用于制造微通道板的半導體玻璃制造技術

一種用于制造微通道板的半導體玻璃，屬于半導體玻璃技術領域。其成分按質量%數配比為：（P2O5+V2O5）60-75%；（FeO+WO3）5-25%；Sb2O3≤4%；PbO≥15%。優點：能得到玻璃狀態穩定的、符合制造微通道板的化學組成，從而形成比較理想的微通道板半導體玻璃；能顯著降低對莫萊石質耐火坩堝的潤濕性及侵蝕程度，并且還可增進在制造微通道板工藝中對酸處理的耐腐蝕程度；使硬度得以改善，保障后續工序的打磨拋光質量；能保障半導體玻璃中過渡金屬離子價態的穩定性；能滿足微通道板對半導體玻璃材料體電阻在5×107～5×109Ω范圍的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于半導體玻璃
，具體涉及一種用于制造微通道板的半導體玻ο
技術介紹
上面提及的微通道板是由玻璃纖維制成的光電倍增元件，其外形半徑為20-200皿，厚度為O. 3-2. O IM的薄圓片(也可以制成矩形或正方形的薄片)，在微通道板上以并行排列的方式排列有數百萬根孔徑5-25 μ m的微通道，它被廣泛用于微光夜視儀、X-射線像增強器、單光子計數器以及光子、電子、亞原子粒子等的探測。在微通道板的兩側施加一定的電壓后，便會在各個通道即前述的微通道中產生軸向電場，從而使每個進入通道的電子或光子通道壁碰撞并產生二次電子，二次電子在軸向電場的作用下加速，再與通道壁碰撞產生更多的新的二次電子，從而隨著該過程的反復進行而在輸出端產生電子增益，使信號增強。由前述可知，微通道板依賴的載體為玻璃纖維，已有技術普遍使用鉛硅酸鹽玻璃制造，并且在已公開的中國專利文獻中可見諸，典型的如專利技術專利申請公布號CN101913765A推薦的“用于制造微通道板玻璃基體的玻璃”，該專利申請方案由于使用了鉛硅酸鹽玻璃，因此存在以下欠缺其一，由于這種玻璃本身是絕緣體并不導電，必須在氫氣中加熱還原處理(高溫氫還原處理)，在微通道表面形成導電層，以運送電子流來補充通道壁表面由于電子撞擊不斷向外發射的“二次電子”。在高溫下被氫氣還原的管壁表層的化學組成與內部顯著不同而造成微通道板應力變形，并且在隨后的研磨拋光過程中容易碎裂。該專利申請方案中略微調整玻璃組成，并不能改變這種氫還原反應，應力變形仍然存在；其二，由于管壁表面的玻璃還原層的化學活性較高，因此性能很不穩定。微通道板在工作中，電流只能從很薄的表面導電層通過，導電截面很小而電流密度很大，引起表面過熱，更促進了表層老化和縮短使用壽命；其三，該專利申請的玻璃所使用的原料即堿金屬和堿土金屬氧化物都是由其碳酸鹽引入，在玻璃熔化過程中釋放出co2。氧化鉛的原料需要配以硝酸鹽，在熔化過程中釋放出02和N02。氧化鋁的原料通常使用其水合物，在熔化過程中釋放出H2O0所有這些氣體都會部分殘留在制成的玻璃內，并且在微通道板工作中不斷以正離子形式釋放到通道內，使輸出信號的噪聲增加。特別是在高溫氫還原處理后，玻璃表層含有大量的氫和氫氧基團，在微通道板工作時釋放出H2和H2O的正離子。美國專利US6103648公開的體電導玻璃的組成和纖維的化學組成％含量為P20538-55%、V20512-33%、Fe010-20%和Pb016_19(具體可參見該專利的說明書第6欄第45至49行)，該專利方案摒棄了鉛硅酸鹽玻璃，由于改用本身能導電的半導體玻璃，因而能夠消除前述CN10193765A的欠缺，但是依然存在以下缺憾尚未規定出針對制造微通道板適用的玻璃組成范圍，需要調整玻璃組成，以達到體電導微通道板要求的玻璃體電阻(在5X IO7到5 X IO9之間)，并且在此組成范圍內玻璃狀態穩定(不析晶)和電阻性能穩定；同時減少玻璃熔制過程中對莫萊石質耐火坩堝容器的侵蝕性；還要改善在制造微通道板工藝的酸處理過程中，玻璃的耐腐蝕性；以及制造工藝的終結工序或稱末道工序的打磨拋光過程中增加玻璃硬度和改善磨拋質量；此外，還應調整玻璃組成，使半導體玻璃中過渡金屬離子價態穩定。鑒于上述已有技術，本申請人作持久而有益的探索，并且作了大量的實驗，終于形成了下面將要介紹的技術方案。
技術實現思路
本專利技術的任務在于提供一種有助于合理擴展玻璃形成化學組成范圍并且顯著改善半導體玻璃材料特性而藉以有效地降低對熔制時所用的坩堝的潤濕性及侵蝕程度、有利于提高耐蝕能力而藉以保障后續的制造微通道板工藝中的對酸處理的適應性、有益于改善硬度而藉以保障后續工序的打磨拋光質量和有便于增進過渡金屬離子價態的穩定性的用于制造微通道板的半導體玻璃。本專利技術的任務是這樣來完成的，一種用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按 質量％數配比為 (P205+V205)60-75% ； (Fe(HWO3)5-25% ； Sb2O3( 4% ；PbO彡 15%。在本專利技術的一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為 (Fe(HWO3)5-25% ； Sb2O32-4% ； PbO15-25%。在本專利技術的另一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為P2O533% ； V2O532% ；WO315% ； Sb2O33% ；PbO17%。在本專利技術的又一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為P2O555% ； V2O514% ；FeO4% ；WO36% ； Sb2O33% ；PbOI8%ο在本專利技術的再一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為 P2O540% ； V2O520% ；FeO2% ；WO320% ； Sb2O32% ；PbO16%。在本專利技術的還有一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其 成分按質量％數配比為 P2O537% ； V2O527% ；FeO2% ；WO310% ； Sb2O34% ；PbO20%ο在本專利技術的更而一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為 P2O538% ； V2O526% ；FeO3% ；WO316% ； Sb2O32% ；PbO15%。在本專利技術的進而一個具體的實施例中，所述用于制造微通道板的半導體玻璃，其成分按質量％數配比為 P2O542. 5% ； V2O525% ；WO35% ； Sb2O32. 5% ；PbO25%。在本專利技術的又更而一個具體的實施例中，所述的P205、V2O5, FeO, PbO, Sb2O3和WO3為粉體。本專利技術提供的技術方案由于在配方中引入了 WO3，由WOjP2O5及PbO構成的P2O5-WO3- PbO三元系統中，形成玻璃的組成范圍較大，能得到玻璃狀態穩定的、符合制造微通道板的化學組成，從而形成比較理想的微通道板半導體玻璃；引入概)3在玻璃熔制過程中能顯著降低對莫萊石質耐火坩堝的潤濕性及侵蝕程度，并且還可增進在制造微通道板工藝中對酸處理的耐腐蝕程度；由于在配方中引入了 Sb2O3，因而使硬度得以改善，保障后續工序的打磨拋光質量；由于Sb2O3的存在，從而能保障半導體玻璃中過渡金屬離子價態的穩定性；由于配方合理，選用材料得當，因而能滿足微通道板對半導體玻璃材料體電阻在5X107 5Χ109Ω范圍的要求。具體實施例方式為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本專利技術的技術實質，申請人在下面以較佳的實施例詳細闡述，以使本專利技術的技術效果和相應的技術特征更為明晰，但是實施例并不構成對本專利技術方案的限制，任何依據本專利技術所作出的形式而非實質的變化都應視為本專利技術的保護范圍。實施例I : 一種用于制造微通道板的半導體玻璃，按質量百分數配比(也可稱“按分子式百分數配比”)，其成分為:P2O533% ； V2O532% ；WO315% ； Sb2O33% ；PbO17%。實施例2 P2O555% ； V2O514% ；FeO4% ；WO36% ； Sb2O33% ；PbO18%。其余同對實施例I的描述。實施例3 P2O540% ； V2O520% 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于制造微通道板的半導體玻璃，其特征在于其成分按質量%數配比為：（P2O5+V2O5）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？60？75%；（FeO+WO3）？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？5？25%；Sb2O3？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？≤4%；PbO？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？≥15%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾欲強，易家良，潘守芹，晏潤銘，王榮杰，
申請(專利權)人：常熟市信立磁業有限公司，
類型：發明
國別省市：