487低铝高硼硅玻璃基本形成过程及性能研究与在线粘度计(黏度熔制过程同步热分析粘度).pdfVIP

李秀明等：低铝高硼硅玻璃基本形成过程及性能研究 低铝高硼硅玻璃基本形成过程及性能研究’ 李秀明1，赵高凌1，刘史敏1，应浩2，刘军波2，汪建勋1，韩高荣1 (1．浙江大学材料科学与工程系硅材料国家莺点实验室，浙江杭州310027； 2．杭州蓝星新材料技术股份有限公司，浙江杭州310027) 摘 要： 采用热重一微分热重一差示扫描量热(TG— 相对于普通的钠钙硅玻璃和铅晶质玻璃，低铝高 DTA—DSC)同步热分析方法，对低铝高硼硅玻璃硼硅玻璃组分具有一定特殊性，其Si0：和B：o。含量 (ABS)熔制过程中发生的理化反应进行研究。作为比 较，对普通钠钙硅玻璃(NCS)的性能做了相应的研究。 通过粘度测试分析发现，所制备的低铝高硼硅玻璃软 化点接近800℃，具有极好的耐热性。其工作温度和 使得微型浮法技术制备的低铝高硼硅平板玻璃能保持 熔化温度较NCS均有大幅提高，分别为1375～1160℃良好的理化性能[3“]。而组分的特殊性使得该种玻璃 和1699℃。热膨胀曲线表明所制备的ABS具有非常熔制成型等工艺技术均与普通钠钙硅玻璃有很大不 低的热膨胀系数，口(2。～3。。℃)=3．9×10_6K一，具有优 同，尤其在微型浮法生产技术上，存在相当大的技术难 良的抗热震性。 点，如：熔化和工作温度高、熔化过程中钠和硼挥发严 关键词：低铝高硼硅玻璃；熔制过程；同步热分析；粘 重、玻璃液分层、成形及退火过程中易分相析晶、浮法 度 过程中玻璃表面与金属浮抛介质反应等。目前，国际 中图分类号：TQl71 文献标识码：A 上只有德国Schott公司可以用微型浮法技术生产高 文章编号：1001—9731(2010)05—0855—03硼硅平板玻璃。在国内，只有武汉理工大学[s同等少 数研究机构对微型浮法制备低铝高硼硅平板玻璃进行 1 引 言 研究。本文对低铝高硼硅玻璃的形成过程和基本理化 低铝高硼硅玻璃由于具有极佳的可见光透过率 性能进行研究，为其微型浮法生产提供理论基础。 (90％)、低热膨胀系数、高软化点及极好的化学稳定 2 实 验 性和耐热性等优点，在多种特殊技术领域具备广泛应 用[1]。而用微型浮法技术制备的低铝高硼硅浮法平板 本研究所用原料除氧化硅采用工业纯外，其余均 玻璃，在以上基础上，还具有极佳的玻璃表面面形、高 为对应的金属氧化物或碳酸盐的分析纯原料。混合均 质量、几乎零缺陷等优点[2]，使得其广泛应用于化学工 匀的配合料加入99氧化铝高纯刚玉坩埚中，置于高温 业、照明工程、光伏系统、光学工程、生物工程、信息显 炉中于1700℃熔融2h。其后将玻璃液倾倒在石墨模 示技术等多种高新技术领域，如：家用电器耐高温面 具上，压制成形。之后将样品送入退火炉于530℃左 板、化学反应釜的安全视镜、特种防火玻璃、聚光灯和 右退火2h。以上所有过程都在空气气氛下进行。最 大功率泛光照明灯的保护玻璃、太阳能集热器玻璃、光 后将退火后的玻璃样切割抛光以备各测试之用。表1 学滤光片、DNA阵列芯片、LCD显示基板等。 为玻璃样品设计组分。 表1玻璃样品设计组分{摩尔分数，％) Table1 The ofglasssamples(m01％) designedcomponents Na20K20CaO 样品 Si02 B203A1203 MgOFe203 ABS79．7 11．2 2．1 4．8 0