超薄浮法玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种超薄浮法玻璃，其玻璃组成及重量百分比为：ＳｉＯ↓［２］７１．５－７２．５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．３－２．５％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］０．０４－０．９％，ＣａＯ６．０－８．２０％，ＭｇＯ４．３－５．０％，Ｋ↓［２］Ｏ０．５－１．５％，Ｎａ↓［２］Ｏ１１．０－１３．４％。本发明专利技术可以提高超薄玻璃的杨氏模量以改善玻璃残余应力的需要，同时可减少一般浮法生产玻璃时常出现的微气泡、波纹度和翘曲等缺陷，其生产出的玻璃质量稳定，优、一级品率极高。本发明专利技术正是依据各种组份的性能、作用和超薄玻璃的特殊要求而制定的，其与国外超薄玻璃相比：既考虑到高透过率、高弹性模量和硬度的要求，又兼顾到超薄玻璃的化学稳定性、光泽度，提高超薄玻璃的杨氏模量，以改善玻璃残余应力的需要。利用本发明专利技术还改善了超薄玻璃薄板易碎和易划伤的缺点。

Ultra thin float glass

The invention discloses an ultra-thin float glass, the glass composition and weight percentage: SiO: 2 71.572.5%, Al: 2 O: 3 1.32.5%, Fe: 2 O: 3 0.040.9%, CaO6.08.20%, MgO4.35.0%, K: 2 O0.51.5%, Na: 2 O11.013.4%. The invention can improve the young's modulus of ultra-thin glass glass to improve the residual stress, and can reduce the production of float glass in general often micro bubbles and waviness and warpage, the production of glass has stable quality, excellent, high rate of first grade product. The present invention is made according to the special requirements of performance, and various components of the ultra-thin glass, compared with the foreign ultra-thin glass: not only take into account the high rate, high elastic modulus and hardness requirements through both gloss, chemical stability, ultra-thin glass, improve the young's modulus of ultra-thin glass, in order to improve need a glass of residual stress. The invention also improves the defects that the ultrathin glass sheet is fragile and easy to scratch.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种超薄浮法玻璃，特别适合一种浮法成型的中铝、高镁、低钙的钠钙硅玻璃。
技术介绍
玻璃的基本结构主要由玻璃网络形成体、网络外体氧化物和中间体氧化物组成。1、玻璃网络形成体，如SiO2、B2O3、P2O5等能单独形成玻璃。2、网络外体氧化物(网络变性体)，如K2O、Na2O、CaO、MgO等不能形成玻璃，但能改变网络结构，从而使玻璃的性能发生改变。3、中间体氧化物，如AL2O3、TiO2等，其作用介于网络形成体和网络变性体之间，根据整体组份特点或者参与组成网络，或者在网络之外，从而影响玻璃的性质。玻璃组份直接影响到玻璃体的高温粘度，而高温粘度又直接影响到应变点、作业温度、反应产物的扩散以及随后的澄清、均化过程等，因此，玻璃组成是关系到所要生产的玻璃类型、玻璃性能、玻璃质量优劣的关键因素。玻璃组份有硅酸盐玻璃组份、硼酸盐玻璃组份和磷酸盐玻璃组份等。钠钙硅玻璃属于硅酸盐玻璃系列。由于钠钙硅玻璃原料资源广泛，价格低廉，钠钙硅玻璃具有化学稳定性高、硬度高等一系列优点而得到广泛的应用，是目前实用价值最大的一类玻璃。通常浮法玻璃生产中，大都采用钠钙硅玻璃组份。钠钙硅玻璃主要是以SiO2为主要网络形成体而形成的一类玻璃。组成钠钙硅玻璃的氧化物有碱金属氧化物Na2O、K2O，二价金属氧化物CaO和MgO，网络中间体氧化物AL2O3以及玻璃网络形成体SiO2。即有Na2O、K2O、CaO、MgO、AL2O3、SiO2组成了普通无色硅酸盐玻璃。一般浮法玻璃生产用的钠钙硅玻璃组成及重量百分比是SiO271.8-72.8％，Al2O30.2-1.8％，Fe2O30.08-0.2％，CaO 8.3-10.0％，MgO 3.5-4.0％，K2O 0-0.5％，Na2O 13.5-14.5％。超薄浮法玻璃指的是1.7毫米以下的玻璃产品，主要被应用于电子信息产业的玻璃基板材料，该领域生产工艺流程对于玻璃原片质量有着非常严格的要求。基板玻璃的点状缺陷、厚薄差和微观波纹度、翘曲会对其产品性能产生重大影响，因此玻璃原片质量好坏会直接影响产品的加工过程和最终使用性能。与一般厚度的高档建筑浮法玻璃实物质量相比，超薄玻璃产品用途的特殊性决定其产品质量性能无论是在宏观质量(厚度、厚薄差、翘曲、点状缺陷等)方面，还是在微观质量(表面微观波纹度)方面，都比一般厚度的高档建筑浮法玻璃要求更加严格、苛刻。电子工业用超薄浮法玻璃内在气泡和包裹体小到像素尺寸的25％，表面的划伤、疵点、粘锡等缺陷应小于几个微米；尺寸精度要求基板的外型加工精度≤0.01毫米的误差，对玻璃基板平整度(微观波纹度)的要求TN-LCD用玻璃小于0.15微米/20毫米，STN-LCD用玻璃小于0.10微米/20毫米；玻璃厚薄差要求小于0.05毫米；可见光透过率一般在90％左右，常见的玻璃厚度为0.55～1.1毫米。而高档建筑浮法玻璃(制镜级)的对应指标为尺寸1个毫米大小内在气泡在300毫米内限制不多于规定个数，玻璃表面、疵点、粘锡等缺陷密集度为0.5毫米缺陷间距大于300毫米；切割尺寸偏差一般小于2～3个毫米，表面弯曲度不应超过0.2％；制镜级厚薄差小于0.2毫米；可见光透过率通常在86％左右，常见玻璃厚度为3～12毫米。特别是1.1mm超薄玻璃，主要被用作ITO导电膜、LCD液晶显示器的电子玻璃基板材料，要求点状缺陷必须控制在0.05mm范围内，玻璃整体厚度范围控制在1.05～1.15mm以内，单片原板的厚薄差控制在0.05mm(规格为1244.6×1092.2mm)以下，玻璃的表面微观波纹度≤0.15μm20mm，上述这些指标要比一般厚度的高档建筑浮法玻璃对应指标严格很多倍。因此，用一般的浮法玻璃组分一方面不容易拉制出1.5mm以下的超薄浮法玻璃产品，另一方面也满足不了超薄玻璃产品高质量的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种超薄浮法玻璃，主要是以SiO2为主要网络形成体而形成的钠钙硅玻璃，通过调整玻璃组份中的碱金属含量、提高杨氏模量，改善玻璃残余应力，从而使玻璃具有良好的化学稳定性、较高的透过率、较高的弹性模量和较高硬度，该种超薄玻璃特别适用于电子行业显示用基板。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下本专利技术用于超薄玻璃生产的钠钙硅玻璃的组成及重量百分比为SiO271.5-72.5％，Al2O31.3-2.5％，Fe2O30.04-0.09％，CaO 6.0-8.20％，MgO 4.3-5.0％，K2O 0.5-1.5％，Na2O 11.0-13.4％。本专利技术的优选组成及重量百分比为SiO271.5-72.3％，Al2O31.3-1.7％，Fe2O30.04-0.07％，CaO 7.0-8.2％，MgO 4.3-4.7％，K2O 0.7-1.0％，Na2O 12.5-13.4％。上述组份中，SiO2是玻璃的网络形成体氧化物，可以形成玻璃，并且能提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳定性等，但它又是较难熔化的物质。因此，SiO2含量有其最适宜的值，为保证本专利技术的玻璃由一个良好的成型作业温度和退火应变点。本方法采取玻璃组成中的SiO2与普通浮法基本一致的方式处理，使作业温度、应变点温度与普通浮法基本一致。本专利技术将SiO2含量定为71.5-72.5％，与一般的玻璃组份相当。K2O、Na2O是网络外体氧化物，引入后能使硅氧四面体所形成的网络松弛、断裂，从而解决了SiO2难熔化的问题，可以作为助熔剂。但这些物质的引入又降低了玻璃的机械强度、化学稳定性和热稳定性等，是造成玻璃发霉的根源。因此，K2O、Na2O适当低些为较好。但当K2O和Na2O总量太低时，造成玻璃熔化困难；总量太高时，热膨胀系数将大幅度提高，应变点显著降低。一般的浮法玻璃组份中K2O含量为0-0.5％，Na2O含量为13.5-14.5％。本专利组份中略降碱金属的含量为了提高超薄玻璃的化学稳定性，从而提高ITO导电膜玻璃的质量和成品率。K2O含量设计为0.5-1.5％，Na2O含量设计为11.0-13.4％。组份中设计较高含量的K2O以此提高产品的光泽度。因为，K2O除助熔作用明显之外，还能降低玻璃的析晶倾向，增加玻璃的光泽，提高玻璃的化学稳定性。因此增加了K2O在玻璃中的含量，增加了K2O在K2O、Na2O中的含量。K2O的含量设计为0.5-1.5％，较一般的浮法玻璃组份中K2O的含量0-0.5％略有提高。组份中设计较低的铁含量，为了提高玻璃本身的透过率，同时提高玻璃液在熔化、澄清以及成型、退火时的透热性。为保证玻璃液流的稳定，严格控制玻璃的总铁含量。为保证玻璃液透热性的一致，采取控制玻璃液中亚铁的方式。通过对组份中的铁含量及全铁/亚铁的严格控制，提高了玻璃的内在质量(减少了玻璃板面的点状缺陷)和外在质量(降低了波纹度)。本专利技术的Fe2O3含量为0.04-0.09％，一般的浮法玻璃组份中Fe2O3含量为0.08-0.2％。本专利技术组份中，以中铝、钙镁交换保持二价碱土金属和量不变的方式进行设计，确保熔化、澄清、作业温度与普通浮法接近，而弹性模量和硬度优于普通无色浮法玻璃。AL2O3是中间体氧化物，能参与网络起网络生成体作用。在一定程度上与SiO2作用相似，如提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳定性、降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄浮法玻璃，其特征是：玻璃组成及重量百分比为：ＳｉＯ↓［２］７１．５－７２．５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．３－２．５％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］０．０４－０．９％，ＣａＯ６．０－８．２０％，ＭｇＯ４．３－５．０％，Ｋ↓［２］Ｏ０．５－１．５％，Ｎａ↓［２］Ｏ１１．０－１３．４％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宏，王桂荣，王洪鹃，赵晓敏，杜米芳，赵会峰，鲁鹏，倪植深，
申请(专利权)人：中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]