專利名稱：：一種低電阻率玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及特殊性能玻璃，具體的說(shuō)是一種體積電阻率(常溫)在10"Q-cm數(shù)量級(jí)的低電阻率玻璃。
背景技術(shù)：
：平板玻璃(也即浮法玻璃)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，平板玻璃在科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用也越加普遍。如上世紀(jì)九十年代發(fā)展起來(lái)的阻性板室探測(cè)器(RPC)和多氣隙電阻板室(MRPC)探測(cè)器均使用平板玻璃作為主要材料。常規(guī)玻璃的體積電阻率(常溫)在10121013Qciii之間，它可以認(rèn)為是一種半導(dǎo)體，其導(dǎo)電機(jī)理在于玻璃中的一價(jià)堿金屬離子的遷移而產(chǎn)生的微弱的離子導(dǎo)電。采用常規(guī)浮法玻璃制成的MRPC的粒子計(jì)數(shù)率小于lKHz/cm2。有些大型的物理實(shí)驗(yàn)(如德國(guó)GSI加速器實(shí)驗(yàn)室的重粒子物理實(shí)驗(yàn))要求MRPC能夠達(dá)到20KHz/cnf的計(jì)數(shù)率，這樣，普通玻璃是滿足不了要求的。為了提高M(jìn)RPC的粒子計(jì)數(shù)率，需要采用低電阻率的玻璃，玻璃的體電fe"低到10910WQ'cm。普通玻璃是一種離子型半導(dǎo)體，而我們研制的低電阻率玻璃是一種電子導(dǎo)電型玻璃。其導(dǎo)電機(jī)理可以用小極化子跳越(smallpolaronh叩ping)來(lái)解釋。當(dāng)玻璃中含有的過(guò)渡金屬氧化物時(shí)，兩種或兩種以上的價(jià)態(tài)金屬離子共存，于是玻璃具有半導(dǎo)體行為，其結(jié)果玻璃的體積電阻率降低。本發(fā)明是基于/^ft的/^+—^"尸e"—("/^的行為而研制的電子導(dǎo)電型玻璃。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是摒棄了經(jīng)典的離子型導(dǎo)電玻璃制作方法而研制的一種低電阻率的電子型導(dǎo)電玻璃。本發(fā)明的特征之一在于是一種硅酸鹽型低電阻率玻璃，其組成成分及摩爾百分比含量為Si02:45%-50%，F(xiàn)e203:14%_16%，3Na20:28%-30%，Ba0:0，AL203:1-6%,Bi203:0，CaO:0,Mn02:0%_10%。其制備方法依次含有以下步驟-.步驟(1)，把熔化爐加熱至1220°C-1250°C，把所述Si02、Fe203、Na20、AL203、Mn。2按設(shè)定的配比均勻混和后加入所述融化爐，再升溫至1400-1450°C，熔化4小時(shí)-4.5小時(shí)，攪拌均勻后，使所述混和料呈熔融狀態(tài)；步驟(2)，把步驟(1)得到的所述熔融狀態(tài)的混和料澆鑄到40(TC-45(rC的模具中，進(jìn)入退火爐，在480。C退火，經(jīng)冷加工后得到所需的硅酸鹽型低電阻率玻璃。本發(fā)明的特征之二在于是一種磷酸鹽型低電阻率玻璃，其組成成分及摩爾百分比含量為P205:55%-58%,Fe203:30%_35%,Na20:0,BaO:3%_4%，AL203:0%-4%，Bi203:0%-6%，CaO:0%_5%，Mn02:0。其制備方法依次含有以下步驟步驟(1)，把熔化爐加熱至105(TC-108(TC，把所述PA、FeA、BaO、ALA、Bi203、CaO按設(shè)定的配比均勻混和后加入所述融化爐，再升溫至1320-1330°C,熔化4小時(shí)-4.5小時(shí)，攪拌均勻后，使所述混和料呈熔融狀態(tài)；步驟(2)，把步驟(1)得到的所述熔融狀態(tài)的混和料澆鑄到40(TC-45(TC的模具中，進(jìn)入退火爐，在45(TC退火，經(jīng)冷加工后得到所需的磷酸鹽型低電阻率玻璃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明可以制備1(TQ'cm數(shù)量級(jí)的低電阻率玻璃。(2)本發(fā)明制備的玻璃機(jī)械強(qiáng)度高，可加工性能好。(3)本發(fā)明的玻璃無(wú)毒、無(wú)害，無(wú)害于人體健康，利于環(huán)境保護(hù)。具體實(shí)施例方式實(shí)例1-6。實(shí)例1-6組成配方及操作條件分別見(jiàn)表1和表2。4實(shí)例1-6的產(chǎn)品性能見(jiàn)表3。表1組成配方<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種低電阻率玻璃，其特征在于，是一種硅酸鹽型低電阻率玻璃，其組成成分及摩爾百分比含量為SiO245％-50％，F(xiàn)e2O314％-16％，Na2O28％-30％，BaO0，AL2O31-6％，Bi2O30，CaO0，MnO20％-10％。1、一種低電阻率玻璃，其特征在于，是一種硅酸鹽型低電阻率玻璃，其組成成分及摩爾百分比含量為Fe203:14%-16%，BaO:0，Bi203:0，Mn02:0%-10%。2、如權(quán)利要求1所述的一種低電阻率玻璃的制備方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)，把熔化爐加熱至1220°C-1250°C，把所述Si02、Fe203、Na20、AL203、Mn。2按設(shè)定的配比均勻混和后加入所述融化爐，再升溫至1400-1450°C，熔化4小時(shí)-4.5小時(shí)，攪拌均勻后，使所述混和料呈熔融狀態(tài)；步驟(2)，把步驟(1)得到的所述熔融狀態(tài)的混和料澆鑄到40(rC-45(TC的模具中，進(jìn)入退火爐，在48(TC退火，經(jīng)冷加工后得到所需的硅酸鹽型低電阻率玻璃。3、一種低電阻率玻璃，其特征在于，是一種磷酸鹽型低電阻率玻璃，其組成成分及摩爾百分比含量為Fe203:30%-35%，BaO:3%-4%，BiA:0%-6%，Mn02:0。4、如權(quán)力要求3所述的一種低電阻率玻璃的制備方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)，把熔化爐加熱至1050°C-1080°C，把所述PA、FeA、BaO、AL203、Bi203、CaO按設(shè)定的配比均勻混和后加入所述融化爐，再升溫至1320-1330。C，熔化4小時(shí)-4.5小時(shí)，攪拌均勻后，使所述混和料呈熔融狀態(tài)；步驟(2)，把步驟(1)得到的所述熔融狀態(tài)的混和料澆鑄到40(TC-45(rC的模具中，進(jìn)入退火爐，在450'C退火，經(jīng)冷加工后得到所需的磷酸鹽型低電阻率玻璃。P205:55。％_58%，Na20:0，AL203:0%-4%，CaO:0%-5%，全文摘要一種低電阻率玻璃及其制備方法，屬于特種玻璃技術(shù)，尤其涉及探測(cè)器玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
。其特征在于，是一種以SiO₂為主的硅酸鹽型低電阻率或者是以P₂O₅為主的磷酸鹽型低電阻率玻璃，其余成分為Fe₂O₃、Al₂O₃，還有Na₂O、MnO₂，或者還有BaO、Bi₂O₃、CaO。同時(shí)提出了相應(yīng)的制備方法。在常溫下，本發(fā)明是一種體電阻率在10¹⁰Ω·cm數(shù)量級(jí)的低電阻率玻璃。采用這種玻璃制成的MRPC探測(cè)器粒子計(jì)數(shù)率可以達(dá)到20kHz/cm²，廣泛應(yīng)用于一些大型物理實(shí)驗(yàn)中。文檔編號(hào)C03C3/076GK101475307SQ200810224728公開(kāi)日2009年7月8日申請(qǐng)日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日發(fā)明者呂文雄,李元景,義王,程建平,葛云程,趙寶福申請(qǐng)人:清華大學(xué);北京亞康特種玻璃有限責(zé)任公司