玻璃粉球磨工艺对电子浆料性能的影响
低熔点玻璃粉对导电银浆烧结性能及微结构的影响
低熔点玻璃粉对导电银浆烧结性能及微结构的影响探讨图1 玻璃粉的XRD图图2 导电银浆的热重分析曲线2.3 玻璃软化点对导电银浆性能的影响在浆料的烧结过程中，玻璃相粘度特性对粘性流动传质及烧结致密化过程有很大的影响，最终影响到导电银浆的微观结构和性能。
图3是玻璃粉的软化点与银浆方阻和附着力的关系曲线。
从图中可以看出，玻璃的软化点为420℃时，银浆的导电性能最好，方阻最小为2.4 mΩ/□。
随着玻璃粉软化点的升高，银浆的方阻从逐渐增大，当软化点为500℃时，方阻达到了5.7 mΩ/□；从附着力的关系曲线看，随着玻璃软化点的升高，银浆的附着力呈现先增大后减小的趋势。
玻璃的软化点为420℃时，银膜层温度附着力最小为6 N，当玻璃软化点提高至450℃时，银膜层的附着力急剧增大至13 N，继续升高玻璃粉软化点，银膜层附着力反而降低。
在银浆烧结过程中，玻璃粉随着温度的升高逐渐软化。
当玻璃粉软化点较低时，熔融玻璃液的粘度小，流动性强，易于浸润银颗粒，更易在银颗粒之间成液相桥。
由于玻璃液的表面张力作用，拉动银粉颗粒靠近，形成致密导电膜层[9]，此时导电性能最优。
但是由于玻璃液的粘度低也会导致玻璃液易于向成分银粉玻璃粉图3 玻璃软化点对银浆方阻、附着力的影响图4是不同软化点玻璃料制备的银膜层表面扫描电镜图片。
从图4（a）中可以看出，层孔洞较少、致密，银层烧结完全，银晶粒较大。
随着玻璃软化点的增大，图4（b）、（c）的表面孔洞逐渐增多，烧结后银晶粒减小，致密程度降低。
当玻璃软化点升至500℃时，图4（d）中银膜层烧结程度差，膜层孔洞较多，玻璃液明显没有完全浸润银粉，银粉颗粒感明显。
在浆料的烧结过程中，玻璃相粘度特性对粘性流动传质及烧结致密化过程有很大的影响，最终影响到微观结构。
在峰值烧结温度下，软化点的降低引起玻璃液的粘度下降，使膜层的烧结过程更易进行，膜层愈致密，缺陷愈少，导电颗粒间的接触电阻也就越小，膜层的方阻值降低。
无铅玻璃粉含量及粒径对银浆性能的影响
无铅玻璃粉含量及粒径对银浆性能的影响滕媛;闫方存;李文琳;杜景红;甘国友;悀继康;易建宏【摘要】A lead-free low-melting glass frit based on Na-Ca system was prepared by melt-quenching method. Na-Ca glass frit was characterized by differential scanning calorimetry (DSC). The effects of changing content and particle size of the glass frit on properties of silver paste were investigated. The results showed that the glass softening temperature is around 546℃. The silver film square resistance decrease first and then increase as the content of glass frit increases. The silver film square resistance reaches the minimum 17 mΩ/□ at the glass frit content of 4%. The silver film square resistance decrease first and then increase as the particle size of glass frit increases. The silver film square resistance reaches the minimum 14 mΩ/□ at the glass frit particle size of 2.47 µm.%采用熔融冷却法制备了Na-Ca系无铅低熔玻璃粉，利用DSC对所得玻璃粉进行表征。
球磨工艺对太阳能电池正面银浆用玻璃粉的影响
提高太阳能电池的光电转换效率是正面银浆研究者追求的 目 标 。 为 此 ，本 实 验 在 这 方 面 进 行 了 深 入 系 统 的 研 究 。
１ 实 验
样品均采用自制的铅基玻璃，以无水 乙 醇 作 为 助 磨 分 散 剂，采用南京大学 产 ＱＭ－１ＳＰ２ 行 星 式 球 磨 机 在 不 同 工 艺 参 数条件下进行球磨，过 １５０μｍ（１００ 目）筛 后 备 用。 采 用 标 准 的电子浆料制备方法制备正 面 银 浆 印 ［５］ 刷 在 多 晶 硅 片 上，并 烧结成试样。
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｉｌｌｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｍｉｌｌｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｗａｔｅｒ ｔｏ ｐｏｗｄｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｒａｔｉｏ，ｂａｌｌ ｔｏ ｐｏｗｄｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｂａｌｌ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｉｌｖｅｒ ｐａｓｔｅ，ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｍｉｘｉｎｇ ｔｈｅ ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ ｗｉｔｈ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｖｅｒ ｐｏｗｄｅｒ ＆ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｗａｓ ｐｒｉｎ－ ｔｅｄ ａｎｄ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｈｉｐ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ４ｈ，ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｗｅｉｇｈｔ ｒａｔｉｏ ｏｆ １∶０．８，ｂａｌｌ ｔｏ ｐｏｗｄｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ｒａｔｉｏ ｏｆ ２．５∶１ａｎｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｂａｌｌ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ３∶２∶１ａｒｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｂａｌｌ ｍｉｌｌｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｆｒｏｎｔ ｓｉｌｖｅｒ ｐａｓｔｅ．Ｔｈｅ Ｒｓ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ｉｓ ７．１５ｍΩａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｒｅａｃｈｅｓ １６．５６％ ．
球磨玻璃粉对低温烧结型浆料烧结膜孔洞的影响
球磨玻璃粉对低温烧结型浆料烧结膜孔洞的影响/ 甘卫平等
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进行烧结, 待冷却后观察其表面形貌; 将表 2 中的 4 种浆料
用于芯片与基座之间的组装, 组装好后按上述相同的烧结曲 线进行烧结, 冷却后在不破坏其结构的情况下通过 X 射线设
备进行观测, 然后通过网格法计算浆料烧结膜的孔洞率。 表 2 浆料型号
图 1 玻璃粉平均粒度与球磨时间的关系曲线 Fig. 1 Relation between average particle size of glass and
time of milling 从图 1 中可以看出, 从原始玻璃粉球磨开始至 16h, 曲线 斜率很大, 平均粒径也发生了急剧的变化, 玻璃粉的粒度由 20 m 降至 4 m, 说明这段时间内最容易细化粉末。这是由 于球磨粉末粒度较大, 单位体积的表面自由能较小, 球磨能 量迅速被粉末吸收, 转变为球磨所需的粉末断裂能[9] 。在球 磨时间 16 ~ 24h 之 间, 粉末 粒 径 变化 不 大, 平 均粒 径 为 3. 5 m, 粒度减小速度减慢, 细化作用不断减弱。 2. 2 球磨时间对玻璃粉粉末形貌的影响 图 2 为不同球磨时间下玻璃粉颗粒的微观形貌。图 2 ( a) 为没有经过球磨的玻璃粉, 从图中可以看出玻璃粉的颗 粒粒径不均匀, 一部分颗粒较粗大且呈现不规则的块状。然 而随着球磨时间的延长, 在高能球磨过程中, 玻璃粉同磨球 之间相互碰撞、挤压使粉末的形貌发生了变化[ 10 12] 。随着时 间的延长, 颗粒的粒径明显减小, 如图 2( b) 、( c) 、( d) 所示。 图 2 ( d) 为球磨 24h 的玻璃粉形貌。与图 2( a) 相比可以看 出, 玻璃粉的粒径明显变小, 且形状也从不规则的较大的块 状变为较小的椭圆状。
贵金属冶炼中的贵金属电子浆料制备考核试卷
B.银
C.铜
D.铂
2.贵金属电子浆料主要用于（）。
A.电子封装
B.集成电路制造
C.建筑材料
D.化工产品
3.贵金属电子浆料的主要成分是（）。
A.贵金属粉末
B.有机溶剂
C.玻璃粉
D.以上都是
4.下列哪种方法不属于贵金属电子浆料的制备方法？（）
A.熔融法
B.溶胶-凝胶法
C.球磨法
D.化学气相沉积法
5.在贵金属电子浆料制备过程中，用于提高浆料粘度的材料是（）。
A.球磨
B.混合
C.稀释
D.储存
15.贵金属电子浆料在烧结过程中，以下哪种现象是正常的？（）
A.体积收缩
B.体积膨胀
C.形貌改变
D.颜色变化
16.下列哪种材料可以用作贵金属电子浆料的稀释剂？（）
A.水
B.乙醇
C.氮气
D.稀释粉
17.贵金属电子浆料在制备过程中，以下哪个操作可以减少粉末的团聚现象？（）
11. C
12. D
13. D
14. C
15. A
16. B
17. C
18. A
19. D
20. D
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABCD
4. ABC
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABC
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
13. ABCD
14. ABC
A.金粉
B.银粉
C.铂粉
D.铜粉
9.贵金属电子浆料中，有机溶剂的作用是（）。
A.提高浆料粘度
废弃玻璃粉对水泥砂浆力学性能的影响
Ｔｈｅ ｃ ｏｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｃ ｅ ｍｅ ｎｔ ｍｏ ｒ ｔ ａ ｒ ｗａ ｓ ｉ ｎｖ ｅ ｓ ｉｇ ｔ ａ ｔ ｅ ｄ ｂｙ ｍｅ ａ ｎｓ ｏ ｆ ｏｒ ｔｈｏ ｇ ｏｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ｔ ａ ｋｅ ｎ ｃ ｏｎ ｔ ｅ ｎｔ ｏ ｆ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ
２ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ， Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｎ ｒ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ０ ０ ４ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｇ ｒ ｉ ｎ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｂ ａ ｌ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｏ ｉ ｆ ｎ ｅ ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ａ ｓ ａ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｒ ｔ ａ ｒ ．
ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ（ ４ ２ ０。４ ５ ０，４ ８ ０ ａ ｎ ｄ ５ ０ ０ ｋ ｍ ）ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ａ ｎ ｔ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｉｃ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ
废弃玻璃粉对水泥砂浆力学性能的影响
废弃玻璃粉对水泥砂浆力学性能的影响张苹;艾昕;张鹏;魏国【摘要】废弃玻璃经球磨机研磨成粉可作为水泥砂浆的原料.本文通过正交试验研究了废弃玻璃粉掺量(0、10 %、20 %、30 %)、水胶比(0.35、0.4、0.5、0.6)、胶凝总量(420、450、480、500kg/m3)和玻璃着色剂种类等因素对水泥砂浆的力学性能影响规律.结果表明,随着废弃玻璃粉掺量的增加,砂浆试块的抗压强度先增大后降低.最佳玻璃粉掺量为10 %,水胶比为0.4,胶凝总量为 450kg/m3;对废弃玻璃粉水泥砂浆强度影响最显著的因素为玻璃粉掺量,其次为水胶比,而胶凝材料总量和着色剂对强度的影响很小.废弃玻璃粉的火山灰活性效应不明显.利用废弃玻璃粉作为掺合料生产水泥砂浆是可行的.%The waste glass grinded by ball milling into fine powder can be taken as a material of the cement mortar.The compressive strength of cement mortar was investigated by means of orthogonal test, taken content of waste glass powder added (0, 10%, 20% and 30%), water/cement ratio (0.35, 0.4, 0.5 and 0.6), total amount of binding materials (420, 450, 480 and 500kg/m3) and the colorant as the factors.The results indicated that with increase of the waste glass powders, the compressive strength of the mortar increases at first and then decreases.The optimum composition obtained from the orthogonal tests is as follows: the glass powder is 10%, water-cement ratio is 0.4 and total amount of binding materials is 450kg/m3.The most remarkable factor influencing the compressive strength of the glass powder cement mortar is the glass powder, followed by the water-cement ratio.While total amount of binding material and the colorant just show a little impact.Effect of thepozzolanic activity for the glass powder is not evident.It is believed the waste glass powder is feasible to add into a cement mortar.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2017(016)001【总页数】6页(P73-78)【关键词】废弃玻璃粉;水泥砂浆;正交试验;抗压强度【作者】张苹;艾昕;张鹏;魏国【作者单位】青岛理工大学土木工程学院,青岛266033;青岛理工大学土木工程学院,青岛266033;青岛理工大学土木工程学院,青岛266033;东北大学冶金学院,沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】TB321随着世界工业化的进程，玻璃的产量和消耗量都在逐年增加，我国每年产生的废弃玻璃约320万t，占到了城市生活垃圾的2%，对人类的生活环境产生了巨大的影响.例如，2011年北京每天废玻璃量达到 1 500 t，需环保部门耗费约10万元进行处理[1-2].废弃玻璃粉应用于混凝土中，或取代部分水泥[3-6]，或取代部分骨料[7-9]，而玻璃中最常见的是钠钙玻璃，其中Na2O多在10%左右，不论哪种方式掺入都涉及到碱骨料反应，但玻璃粉中的碱在多大程度上参与碱骨料反应意见不一[10-13]，如何控制碱骨料反应也还有待于深入.这在很大程度上限制了玻璃粉在混凝土中的应用.因此将废弃玻璃粉应用于建筑砂浆，避开ASR风险，在经济、生态、技术上均具有可行性.本研究尝试将废弃的玻璃回收研磨成粉，使其粒度接近于水泥.尝试不同比例的玻璃粉替代部分水泥制成水泥砂浆，以玻璃粉掺量、水胶比、胶凝总量、玻璃着色剂作为影响因素进行正交试验对其早期和长期强度进行分析，并分析反应机理，为利用废弃玻璃粉生产水泥砂浆提供依据.1.1 原材料及试件制备本试验中的玻璃粉水泥砂浆由玻璃粉、水、水泥、砂组成.原材料均来自本地，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，砂为标准砂，玻璃粉为球磨机研磨，过70 μm筛；把玻璃粉经烘干后进行X荧光光谱分析，废弃玻璃粉内的氧化物组成如表1所示.试件规格为40 mm×40 mm×160 mm的棱柱体.废弃玻璃粉取代部分水泥制作水泥砂浆，为消除因粒度而影响强度的测定，对玻璃粉和水泥分别进行了粒度分析，粒度分布如图1所示.从图中可以看出，玻璃粉的粒径接近于水泥的颗粒粒径，可以取代部分水泥充当胶凝材料.正交试验表及其配合比如表2所示.1.2 试验方法按照《GB17671-1999》标准进行试验.把试件放在标准养护室进行养护(温度20±1 ℃，湿度RH ≥ 95 %).试验研究玻璃粉掺量，水胶比，胶凝总量，着色剂对玻璃粉水泥砂浆强度的影响.把试块从标准养护室拿出之后分别测其3、 7、 28、60 d 的强度，测定值取所测试块的平均值，再与基准水泥砂浆试块的强度进行比较.通过直观分析和方差分析确定玻璃粉水泥砂浆的最佳配合比.不同龄期的废弃玻璃粉水泥砂浆试件的抗压强度如表3所示.通过极差分析得到废弃玻璃粉砂浆试件3 d抗压强度关于掺量、水胶比、胶凝总量、颜色的极差为：10.465、 9.403、 1.647、 3.723； 7 d 抗压强度值的极差为：15.21、 10.358、2.032、 5.201；28 d时的极差为：15.84、 8.778、 0.933、 4.299；即四因素影响抗压强度主次顺序为：玻璃粉掺量>水胶比>着色剂和胶凝总量.由正交分析可知，在试验水平范围内，前28 d废弃玻璃粉砂浆试件各因素最佳水平组合为A2B2C2，即废弃玻璃粉掺量为10 %，水胶比为0.4，胶凝总量为450 kg/m3. 为避免误差对试验结果的影响，对正交试验进行了方差分析，如表4所示.由结果可知：玻璃粉掺量对抗压强度的影响非常显著，水胶比对抗压强度的影响显著，着色剂种类与胶凝总量对抗压强度影响不显著.这与极差分析的结果一致.但当玻璃粉水泥砂浆试件养护到60 d的时候，其强度增长缓慢，并且低于基准水泥砂浆试件的抗压强度，这与期望的玻璃粉增强后期强度的效果相反，分析可能与玻璃粉结构组成有关，还需要进一步试验测定.玻璃粉掺量、水胶比和胶凝总量与抗压强度的关系分别如图2至图4所示.由结果可见，废弃玻璃粉水泥砂浆试件在 28 d 龄期内的抗压强度随着玻璃粉掺量的增加呈现先增大后降低的趋势，玻璃粉掺量在10%时，抗压强度值最大，继续增加玻璃粉掺量，抗压强度开始下降.因此认为，虽然废弃玻璃粉的颗粒粒度与所用的水泥粒度比较接近，少量掺加时起到有限的改善微结构的效果，但可能由于所用玻璃粉的活度有限，掺量增加后凝胶产物量降低，使得强度有所降低.抗压强度随水胶比的变化趋势类似， 28 d 龄期内废弃玻璃粉砂浆的抗压强度在水胶比为0.4时最大，然后随水胶比增大而降低.比较图4中抗压强度随胶凝材料总量的变化可以发现，胶凝材料总量为 450 kg/m3 时的强度最高，但整体对强度的影响不明显.对第1组(无玻璃粉)和第14组(掺30%玻璃粉)水泥砂浆3 d和28 d的试件热重分析结果分别如图5至图8所示.可以看出，试样主要在120～150 ℃，440～460 ℃，700～730 ℃三个温度区间内有明显的质量损失.试样在130 ℃左右时，失去自由水；升温至450 ℃左右时，氢氧化钙分解；升温至710 ℃左右时，碳酸钙分解.无玻璃粉试件3 d时氢氧化钙损失为1.179%，28 d时氢氧化钙损失增大为1.808%，这是由于氢氧化钙是水泥水化产物之一，随着水泥水化反应的进行，其在砂浆中的量增大.而第14组即掺加30%玻璃粉试件3 d时氢氧化钙损失为1.517%，28 d时质量损失则有所降低，为1.330%.与无玻璃粉试件相比，3 d的氢氧化钙质量损失增加了0.238%.这与图2中玻璃粉掺量在10%时，3 d和7 d 强度均比纯水泥略微增加是相对应的.这说明玻璃粉粒度与水泥相当时，其无定形二氧化硅具有一定的早期水化活性.水化初期，玻璃粉中的无定形二氧化硅与水泥水化产物氢氧化钙进行二次水化反应，Ca2+离子逐渐将[SiO4]4-四面体链打断瓦解并逐步融入到C—S—H结构中，变成了连接[SiO4]4-四面体链与链之间的“—O—Ca—O—”键，生成水化硅酸钙(C—S—H凝胶)，充填砂浆试件孔隙，有利于早期强度的提高.而28 d时氢氧化钙损失有所降低，说明玻璃粉中二氧化硅的活性比较有限，不能大量地取代水泥，粉磨粒度控制在水泥相当即可，掺量宜控制在10%以下.(1)在各因素水平范围内，随着玻璃粉掺量的增加，废弃玻璃粉水泥砂浆试块的抗压强度先增大后降低.最佳的玻璃粉掺量为10 %，水胶比为0.4，胶凝总量为450 kg/m3.极差分析显示，对废弃玻璃粉水泥砂浆试块抗压强度影响最为显著的是玻璃粉掺量，其次是水胶比，而胶凝总量和着色剂种类对强度的影响不大.(2)废弃玻璃粉的火山灰效应不明显，生产的砂浆试块有早期强度(28 d以前)提高的特点.(3)利用废弃玻璃粉作为掺合料生产水泥砂浆是可行的，即解决了废弃玻璃的处置问题，减少环境污染，又节省水泥胶凝材料.【相关文献】[1]王海娟, 张义顺, 赵继芬, 等. 利用废旧玻璃粉细掺料制备混凝土实验研究[J]. 河南理工大学学报: (自然科学版), 2012, 31(1): 608-612. (Wang Haijuan, Zhang Yishun, Zhao Jifen, et al. Research on using waste glass powder as pulverized admixture for concrete[J]. Journal of Henan Polytechnic University: (Natural Science), 2012, 31(1): 608-612.)[2]徐美君. 国际国内废玻璃的回收和利用[J]. 建材发展导向, 2007(3): 55-59. (Xu Meijun.International and domestic recycling and utilization of waste glass[J]. Building Materials Development Direction, 2007(3): 55-59.)[3]李鸿芳, 刘晓红, 陈建雄. 石灰石粉复合渣高强高性能混凝土工作性研究[J]. 山西建筑, 2007,33(2): 177-192. (Li Hongfang, Liu Xiaohong, Chen Jianxiong. Working performance search on high-intensity and high performance complex slag concrete with mountain meal [J]. Shanxi Architecture, 2007, 33(2): 177-192.[4]崔洪涛. 超磨细石灰石粉掺合料混凝土性能的研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2004. (Cui Hongtao. Research of concrete mixed super fine limestone powder[D].Chongqing: Chongqing University, 2004.)[5]柯国军, 柏纪平, 谭大维. 废玻璃用于水泥混凝土的研究进展[J]. 南华大学学报 (自然科学版), 2010, 24(3): 96-102. (Ke Guojun, Bai Jiping, Tan Dawei. A review on the reuse of waste glass in the cement concrete [J]. Journal of University of South China (Science and Technology), 2010, 24(3): 96-102.)[6]杨晶. 废弃玻璃粉在再生混凝土中的辅助胶凝作用研究[D].昆明: 昆明理工大学, 2010. (Yang Jing. Research on auxiliary gelling effect of using waste glass power in recycledconcrete[D]. Kunming: Kunming University of Science and Technology, 2010.)[7]刘光焰, 秦荣, 王晓峰. 废弃玻璃作为混凝土骨料的研究与应用[J]. 混凝土, 2010(8): 65-67. (Liu Guangyan, Qin Rong, Wang Xiaofeng. Research and application on waste glass as concrete aggregate[J]. Concrete, 2010(8): 65-67.)[8]王凤池, 王振伟, 张霓, 等. 废玻璃集料对混凝土强度的影响[J].新型建筑材料, 2011, 38(11): 12-18. (Wang Fengchi, Wang Zhenwei, Zhang Ni, et al. Effect of waste glass aggregate on concrete strength [J]. New Building Materials, 2011, 38(11): 12-18.)[9]刘光焰, 秦荣, 王晓峰. 废玻璃粗骨料混凝土的施工性能和强度试验研究[J]. 混凝土, 2011(3):121-124. (Liu Guangyan, Qinrong, Wang Xiaofeng. Experimental investigation on the strength and construction property of the waste glasses coarse aggregate concrefe [J]. Concrete, 2011(3): 121-124.)[10]Lam C S, Poon C S, CHan D. Enhancing the performance of pre-cast concrete blocks by Incorporating wasteglass-ASR consideration[J]. Cement & Concrete Composites,2007(29): 616-625.[11]Taha B, Nounu G. Properties of concrete contains mixed colour waste recycled glass as sand and cement replacement [J]. Construction and Building Materials, 2008(22): 713-720.[12]Federico L M, Chidiac S E. Waste glass as a supplementary cementitious material in concrete-critical review of treatment methods [J]. Cement and Concrete Composites, 2009, 31(8): 606-610.[13]Shi Caijun, ZHeng Keren. A review on the use of waste gases in the production of cement and concrete [J]. Resources, Conservation and Recycling, 2005, 2(2): 234-240.。
贺利氏专业解读丨玻璃粉在太阳能浆料中的作用
贺利⽒专业解读⼁玻璃粉在太阳能浆料中的作⽤Heraeus专业解读导读接着上⼀篇《⾦属银在太阳能浆料中的作⽤》，我们给⼤家分享⼀下贺利⽒光伏研发团队对于玻璃粉在浆料中作⽤的理解。
玻璃粉作为厚膜导电浆料的另⼀个关键成分，对于银粉的烧结，钝化层烧穿，欧姆接触的形成以及浆料的焊接拉⼒，起着决定性的作⽤。
贺利⽒光伏秉承着德国⼯匠精神，致⼒于玻璃粉领域的精耕细作，在太阳能浆料领域不断推陈出新，⼒争给客户带来不断的惊喜。
12贺利⽒可再⽣能源释义：玻璃粉玻璃粉在太阳能导电浆料中的重量百分⽐⼤约在0.5 ~ 10% 之间，通常粒度在微⽶级。
玻璃粉协同其他⽆机物添加剂，在⾼温烧结过程中和银粉共同作⽤，缺⼀不可。
因此我们将玻璃粉及功能性⽆机添加剂概括在⼀起，称之为”⽆机反应体系“ (IRS, Inorganic Reaction System)。
在下⽂中，我们依然根据惯例，简称其为玻璃粉。
贺利⽒玻璃粉功能⼩结在贺利⽒光伏的⼀篇专利 (US9257578 B2) 中，我们将玻璃粉的功能⼩结如下: 玻璃粉提供了⼀个⾼温输运介质，使得浆料中各种功能性成分运输到半导体基体的表⾯；玻璃粉还提供了⼀个粘结介质，使得各种粉体烧结在⼀起，并紧密结合在硅⽚的表⾯；玻璃粉更是提供了⼀个反应介质，促进在⾼温下各种粉体颗粒间物理和化学反应 (例如溶解，融化，扩散，烧结，沉淀，结晶，相变，氧化和还原)。
贺利⽒ · 解读在⼀个只有⼏⼗秒的快速烧结过程中，太阳能浆料中的玻璃粉历经每分钟⼏千摄⽒度的急速升温和骤降，必须完成上述的所有功能。
这个配⽅的优化对所有光伏玻璃科学家⽽⾔都是个挑战；很多时候，玻璃成分的配⽅优化，与其说是科学实验，不如说是经验及失败的积累。
然⽽，单纯的试错过程往往⽆法带来⼀些玻璃粉的⾰命性的突破，贺利⽒光伏的基础研发团队充分利⽤贺利⽒的世界⼀流的科研资源，逐本溯源，探索这些经验和失败背后的本质和原理；这使得我们的玻璃粉研发团队，能够在很短的时间给客户提供⼀个产品解决⽅案。
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玻璃粉球磨工艺对电子浆料性能的影响孙社稷;王大林;崔国强;王要东;张亚鹏【摘要】为了寻找能满足粒径大小合适、粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉,对其球磨方式和球磨工艺参数进行了研究,结果发现采用转动球磨机,按料水比1:1(质量比)加入物料,并按照70 r/min的转动速度球磨25 h后制备的玻璃粉分别在导体浆料和电阻浆料中使用,烧结膜致密性较之前有较大提高,导体浆料的耐酸性和电阻浆料的电性能均得到了极大提高,可满足电子浆料客户特别是高端电子浆料客户的要求.此外还介绍了湿法激光粒度仪测试玻璃粉的粒度分布,并简要讨论了玻璃粉球磨细化过程中的各类影响因素.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2018(037)009【总页数】6页(P84-88,94)【关键词】球磨;工艺参数;转动球磨机;粒度;电子浆料;玻璃粉【作者】孙社稷;王大林;崔国强;王要东;张亚鹏【作者单位】西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安710065;西安宏星电子浆料科技有限责任公司,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN04玻璃粉在电子浆料中主要起粘接作用,同时玻璃粉熔融后也起保护导电相的作用,免除导电相受酸、碱、大气、水等的侵蚀,是电子浆料中最关键的材料之一。
玻璃粉在电子浆料中除了含量外,玻璃粉的粒度、形状、表面性质等也都对浆料的性能有很大影响。
为了形成致密的烧结膜,原则上玻璃粉应为球状,粒度均匀,分散性好,并具有合适的烧结温度特性[1]。
一般来说,玻璃粉粒径变小,范围变窄,整体活性提高[2],烧结的推动力增大,电子浆料组分之间的相互反应越充分,导致致密化温度提前[3],有利于电子浆料的使用性能和烧结膜层质量改善和提高。
但玻璃粉过细时,电子浆料烧结时粘稠度显著增加,流动性降低,易引起烧结膜层出现气泡、“面釉”等质量缺陷。
若玻璃粉的粒度分布较宽,玻璃粉烧结时由于烧结过程的推动力不一致,较小的颗粒已粘合,而相对较大的颗粒间的部分气孔尚未排除,从而难以获得高致密度的电子浆料烧结膜[4]。
Boccaccini等对硼硅酸盐系玻璃粉末的烧结研究表明,粉末颗粒的大小及分布会影响制品的烧成收缩。
因此,能否制备出粒度大小合适及分布集中的玻璃粉将直接影响到电子浆料各项性能的好坏。
一般情况下,电子浆料用玻璃粉球磨后的粒度分布应集中,其中d(0.1)=0.5～0.75 μm,d(0.5)=1.0 ～ 1.8 μm,d(0.9)=2.5 ～4.0 μm,d(1.0)＜10 μm。
鉴于电子浆料用玻璃粉的生产具有种类多、批量少、批次多、产值小等特点,目前国内对电子浆料行业用玻璃粉球磨工艺的研究较少,且普遍都存在玻璃粉粒度分布较宽的问题,本文通过优化球磨方式和球磨工艺参数,可制备出粒径大小合适、粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉,并对所制备玻璃粉在电子浆料中的部分性能进行了表征。
1 实验1.1 试验设备及分析仪器转动球磨机 (实验室用小型设备);搅拌球磨机(实验室用小型设备);行星球磨机 (实验室用小型设备);湿法激光粒度仪(MASTERSIZER 2000型)。
1.2 原理常用的粉料机械粉碎方法有以下几种:①转动球磨粉碎;②搅拌磨粉碎;③振动磨粉碎;④行星球磨粉碎;⑤气流磨粉碎。
目前国内制备电子浆料用玻璃粉最常用的球磨设备则有三种,即转动球磨机、搅拌球磨机和行星球磨机。
图1为三种球磨设备中物料和球磨介质的运动示意图。
图1 三种球磨设备中物料和球磨介质的运动示意图Fig.1 The motion diagram of material and ball mill medium in three kinds of ball milling equipment 影响球磨机球磨粉碎效果的因素有三个方面:①球磨机器的大小与转速;②加入研磨体的量 (相对体积)、组成 (密度)、大小 (如果是球体,指球的半径)、形状 (球形、圆棒形、其他形状)等;③加入物料的量、物料的组成、比重以及稠稀、粘度等。
此试验使用这三种球磨设备,通过优化球磨方式和球磨工艺参数,可制备出粒径大小合适、粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉。
1.3 样品制备试验样品均先进行预粉碎,使进料粒度在100～150目;所有球磨工艺中每次试验的球磨量均以不超过筒体总体积的70%为准。
其中转动球磨使用大中小不同规格的氧化锆球作为球磨介质,调整球磨工艺参数制出粉样;搅拌球磨使用单一规格氧化锆球作为球磨介质,制出粉样;行星球磨使用大中小不同规格的氧化锆球作为球磨介质,制出粉样。
由于各磨机球磨粉碎效果不同,通过前期试验得出各磨机最优的磨球介质配比以及粉碎到所需合适粒度所用的时间,以此来对试验样品进行加工处理。
制备得到的玻璃粉,用MASTERSIZER 2000型湿法激光粒度仪测试其粒度大小和粒度分布,并按一定的配方制成不同类型的电子浆料,测试其相关性能。
2 结果与分析试验过程中先后进行了球磨方式选择、转动速度选择、料水比选择、球磨时间选择等各工序条件试验,并应用在电子浆料中进行各项性能测试,并最终确定了最优的球磨工艺。
2.1 球磨方式的选择根据前期试验摸索出的各磨机相对球磨效果较好的磨球配比、转速、球磨时间、料水比等球磨工艺参数,在转动球磨机、搅拌球磨机、行星球磨机中各加入300 g已提前过150目筛网的物料,补充去离子水,球磨到接近相同的粒度范围后取湿料样品进行测试,各磨机球磨物料的粒度分布及对比情况如表1和图2。
表1 三种球磨方式加工物料的粒度分布Tab.1 Particle size distribution of materials processed by three ball milling methods球磨方式粒度/μm d(0.1) d(0.5) d(0.9) d(1.0)转动球磨 0.641 1.327 2.703 5.754行星球磨 0.666 1.326 2.693 13.183搅拌球磨 0.599 1.219 2.718 17.738图2 不同球磨机球磨物料的粒度分布对比图Fig.2 Comparison of particle size distribution of materials processed by different ball milling ways由表1和图2可知,使用转动球磨机球磨物料的粒度分布相对集中,行星球磨机球磨物料的粒度分布次之,搅拌球磨机球磨物料的粒度分布较差,这与其仅使用单一规格的磨球介质有关。
2.2 转动速度的选择在转动球磨机中,磨球和物料在圆筒内运动的形式与研磨效果是有密切关系的。
当球磨机转动时,研磨体在筒体中的运动形式是比较复杂的,有“贴附”在筒壁随之向上运动,有与筒壁及自身之间的相对滑动,有以一定速度抛出类似抛射体的运动及绕自身轴线的自转运动等。
研磨体在不同转速下的运动可简化为三种基本形式:离心式、奔流式、倾流式。
其中倾流式为在合适的转速下,研磨体随筒体转动上升一定高度后抛落的情况,此时物料受到研磨体的冲击和研磨作用而粉碎,研磨效果最好。
在转动球磨机中各加入300 g已过150目筛网的物料,补充去离子水,按照70,80,90 r/min的转动速度,球磨25 h后取湿料样品进行测试,在球磨过程中通过观察可知,转速在70 r/min时研磨体的运动形式呈类似倾流式,在80 r/min时呈类似奔流式,在90 r/min时呈类似离心式。
各种转动速度下物料的粒度分布及对比情况如表2和图3。
表2 不同球磨转速下物料的粒度分布Tab.2 Particle size distribution of materials processed by different ball milling speeds球磨转速/(r·min-1)粒度/μm d(0.1) d(0.5) d(0.9) d(1.0)70 0.628 1.289 2.528 5.012 80 0.768 1.782 4.026 22.909 80 0.866 2.600 6.789 17.738图3 三种转动速度下球磨物料的粒度分布对比图Fig.3 Comparison of particle size distribution of materials processed by three ball milling speeds由表2和图3可知,在转动速度在70 r/min时,球磨物料的粒度合适,粒度分布也集中;转动速度在80 r/min时,球磨物料的粒度也相对较粗,50%体积的物料粒度都在1.5 μm以上,但粒度分布较宽;转动速度在90 r/min时,球磨物料的粒度也相对较大,粒度分布也较宽。
2.3 料水比的选择球磨时,当加入一定量的物料后,加水多则料稀,加水少则料稠。
在磨球大小一定的情况下,物料粘度高的,磨球与磨球间的撞击力与剪切力都会大一些,但存在部分物料不能被研磨到的情况,粒度分布不均匀,研磨效率相对较低;反之,物料粘度低的,其间的撞击力和剪切力就会小一些,研磨效率也相对较低,同时易使磨球之间的直接接触机会增大,球磨时磨球的损耗大,带入物料中的杂质较多。
在转动球磨机中分别按0.5∶1,1∶1,1.5∶1的料水比加入已过150目筛网的物料,按照70 r/min的转动速度,球磨25 h后取湿料样品进行测试,各种料水比下物料的粒度分布及对比情况如表3和图4。
表3 不同料水比下物料的粒度分布Tab.3 Particle size distribution of materialsprocessed by different mass ratios of material to water料水比粒度分布/μm d(0.1) d(0.5) d(0.9) d(1.0)0.5∶1 0.768 1.782 4.026 22.909 1∶1 0.674 1.492 3.136 6.607 1.5∶1 0.502 1.357 3.711 8.710由表3和图4可知,料水比在0.5∶1时,球磨后物料的粒度略粗,50%体积的物料粒度都在1.5 μm以上,粒度分布相对较宽;料水比在1.5∶1时,球磨后物料的粒度分布最宽;料水比在1∶1时,球磨后物料的粒度合适,粒度分布也最窄。
图4 不同料水比下球磨物料的粒度分布对比图Fig.4 Comparison of particle size distribution of materials processed by different mass ratios of material to water2.4 球磨时间的选择球磨时间是影响球磨产品性能的重要参数。