[发明专利]一种适用于狭缝下拉法的柔性玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于狭缝下拉法成型的柔性玻璃，各组分及其所占质量百分比包括：SiO₂ 55～70％；Al₂O₃ 14～20％；B₂O₃ 7～14％；CaO 3～12％；MgO 0～4％；SrO 0～5％；BaO 0～2％；SnO₂ 0.1～0.2％；Y₂O₃ 0.2～2％。该玻璃在制备过程中可降低熔化温度，减少气泡的产生，获得较均匀、无缺陷的熔体，且硬化速率快，适用于狭缝下拉法生产，生产出的柔性玻璃具有密度小、弹性模量高、厚度薄、热膨胀系数低等特点，涉及的制备工艺简单、能耗低，适合推广应用。

技术领域

本发明属于柔性玻璃技术领域，属于涉及一种适用于狭缝下拉法的柔性玻璃及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，电子产品逐步向轻薄化、智能化发展，尤其是电子穿戴设备、可弯曲智能手机及真实感较强的曲面显示技术的发展。除曲面显示技术外，国外企业正在开发可弯曲的柔性显示器。还有研究人员计划研究可以折叠的显示器，使部分显示器不用时可折叠成很小面积，以便携带，而使用时再将其展开，成为需要的大面积的显示器。这就要求显示基板玻璃的厚度越薄越好。

柔性玻璃通常指厚度在0.1mm以下的超薄玻璃，其不仅具有可以卷绕特性，而且具有高硬度、耐划伤、耐压、耐风化、良好的化学稳定性等特点，尤其对水具有优异的阻隔性能，因此柔性玻璃是曲面显示器和柔性显示器的首选材料，且国内外研究人员已展开了研究。而玻璃是典型的脆性材料，柔韧性很差，机械强度和抗冲击强度都比较低，柔性玻璃由于较薄，如果玻璃液中存在的气泡，条纹等缺陷较多，在拉制过程中容易发生断裂。采用低脆性、结晶倾向小的玻璃成分来生产柔性玻璃，可降低玻璃的脆性，提高玻璃强度和柔韧性，使其在拉制过程中可连续生产。

现今已有专利中尚未实现在制备过程中获得均匀，无缺陷熔体的方法。专利CN105859125A公开了一种高硬度高强度超薄玻璃，其组成为：SiO₂ 70～78wt％；Al₂O₃ 1～3wt％；Na₂O 9～13wt％；CaO 6～10wt％；MgO2～5wt％；SrO0.3～3.5wt％；K₂O 0～1wt％；该玻璃中含有碱金属氧化物且含有的Na₂O降低了玻璃的热稳定性和化学稳定性等，且生产出的玻璃密度均在2.4g/cm³以上；虽具有一定的硬度和强度，但是质量相对较重，不适用于显示器，达不到轻质化的要求，而且其利用的碱土金属氧化物的“混碱效应”来提高的玻璃的物理机械性能。

目前，国内只能生产0.3mm厚的钠钙和无碱超薄玻璃，在髙铝和无碱超薄玻璃的研究和生产方面技术不是很成熟。从现有研究来看，柔性玻璃主要应用于显示器方面，在显示器方面玻璃首先要求有较高的硬度和抗冲击强度，能够避免在触摸时的划伤刻损，降低掉落时的损坏。而铝硅酸盐玻璃并不适合制备轻质、高强的柔性玻璃，但普通无碱铝硼硅酸盐玻璃由于玻璃中铝含量较高，导致熔制和成型温度较高，提高碱土金属含量和B₂O₃可以降低熔制和成型温度，但碱土金属氧化物含量过高时，玻璃容易析晶；当B₂O₃含量过高时，会导致[BO₃]增多，使玻璃的热膨胀系数增大且硬度降低。在制备过程中获得均匀、无缺陷的熔体提高柔性玻璃的硬度和抗冲击强度成为目前急需解决的问题。因此进一步探索柔性玻璃配方并优化其制备工艺，具有重要的研究和应用意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于狭缝下拉法成型的柔性玻璃，首次提出采用无碱玻璃结合狭缝下拉法制备柔性玻璃，在制备过程中可获得较均匀无缺陷的熔体，且该玻璃具有密度小、弹性模量高、厚度薄、不含碱金属等特点，涉及的制备工艺简单、能耗低，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：