抛光对浮法超薄碱铝硅酸盐玻璃化学强化翘曲影响研究

将抛光气氛面(A)、抛光锡面(B)和原片(C)超薄浮法铝硅酸盐玻璃在相同化学强化条件(420℃/5h)下化学强化,分析比较化学强化指标(CS、DOL)、翘曲变形量(Wv)、气氛面与锡面的化学组成,发现A的气氛面Na_2O含量高于锡面,B和C的气氛面Na_2O含量均低于锡面;A气氛面CS大于锡面,B、C气氛面CS均小于锡面,A、C气氛面DOL均略大于锡面,B气氛面DOL略小于锡面,但是DOL相差很小;三种样品的翘曲值依次为BCA,且翘曲方向均为向空气面凸起。另外将未经处理的原片在相同条件下(420℃/4h)进行强化,然后分别抛光气氛面(D)和锡面(E),并分析比较化学强化指标(CS、DOL)、翘曲变形量(Wv)。发现D气氛面CS小于锡面,向气氛面凸起,且翘曲值大于未抛光的样品;E气氛面CS大于锡面,向锡面凸起,且翘曲值小于未抛光的样品。实验结果表明浮法超薄铝硅酸盐玻璃两面CS值差异是引起化学强化翘曲变形的一个重要原因。根据本研究结果,控制超薄浮法铝硅酸盐玻璃气氛面CS值大于锡面是减少化学强化翘曲变形值的有效手段。     

超薄高强屏幕保护玻璃发展综述

超薄高强屏幕保护玻璃是触控显示产品的重要保护材料,也是当前较为热门的玻璃品种。超薄屏幕保护玻璃经过多年技术开发和产品迭代更新,已经发展成具有不同组分特点的碱铝硅酸盐系列产品。本文梳理了国内外屏幕保护玻璃产品发展及其迭代历程,总结了不同类型的碱铝硅玻璃产品化学组成特点,分析了不同产品对应的化学强化工艺技术,重点论述了国内外屏幕保护材料用高强透明微晶玻璃的研究现状,同时展望了微晶玻璃未来发展方向,为今后屏幕保护玻璃研发提供借鉴与参考。     

高碱铝硅酸盐玻璃的研究综述

高碱铝硅酸盐玻璃是一种含铝量高且含碱量也高、并适合于化学强化的高强度玻璃。综合概述了高碱铝硅酸盐玻璃的基本成分、关键生产技术及强化处理,并简单介绍了其应用领域。     

化学强化对浮法超薄碱铝硅酸盐玻璃翘曲影响研究

将未抛光玻璃原片(A)、抛光气氛面(B)、抛光锡面(C)和两面都抛光(D)4种浮法超薄低铝碱铝硅酸盐玻璃在相同化学强化条件(400℃,3.5h)进行化学强化处理,分析比较化学强化指标(CS、DoL)、翘曲变形量(Wv)、气氛面与锡面的化学组成,发现翘曲变形值较大的样品,"三明治"结构的化学强化玻璃上下两层的CS×DoL之乘积差异越大。化学强化玻璃上下两层CS×DoL之乘积不同,引起上下两层受到的作用力不均衡,导致化学强化玻璃翘曲变形。根据本研究结果,控制浮法超薄低铝碱铝硅酸盐玻璃上下两层CS×DoL之积的差异可以有效降低化学强化翘曲变形值。     

高铝硅酸盐玻璃的红外、拉曼光谱分析

实验室制备高铝硅酸盐玻璃,利用红外光谱、拉曼光谱对玻璃结构进行表征。结果表明样品玻璃的骨架主要由硅氧四面体[Si O4]连接而成。铝氧四面体[Al O4]也参与成网,与[Si O4]相连使断网变得完整。铝氧八面体[Al O6]与其他离子或基团处于网络空隙里,作为网络外体游离在网络之间。随着样品中Al2O3含量的增多,玻璃中桥氧的数目在增加,非桥氧的数目在减少。     

化学强化后玻璃应力松驰与再加热温度的对应关系

高铝玻璃通过化学强化后,获得一定的表面应力(CS)和应力层深度(DOL),当它被再次加热(或退火)时,其表面的应力会产生松驰现象,松驰程度与加热温度及玻璃本身的黏温特性有着对应关系;当加热温度达到玻璃自身的转变点(T_g)温度时,应力松驰达到极限,即玻璃表面应力被全部松驰,CS、DOL值回到零。     

超薄盖板玻璃二步法离子强化工艺研究进展

超薄盖板玻璃经二步法离子强化后具有高强度及优良的抗冲击性能,广泛应用于智能手机、平板电脑等触摸屏领域.阐述了二步法离子强化工艺的研究进展,对超薄盖板玻璃二步法离子强化的影响因素:玻璃组分、熔盐成分及交换时间和温度进行了分析,展望了超薄盖板玻璃二步法离子强化工艺发展趋势.     

高铝硅玻璃二次化学钢化增强工艺研究

研究超薄高铝硅酸盐玻璃经过两次钾钠混合熔盐的离子交换强化处理后表面压应力、显微维氏硬度、抗冲击强度以及离子交换深度的变化情况。实验结果表明,通过二次交换强化处理后,玻璃的表面压应力由83.4 MPa提升到925.3 MPa,显微维氏硬度由657.5提升到875.1,落球测试高度由18.3 cm提升到45.7 cm, K⁺的扩散深度也由一步离子交换的27μm提升到二步离子交换的44μm。     

碱金属和碱土金属铝硅酸盐微晶盖板玻璃的研究现状和发展趋势

移动通信的发展使人们对移动电子设备的需求大大增加,也给相应的盖板玻璃行业带来繁荣。各个玻璃厂商都基于传统铝硅酸盐玻璃推出了自己的优质产品,然而通过调整配方、改进化学钢化制度等传统方式来进一步提高玻璃性能正变得困难。近期通过晶化增强玻璃力学性能的透明微晶玻璃引起了行业的广泛关注。本文首先回顾已成熟的化学钢化工艺,并介绍其在高碱铝硅玻璃上的应用。随后介绍应用于盖板玻璃的透明铝硅酸盐微晶玻璃。最后,对传统钢化玻璃、新型透明微晶玻璃的研究以及未来的发展趋势进行总结。     

ZrO2对高碱铝硅酸盐玻璃热学性能的影响研究

在高碱铝硅酸盐玻璃中引入ZrO_2,考察了不同含量的ZrO_2对玻璃热学性能的影响,并从理论上分析了这种影响产生的原因,认为ZrO_2在玻璃网络中虽属网络外体离子,但它更多的起到了网络中间体的作用,能够显著提高玻璃的熔化温度、退火上下限温度和转变温度,降低玻璃的热膨胀系数。     

Coupling of diffusion and chemical stress: The case of ion exchange in glass

The chemical strengthening of glass results from an ion exchange process in which smaller alkali ions in a glass are replaced with larger alkali ions from a molten salt bath. This interdiffusion process leads to a buildup of chemical stress in the glass. However, traditional modeling of the ion exchange process has not fully accounted for interaction effects between mass diffusion and the chemical stress developed during the process. In this study, we develop the general theory of coupling between diffusion and stress, resulting in a single flux equation with a concentration- and stress-dependent interdiffusion coefficient. We apply the theory to the specific cases of chemically strengthened soda lime silicate and aluminosilicate glasses, demonstrating the impact of interaction terms on concentration profiles and interdiffusion coefficient. Following a phenomenological approach, this study demonstrates the effect of the interdiffusion on stress generation and vice versa to account for deviations from the simple expressions published hitherto in the literature.     

离子交换增强玻璃表面化学稳定性的研究

系统研究了化学钢化及盐溶液后处理对Na2O-CaO-SiO2玻璃表面化学稳定性的影响。详细考察了用熔融KNO3化学钢化的玻璃以及用适当盐溶液后处理的化学钢化玻璃,在受水侵蚀后R2O的沥滤量和失重以及受碱侵蚀后SiO2的溶出量和失重。结果表明,用熔融KNO3对玻璃进行钢化处理后,玻璃的耐水性和耐碱性均有明显下降。而将化学钢化的玻璃利用适当盐溶液处理后,可以改善钢化玻璃的化学稳定性,因而可以进一步提高化学钢化玻璃的使用性能和拓展其使用范围。     

超薄浮法玻璃离子强化后的翘曲问题

离子强化是增强玻璃机械力学性能的重要手段之一,对于超薄浮法玻璃而言,其经过离子强化后会出现翘曲的问题,限制了超薄浮法玻璃的应用和发展,通过分析超薄浮法玻璃离子强化后的翘曲问题的影响因素,总结了超薄浮法玻璃离子强化后的翘曲问题的研究现状。     

P2O5含量对铝硅酸盐玻璃离子交换性能的影响

通过对玻璃进行了离子交换实验,研究P2O5含量变化对铝硅酸盐玻璃离子交换性能的影响.利用显微硬度仪、表面应力仪、微区X射线荧光光谱仪和场发射扫描电子显微镜线扫分别表征了离子交换玻璃的硬度、表面应力、元素含量变化和离子交换深度等性能.结果表明:离子交换后玻璃表面的K+含量明显增加,Na+含量降低,玻璃表面发生了明显的离子交换.此外,随着P2O5含量的增加,离子交换后的玻璃的硬度、表面应力和离子交换层深度逐渐增加.实验结果证明P2O5的引入能有效促进铝硅酸盐玻璃离子交换.     

Molecular dynamics study of correlations between IR peak position and bond parameters of silica and silicate glasses: Effects of temperature and stress

In the IR spectra of the silica and silicate glasses, the shifts of the maximum intensity position of the ν_{Si–O–Si,as} band upon heating or applying mechanical stress could be attributed to changes in the distribution of bond parameters such as bond length and bond angle. Upon heating, isotropic expansion occurs and the density changes; upon applying mechanical stress, anisotropic strain is induced and a significant change in the Si–O–Si bond angle is observed. From molecular dynamics simulations of a silica glass, we show that the peak position shift correlates better with the asymmetric change in the Si–O bond length distribution, rather than the Si–O–Si bridge angle, the O–Si–O tetrahedral angle, or the density change. This new finding provides an insight into how and why the ν_{Si–O–Si,as} IR peak of soda lime silica (SLS) glass shifts upon chemical strengthening via ion exchange and thermal tempering.     

玻璃表面化学增强技术

玻璃的理论强度很高,但由于原料组成、熔化、成形和退火等各工艺过程的影响,玻璃的实际强度比理论值要低很多。采用表面化学增强技术,能够降低玻璃的表面缺陷,提升玻璃的力学强度、表面硬度、耐划伤等性能。玻璃表面化学增强技术有离子交换法、表面化学抛光、脱碱增强法、表面涂层增强、表面微晶化增强技术等方法,通过对上述方法的研究和对比分析,每种方法都有各自相应的特点和应用范围,这些方法拓宽了玻璃表面化学增强技术的研究和发展。     

The effect of alkali metal oxide on the properties of borosilicate fireproof glass: Structure,thermal properties,viscosity, chemical stability

The purpose of the current work was to research the effect of alkali metal oxide on the structure, thermal properties, viscosity and chemical stability in the glass system (R₂O–CaO–B₂O₃–SiO₂) systematically. Because the glass would emulsify when Li₂O was added to the glass batch, this article did not discuss Li₂O. The results showed that when the amount of Na₂O was less than 4 mol.%, there was a higher interconnectivity of borate and silicate sub-networks in glass, as more mixed Si–O–B bonds were present in glass. The glass samples exhibited excellent thermal properties and chemical stabilities. As the amount of Na₂O exceeded 4 mol.%, the interconnectivity of borate and silicate sub-networks was weakened. The thermal properties and chemical stabilities of the glass samples were reduced. The connectivity of the silicate sub-network was weakened slightly as the Na/K ratio varied, and the coefficient of thermal expansion (CTE) of the glass samples gradually increased, and the resistance to thermal shock (RTS) value gradually decreased. Moreover, the viscosity of the glass samples decreased with the ratio of Na/Si and Na/K increased.     

浅析玻璃化学钢化工艺相关专利技术的发展及应用

随着手机、平板电脑等电子产业的迅速发展,超薄玻璃的需求量越来越大,对超薄玻璃的力学性能的要求也越来越高。化学钢化是一种能够提高玻璃表面机械强度的方法,化学钢化专利技术成为玻璃制造企业的研究热点。分析了国内外创新主体在中国申请的相关专利技术,探讨了在我国化学钢化专利技术的发展情况以及改善化学钢化效果的相关工艺因素。     

Effect of Stress on Durability of Ion-Exchanged Surfaces

The leachability of ion-exchanged alkali alumino-silicate glasses in water and in acid was shown to be a function of the stress at the surface. Alkali aluminosilicate glasses formed by ion exchange under conditions resulting in surface compression were more durable than similar unstressed alkali aluminosilicate glasses melted from batch. Conditions which produced incomplete exchange at the surface, resulting in lower compressive surface stresses, led to a less durable glass surface. Where potassium from a salt bath was being exchanged for sodium in the glass, leachability was inversely proportional to the percent surface exchange.     

5.25英寸玻璃基片化学增强工艺研究

玻璃基片是制作光盘的重要元件.本文介绍了玻璃光盘基片的离子交换增强原理和方法,给出了钠钙硅玻璃离子交换增强处理结果和直径130mm增强玻璃光盘基片的技术性能.