锑掺杂钒磷封接玻璃的析晶稳定性研究

李长久 周毅++姜宏++贾阳++陈阔��

摘要：以80V2O520P2O5xSb2O3（x=0，1，3，5 mol%）系统玻璃为研究对象，对其进行红外吸收光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和固体静态核磁共振测试，研究玻璃的网络结构，分析钒磷玻璃中掺杂锑后析晶稳定性提高的机理.结果表明：钒磷系封接玻璃中加入少量的Sb2O3后，玻璃网络结构中桥氧比例增加，非桥氧比例下降；同时V4+/V5+增加，这两点原因导致形成V2O5晶相所需的V=O键大幅断裂，抑制了该晶相的生成.Sb2O3的引入，破坏了网络平衡态的结构，使（VO3）n单链逐渐转化为（V2O8）n锯齿状链，玻璃结构更加紧密，难以析晶，析晶稳定性提高.

关键词：Sb2O3；钒磷玻璃；结构；研究

中图分类号：TQ171.737 文献标识码：A

目前，低温封接玻璃广泛应用于微电子、电真空、电子显示等技术，应用于能源、物理、化学、汽车、电光源等领域，有着十分诱人的发展前景[1-4].V2O5P2O5系统玻璃具有转变温度低、膨胀系数可调节范围大等优点，是无铅低温封接玻璃的研究方向之一[5-6].但其较差的析晶稳定性限制了其进一步的发展，而提高析晶稳定性的操作往往会带来玻璃封接温度的升高.Shapaan等人[7]研究了V2O5P2O5Fe2O3系统封接玻璃，发现随着V2O5含量的增加，玻璃的析晶活化能减小.Devidas等人[8]研究了La2O掺杂V2O5P2O5系统玻璃，发现掺杂La2O后，玻璃的网络结构更加疏松.Haruyuki等人[9]研究了Li2OV2O5-P2O5系统玻璃，对该系统玻璃的形成区域画了三元相图，优化了各个组分在玻璃中的含量范围.海南大学的姜宏等[10]提出了一种以V2O5P2O5为主要系统掺杂少量的Sb2O3，WO3，Bi2O3的低温封接玻璃.研究指出，V2O5P2O5系统玻璃中掺……