氧化铝在高端功能玻璃中的应用

发布时间 | 2022-03-18 10:30 分类 | 粉体应用技术 点击量 | 627
石英 氧化铝
导读:​谈到出门必备的东西,相信绝大多数人的第一反应都是手机。在信息化时代的今天,出门不带手机犹如“裸奔”。如今,随着电子产品的普及、科技的快速发展,人们对玻璃的要求越来越高。传统的钠钙硅...

谈到出门必备的东西,相信绝大多数人的第一反应都是手机。在信息化时代的今天,出门不带手机犹如“裸奔”。如今,随着电子产品的普及、科技的快速发展,人们对玻璃的要求越来越高。传统的钠钙硅玻璃由于硬度和机械性能不高、表面抗划伤性和抗冲击性不好等缺点不能被广泛应用。为了适应市场的需求,铝硅酸盐玻璃应运而生。

铝硅酸盐玻璃

铝硅酸盐玻璃

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、航空等行业得到迅速发展。高铝硅酸盐玻璃,高含量的Al2O3可以极大地改善玻璃的化学稳定性,提高玻璃的析晶温度,使玻璃的析晶倾向降低,硬度和机械强度得到提高,因此该玻璃具有优良的力学性能。

高铝硅酸盐玻璃的组成

高铝硅酸盐璃是一种高铝含量(Al2O36 wt.%)、高碱含量(R2O11 wt.%)的玻璃。其中,SiO2是高铝硅酸盐玻璃骨架的主要成分,含量一般在58%以上,可以降低其结晶倾向,提高其热稳定性、机械强度和化学稳定性;Al2O3是玻璃骨架的次要成分,含量一般在6%以上,可以大大提高玻璃的显微硬度,降低析晶倾向、提高拉伸弹性模量;碱金属(Li2O、Na2O、K2O)可以降低玻璃的熔融温度,含量一般在15~20%。碱土金属(MgO、CaO、BaO、SrO)也能够降低玻璃的熔融温度,防止玻璃结晶。


在高端功能玻璃中的应用

1.盖板玻璃

盖板玻璃是触摸屏行业的重要关键部件,主要应用于平板电脑、智能手机等各种平板显示终端。目前,盖板玻璃从料方研发经历了钠钙玻璃(Na2O + CaO + SiO2)、钠铝硅玻璃(Na2O + Al2O3 + SiO2)和锂铝硅玻璃(Li2O+Al2O3+SiO2)三个阶段,盖板玻璃性能不断提升,从耐划伤的普通钠钙玻璃逐渐向高韧性耐跌落的高铝盖板玻璃转化。

国外供应高铝盖板玻璃的有美国的康宁(CORNING)、日本的旭硝子(AGC)以及德国的肖特(SCHOTT),国内旭虹光电、彩虹集团、中国南方工业集团旗下的成都光明光电、中华映管、台玻集团、湖南邦盛凯博等也加入到此行列。据闻,旭虹光电推出的“王者熊猫”玻璃MN228,具备高柔韧、高抗弯强度、强抗划伤、高抗击等性能,实现了铝硅盐盖板玻璃的量产。并且凭借此产品,成为华为、小米、LG、VIVO、京东方等知名品牌的重要供应商之一。

盖板玻璃

2.液晶基板玻璃

由于新型液晶平板显示器产业蓬勃发展,液晶玻璃的需求与日俱增。液晶玻璃基板是一种表面极其平整的薄玻璃片,是液晶显示产业的关键基础材料之一,广应用于光电显示领域。它的性能随着显示技术的发展而变化,大尺寸、超薄化、柔性已经成为液晶玻璃基板产业发展的方向。

氧化铝作为液晶基板玻璃的原料之一,起到补网作用,增加玻璃稳定性,降低玻璃膨胀系数,降低玻璃密度,提高玻璃的应变点和弹性模量,增加玻璃的化学稳定性。2008年郑州天马新材研发出用于生产TFT-LCD液晶基板玻璃的专用特种氧化铝,实现该领域的国产化。

TFT-LCD超薄基板玻璃是高清液晶电视的电子基板,代表着目前玻璃制造领域的最高水平,被誉为玻璃领域“皇冠上的明珠”。东旭光电实现了液晶玻璃基板的国产化,该公司的TFT-LCD液晶玻璃基板产线覆盖G5、G6和G8.5代液晶玻璃基板产品。

国内首片0.3mm级液晶玻璃基板

国内首片0.3mm级液晶玻璃基板

3.光伏玻璃

光伏玻璃,亦称“光电玻璃”,是一种最新颖的建筑用高科技玻璃产品。光伏玻璃是一种将太阳能光伏组件压入,能够利用太阳辐射发电,并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。由玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线等组成。光伏玻璃对透射率、机械强度、抗腐蚀性具有极高的要求,机械强度影响光伏组件的寿命、透光率决定光伏组件的发电率。

光伏组件基本结构

光伏组件基本结构

氧化铝是光伏玻璃的原料之一,如江西彩虹光伏有限公司超薄高透光伏玻璃一期项目以石英砂、白云石、石灰石、纯碱、氧化铝、焦锑酸钠等为主要原料生产光伏玻璃。河南天马新材料股份有限公司生产的TM-AO氧化铝可专门用于光伏玻璃领域。

光伏玻璃主要分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃。南玻公司的光伏玻璃就是太阳能超白压延玻璃,具有高太阳能透过率、高机械强度、高平整度等优异特点,加上增透耐候镀膜液,可使光伏组件发电效率提升10%,重量减轻20%。

 

参考文献

1. 刘红刚平文亮龚锋杰等。超薄铝硅酸盐玻璃发展及应用(科技创新导报)

2. 樊晶仵小曦刘映宙等。5G时代触摸屏盖板玻璃技术展望(全国性建材科技期刊——《玻璃》 )


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