標題: P2O5-Na2O-CuO系列低溫無鉛玻璃接合性質研究
Bonding Characteristics of Low-Temperature Lead-Free P2O5-Na2O-CuO System Glasses
作者: 陳衿良
周長彬
機械工程學系
關鍵字: P2O5-Na2O-CuO玻璃;低溫玻璃;無鉛玻璃;玻璃對金屬接合;玻璃銲料;P2O5-Na2O-CuO glass;low-temperature glass;lead-free glass;glass-to-metal bonding;glass solder
公開日期: 2006
摘要: 本研究主要針對P2O5-Na2O-CuO系列玻璃之基本性質與其對金屬接合之可行性進行探討。實驗首先製作並量測玻璃之玻璃轉移溫度(Tg)、軟化溫度(Ts)、化學抵抗能力等各種基本性質,並以X光繞射分析儀(XRD)確認其是否結晶;再將所得之玻璃粉碎後,對母材進行接合,由潤濕性試驗展開,並利用接合後XRD分析玻璃銲料與母材相對反應;此外,本研究亦進行剪強度試驗,探討接合後之機械性質。 研究結果顯示:712玻璃具有墨綠色透明之外觀,當添加3wt%之Al2O3及SiO2時,由於玻璃結構由非晶態轉變為結晶型,使玻璃有失透現象發生;而三組玻璃中,含有添加劑之712A3與712S3,相對於712玻璃,則具有較高之玻璃轉移溫度及玻璃軟化溫度;較小之熱膨脹係數;且其化學抵抗能力亦較佳;就潤濕能力而言,70P2O5-10Na2O-20CuO系列玻璃銲料對純銅之潤濕能力優於純鋁,而當添加3wt%之Al2O3時,將降低玻璃整體潤濕能力,但若改為添加3wt%之SiO2,則反而可稍微改善其潤濕能力;此外,玻璃銲料在300℃以上進行潤濕性試驗時,其結構中出現NaCuPO4與NaPO3結晶相,使玻璃在金屬上之潤濕能力有逐漸降低之趨勢,且其外觀顏色亦明顯發生變化;此外,剪強度試驗之結果則大致隨潤濕能力之變化而決定,整體而言,純銅之接合強度均大於純鋁,且以250℃反應溫度下可得最佳之接合強度;三組玻璃銲料中,以712與712S3之接合強度較佳,而712A3則明顯較差。
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#GT009414533
http://hdl.handle.net/11536/80932
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