超薄铝硅酸盐玻璃发展及应用
铝硅酸盐
采用化学固沙方法,分别以水玻璃、氛化铝溶液作粘结剂和固化剂制备出高性能固沙材料。利用X射线衍射和 红外光谱测试了胶私剂的结构和组分,分析高性能固沙材料的形成机理。研究表明,通过对水玻璃及AlCl3与水 玻璃反应形成的白色须状物进行FTIR分析测试,得出其中存在开链Si-O-Si键、Si-O-Al键、游离Si-OH键等,水 玻璃中的Si(OH)4与AlCl3,反应生成了含有Si-O-AI键的非晶态铝硅酸盐聚合物,具有一定的粘结性和耐水性, 为固沙体力学性能的增强提供了重要作用 。
简介
铝硅酸盐是指硅酸盐中的SiO4四面体的一部分由AlO4四面体取代组成,如正长石KAlSi3O8。也可写为 K[(AlO2)(SiO2)3],表示四分之一的含氧四面体被铝原子所占据,还有钙长石CaAl2SiO8或 Ca[(AlO2)2(SiO2)2],其中一半是AlO4四面体,另一半是SiO4四面体。天然的分子筛泡沸石 (Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O)是一类含有结晶水的铝硅酸盐,是一种新型的高效选择性吸附剂,可用于分离 气体或液体。可由硅酸钠、偏铝酸钠和氢氧化钠以一定比例混合,脱水干燥即得分子筛成品。沸石类分子筛在各 种多相反应中还大量用作催化剂或催化剂载体。
铝硅酸盐
化学物质
01 简介
03 矿物 05 分布
目录
02 性质 04 应用领域
铝硅酸盐是一类无机物,分子式为xAl2O3·ySiO2。外观为无色晶体,氧化铝和氧化硅的比例不恒定。指硅 酸盐中的SiO4四面体的一部分由AlO4四面体取代组成,如正长石KAlSi3O8。也可写为K[(AlO2)(SiO2)3],表示 四分之一的含氧四面体被铝原子所占据,还有钙长石CaAl2SiO8或Ca[(AlO2)2(SiO2)2],其中一半是AlO4四面体, 另一半是SiO4四面体。
硼铝硅酸盐玻璃强度
硼铝硅酸盐玻璃强度硼铝硅酸盐玻璃是一种高性能的无机非晶材料,具有优异的物理、化学和光学性能。
其中,其强度是其最为突出的特点之一。
本文将从材料结构、制备工艺和应用领域三个方面,对硼铝硅酸盐玻璃的强度进行探讨。
一、材料结构硼铝硅酸盐玻璃的结构是由硼氧四面体、铝氧八面体和硅氧四面体构成的三元共混结构。
其中,硼氧四面体是硼铝硅酸盐玻璃结构中的基本单元,其具有三个氧原子和一个硼原子组成的四面体结构。
铝氧八面体是由八个氧原子和一个铝原子组成的八面体结构。
硅氧四面体是由四个氧原子和一个硅原子组成的四面体结构。
这三种基本单元通过共价键和离子键相互连接,形成了硼铝硅酸盐玻璃的三元共混结构。
二、制备工艺硼铝硅酸盐玻璃的制备工艺主要包括熔融法、溶胶-凝胶法和气相沉积法等。
其中,熔融法是最为常用的制备方法。
其制备过程是将硼酸、氧化铝和二氧化硅等原料按一定比例混合后,在高温下进行熔融,然后快速冷却得到无定形的硼铝硅酸盐玻璃。
溶胶-凝胶法是一种新型的制备方法,其制备过程是将硅酸乙酯、铝酸异丙酯和硼酸三丙酯等有机物质与水混合,形成溶胶,然后通过加热和干燥等步骤,得到硼铝硅酸盐玻璃。
气相沉积法是一种高温化学气相沉积技术,其制备过程是将硼、铝、硅等原料在高温下分解,然后通过气相沉积的方式,将原料沉积在基底上,形成硼铝硅酸盐玻璃。
三、应用领域硼铝硅酸盐玻璃的强度是其应用领域的重要指标之一。
其应用领域主要包括光学、电子、化学、医疗和建筑等领域。
在光学领域,硼铝硅酸盐玻璃被广泛应用于光学器件、激光器、光纤通信等领域。
在电子领域,硼铝硅酸盐玻璃被应用于显示器、太阳能电池、半导体器件等领域。
在化学领域,硼铝硅酸盐玻璃被应用于化学反应器、催化剂载体等领域。
在医疗领域,硼铝硅酸盐玻璃被应用于人工关节、牙科修复等领域。
在建筑领域,硼铝硅酸盐玻璃被应用于高层建筑的幕墙、隔断等领域。
综上所述,硼铝硅酸盐玻璃的强度是其最为突出的特点之一。
其材料结构、制备工艺和应用领域都对其强度产生了重要影响。
铝硅酸盐超薄电子玻璃
1铝硅酸盐超薄电子玻璃的定义及其特性铝硅酸盐超薄电子玻璃是指以铝硅酸盐玻璃成分体系为基础,厚度1.3 mm以下的平板玻璃,具有高强、耐磨、透明、平整等优异的性能,是目前国内外平板显示器盖板玻璃的主要材料,也可用于其他电子领域。
目前市场在用的铝硅酸盐超薄电子玻璃主要有三种类型,即高铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐微晶玻璃,铝硅酸盐系列玻璃凭借其良好的综合性能和突出的化学强化特性,在显示盖板保护玻璃中获得广泛应用。
尽管如此,人们还是在研发更好力学性能的新一代玻璃,将锂铝硅微晶玻璃作为新的研究对象代替锂铝硅玻璃。
微晶玻璃力学性能优势来源于其遭遇外力破坏时呈现的三重阻力效应:玻璃本征强度+晶格阻挡+化学增强。
微晶玻璃具有更好的裂纹压制层,阻止裂纹扩展。
高铝硅玻璃单侧的“裂纹压制层”仅为玻璃厚度的5%左右,而微晶玻璃单侧的“裂纹压制层”高达玻璃厚度的25%左右。
图1为晶体阻碍裂纹扩展的示意图,也显示了晶体对裂纹扩展的阻碍。
图1 晶体阻碍裂纹扩展的示意图2高铝硅酸盐及锂铝硅酸盐玻璃生产工艺浮法和溢流法是生产高铝和锂铝硅酸盐超薄电子玻璃主流的工艺方法。
总体上两种工艺的对比见表1。
表1 盖板玻璃基板制备工艺对比3微晶玻璃目前锂铝硅酸盐微晶玻璃有两种生产工艺,一是采用光学玻璃的生产方法:熔化+浇筑+切片+研磨+抛光;二是采用压延或者流孔下拉+压延组合方法。
同时,国内外也在研究采用浮法工艺生产锂铝硅酸盐微晶玻璃。
3.1 浇筑法与压延法生产微晶玻璃的工艺对比光学玻璃通常采用浇筑法生产,小批量也可采用不连续熔化浇筑,每一炉最大可到几吨,最小可到几克;有一定产量规模的一般采用连续熔化浇筑,日熔化量最小数百公斤,最大一般不超过20吨。
在继承和借鉴光学玻璃工艺基础上,锂铝硅微晶超薄电子玻璃也可使用间歇或连续熔化浇筑法生产,日熔化量一般不超过3吨。
玻璃熔化后浇筑成厚度约30 mm的玻璃砖,再经过晶化处理得到微晶玻璃砖,在整形后用线切割工艺将玻璃砖切割成玻璃片,再将玻璃片研磨抛光得到满足厚度和表面质量要求的玻璃片,最后经过CNC加工后就可以包装出货。
浅谈超薄玻璃的发展与应用问题及措施
浅谈超薄玻璃的发展与应用问题及措施面对我国经济发展的新形势,工业的不断发展与进步对原材料的需求不断地增长,所以,我国要不断地加强对原材料的生产和制造。
我国玻璃工业的不断发展和壮大在很大程度上是得益于我国国民经济的快速稳定发展和人民生活水平的不断提高,还有就是我国政策、法规的不断推动,为其发展营造了良好的环境。
这几年我国对超薄玻璃的需求量不断地增长,在其发展和应用过程中也逐渐的出现了一系列的问题,本文对这些问题做了相关的探讨,并且还根据具体的实际情况提出了相关的建议和意见,希望可以为我国玻璃工业的发展开辟更加广阔的道路。
1.新形势下我国对玻璃工业发展的新要求随着我国改革开放的不断推进,我国的经济得到了快速的发展,人民生活水平不断地提高,从而也促使了我国玻璃工业迅速发展和壮大。
时代在发展,社会在进步,对于玻璃工业的发展要求也在不断地提高。
并且,现如今我国工业发展过程中对玻璃的要求有所转变,人民为了更好的改善自己的生活水平,追求更高的生活质量,在对家用装修材料的需求也发生了转变,总之,我国对超薄玻璃的需求越来越大。
2.我国玻璃工业发展的现状虽然这些年我国的玻璃工业得到了迅速的发展,但是,在其快速发展的同时也存在这很多问题。
首先,我国玻璃工业的发展存在着很大的盲目性。
这主要是因为我国的玻璃企业在发展的过程中对于市场的分析不够清楚,不能够正确的把握市场的方向,没有摸清楚消费者的喜好与倾向,从而导致了许多玻璃制造业大规模的盲目生产,没有具体的方向性,也没有企业自身的看法和主见。
其次,我国玻璃工业生产不集中,不利于工业资源的有效利用。
我国有很多小规模的玻璃工业生产企业,这些企业在玻璃生产上各有各的优势,但他们的发展各行其道,没有加强企业与企业之间的合作,所以没有实现企业之间合作,也没有实现大规模的生产。
最后,我国玻璃制造企业的创新能力不强,技术较为落后。
由于我国玻璃制造企业的创新能力不够强大,所以,这些玻璃生产企业发展受到了很大的限制。
超薄玻璃的发展与应用
超薄玻璃的发展与应用摘要:随着我国社会主义市场经济的高速发展,社会对于玻璃制品的实际需求也在不断的提升,为此相关的制造生产人员对于玻璃本身的性能、实际的要求也在不断提升,为此我国现阶段越来越注重性能的优化,关注超薄玻璃的制造构建也有了新的诉求。
玻璃工艺的市场生产与当前的工业化发展进程有着密切的联系,玻璃制品作为现阶段我国社会主义市场经济发展下一种必要的原材料制品,他的供需对于市场环境的波动也有着较为直接的冲击和影响。
但是因为超波玻璃的实际发展仍旧存在较多的问题,为此就需要相关的研究人员加快发展管理推动市场应用,从而更好的推动社会经济的稳定发展。
关键词:超薄玻璃;发展;应用面对当前我国经济的高速发展,工业化的发展以及原材料的实际需求逐渐的增长优化,为此我国在当前的市场环境下不断地加快原材料的构建优化和生产制造。
我国的玻璃工业的稳定发展以及全面的推动,能够加快我国经济的稳定发展,促进社会生活质量的不断提升,这本身就是因为我国社会经济以及法规内容不断的推动创新,为后期的发展有着更好的发展环境。
但是因为近年来我国超薄玻璃的实际需求不断的增长优化,在实际的发展中也存在着较多的问题。
为此本文对实际的应用提出了相关的建议,以求全面促进我国超薄玻璃产业的稳定发展。
一、我国对于超薄玻璃工业发展基础要求与现状随着现阶段我国社会主义市场经济的高速发展,综合国力的提升推动了人民生活水平的不断提升,也有效促进了我国现阶段玻璃工业的稳定发展和全面转型。
在时代的发展背景下,我国对于玻璃工业的实际发展的基础要求也有了新的要求。
另外当前社会发展中,因为工业化发展要求的提升,对于玻璃制品的实际诉求也有了一定转变,群众为了优化自身的生活水平,寻求更高的社会发展工作质量,对于当前的超薄玻璃的实际需求也有了较大的转变。
虽然现阶段我国的玻璃工业逐渐的得到了高效的发展,但是在实际发展管理基础上也面临着较多的问题。
首先我国玻璃工业本身的发展盲目性较高。
我国超薄玻璃发展历程浅析
我国超薄玻璃发展历程浅析刘志海1 超薄玻璃定义及分类1.1 超薄玻璃定义目前,业内对超薄玻璃的定义(特指厚度范围)虽有大致的认同,但具体操作或应用中则显得较为模糊,所以给定超薄玻璃厚度范围很有必要。
最早给出超薄玻璃厚度的标准文件应该是国家标准GB/T 20314—2006《液晶显示器用薄浮法玻璃》,在其“分类”中,规定厚度为1.30mm、1.10mm、0.85mm、0.70mm、0.55mm。
该标准超薄玻璃厚度定义为等于和小于1.3mm的玻璃。
在2017年修订的GB/T 20314—2017《液晶显示器用薄浮法玻璃》中,其“范围”修订为,本标准适用于厚度不大于1.0mm的TN、STN型液晶显示用钠钙硅薄浮法玻璃。
即:超薄玻璃为厚度不大于1.0mm的玻璃。
《产业结构调整指导目录(2011年本)》的“鼓励类”中,“电子工业用超薄(1.3mm以下)……等特殊浮法玻璃生产线”。
2013年修正本保留这一定义。
即:超薄玻璃为厚度1.3mm以下的玻璃。
国家标准GB∕T 31958—2015《薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃》,回避厚度。
仅规定了厚度偏差和厚薄差:“基板玻璃的厚度偏差应小于或等于标称值的10%;厚薄差应小于或等于0.015mm”。
GB/T 34171—2017《薄与超薄玻璃弯曲性能实验方法 三点弯曲法》的“术语和定义”中薄玻璃的定义:“厚度大于或等于1.1mm且小于3mm的玻璃”;超薄玻璃的定义:“厚度小于1.1mm的玻璃”。
该标准不仅给出了超薄玻璃的厚度定义,同时也给出了薄玻璃的厚度定义。
GB/T 37788—2019《超薄玻璃弹性模量实验方法》的“范围”是,“本标准适用于厚度0.1~1.1mm的玻璃的弹性模量测试。
”该标准超薄玻璃厚度定义为0.1~1.1mm的玻璃。
综上,笔者认为,就当前技术及市场而言,其定义应为厚度等于或小于1.1mm,且大于0.1mm的玻璃为超薄玻璃;厚度大于1.1mm且小于3mm的玻璃为薄玻璃;厚度等于或小于0.1mm的玻璃为柔性玻璃,如表1所示。
浅谈硼硅酸盐玻璃的应用现状和发展趋势
浅谈硼硅酸盐玻璃的应用现状和发展趋势硼硅酸盐玻璃是一种特殊的玻璃材料,具有低热膨胀系数、低热导率、优良的电绝缘性能等特点,因此在许多领域有着广泛的应用。
本文将从应用现状、发展趋势两个方面进行浅谈。
首先,从应用现状来看,硼硅酸盐玻璃已经在许多领域得到了应用。
首先是光学领域,硼硅酸盐玻璃具有优异的光学性能,透光性高,因此被广泛应用于光学仪器、显示器、激光器等高精度光学器件的制造。
其次是电子领域,硼硅酸盐玻璃具有良好的电绝缘性能,因此可以用于电子元件的封装,如集成电路封装、电容器封装等。
此外,硼硅酸盐玻璃还广泛用于化学工业中的反应器、储罐等容器的制造,以及高温热处理器件的制造等。
其次,从发展趋势来看,硼硅酸盐玻璃的应用前景非常广阔。
首先,随着技术的发展,对高精密、高可靠性器件的需求越来越大,硼硅酸盐玻璃作为一种优质材料,在光学和电子领域的应用将会进一步扩大。
其次,随着人们对绿色、环保材料要求的提高,硼硅酸盐玻璃的优点越来越受到关注。
相比传统的玻璃材料,硼硅酸盐玻璃具有更低的能耗、更高的回收率,因此对于环保节能型设备和产品的制造来说,硼硅酸盐玻璃是一个很好的选择。
再次,硼硅酸盐玻璃在医学和生物领域的应用也有很大的潜力。
硼硅酸盐玻璃具有优异的生物相容性,可以用于人工关节、骨修复等医疗器械的制造。
此外,硼硅酸盐玻璃还可以用于制造生物芯片、生物传感器等生物技术产品。
最后,随着人们对节能减排的要求日益提高,硼硅酸盐玻璃在建筑领域的应用也具有很大的潜力。
硼硅酸盐玻璃具有较低的热导率和热膨胀系数,可以有效地提高建筑物的节能性能,因此在建筑玻璃、太阳能电池板等领域的应用前景非常广阔。
综上所述,硼硅酸盐玻璃作为一种特殊的玻璃材料,在光学、电子、化工、医学、生物和建筑等多个领域具有广泛的应用。
随着技术的不断发展,硼硅酸盐玻璃的应用前景将进一步扩大。
希望通过加强对硼硅酸盐玻璃材料的研发和应用,推动相关行业的发展,并为推动社会经济的可持续发展做出贡献。
建筑历史知识:玻璃材料的应用和发展
建筑历史知识:玻璃材料的应用和发展玻璃是一种广泛应用于建筑领域的材料,它的应用和发展历史悠久,经历了漫长的发展过程。
本文将从玻璃材料的起源和早期应用开始,详细介绍玻璃在建筑领域的应用和发展历程,包括玻璃的制作工艺、技术突破和创新以及未来的发展趋势。
1.玻璃的起源和早期应用玻璃的起源可以追溯到公元前3500年的古埃及,当时人们发现一种由沙子烧制而成的透明物质,这便是最初的玻璃。
古埃及人将这种材料用于装饰品和珠宝首饰上,由于制作工艺粗糙,玻璃制品的品质并不高。
随着时间的推移,古代文明如古希腊、罗马和古印度等也开始掌握玻璃制作技术,玻璃制品逐渐普及。
在建筑领域,早期的玻璃主要用于制作窗户,将透明的玻璃安装在窗框中,可以起到采光和通风的作用。
最早的玻璃窗户可以追溯到公元1世纪的罗马帝国,古罗马人使用玻璃制作小块的窗户,安装在建筑物的墙壁上。
这种玻璃窗户不仅改善了建筑内部的采光条件,还起到了隔离风雨和灰尘的作用。
2.玻璃制作工艺和技术突破随着人们对玻璃材料的需求不断增加,玻璃制作工艺也得到了不断改进和创新。
在中世纪的欧洲,意大利威尼斯成为了当时欧洲最重要的玻璃制作中心,威尼斯玻璃工匠们开发出了更先进的玻璃制作工艺,包括吹制、压延和钻孔等技术。
这些技术突破使得玻璃制品的品质大幅提升,玻璃窗户成为了中世纪欧洲建筑中不可或缺的装饰元素。
在19世纪工业革命的推动下,玻璃制作工艺经历了新一轮的革新。
发明者詹姆斯·海斯利特(James Hartley)开发出了机械工业玻璃制造法,这种方法大大提高了玻璃的生产效率和品质。
玻璃制品开始被大规模用于建筑领域,不仅应用于窗户,还用于建筑的幕墙和屋顶等部分。
3.玻璃在现代建筑中的应用随着科学技术的发展和工业化水平的提高,玻璃在建筑领域的应用范围不断扩大,包括幕墙、天窗、隔断、楼梯等。
其中,幕墙是玻璃在现代建筑中最为突出的应用之一。
玻璃幕墙是指以玻璃为主要材料构成的建筑外墙,其出现极大地改变了传统建筑外墙的形式和性能。
硅酸盐玻璃用途
硅酸盐玻璃用途硅酸盐玻璃是一种广泛应用于建筑、家居、工业、医疗等领域的材料。
它具有优良的物理、化学性质,因此被广泛应用于各个领域。
下面将从建筑、家居、工业、医疗四个方面来介绍硅酸盐玻璃的用途。
一、建筑领域硅酸盐玻璃在建筑领域中的应用非常广泛。
它可以用于制作窗户、门、墙壁、地板等建筑材料。
硅酸盐玻璃的透明度高,可以让阳光透过窗户照进室内,使室内更加明亮。
同时,硅酸盐玻璃还具有隔音、隔热、防火等优良性能,可以提高建筑的安全性和舒适性。
二、家居领域硅酸盐玻璃在家居领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作餐具、花瓶、酒杯、灯具等家居用品。
硅酸盐玻璃的质地坚硬,不易磨损,可以保证家居用品的使用寿命。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以保证家居用品的安全性和卫生性。
三、工业领域硅酸盐玻璃在工业领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作化学仪器、光学仪器、电子仪器等工业设备。
硅酸盐玻璃具有优良的光学性能,可以用于制作光学仪器,如显微镜、望远镜等。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以用于制作化学仪器、电子仪器等。
四、医疗领域硅酸盐玻璃在医疗领域中的应用也非常广泛。
它可以用于制作人工关节、牙科修复材料、医用仪器等医疗器械。
硅酸盐玻璃具有生物相容性好、不易引起过敏等优良性能,可以用于制作人工关节、牙科修复材料等。
同时,硅酸盐玻璃还具有耐高温、耐腐蚀等性能,可以用于制作医用仪器。
总之,硅酸盐玻璃是一种非常优良的材料,具有广泛的应用前景。
它在建筑、家居、工业、医疗等领域中都有着重要的应用价值。
硅酸盐材料有哪些
硅酸盐材料有哪些硅酸盐材料是一类广泛应用于建筑、陶瓷、玻璃、电子、化工等领域的重要材料,其种类繁多,具有多种不同的性能和用途。
在建筑材料领域,硅酸盐材料被广泛应用于水泥、混凝土、陶瓷砖、玻璃等产品的生产中。
在电子领域,硅酸盐材料被用于制造电子陶瓷、压敏电阻、介质材料等。
本文将介绍硅酸盐材料的种类及其主要应用领域。
一、硅酸盐陶瓷材料。
硅酸盐陶瓷材料是一类以硅酸盐为主要原料,通过成型、烧结等工艺制成的陶瓷材料。
硅酸盐陶瓷材料具有优良的耐高温、耐腐蚀、绝缘等性能,广泛应用于电子、化工、冶金等领域。
常见的硅酸盐陶瓷材料包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、硅酸铝陶瓷等。
二、硅酸盐玻璃材料。
硅酸盐玻璃是以石英砂、石灰石、碳酸钠为主要原料,经过高温熔融制成的一种无机非金属材料。
硅酸盐玻璃具有优良的透明性、化学稳定性和加工性能,被广泛应用于建筑、家居、包装、光学等领域。
常见的硅酸盐玻璃产品包括平板玻璃、中空玻璃、光纤等。
三、硅酸盐水泥材料。
硅酸盐水泥是一种以石灰石、粘土为主要原料,经过研磨、混合、煅烧等工艺制成的水泥材料。
硅酸盐水泥具有较高的早强和耐久性,被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。
常见的硅酸盐水泥产品包括普通硅酸盐水泥、耐火硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
四、硅酸盐陶瓷瓷砖材料。
硅酸盐陶瓷瓷砖是一种以粘土、石英砂等为主要原料,经过成型、干燥、烧结等工艺制成的建筑装饰材料。
硅酸盐陶瓷瓷砖具有优良的耐磨、抗压、防滑等性能,被广泛应用于室内外墙地面装饰。
常见的硅酸盐陶瓷瓷砖产品包括釉面瓷砖、抛光砖、仿古砖等。
五、硅酸盐耐火材料。
硅酸盐耐火材料是一类以硅酸盐为主要原料,通过高温烧结制成的耐高温材料。
硅酸盐耐火材料具有优良的耐火、抗渣、抗热震等性能,被广泛应用于冶金、玻璃、建材等行业。
常见的硅酸盐耐火材料包括硅酸铝耐火砖、硅酸铬耐火砖、硅酸铁耐火砖等。
总结,硅酸盐材料种类繁多,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,硅酸盐材料的性能和品种将会不断得到提升和丰富,为各个领域的发展提供更加优质的材料支持。
超薄铝硅酸盐玻璃生产关键技术探讨
玻 璃 与 搪 瓷
GL S & EN9 N0 1
Fe 2 1 b. 0l
超 薄 铝 硅 酸 盐 玻 璃 生 产 关 键 技 术 探 讨
田英 良 , 程金树 张磊 梁新辉 孙诗兵 , , ,
L N G Xi — h i I n u .SUN h S i— bn ig
( . olg f trasS in ea d E gn eig,W u a iest fT c n lg 1 C l eo eil ce c n n ie r e Ma n h n Unvri o e h ooy,W u a 3 0 0, ia y h n4 0 7 Chn ;
2 C l g f ae a c n ea d E gn ei , e igU ie i f e h ooy B i n 0 1 4 C ia . o e eo M t il S i c n n ie r g B i n nvr t o T c n lg , e ig1 0 2 , hn ) l r s e n j sy j
电脑 ( MP ) 电子 产 品 , U C等 特别 是具 有触 摸屏 幕 和手 写功 能 的显 示产 品优 选保 护 盖板 材 料 , 能有 效提 高 显示
效 果和 延长使 用 寿命 。
随着 美 国苹果 公 司推 出 ihn 手 机和 ia 板 电脑 , 大地 促 进 了触 摸 屏 的市 场 化 进程 , P oe P d平 极 由于 触摸 屏 技 术 广 泛 应 用 于轻 薄 化 电子 显 示 产 品 , 因此 触 摸 屏表 面保 护 玻 璃 的厚 度 要 求 小 于 l m, 求 厚 度差 小 于 m 要 3 m, 整度要 求 波纹 度小 于 0 1 u/2 m, 玻璃 材料 属于 一种 高精 度超 薄产 品 。 0I 平 x . 5p m 0m 该 高碱 铝硅 酸盐 玻璃 是一 种新 型玻璃 材料 , 全球几 家著 名公 司正 处于 产 品研 究 与开发 阶段 , 需要 不断地 积
四川省提名2018年国家科学技术奖励项目公示
四川省提名2018年国家科学技术奖励项目公示科技进步奖序号12项目名称:高强超薄浮法铝硅酸盐屏幕保护玻璃规模化生产成套技术与应用开发提名意见高强超薄铝硅酸盐屏幕保护玻璃是电子信息显示产业所需的关键基础材料,其研发过程需要多学科、多领域的高度复合集成,工艺技术复杂,生产难度极大,长期被国外公司垄断。
该项目成功开发高强铝硅酸盐屏幕保护玻璃化学组成及配方、复合澄清剂、双热点熔化工艺及脉冲式水蒸汽浅层鼓泡技术、类等比拉薄成形技术、锡槽内玻璃带稳定控制技术、保护气体“透析技术”和锡污染控制等核心技术,形成了具有完全自主知识产权的高强超薄铝硅酸盐屏幕保护玻璃工业化制备核心技术及成套装备,在我国率先建成首条高强超薄铝硅酸盐屏幕保护玻璃生产线,稳定量产厚度0.3mm~1.1mm全系列产品,填补了我国高端触控屏保护玻璃的空白。
项目的实施,成功实现国产化,打破了国外技术封锁与市场垄断,对推动我国玻璃行业结构调整、转型升级和技术进步具有重大意义,为国家电子信息产业安全做出了重要贡献。
产品已实现批量出口,该技术成果所生产的产品还推广应用到光热发电用高强热反射板和高速交通用高强透明玻璃材料等领域,项目经济效益和社会效益十分显著。
提名该项目为国家科技进步奖二等奖。
项目简介该项目属于无机非金属材料领域,涉及高强超薄铝硅酸盐玻璃制备成套技术及其在高端信息显示产品中的应用。
随着信息显示产业快速发展,电容式触控屏在轻薄电子显示产品中得到广泛应用,有效增大屏幕面积和信息内容,具有触控灵敏、操作便捷等优点。
电容式触控屏为屏幕保护玻璃(俗称盖板玻璃)带来巨大的市场机遇,同时也对屏幕保护玻璃提出了更高要求,除了满足轻薄化和高外观质量要求外,还应具有耐冲击、抗划伤的特性。
我国生产的超薄钠钙玻璃不能满足高端触控屏产品要求,且国外对我国实施严密技术封锁和市场垄断。
项目组敏锐地意识到碱铝硅酸盐屏幕保护玻璃在手机和平板电脑市场的发展前景。
结合我国显示产业链关键上游材料被国外长期垄断,企业利润被掠夺,严重地影响信息产业健康、可持续发展的现状,项目组在2007年11月正式启动了该项目的研发工作。
高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃及其应用[发明专利]
专利名称:高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃及其应用专利类型:发明专利
发明人:曹国喜,赵文明,贾伟,张广涛,陈安国,谷凡申请号:CN200710054522.X
申请日:20070607
公开号:CN101117270A
公开日:
20080206
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃,以下列原料按重量百分率制备而成:55-63.5SiO、8-10.5BO、15-21AlO、0-3.5MgO、4-10CaO、0-5SrO、1-5.5BaO、0.001-4YO、0-2.5LaO、0-0.5ZnO、0-0.3ZrO、0.005-0.08RO(R=Li,Na,K),具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基本无碱的优点,适合于平板显示器,尤其适合于制造TFT-LCD玻璃基板。
申请人:河南安彩高科股份有限公司,安彩液晶显示器件有限责任公司
地址:455000 河南省安阳市中州路南段河南安彩高科股份有限公司
国籍:CN
代理机构:郑州科维专利代理有限公司
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硅酸盐玻璃的风化
硅酸盐玻璃的风化一、本文概述1、硅酸盐玻璃的定义和性质硅酸盐玻璃,也被称为硅质玻璃,是一种由硅酸盐矿物为主要成分制成的无机非金属材料。
硅酸盐玻璃的定义广泛,涵盖了以硅酸盐为主要骨架的玻璃,如钠钙硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃等。
这些玻璃通过高温熔炼硅酸盐矿物(如石英砂、长石、石灰石等)制得,具有独特的物理和化学性质。
硅酸盐玻璃的主要性质包括高透明度、高折射率、高机械强度、良好的化学稳定性、低热膨胀系数以及良好的电绝缘性等。
这些性质使得硅酸盐玻璃在众多领域中得到广泛应用,如建筑、汽车、电子、光学、航空航天等。
然而,硅酸盐玻璃并非绝对稳定。
在自然环境中,硅酸盐玻璃可能会受到风化的影响,导致其结构和性能发生变化。
风化是硅酸盐玻璃在自然环境中逐渐破坏的过程,主要包括水解、溶蚀、侵蚀等作用。
这些作用可能导致硅酸盐玻璃表面出现微裂纹、光泽减退、机械强度下降等现象,进而影响其使用寿命和性能。
因此,了解硅酸盐玻璃的风化机制及其影响因素,对于提高硅酸盐玻璃的稳定性和耐久性具有重要意义。
这也是硅酸盐玻璃研究和应用的重要方向之一。
2、风化现象及其对硅酸盐玻璃的影响硅酸盐玻璃,作为一种广泛应用的材料,在自然环境中,尤其是户外环境中,长时间受到各种自然因素的影响,会产生所谓的“风化”现象。
风化,简而言之,是指材料在自然环境因素如温度、湿度、光照、雨水、氧气等的作用下,发生的物理和化学变化,导致材料性能逐渐退化的过程。
对于硅酸盐玻璃而言,风化现象的影响是显著的。
硅酸盐玻璃中的硅酸盐成分在水分和氧气的共同作用下,会发生水解反应,导致玻璃表面逐渐变得粗糙,透明度降低。
硅酸盐玻璃中的某些微量元素,如钠、钾等,在雨水的冲刷下,容易流失,导致玻璃的化学组成发生变化,进一步影响其物理性能。
长时间的紫外线照射也会使硅酸盐玻璃发生光化学反应,导致其表面出现裂纹、变色等现象。
风化现象对硅酸盐玻璃的影响不仅限于外观上的变化,更重要的是,它会影响到玻璃的使用性能。
铝硅酸盐热分解
铝硅酸盐热分解一、前言铝硅酸盐是一种常见的矿物,也是制备陶瓷和玻璃的重要原材料。
在高温条件下,铝硅酸盐会发生热分解反应,产生气体和固体产物。
本文将深入探讨铝硅酸盐的热分解反应机理、影响因素以及应用。
二、铝硅酸盐的化学组成和结构铝硅酸盐是由三个元素组成的化合物:铝(Al)、硅(Si)和氧(O)。
它们以化学式Al2SiO5表示,也称为二长岩石或角闪石。
铝硅酸盐晶体结构为三斜晶系,具有复杂的排列方式。
三、铝硅酸盐的热分解反应机理在高温条件下,铝硅酸盐会发生热分解反应,产生气体和固体产物。
其反应机理如下:2Al2SiO5 → 3SiO2 + 2Al2O3 + 5O2↑该反应是一个放热反应,需要提供足够的能量才能启动。
当温度升高到一定程度时,铝硅酸盐开始发生热分解反应,放出大量的氧气。
这些氧气可以与其他物质反应,产生火焰和爆炸。
四、影响铝硅酸盐热分解反应的因素铝硅酸盐的热分解反应受到多种因素的影响,包括温度、压力、粒度等。
以下是具体的影响因素:1.温度温度是最主要的影响因素之一。
当温度升高到一定程度时,铝硅酸盐开始发生热分解反应。
在不同温度下,反应速率和产物种类会有所不同。
2.压力压力也会对铝硅酸盐热分解反应产生影响。
当压力较大时,反应速率会加快。
3.粒度铝硅酸盐颗粒的大小也会对反应速率产生影响。
颗粒越小,表面积越大,反应速率就越快。
五、铝硅酸盐热分解反应的应用1.制备陶瓷和玻璃铝硅酸盐是制备陶瓷和玻璃的重要原材料。
在高温条件下,铝硅酸盐发生热分解反应,产生气体和固体产物。
这些固体产物可以用于制备陶瓷和玻璃。
2.工业生产铝硅酸盐的热分解反应在工业生产中也有广泛的应用。
例如,在钢铁冶炼过程中,需要使用大量的氧气。
这些氧气可以通过铝硅酸盐的热分解反应来获得。
3.环境保护铝硅酸盐的热分解反应还可以用于环境保护。
例如,在垃圾焚烧过程中,可以使用铝硅酸盐来吸收废气中的二氧化硫等有害物质。
六、结论综上所述,铝硅酸盐是一种常见的矿物,具有复杂的晶体结构。
铝硅酸盐玻璃参数
铝硅酸盐玻璃参数介绍如下:
铝硅酸盐玻璃是一种以二氧化硅和氧化铝为主要成分的玻璃,其中氧化铝含量可达20%以上。
它具有较好的化学稳定性、电绝缘性、机械强度,较低的热膨胀系数,但高温黏度大,相应地熔制温度也高。
此外,铝硅酸盐玻璃具有较低的膨胀系数和较好的耐水性,其膨胀系数低(30~60)×10℃和适宜的耐水性与玻璃熔体的粘度急剧增大有关,使其适宜于用喷射形成玻璃纤维。
铝硅酸盐玻璃的软化点非常高,约900℃。
其高温黏度大,熔制温度高,且在高温下随温度降低玻璃熔体的黏度急剧增大。
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超薄铝硅酸盐玻璃发展及应用作者:刘红刚平文亮龚锋杰王明忠周翔磊来源:《科技创新导报》2017年第21期摘要:铝硅酸盐玻璃是一种可化学强化的高强度玻璃基材,广泛应用于各种消费电子领域,尤其是作为触摸屏保护玻璃。
随着电子产品设计的轻薄化以及OLED柔性触摸屏技术的逐渐成熟,市场上对超薄铝硅酸盐玻璃的需求量会呈现出井喷式的增长。
南玻集团基于自身多年的浮法玻璃生产经验,于2016年成功生产出0.2~2.0mm厚度范围的超薄铝硅酸盐玻璃。
关键词:铝硅酸盐玻璃浮法工艺超薄保护玻璃触摸屏中图分类号:TQ17 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)07(c)-0063-04Abstract:Alumino-silicate glass is a kind of being chemically toughened glass material with a high mechanical strength property,which is widely used in all kinds of consumer electronics,especially used as the protected glass of touch screen.As the lightweight design of electronic device being and the OLED touch screen maturing gradually,the market demand for ultra-thin alumino-silicate glass can present a spurt of growth. Based on our own years of experience in float glass,CSG company had successfully produced a range of 0.2~2.0mm thickness ultra-thin alumino-silicate glass in 2016.Key Words:Alumino-silicate glass; Float process; Ultra-thin; Cover glass; Touch screen铝硅酸盐玻璃以其高透过率、高强度、高硬度的物理特性在建筑、信息、航空等行业,尤其是触控显示行业得到迅猛发展[1]。
随着触摸屏电子产品的普及,人们对触摸屏盖板玻璃的要求越来越高,耐划伤、耐冲击、高透过率等性能已经成为触控屏行业的基本要求,玻璃的加工性能和钢化性能直接影响盖板玻璃的成本,在触控屏上下游产业链中也具有非常重要的意义[2-3]。
行业内通常将Al2O3含量大于8 wt%,R2O(主要为Na2O和K2O,也可以是Li2O)含量大于11 wt%的硅酸盐玻璃定义为高碱铝硅酸盐玻璃[4]。
在20世纪60年代,国际玻璃生产巨头美国康宁Corning公司和德国肖特SCHOTT公司就已经开发出来了高铝硅酸盐玻璃配方,但是直到2008年以后的智能机时代到来,随着以电容触控技术为代表的触控显示电子设备迅猛发展,铝硅酸盐可钢化玻璃才得到了充分的认识和应用,并迅速占领市场。
应用于触控屏保护玻璃的厚度基本在1.0mm以下,厚度差小于30μm,平整度要求波纹度小于0.15μm/20mm[5]。
由于盖板保护玻璃主要应用产品为手持式消费电子产品,为了达到耐划伤、高强度的性能要求,加工好的原片玻璃需经过化学强化的工序,化学强化的原理是将含有Na2O的玻璃在硝酸钾熔融盐中,K离子和玻璃中的Na离子进行交换,在玻璃表面形成一层压应力层来达到增加机械强度的目的[6]。
以手机与平板电脑为主要应用的触摸屏电子产品,除了须接受严苛的落球、整机跌落等测试项目,又须符合轻薄的设计概念,尤其是用于下一代OLED柔性显示面板的保护玻璃,尺寸厚度小于0.3mm,弯曲半径小于30mm是基本的性能要求,因此如何提高铝硅酸盐玻璃的技术生产水平,提供符合市场需求厚度和质量的玻璃基板是主要玻璃制造商目前急需解决的技术障碍。
南玻集团基于市场需求,依靠自身成熟的浮法玻璃制造工艺,于2016年完成0.3mm以下厚度的高铝硅酸盐玻璃的生产技术革新,目前能稳定提供0.2~2.0mm的高铝硅酸盐玻璃基板。
1 高铝硅酸盐玻璃目前的发展现状触摸屏及其他电子设备用可钢化玻璃目前主要分为高中低三级市场,以美国康宁、日本电气硝子为代表的中高端市场,以日本Asahi龙迹、国内熊猫和南玻高铝为代表的中低端市场,低端市场主要为旭硝子的AS2、南玻中铝(河北视窗)等。
1.1 高铝硅酸盐玻璃组分目前市场上常用的高铝硅酸盐玻璃成分的化学组成范围大致为(wt%):SiO2:55~65wt%,Al2O3:10~17wt%,B2O3:0~6wt%,R2O:11~18wt%,RO:1~8wt%。
SiO2、B2O3和A12O3决定了玻璃的机械强度和基本性能,R2O起到了助熔的作用,同时也为化学离子交换提供了基础,RO的主要成分为MgO,CaO的含量很少,这主要是因为CaO能够阻碍Na离子与K离子的顺利交换。
康宁、肖特、旭硝子、电气硝子、旭宏及南玻的高碱铝硅酸盐玻璃的化学成分如表1所示[4,7-9]。
1.2 高铝硅酸盐制造方法及产品厚度范围国内外各大玻璃制造商瞄准超薄铝硅酸盐玻璃市场,集中资金和技术研发适用于电子设备镜头保护玻璃、指纹识别保护玻璃、超薄感应芯片及OLED柔性显示面板保护玻璃等领域的0.3mm以下厚度的超薄玻璃生产方法。
目前各主流生产厂商的超薄玻璃生产方法和厚度如表2所示。
表2中的信息主要为各公司网站上公布的玻璃厚度信息,目前只有肖特、NEG能通过下拉法提供厚度低于0.1mm的玻璃,旭硝子可以通过微浮法制造0.1~0.3mm的超薄玻璃,国内厂家来看,拥有多年的浮法生产技术的南玻集团能稳定提供0.2~0.3mm的超薄玻璃,占据国内超薄玻璃生产的领先地位。
其他厂家要获得超薄玻璃,基本上是下游玻璃加工厂商通过化学减薄的方法得到,此类玻璃产品的腐蚀表面平整度和厚度均匀性不及自然空气抛光的玻璃,且由于化学腐蚀过程是个高污染高危险的工序,不符合环保规范,最终必将会被取代。
2 南玻超薄铝硅酸盐玻璃性能铝硅酸盐玻璃相比钠钙玻璃具有无与伦比的优势,强化后抗弯强度可超过普通钠钙玻璃的6倍以上,耐划伤性能也远远大于钠钙玻璃,是目前触控显示行业首选的盖板保护玻璃。
普通钠钙玻璃和南玻铝硅酸盐玻璃性能对比如表3所示[10-12]。
作为OLED柔性显示等电子应用设备的首选保护玻璃方案,铝硅酸盐玻璃一方面需要实现超薄化(厚度小于0.3mm);另一方面要在超薄玻璃基础上通过配方和生产工艺优化提高玻璃强度,同时结合化学钢化和镀膜等后处理方法实现增加机械强度的目的。
图1、图2是对不同厚度0.2mm、0.25mm和0.3mm的南玻铝硅酸盐玻璃进行的弯曲半径测试和落球测试结果。
图1、图2中的测试样品采用长宽比150mm/70mm的尺寸,CNC磨边后钢化,表面应力值CS在780MPa,应力层深度Dol在26μm。
落球标准为64g钢球,中心点3次,起始高度30cm,每次增加10cm,直到破碎为止,记录落球高度。
图1中明显可以看出在0.2~0.3mm厚度范围内的南玻铝硅酸盐玻璃,稳定落球高度在90cm,转换成冲击能量约为0.576J,随着厚度减少,由于玻璃受落球冲击产生的变形量扩大,使得落球高度增加至100~140cm。
但是随着厚度减少,不稳定性也明显增加,图1中可以看出0.3mm厚玻璃落球高度稳定在90cm,但是到了0.2mm厚玻璃时,落球高度就离散分布在100~140cm高度。
弯曲半径的测量采用靠模法,就是将玻璃弯曲贴靠在不同半径的圆柱体,弯曲超过半圆后不破裂时的圆柱体半径称为弯曲半径。
图2中测试了不同厚度南玻铝硅酸盐玻璃的弯曲半径,随着玻璃厚度从0.3mm减为0.2mm,弯曲半径从18mm降低到12mm,也就是说用其作为OLED等柔性显示面板的保护玻璃盖板时可实现弯曲半径为12~18mm的弯折而不破裂,这对未来智能电子设备的设计和生产具有重要意义。
3 超薄铝硅酸盐玻璃所面临的问题美国、日本、德国等国家的铝硅酸盐玻璃研究早于国内几十年,在玻璃配方和生产工艺方面都已经非常成熟,其产品已经广泛应用于各种电容式触摸屏和其他电子设备上。
国内相关研究和生产工艺开发起步较晚,产品质量还不够稳定,面对国外专利保护体系严密的溢流下拉法生产工艺,需要非常大的技术和资本投入去克服此领域的技术障碍,国内主要铝硅酸盐玻璃生产厂商仍为浮法玻璃生产工艺。
从高铝硅酸盐玻璃的国内研究现状来看,仍有以下几个方面的重要技术需要攻克。
(1)铝硅酸盐玻璃的组成设计优化及性能提升,国内外专利申请,突破国外技术专利垄断。
(2)铝硅酸盐玻璃的生产技术改进及优化,浮法和溢流法技术突破,对玻璃高温熔制、澄清、成型及后段检测分析改进。
(3)铝硅酸盐玻璃的化学强化过程中的基础理论和技术研究,包括离子扩散的热力学和动力学;铝硅酸盐玻璃化学强化前后的玻璃表面结构及性能之间的关系;化学强化过程中玻璃表面应力分布及衰减规律等。
(4)研发超薄铝硅酸盐玻璃生产技术和设备,制备出厚度低于0.2mm的超薄高强度铝硅酸盐玻璃基板,满足OLED等领域的市场需求。
4 总结与展望综上所述,目前国产超薄铝硅酸盐玻璃的发展已经取得了相当大的突破,以南玻高铝硅酸盐玻璃为例。
(1)南玻集团基于自身丰富的浮法工艺技术在2016年成功实现超薄铝硅酸盐玻璃0.2~2.0mm厚度玻璃基板的生产。
(2)南玻高铝硅酸盐玻璃钢化后可实现弯曲半径达到12mm的弯折水平,能满足OLED 柔性显示面板保护玻璃的基本需求。
(3)南玻高铝硅酸盐玻璃钢化后,64g钢球落球高度可高于90cm以上,及中心点3次可承受0.576J以上的冲击能量。
随着近两年国内铝硅酸盐玻璃制造企业的长足进步,已逐渐扩大国产触摸屏玻璃的市场份额,打破国外垄断,并实现了多项技术突破。
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