柔性玻璃的化学强化及其力学性能研究

具有高弯曲强度的柔性玻璃是柔性电子显示的重要组成部分,但柔性玻璃本质是脆性材料,因此其力学性能仍然不能满足使用要求。化学强化是提高柔性玻璃弯曲半径、抗划伤性等力学性能的有效途径,本文采用一步化学强化法,将90μm超薄高铝柔性玻璃在纯硝酸钾熔盐中进行强化,研究离子交换工艺对样品表面应力、维氏硬度及弯曲半径的影响规律。结果表明：在380℃进行1 h的离子交换后,样品的表面压应力达834.1 MPa,应力层深度为15.91μm,此时玻璃具有最佳的弯曲性能和耐划伤性;经化学强化后,90μm柔性玻璃的最小弯曲半径可由(29.8±0.73) mm降低至(6.94±0.99) mm;随着继续升高交换温度和延长时间,柔性玻璃的力学性能会有所降低。     

超薄玻璃化学钢化的研究进展

随着IT和电子行业的迅猛发展,对厚度小于1mm的超薄玻璃的需求量迅速增大,被广泛运用于手机、DVD面板、平板显示器等。但是超薄化带来的力学强度的降低又极大地阻碍了其在实际生产中的应用。化学钢化能显著提高超薄玻璃的力学性能,因此开展超薄玻璃化学钢化的研究具有重要的理论和实际意义。本文介绍了近年来国内外对超薄玻璃进行化学钢化的各类研究的进展与成果,总结了化学钢化的原理和影响因素,并初步探讨了能实用于工业生产的离子交换方法。     

离子交换增强玻璃研究进展

多年来,人们一直在研究提高玻璃强度的途径,利用离子交换增强技术对普通平板玻璃进行增强处理后得到了非常好的增强效果。本文总结了离子交换的工艺方法,并介绍了国内外对玻璃进行离子交换增强的研究进展与成果。     

玻璃瓶罐的表面强化

所谓玻璃瓶罐表面强化,是采用改变和改善玻璃表面组成和状态的方法,使玻璃的化学稳定性、机械强度提高,赋予玻璃表面以某些特殊性能的过程。增强表面的方法有很多。一般通过两种主要途径：一是利用离子交换的物理化学增强方法,消除玻璃表面微裂纹。处理以后瓶子的爆破压力明显增强,但由于工序复杂、费用高,     

玻璃基板材料化学钢化试验研究

为了研究玻璃化学钢化的工艺和机理,采用低温型离子交换法对普通钠钙硅浮法玻璃进行了化学增强试验。利用X射线荧光光谱仪(XRF)测试了玻璃的表面成分,用维氏硬度仪测量了玻璃样品的维氏硬度。结果表明,钾离子与钠离子交换导致玻璃硬度显著增加,化学增强效果与反应温度及时间密切相关,随着温度升高与时间延长,钾离子浓度分数增加,钠离子浓度分数减小,离子交换对玻璃的增强效果在450℃和12 h出现极值。     

普通薄玻璃化学钢化

以普通钠钙硅浮法玻璃为原片,用低温型离子交换法进行试验,通过对试验样品的表面应力、应力层深度、显微硬度及抗折强度等数据的测试,研究普通浮法玻璃离子交换的工艺制度。     

氧化锆对锂铝硅酸盐玻璃化学强化性能的影响

采用熔融淬冷法制备了含不同摩尔分数Zr O₂的锂铝硅酸盐玻璃,通过两步化学强化法对玻璃样片进行了化学强化,研究了Zr O₂对玻璃的稳定性、硬度和化学强化效果的影响。结果表明:随着Zr O₂的摩尔分数从0增加至5%,玻璃化转变温度随之升高,玻璃稳定无析晶现象。引入适量的Zr O₂会促进Li⁺-Na⁺离子交换,提高应力层深度,表面压应力随着Zr O₂浓度的增加而增加,并在摩尔分数为4%时达到最大值,为1 055.6 MPa。中心张应力随着Zr O₂浓度的增加先增加后缓慢减小,表明该系列样品具有较好的抗冲击能力。Zr O₂的浓度变化对强化后玻璃的硬度影响较小,在引入Zr O₂后其抗裂性有所降低,但仍具有较好的抗裂能力。     

单步法二元离子交换对锂铝硅玻璃化学强化的影响

以深圳市东丽华科技有限公司的GK6玻璃作为锂铝硅玻璃素片,采用不同配比的NaNO3和KNO3高钾低钠盐浴进行单步法二元离子交换实现复合压应力,并与传统二步法离子交换进行对比.利用光波导应力仪和散射光应力仪、二次离子质谱仪、中心落球与四点弯曲,分析强化玻璃应力分布、钠-锂离子交换程度和机械强度.结果表明:单次离子交换样品具有较高CS,但是DOL_0偏小,机械强度较未强化样品有显著提高,但与二次离子交换样品仍有一倍左右的差距.     

化学强化玻璃的发展现状及研究展望

化学强化玻璃因其表面压应力层使玻璃的机械强度提高,被广泛用于电子产品显示屏领域。本文对钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、锂铝硅玻璃等的化学强化进行了综述,对进一步通过优化骨干网络结构来提高玻璃本征强度获得更高机械强度的玻璃做出了可行性探索。总结了目前化学强化玻璃面临的问题及发展方向,为相关科学研究和工业生产提供参考。     

5.25英雨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。     

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。     

影响化学钢化玻璃强度的因素

了解在化学钢化过程中影响玻璃强度的因素对提高化学钢化玻璃的性能非常重要。文章叙述了玻璃组成、盐浴成分、处理时间、处理温度对化学钢化玻璃强度的影响。     

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.     

碱铝硅酸盐玻璃化学强化关键影响因素概述

化学强化是一种玻璃机械强度增强方法,适用于异型、超薄、高碱、高膨胀玻璃增强,因新型超薄显示产品的屏幕保护玻璃发展需要,化学强化技术重新在碱铝硅酸盐玻璃品种掀起研究热潮。本文对化学强化本质及铝硅酸盐玻璃在屏幕保护玻璃应用进行了回顾,基于玻璃化学强化的高CS、DOL和低CT诉求,归纳总结了关键影响因素,第1,碱铝硅酸盐玻璃的成分及结构是基础,氧化铝有利玻璃网络孔隙增大创造交换通道,氧化钠或氧化锂是离子交换关键物质;第2,对于玻璃组成和结构设计,要求玻璃网络键合度R=O/Si或O/(Si+Al)满足2.15~2.40,碱金属氧化物质量分数大于13%且膨胀系数大于6×10^-6/℃;第3,在化学强化工艺方面,化学强化温度决定离子扩散系数,化学强化时间决定DOL,一步法仅能获得相对较大的CS,而DOL不很理想,只有两种离子参与交换的二步法才有利于CS和DOL同步提高。     

氯化钾质量对复分解法生产光波级硝酸钾化学强化玻璃的影响分析

玻璃化学强化过程中,KNO3熔盐的活性对离子交换反应起着关键的作用,高品质的光波级KNO3是玻璃强化的现实需要.氯化钾与硝酸铵复分解法生产光波级硝酸钾技术中,氯化钾质量对生产工艺及硝酸钾的品质有着重要的影响.根据文献资料,结合实验室研究与生产实践,从氯化钾的无机盐杂质含量、有机杂质、晶态以及粒度大小等方面,系统地探讨了氯化钾质量对复分解法生产光波级硝酸钾工艺及产品的影响,并提出了提高光波级硝酸钾品质的可行性方法.可为合理选择原料氯化钾应用于光波级硝酸钾生产提供一定的指导作用,对进一步提升硝酸钾品质及离子交换质量具有一定的理论和现实意义.     

玻璃化学强化用硝酸钾盐浴失活原因分析

用于手机屏幕及平板显示器等的化学强化薄玻璃的机械性能受诸多因素的影响,其中KNO3熔盐的活性对离子交换反应起着至关重要的作用.本文根据实践经验、结合文献记载,从硝酸钾的分解、污染及晶态等方面对玻璃化学强化用KNO3熔盐失活的原因进行了系统的分析,指出了KNO3失活对化学强化过程以及强化产品机械性能的影响.针对KNO3失活的原因,探讨了提高KNO3盐浴活性及防止KNO3失活的可行性方法.对延长熔盐使用寿命、提升化学强化质量具有重要的理论和实际意义,可为工业化生产提供一定的技术参考.     

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。     

锂铝硅玻璃的研究进展

与传统的钠钙硅玻璃和高铝玻璃相比,锂铝硅玻璃具有网络结构致密、弹性模量较高和适宜两步法化学钢化等特点,被视为第三代高强玻璃基板,可用作电子信息产品盖板、航空透明器件以及舰船、特种车辆的观察窗口等。目前,锂铝硅玻璃的研究主要涉及:(1)探究锂铝硅玻璃的“组成-结构-性能”本构关系,为设计优化高性能锂铝硅玻璃提供理论指导和性能预测;(2)改进现有溢流和浮法成型方法和装备,满足大尺寸、多厚度和高尺寸精度锂铝硅玻璃成型需要;(3)研究锂铝硅玻璃的两步法化学增强方法,解决表面压应力和应力层深度同步提升难题,显著提高玻璃强度、硬度和抗跌落性能。本文基于上述三个方面综述了锂铝硅玻璃的国内外研究进展。