ОБЖИГАЕМАЯ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ БЕССВИНЦОВАЯ СТЕКЛЯННАЯ ФРИТТА, ПАСТА И УЗЕЛ ВАКУУМНОГО СТЕКЛА С ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕМ Российский патент 2022 года по МПК C03C3/21 C03C8/24 

Область техники

В настоящем документе описаны обжигаемая при низкой температуре бессвинцовая фритта и паста, а также узел вакуумного стекла с ее применением.

Уровень техники

Оконное стекло для строительства или бытовой техники, или электрические и электронные детали, такие как многослойная стеклянная панель с вакуумной изоляцией, панель дисплея, панель дисплея с органической электролюминесценцией и подобные герметично запечатаны или присоединены стеклянной фриттой, включающей стеклянную композицию и неорганические керамические частицы. Стеклянная фритта для герметизации обычно применяется в форме пасты, и стеклянная паста наносится на стекло с использованием способа трафаретной печати или способа распределения и подобными, сушится, и затем обжигается для выполнения герметизирующей функции.

Стеклянная композиция на основе PbOB₂O₃, включающая значительное количество оксида свинца, широко используется. Стеклянная композиция на основе PbOB₂O₃ имеет температуру размягчения от приблизительно 400 до 450°С. Следовательно, стеклянная композиция на основе PbOB₂O₃ показывает желаемые свойства текучести и смягчения и имеет относительно высокую химическую стойкость.

В то время, когда окружающая среда является главным приоритетом во всем мире, спрос на экологически чистые материалы растет. Например, Directive of Restriction of Hazardous Substances (RoHS) in Electrical and Electronic Equipment, вступила в силу 1 июля 2006 в странах Европы. Директивой запрещено использование в общей сложности шести материалов, включая свинец.

Стеклянная композиция на основе PbOB₂O₃ включает большое количество свинца, которое запрещено в соответствии с RoHS Directive. Соответственно, стеклянную композицию нельзя использовать в качестве стеклянной пасты для герметизации. В этих обстоятельствах, существует растущая потребность в новой стеклянной композиции, не содержащей свинец. Кроме того, потребность в бессвинцовой стеклянной композиции, которая заменит стеклянную композиция на основе PbOB₂O₃, обеспечит низкотемпературное размягчение и низкотемпературную текучесть и обладает химической стойкостью, расширяется, чтобы уменьшить термическое разложение различных типов запечатанных стеклом деталей или запечатанных стеклом электрических и электронных деталей, а также для повышения производительности.

Бессвинцовая стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ широко известна как бессвинцовая стеклянная композиция, которая не содержит свинец и обжигается при низкой температуре.

Бессвинцовая стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники не имеет коэффициент теплового расширения, который совпадает с коэффициентом теплового расширения стеклянного основного материала, при обжиге при низкой температуре. Следовательно, бессвинцовая стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ может быть уязвима к разделению или повреждению. Для решения этой проблемы, в бессвинцовой стеклянной композиции на основе P₂O₅V₂O₅ известного уровня техники применяют большое количество неорганических наполнителей. В этом случае, коэффициенты теплового расширения бессвинцовой стеклянной композиции на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ и стеклянного основного материала совпадают, но цена продукта увеличивается.

Дополнительно, V₂O₅ в стеклянной композиции на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники вступает в реакцию с влагой. Следовательно, химическая стойкость стекла в сборке, включающего стеклянную композицию на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники ухудшается. Кроме того, стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники не может обеспечить надлежащую прочность адгезии с материалом стеклянной основы. Таким образом, стекло в сборе, включающее стеклянную композицию на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники, не может обеспечить долгосрочную надежность.

Стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ известного уровня техники с высокой вероятностью кристаллизуется во время обжига. Следовательно, стеклянная композиция на основе P₂O₅V₂O₅TeO₂ не может обеспечить желаемые свойства текучести и смягчения.

Описание изобретения

Техническая проблема

Настоящее описание относится к новой обжигаемой при низкой температуре бессвинцовой фритте, которая может быть обожжена при низкой температуре в виде бессвинцовой стеклянной композиции, заменяющей стеклянную композицию на основе свинца известного уровня техники.

Настоящее изобретение относится к обжигаемой при низкой температуре бессвинцовой фритте, которая может быть обожжена при низкой температуре и может иметь новое соотношение композиции, при котором коэффициент теплового расширения стеклянной фритты соответствует коэффициенту теплового расширения основного стеклянного материала без органического наполнителя.

Настоящее изобретение относится к обжигаемой при низкой температуре бессвинцовой фритте, которая может обеспечить превосходную химическую стойкость и прочность связи, тем самым повышая надежность.

Настоящее изобретение относится к обжигаемой при низкой температуре бессвинцовой фритте, которая может иметь новое соотношение композиции, при котором обеспечивается низкая склонность к кристаллизации, даже когда стеклянная фритта обжигается при низкой температуре.

Техническое решение

Для получения стеклянной фритты, которая может быть обожжена при низкой температуре, может не включать неорганический фильтр или включать минимальное количество неорганического наполнителя, может иметь коэффициент теплового расширения, совпадающий с коэффициентом теплового расширения стеклянного основного материала для предотвращения расслоения или повреждения и может обеспечивать превосходную стойкость, в виде бессвинцовой стеклянной композиции, заменяющей стеклянную композицию на основе свинца известного уровня техники, стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может включать 10-20 мас.% пентоксида фосфора (P₂O₅), 50-70 мас.% пентоксида ванадия (V₂O₅), 5-20 мас.% диоксида теллура (TeO₂), 1-5 мас.% оксида меди (CuO), 1-20 мас.% одного или нескольких из оксида бария (BaO) и оксида цинка (ZnO), и 10-30 мас.% одного или нескольких из оксида висмута (Bi₂O₃) и оксида серебра (Ag₂O).

Для улучшения химической стойкости и максимизации силы связи между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом, стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может включать подходящее количество одного или нескольких из оксида бария (BaO) и оксида цинка (ZnO), и подходящее количество одного или нескольких из оксида висмута (Bi₂O₃) и оксида серебра (Ag₂O).

Для получения стеклянной фритты, которая может быть обожжена при низкой температуре и может обеспечить тенденцию к низкой кристаллизации во время низкотемпературного обжига, стеклянная фритта согласно описанию может удовлетворять следующему уравнению отношений между содержанием P₂O₅, содержанием V₂O₅ и содержанием TeO₂.

[Уравнение отношений]

V₂O₅ (мас.%) / P₂O₅ (мас.%) < 3,5

P₂O₅ (мас.%) + TeO₂ (мас.%) > 25

Преимущественные эффекты

Стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может иметь новую систему компонентов, в которой P₂O₅, V₂O₅, TeO₂, CuO, BaO, ZnO, Bi₂O₃ и Ag₂O включены в уникальном соотношении композиции согласно описанию, тем самым заменяя стеклянную композицию на основе свинца известного уровня техники обладая способностью к обжигу при низкой температуре.

Стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может иметь коэффициент теплового расширения (CTE) в диапазоне от 80 до 100×10^-7/°С после обжига, который соответствует коэффициенту теплового расширения стеклянного основного материала без какого-либо неорганического фильтра или с минимальным количеством неорганического наполнителя, тем самым предотвращая разделение или повреждение и обеспечивая превосходную стойкость.

Стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может включать подходящее количество одного или нескольких из оксида бария (BaO) и оксида цинка (ZnO), и подходящее количество одного или нескольких из оксида висмута (Bi₂O₃) и оксида серебра (Ag₂O), тем самым улучшая химическую стойкость и силу связывания между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом.

Стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может обеспечивать оптимальное соотношение содержания P₂O₅, V₂O₅ и TeO₂, может быть обожжена при низкой температуре и может показывать тенденцию к низкой кристаллизации даже во время низкотемпературного обжига.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПОВОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вышеописанные аспекты, особенности и преимущества конкретно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, так что специалист в данной области техники, к которой относится настоящее описание, может легко реализовать технический дух описания. В описании подробное описание известных технологий в отношении описания опускается, если считается, что суть описания становится излишне расплывчатой. Ниже конкретно описаны предпочтительные варианты осуществления согласно описанию.

Варианты осуществления могут быть реализованы в различных разных формах, и их не следует рассматривать как ограниченные только вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе. Напротив, варианты осуществления в описании представлены в качестве примеров, так что настоящее описание будет исчерпывающим и законченным и полностью передаст объем описанию специалисту в данной области техники, к которой относится описание.

Обжигаемая при низкой температуре бессвинцовая фритта и паста, а также узел вакуумного стекла с ее применением согласно настоящему описанию представлены ниже.

Обжигаемая при низкой температуре бессвинцовая фритта

Когда температуры, связанные с физическими свойствами, такими как температура стеклования и температура размягчения стеклянной фритты, используемой в качестве герметизирующего материала, являются низкими, низкотемпературная текучесть может улучшиться. Однако, когда температуры, относящиеся к физическим свойствам, слишком низкие, тенденция к кристаллизации может увеличиваться, вызывая тем самым ухудшение текучести при низких температурах.

Кроме того, когда стекло, используемое в бытовых приборах или электронных продуктах, подвергается процессу герметизации при высокой температуре, стекло может разбиться или затраты, понесенные в процессе герметизации, могут возрасти. Чтобы этого не произошло, герметизацию необходимо проводить при температуре 400°С или меньше. Стекло не только для бытовой техники, но и для оконного стекла для строительства может подвергаться процессу герметизации по разным причинам, включая экономию средств и подобное. Соответственно, герметизирующий материал стеклянной фритты, используемый в процессе герметизации, должен иметь возможность обжига при низкой температуре и должен обеспечивать надлежащую степень текучести и размягчения.

В результате была изготовлена новая стеклянная фритта, которая может быть обожжена при низкой температуре и может обеспечить тенденцию к низкой кристаллизации.

Стеклянная фритта согласно описанию может включать 10-20 мас.% пентоксида фосфора (P₂O₅), 50-70 мас.% пентоксида ванадия (V₂O₅), 5-20 мас.% диоксида теллура (TeO₂), 1-5 мас.% оксида меди (CuO), 1-20 мас.% одного или нескольких из оксида бария (BaO) и оксида цинка (ZnO) и 10-30 мас.% одного или нескольких из оксида висмута (Bi₂O₃) и оксида серебра (Ag₂O).

Для снижения температуры обжига стеклянной фритты и контроля текучести стеклянной фритты, 10-20 мас.% P₂O₅ может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 20 мас.% P₂O₅, стеклянная фритта может тяжело обжигаться, и текучесть может быть снижена. Если включено менее 10 мас.% P₂O₅, коэффициент теплового расширения стеклянной фритты может повыситься, и адгезионная прочность между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом может понизиться.

Компонент V₂O₅ может улучшать прочность стеклянной фритты и снижать температуру размягчения, и 50-70 мас.% V₂O₅ может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 70 мас.% V₂O₅, это может затруднить обжиг стеклянной фритты. Если включено менее 50 мас.% V₂O₅, эффект снижения температуры размягчения стеклянной фритты может быть достигнут в недостаточной степени. Дополнительно, стойкость стеклянной фритты может ухудшиться.

Компонент TeO₂ может улучшить текучесть стеклянной фритты, и 5-20 мас.% TeO₂ может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 20 мас.% TeO₂, температура размягчения стеклянной фритты может быть недостаточно понижена и стеклянная фритта может плохо обжигаться. Если включено менее 5 мас.% TeO₂, может быть трудно стекловать стеклянную фритту в зависимости от баланса между TeO₂ и другим компонентом.

Для получения коэффициента теплового расширения, требуемого стеклянной фриттой, и для соответствия требованиям стойкости стеклянной фритты, и 1-5 мас.% CuO может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 5 мас.% CuO, текучесть стеклянной фритты может ухудшиться. Если включено менее 1 мас.% CuO, коэффициент теплового расширения, требуемый стеклянной фриттой, может быть не получен.

Для получения коэффициента теплового расширения, требуемого стеклянной фриттой, улучшения химической стойкости стеклянной фритты повышения адгезионной прочности между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом, 1-20 мас.% одного или нескольких из BaO и ZnO может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 20 мас.% одного или нескольких из BaO и ZnO, текучесть стеклянной фритты может ухудшаться, и стойкость и надежность стеклянной фритты, такие как адгезионная прочность между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом, могут ухудшаться. Если включено менее 1 мас.% одного или нескольких из BaO и ZnO, коэффициент теплового расширения, требуемый стеклянной фриттой, может не быть получен.

Для снижения тенденции к кристаллизации стеклянной фритты и максимизации химической стойкости и адгезионной прочности между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом, 1-30 мас.% одного или нескольких из Bi₂O₃ и Ag₂O может быть включено в стеклянную фритту. Если включено более 30 мас.% одного или нескольких из Bi₂O₃ и Ag₂O, тенденция к кристаллизации может быть понижено, но эффективность герметизации может быть ухудшена. Если включено менее 1 мас.% одного или нескольких из Bi₂O₃ и Ag₂O, химическая стойкость, требуемая стеклянной фриттой и адгезионная прочность между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом может не быть получена.

Дополнительно, содержание P₂O₅, V₂O₅ и TeO₂, включенных в стеклянную фритту согласно описанию, могут удовлетворять уравнению соотношений ниже для обеспечивания стойкости в процессе обжига в отношении тенденции к кристаллизации.

[Уравнение соотношений]

V₂O₅ (мас.%) / P₂O₅(мас.%) < 3,5

P₂O₅ (мас.%) + TeO₂ (мас.%) > 25

При включении большего количества V₂O₅, температура стеклования стеклянной фритты может снизиться, и температура, при которой возможна герметизация, может снизиться. Однако, тенденция к кристаллизации стеклянной фритты может повышаться. Следовательно, оптимальное соотношение P₂O₅ к TeO₂ должно обеспечиваться в соотношении между P₂O₅ и TeO₂. Следовательно, стеклянная фритта согласно описанию должна иметь композицию, которая удовлетворяет всем вышеуказанным уравнениям.

Дополнительно, стеклянная фритта согласно описанию может иметь коэффициент теплового расширения 80-100×10^-7/°С так, что коэффициент теплового расширения стеклянной фритты соответствует коэффициенту теплового расширения стеклянного основного материала и может иметь температуру размягчения 400°С или менее, например. Так как коэффициент теплового расширения стеклянной фритты включен в диапазон 80-100×10^-7/°С, стеклянная фритта согласно описанию может подавлять ухудшение адгезионной прочности и обеспечивать улучшение надежности в своей эффективности герметизации. Дополнительно, так как температура размягчения стеклянной фритты согласно описанию составляет 400°С или менее, процесс герметизации пространства между стеклянной фриттой и стеклянным основным материалом может проводиться при низкой температуре, такой как 400°С или менее.

Кроме того, стеклянная фритта согласно описанию может иметь описанную выше систему компонентов и такое соотношение композиции, что стеклянная фритта имеет низкий коэффициент теплового расширения и низкую температуру размягчения без какого-либо неорганического наполнителя или с минимальным количеством неорганического наполнителя.

При необходимости, стеклянная фритта согласно описанию может включать небольшое количество неорганического наполнителя. Неорганическим наполнителем могут быть неорганические кристаллические частицы, имеющие низкий коэффициент теплового расширения, и могут включать один или несколько из фосфата циркония, вольфрамата фосфата циркония, цирконий, Li₂O-Al₂O₃-SiO_2, β-эукриптит и вольфрамат циркония.

Паста стеклянной фритты

Паста стеклянной фритты в соответствии с настоящим описанием может включать 100 массовых частей стеклянной фритты, описанной выше, и 10-100 массовых частей органического носителя.

Если включено менее 20 массовых частей или более 100 массовых частей органического носителя, вязкость пасты может быть слишком высокой или слишком низкой, что затрудняет нанесение пасты.

Органический носитель может включать органический растворитель и органический связующий агент. В качестве органического растворителя может применяться такой растворитель, как α-терпинеол или бутилкарбитол, а в качестве органического связующего агента может применяться, но не ограничивается этим, этилцеллюлоза.

Узел вакуумного стекла

Узел вакуумного стекла может включать в себя два или несколько стеклянных основных материалов и может обозначать устройство, в которой поддерживается вакуум между двумя или несколькими стеклянными основными материалами. Узел вакуумного стекла может использоваться для электронных частей электронных устройств или бытовой техники, такой как холодильник, микроволновая печь и стиральная машина. Узел вакуумного стекла также может быть использовано для оконного стекла для строительства, применяемого в здании.

Стеклянная фритта в соответствии с настоящим описанием может применяться в качестве герметизирующего материала для узла вакуумного стекла.

Однако, когда паста стеклянной фритты согласно описанию применяется в качестве герметизирующего материала, процесс герметизации может выполняться при низкой температуре менее 400°С. Соответственно, когда паста стеклянной фритты согласно описанию применяется в качестве герметизирующего материала, вероятность поломки материала на основе снижается, и производственные затраты могут быть снижены.

Узел вакуумного стекла в соответствии с настоящим описанием может включать в себя первый стеклянный основной материал, второй стеклянный основной материал, отделенный от первого стеклянного основного материала, обращенный к первому стеклянному основному материалу, и уплотнительный материал, расположенный по краю первого или второго стеклянного основного материала, связывающий первый и второй стеклянный основной материал и герметизирующий пространство между первым и вторым стеклянным основным материалом, где герметизирующий материал может быть образован в результате нанесения и обжига пасты.

Первый стеклянный основной материал и второй стеклянный основной материал согласно описанию могут быть выбраны в соответствии с нуждами изделия, в котором применяется узел вакуумного стекла, но не ограничены ими.

Дополнительно, паста стеклянной фритты, описанная выше, может применяться для герметизирующего материала.

Аспекты в описании конкретно описаны ниже со ссылкой на варианты осуществления.

Варианты осуществления

Производство стеклянной фритты

Производят стеклянную фритту, имеющую соотношение композиции, показанное в таблице 1 ниже. Сырье для каждого компонента в достаточной степени смешивают в течение трех часов в V-миксере. В настоящем документе, карбонат бария (BaCO₃) используют в качестве сырья для BaO, и дигидрофосфат аммония (NH₄H₂PO₄) используют в качестве сырья для P₂O₅. Оставшиеся компоненты, применяемые для производства стеклянной фритты, перечислены в таблице 1. Смешанные материалы плавят в достаточной степени при 800-1000°С в течение одного часа и быстро охлаждают в закаливающем роллере с получением стеклянного боя.

Исходный размер зерна стеклянного боя в вышеуказанном способе контролируют с применением шаровой мельницы и затем измельчают в течение примерно одного часа с применением струйной мельницы, и затем стеклянный порошок пропускают через сито 325 меш (ASTM C285-88) для контроля размера зерна стеклянного порошка, например, остается менее чем 1 г стеклянного порошка.

[Таблица 1]

Компонент
(мас.%) Вариант осуществления Сравнительный пример 1 2 3 4 1 2 3 4 P₂O₅ 17,3 13 16,9 16,7 19,5 21,2 21,2 17,8 V₂O₅ 53,3 67,5 51,9 55,6 59,9 65,9 65,9 66,7 CuO 4,3 4,5 3 2 0 0 4,8 0 ZnO 3,2 3,4 2,1 3 0 3 3 0 BaO 1,8 1,9 0 0 7,5 0 0 9,1 Bi₂O₃ 0 0 14,8 0 0 0 0 0 TeO₂ 18,3 7,8 11,3 11,6 13,1 7,1 5,1 0 Ag₂O 1,8 1,9 0 11,1 0 2,8 0 6,4

Производство пасты

Для производства органического носителя, α-терпинеол и этилцеллюлозу смешивают в надлежащем соотношении. Затем смесь смешивают со стеклянной фриттой, изготовленной, как описано выше, в надлежащем соотношении для изготовления пасты. Для равномерного перемешивания используют трехвалковую мельницу.

Производство образца узла вакуумного стекла

Готовят два стеклянных основных материала, и пасту в вариантах осуществления и сравнительных примерах наносят на внешнюю часть каждого стеклянного основного материала для изготовления в общей сложности восьми образцов стекла в сборе. Процесс вакуумирования и герметизации стеклопакетов проводят при 400°С. Таким образом, всего изготавливают восемь образцов стекла в сборе.

Экспериментальный пример

Оценивают свойства стеклянных фритт, пасты и образцов, произведенных в вариантах осуществления и сравнительных примерах, и результаты оценки показаны в таблице 2 ниже.

1. Температура стеклования (Tg)

Температуру стеклования измеряли при скорости нагревания 10°С/ин с применением TMA инструмента (TMA-Q400 TA инструмент).

2. Коэффициент теплового расширения (CTE (×10^-7/°С))

Коэффициент теплового расширения измеряли при скорости нагревания 10°С/мин применением TMA инструмента (TMA-Q400 TA инструмент).

3. Температура полушара

Температуры, при которых стеклянная фритта в порошковой форме сжималась до максимальной степени и имела форму полушара измеряют с применением высокотемпературного микроскопа при скорости нагревания 10°С/мин.

4. Влагостойкость

Образцы помещали в баню с постоянной температурой, содержащую дистиллированную воду при 90°С, и пока образцы находились в бане с постоянной температурой в течение 48 часов, наблюдали изменение цвета и массы дистиллированной воды. Измеряли массу дистиллированной воды после погружения образцов. Скорости увеличения и уменьшения массы дистиллированной воды выражены как ○, показывающее менее 1%, и ×, показывающее 1% или более.

5. Стойкость при обжиге

Порошковую стеклянную фритту заполняли в металлическую форму, формовали прессованием и обжигали при повышении температуры вплоть до 600°С при скорости нагревания 10°С/мин. Затем наблюдали кристаллизацию (⊕: нет кристаллизации и превосходная стекловидность, ○: нет кристаллизации и хорошая стекловидность, ×: кристаллизация и нет стекловидности).

6. Адгезионная прочность

Стеклянные фритты в вариантах осуществления и сравнительных примерах производили в форме гранул, помещали на стеклянную пластину 100 мм × 25 мм × 5 мм H и покрывали стеклянной пластиной того же размера и затем герметизировали при 400°С для измерения адгезионной прочности с применением MTS (RB301 от R&B Inc.)

○: Адгезионная прочность, измеренная на коммерческом уровне

×: Адгезионная прочность, измеренная ниже коммерческого уровня

[Таблица 2]

Компонент
(мас.%) Вариант осуществления Сравнительный пример 1 2 3 4 1 2 3 4 Температура стеклования (°С) 299,1 263,77 298,1 287,26 289,3 285,61 295,23 271,05 Коэффициент теплового расширения
(CTE(×10^-7/°С)) 90 91,07 90,01 91,89 93,82 85,65 75,67 87,27 Температура полушара (°С) 380 394 380 360 380 365 370 340 Оцененная влагостойкость ○ ○ ○ ○ × × × × Оцененная стойкость при обжиге ⊕ ○ ⊕ ⊕ × × × × Адгезионная прочность ○ ○ ○ ○ × × × ×

В таблице 2 выше показано, что температура полушара в вариантах реализации согласно описанию составляла 400°С или меньше. Соответственно, стеклянные фритты в вариантах осуществления могут быть обожжены при низкой температуре. Кроме того, коэффициент теплового расширения варьируется от 90 до 100. Соответственно, коэффициент теплового расширения стеклянной фритты в вариантах осуществления соответствует коэффициенту теплового расширения стеклянного основного материала. Кроме того, стеклянная фритта в вариантах осуществления может обеспечить отличную влагостойкость, стойкость в процессе обжига и адгезионную прочность.

В сравнительных примерах, стеклянные фритты имеют P₂O₅V₂O₅TeO₂ систему композиции. Стеклянные фритты в сравнительных примерах имеют подходящую температуру полушара и коэффициент теплового расширения. Однако стеклянные фритты в сравнительных примерах обладают влагостойкостью, стойкостью в процессе обжига и адгезионной прочностью, которых было недостаточно для удовлетворения потребностей, в отличие от стеклянных фритт в вариантах осуществления, что приводило к снижению стойкости.

Варианты осуществления описаны выше со ссылкой на ряд иллюстративных вариантов осуществления. Однако настоящее описание не предназначено для ограничения вариантами осуществления и чертежами, изложенными в нем, и многочисленные другие модификации и варианты осуществления могут быть разработаны специалистом в данной области техники без отклонения от технической сути описания. Кроме того, эффекты и предсказуемые эффекты, основанные на конфигурациях в описании, должны быть включены в диапазон описания, хотя явно не описаны в описании вариантов осуществления.

Изобретение относится к способу изготовления узла вакуумного стекла с применением обжигаемой при низкой температуре бессвинцовой фритты. Стеклянная фритта содержит следующие компонеты, мас.%: 10-20 P₂O₅, 50-70 V₂O₅, 5-20 TeO₂, 1-5 CuO, 1-20 BaO и/или ZnO и 1-30 Bi₂O₃ и/или Ag₂O. Подготавливают пасту указанной стеклянной фритты, подготавливают первую стеклянную основу и вторую стеклянную основу, наносят пасту стеклянной фритты на край первой или второй стеклянной основы и герметизируют пространство между первой и второй стеклянными основами путём обжига пасты стеклянной фритты при температуре 400°С или ниже, получая узел вакуумного стекла. Такой узел вакуумного стекла может быть использован в бытовом приборе или при изготовлении оконного стекла для строительства. Используемая в способе стеклянная фритта имеет коэффициент теплового расширения, соответствующий коэффициенту теплового расширения стеклянного основного материала, для предотвращения разделения или повреждения и обеспечивает превосходную стойкость получаемого узла. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ изготовления узла вакуумного стекла, содержащий этапы, на которых:

подготавливают пасту стеклянной фритты, содержащей:

10-20 мас.% пентоксида фосфора (P₂O₅);

50-70 мас.% пентоксида ванадия (V₂O₅);

5-20 мас.% диоксида теллура (TeO₂);

1-5 мас.% оксида меди (CuO);

1-20 мас.% одного или нескольких из оксида бария (BaO) и оксида цинка (ZnO); и

1-30 мас.% одного или нескольких из оксида висмута (Bi₂O₃) и оксида серебра (Ag₂O),

подготавливают первый стеклянный основной материал и второй стеклянный основной материал и наносят пасту стеклянной фритты на край первого или второго стеклянного основного материала; и

герметизируют пространство между первым и вторым стеклянными основными материалами путем обжига пасты стеклянной фритты при температуре 400°С или менее.

2. Способ по п. 1, в котором содержание P₂O₅, V₂O₅ и TeO₂ в стеклянной фритте удовлетворяет следующему соотношению:

V₂O₅ (мас.%)/P₂O₅ (мас.%) < 3,5

P₂O₅ (мас.%) + TeO₂ (мас.%) > 25.

3. Способ по п. 1, в котором стеклянная фритта имеет коэффициент теплового расширения (CTE) в диапазоне 80-100⋅10^-7/°С после обжига.

4. Паста стеклянной фритты, содержащая:

100 массовых частей стеклянной фритты по любому из пп. 1-3 и 10-100 массовых частей органического носителя.

5. Узел вакуумного стекла, изготовленный способом по п. 1, содержащий:

первый стеклянный основной материал;

второй стеклянный основной материал, отделенный от первого стеклянного основного материала так, чтобы быть обращенным к первому стеклянному основному материалу; и

герметизирующий материал, расположенный вдоль края первого стеклянного основного материала или второго стеклянного основного материала и выполненный с возможностью связывания первого и второго стеклянных основных материалов и герметизации пространства между первым и вторым стеклянными основными материалами,

причем герметизирующий материал образован в результате нанесения и обжига пасты по п. 4.

6. Бытовой прибор, содержащий:

узел вакуумного стекла по п. 5.

7. Оконное стекло для строительства, содержащее:

узел вакуумного стекла по п. 5.