利，但目前中國(guó)產(chǎn)的玻璃粉與國(guó)外產(chǎn)的玻璃 粉尚有差距，主要表現(xiàn)在封接玻璃的抗熱震性和玻璃粉產(chǎn)品的質(zhì)量一致性等方面。
[0003] 早在2009年，蔣敏（壓縮機(jī)專用封接玻璃及其制備和應(yīng)用.中國(guó)專利：公布號(hào) CN101570398，2009.11.04.)發(fā)明了一種壓縮機(jī)端子用封接玻璃，其組成與含量(質(zhì)量百分 比）是：氧化硅（Si〇2) 50~60%，氧化鋇（BaO) 20~30%，氧化鋰（（Li2〇) 3~5%，氧化鈉 (Na2〇) 3~5%,氧化鋯（Zr〇2) 3~5%,氧化鈦（Ti〇2) 2~4%,氧化鈷（C〇0) 0.1~0.5%, 氟鋁酸鈉(Na3AlF6) 1~3%，氧化鋁(Al2〇3)3~5%,氧化鉻（Cr2〇3) 3~5%,氧化錳(MnO) 3 ~5%。該專利配方涉及一種微晶玻璃，即含有Li20-Al203-Si0 2體系的微晶。雖然微晶玻璃能 提高玻璃的機(jī)械性能，但微晶玻璃的微晶化過(guò)程較難控制，且微晶化會(huì)影響封接時(shí)玻璃熔 體的流散性，導(dǎo)致封接溫度偏高。
[0004] 在2013年，張國(guó)強(qiáng)（一種玻璃絕緣子.中國(guó)專利：申請(qǐng)公布號(hào)CN102881386， 2013.01.16.)的專利呈現(xiàn)了一種壓縮機(jī)接線端子的封接玻璃，其配方如下（質(zhì)量百分比）： 5比2 92~94%，厶12〇3 3~4%，812〇3〇.5~1%，1^〇2〇.5~1%，5抑1.5~2.5%。其優(yōu)選的 玻璃配方如下：Si〇2 93%, AI2O3 3.3%, Bi2〇3 0.7%, Ti〇2 0.8%, SrO 2.2%。該玻璃的51〇2 含量極高，玻璃中也不含堿性氧化物，導(dǎo)致玻璃的熱膨脹系數(shù)偏低和封接溫度偏高等問(wèn)題， 實(shí)際上不可能成功地用于一般壓縮機(jī)接線端子的封接。此外，該玻璃中沒(méi)有特意添加黑色 顏料。
[0005] 同樣在2013年，溫演聲等人(溫演聲，張椿楦.用于提高制冷壓縮機(jī)接線柱性能的 封接玻璃.中國(guó)專利：申請(qǐng)公布號(hào)CN103435264,2013.12.11.)的專利提出了一種端子用封 接玻璃，其組成(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為:氧化硅(Si0 2) 60~70%，氧化鈉(Na2〇) 10~20%，氧化鋇 (BaO) 8~15%,氧化硼(B2O3) 5~8%,氧化鈰(Ce〇2) 1 ~2%,氧化釔(Y2O3) 0.5~1.5%。該 專利配方的特點(diǎn)是添加了稀土氧化物，用以提高玻璃的綜合力學(xué)和電學(xué)性能，但玻璃中沒(méi) 有添加顏料，其結(jié)果是不能替代市場(chǎng)上的國(guó)外玻璃粉產(chǎn)品。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明開(kāi)發(fā)出一種綜合性能良好，抗熱震性突出，以及與 國(guó)外進(jìn)口玻璃粉顏色相近的壓縮機(jī)接線端子封接用玻璃。
[0008] 為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃，其特征在于，含有如下的化學(xué)組分：Si〇2、Al2〇3、 B2O3、K2O、Na2〇、CaO、BaO、Ti〇2、Y2O3、MnO、Cr2〇3。
[0009] 作為優(yōu)選，所述壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃中各化學(xué)組分的質(zhì)量百分比如下： Si〇2: 56~65%;A]_2〇3: 2~4.8%;B2〇3: 0.5~5%;K2〇: 3~8%;Na2〇: 5~15%;Ca0: 0.5~ 3%;Ba0: 2~12%;Ti〇2: 2~10%;Y2〇3: 0.5~2%;Mn0: 0.5~3%;Cr2〇3: 0.5~3%。
[0010] 本發(fā)明中，Si〇2、Al2〇3和B2〇3是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體，是硅酸鹽玻璃的主體組成部分。本 發(fā)明中的堿性金屬氧化物(K 20, Na20)的作用是降低玻璃的熔點(diǎn)和提高玻璃的熱膨脹系數(shù)， 而堿土金屬氧化物(CaO)的作用是提高玻璃的絕緣電阻、耐水性和化學(xué)穩(wěn)定性。所添加的 MnO、Cr2〇3是黑色顏料也同時(shí)可以改善玻璃在熔封過(guò)程中的對(duì)金屬表面的浸潤(rùn)性。
[0011] 本發(fā)明與蔣敏等人的專利在組成和含量上有所不同，例如本發(fā)明含有堿土氧化物 CaO和稀土氧化物，同時(shí)不含有作為形核劑用的Zr02添加物。本發(fā)明與張國(guó)強(qiáng)等人的專利也 不盡相同，即本發(fā)明添加了張國(guó)強(qiáng)等人的專利中沒(méi)有的一些氧化物，例如堿性金屬氧化物 (K 20, Na20)，堿土氧化物（CaO)，稀土氧化物(Y203)，用以替代BaO的Ti0 2，以及能調(diào)成黑色 的顏料(MnO，Cr2〇3)。本發(fā)明與溫演聲等人的專利也大為不同，因?yàn)樗麄兊膶＠缓珹l 2〇3， CaO, Ti02，和顏料等。
[0012] -種壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃的制備工藝，包括如下步驟： 1) 根據(jù)上述的壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃化學(xué)組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，稱量一定玻璃熔煉 量所需要的氧化物或能形成該氧化物的先驅(qū)體的原料用量； 2) 將稱量好的原料粉混合均勻； 3) 將混合料加熱熔融； 4) 采用去離子水水淬法使玻璃急冷，制得玻璃碎塊； 5 )玻璃碎塊經(jīng)過(guò)烘干、破碎、球磨得到玻璃原粉。
[0013] 作為優(yōu)選，所述先驅(qū)體為能形成相應(yīng)氧化物的硼酸鹽、碳酸鹽或不同價(jià)態(tài)的氧化 物。
[0014] 作為優(yōu)選，所述步驟3)中的熔融是在在1450~1550°C的溫度下保溫2~5小時(shí)。
[0015] 作為優(yōu)選，所述玻璃原粉的粒度小于120微米。
[0016] 作為優(yōu)選，所述步驟2)為將稱量好的原料粉用臥式球磨機(jī)進(jìn)行干混，然后用噴霧 法向混粉中加入去離子水，繼續(xù)球磨。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟5)為將玻璃碎塊在120~140°C溫度下烘干4~8小時(shí)，然后在 破碎機(jī)上破碎到粒徑小于1.5mm，之后在干凈的臥式球磨機(jī)上進(jìn)行12~24小時(shí)的球磨。
[0018]本發(fā)明取得的有益效果為： 1)本發(fā)明所得鐵封玻璃的封接溫度現(xiàn)有的同類封接玻璃要高30~50°C左右，且其封接 后的產(chǎn)品具有優(yōu)良的電絕緣性和氣密性，其抗熱震性能優(yōu)于現(xiàn)有同類封接玻璃;2)本發(fā)明 的顏色調(diào)配靠的是向玻璃熔體中直接加入氧化物顏料而不是向玻璃粉中摻入氧化物顏料 粉，獲得了更加美觀的黑色色調(diào)，更容易被現(xiàn)有玻璃粉用戶所接受。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1、鐵封玻璃原粉的掃描電子顯微鏡照片； 圖2、鐵封玻璃粉燒結(jié)體的熱膨脹分析曲線； 圖3、用本發(fā)明中鐵封玻璃做成的壓縮機(jī)接線端子。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H 用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0021]壓縮機(jī)接線端子用鐵封玻璃中各化學(xué)組分的質(zhì)量百分比如下：Si〇2: 56~65%; AI2O3: 2~4·8%;Β2〇3: 0.5~5%;K2〇: 3~8%;Na2〇: 5~15%;Ca0: 0.5~3%;Ba0: 2~12%; Ti〇2: 2~10%;Y2O3: 0.5~2%;Mn0: 0.5~3%;〇Τ2〇3: 0.5~3%。
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