原料細(xì)粉對超薄電子玻璃配合料質(zhì)量影響及控制

邢英榮，鄭 旭，王玉良

（1 河北視窗玻璃有限公司 河北 廊坊 065000）

（2 河北省企業(yè)技術(shù)中心 河北 廊坊 065000）

（3 河北省超薄電子玻璃技術(shù)創(chuàng)新中心 河北 廊坊 065000）

0 引言

超薄電子玻璃作為一種特種玻璃，在觸摸屏、液晶顯示器等電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。 超薄電子玻璃的制備需要經(jīng)過多道工藝，其中配合料的質(zhì)量對玻璃質(zhì)量具有重要影響。 而配合料的重要組成部分——原料細(xì)粉的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。 因此，如何控制原料細(xì)粉的質(zhì)量成了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題［1］。

在本研究中，對影響原料細(xì)粉質(zhì)量的形貌、粒度分布以及化學(xué)成分等參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，分析了參數(shù)對超薄電子玻璃配合料質(zhì)量的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原料細(xì)粉的質(zhì)量極大地影響配合料的質(zhì)量，對配合料的均勻性、穩(wěn)定性等方面的性能產(chǎn)生重要影響［2］。 由此得出結(jié)論：控制原料細(xì)粉的形貌、粒度分布以及化學(xué)成分等參數(shù)顯著提升配合料的質(zhì)量。

在對原料細(xì)粉質(zhì)量控制的方法上，研究提出了流化床加熱、表面活性劑和添加劑的使用以及機(jī)械篩選等多種方法。 該方法可以用來有效的控制原料細(xì)粉，并最終提升配合料的品質(zhì)。 特別是化學(xué)成分的分析也是非常重要的一環(huán)，它對原料細(xì)粉進(jìn)行精確的定性和定量，保證超薄電子玻璃配合料的制備質(zhì)量。

總之，本研究結(jié)果對于超薄電子玻璃配合料的制備和質(zhì)量控制具有重要的意義。 本次研究為超薄電子玻璃配合料制備過程中的原料細(xì)粉質(zhì)量控制提供有效的指導(dǎo)，為制備高品質(zhì)超薄電子玻璃配合料提供可靠的技術(shù)支持。

1 原料細(xì)粉在超薄電子玻璃配合料中的作用

超薄電子玻璃是一種先進(jìn)的電子材料，具有超薄、超平整、超清晰和高透明等特殊功能，廣泛應(yīng)用于各種高精密電子產(chǎn)品中。 為了保證超薄電子玻璃的優(yōu)良性能，必須選取高質(zhì)量的原料，其中，原料細(xì)粉是一種非常關(guān)鍵的材料，它在超薄電子玻璃配合料中起到了重要的作用［3］。

1.1 提高制品的平整度和透明度

超薄電子玻璃的制備需要采用高溫熔融法，但這個過程中容易產(chǎn)生結(jié)晶，影響玻璃的透明度和平整度。 同時，如果原料顆粒過大或不均勻，也會影響制品的透明度和平整度［4］。 在此情況下，添加一定量的原料細(xì)粉使超薄電子玻璃中晶粒尺寸更加均勻，從而提高了玻璃的透明度和平整度。

1.2 改善制品的熱穩(wěn)定性和光學(xué)性能

原料細(xì)粉中含有一定量的氧化硅、氧化鋁、氧化鈣等礦物質(zhì)成分，這些成分與其他原料中的氟化物等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而改善玻璃的光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，具有更好的防護(hù)和隔熱性能。

1.3 提高制品的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性

原料細(xì)粉的顆粒細(xì)小，表面活性更高，可以與其他原料更好地結(jié)合，形成更堅固的結(jié)構(gòu)，從而提高玻璃的機(jī)械性能。 因此，原料細(xì)粉中的成分在制作過程中與其他原料中的成分反應(yīng)，形成更強(qiáng)的化學(xué)鍵，從而提高了玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和耐久性。

1.4 降低制品的生產(chǎn)成本

原料細(xì)粉相較于其他原料，制備工藝更加簡單，所需的能源和資源也更少，因此，可以降低超薄電子玻璃的生產(chǎn)成本。

1.5 增加材料的硬度

原料細(xì)粉在超薄電子玻璃配合料中可以起到很重要的作用，比如它可以增加材料的硬度和耐磨性。 隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對材料的硬度和耐磨性的要求也越來越高。因此，如果超薄電子玻璃配合料想要在這個行業(yè)保持競爭力，就必須綜合考慮各種因素來提高其硬度和耐磨性。

在增加材料硬度方面，原料細(xì)粉可以通過填充效應(yīng)起到重要的作用。 超薄電子玻璃配合料中添加適量的原料細(xì)粉可以增加材料晶體的填充度，使晶體之間的間隔變小，形成緊密排列，從而增強(qiáng)材料的硬度和密度。 原料細(xì)粉本身就具有高硬度和耐磨性，通過與超薄電子玻璃配合料磨合可以形成一層堅硬、耐磨的表面，從而提高材料的耐磨性。

總之，原料細(xì)粉在超薄電子玻璃配合料中具有不可替代的作用，有效提高了超薄電子玻璃的品質(zhì)和性能，也帶動了超薄電子玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 原料細(xì)粉的質(zhì)量對配合料的影響

2.1 形貌對材料性能的影響

原料細(xì)粉的形貌對超薄電子玻璃配合料的物理結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能有顯著的影響。 一顆粒形態(tài)不規(guī)則會影響細(xì)粉的密度和堆積性質(zhì)，導(dǎo)致配合料流動性變差。 另外，顆粒之間的接觸方式也會影響配合料的力學(xué)性能。 例如，如果顆粒之間的接觸面積不夠大，在受力時，沒有足夠的接點(diǎn)來吸收和傳遞載荷，從而導(dǎo)致材料的強(qiáng)度降低。

因此，為了獲得高品質(zhì)的超薄電子玻璃配合料，需要控制原料細(xì)粉的形貌。 一些研究表明，利用表面活性劑或添加劑來控制顆粒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)顯著改善配合料的質(zhì)量。例如，在配合料制備過程中引入表面活性劑優(yōu)化顆粒結(jié)構(gòu)和形態(tài)，從而改善配合料流動性和均勻性。 因此，用流化床加熱技術(shù)也能夠獲得較為均勻的細(xì)粉。

2.2 粒度分布對材料性能的影響

原料細(xì)粉的粒度分布對超薄電子玻璃配合料的性能有著非常重要的影響。 通常情況下，需要控制原料細(xì)粉的粒度分布，以獲得具有良好物理結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的超薄電子玻璃配合料。

一方面，較小的顆?？梢栽黾硬牧系拿軐?shí)程度和增加顆粒間的接觸面積，從而提高材料的強(qiáng)度和硬度。 但是，如果細(xì)粉中的顆粒過于細(xì)小，則會增加材料的黏滯性和降低材料的流動性，從而影響材料的均勻性和流動性，從而影響配合料的制備。 因此，原料細(xì)粉的粒度分布需要在一定的范圍內(nèi)控制，以獲得最佳的性能［5］。

另一方面，較大的顆粒分散在粉末的表面上，增加孔隙的數(shù)量和材料的通透性，從而降低材料的密實(shí)程度和增加顆粒間的間隙。 雖然在此情況下可以提供一些插入空間，以容納針突等物理推力，但是也會影響材料的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。

因此，為了獲得優(yōu)良的超薄電子玻璃配合料，需要平衡小顆粒和大顆粒之間的比例和粒度范圍。 材料的粒度分布和顆粒形態(tài)也會影響材料流動和孿晶的形成，因此需要進(jìn)行科學(xué)的參數(shù)設(shè)計和工藝控制［6］。 如圖1 所示。

圖1 三種原料細(xì)粉粒度分布材料體積的影響曲線圖（三條曲線粒度分布從左到右依次為15-53，45-105，75-150）

2.3 化學(xué)成分對材料性能的影響

原料細(xì)粉的化學(xué)成分對超薄電子玻璃配合料的性能有著重要的影響。 通常情況下，需要選擇適合的化學(xué)成分和含量，以獲得具有良好物理結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的超薄電子玻璃配合料。

對于超薄電子玻璃配合料而言，化學(xué)成分可以影響材料的硬度、強(qiáng)度、抗磨性和電學(xué)性能。 以SiO2為例，SiO2的含量影響玻璃的硬度、強(qiáng)度和透光性；而添加其他氧化物（如Al2O3、Fe2O3等）提高材料的抗腐蝕性和抗磨性。首先，需要注意化學(xué)成分的純度和穩(wěn)定性，以確保玻璃的品質(zhì)和穩(wěn)定性［7］。 其次，原料細(xì)粉的化學(xué)成分還會影響材料的制備工藝和加工工藝。 不同的成分和化學(xué)反應(yīng)條件導(dǎo)致材料的結(jié)晶度、晶體形態(tài)和晶體尺寸的變化，從而影響材料的制備工藝和加工性能。 最后，需要根據(jù)特定的工藝需求和應(yīng)用場合選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分和配方。

綜上所述，原料細(xì)粉的化學(xué)成分對超薄電子玻璃配合料的性能有著重要的影響，因此需要進(jìn)行科學(xué)的參數(shù)設(shè)計和工藝控制，以獲得優(yōu)良的超薄電子玻璃配合料［8］。 見表1。

表1 A 廠進(jìn)廠原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中硅砂、白云石、石灰石、長石和純堿的化學(xué)成分

3 原料細(xì)粉質(zhì)量控制方法

3.1 形貌控制方法

原料細(xì)粉的形貌控制對超薄電子玻璃配合料的制備和性能有重要影響。 以下是一些常見的原料細(xì)粉形貌控制方法：

（1）粒度控制。 通過控制原料細(xì)粉的制備方法、調(diào)整制備條件、選擇不同的添加劑等手段控制原料細(xì)粉的粒度和形貌。 例如，選擇篩分、離心、沉降、旋轉(zhuǎn)等方法，來得到不同粒徑的原料細(xì)粉。

（2）表面修飾。 通過表面修飾來改變原料細(xì)粉的表面特性，進(jìn)而影響形貌和性質(zhì)。 例如，使用表面活性劑改善表面性質(zhì)；根據(jù)微凝固等方法來控制原料細(xì)粉的形貌和粒徑。

（3）溶液制備。 通過調(diào)整溶液配方、調(diào)節(jié)pH 值、添加絡(luò)合劑等手段來控制原料細(xì)粉的形貌和粒度分布。 例如，使用振蕩、磁攪拌等方法來控制原料細(xì)粉的吸附性。

（4）球磨加工。 通過在球磨機(jī)或其他研磨裝置中研磨原料細(xì)粉，可以改變顆粒形貌、粒度和分布等特性來控制材料的形貌。

這些方法通常需要在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行。 通過嚴(yán)格的形貌控制過程，可以獲得高質(zhì)量和穩(wěn)定的原料細(xì)粉，從而確保超薄電子玻璃配合料的制備和應(yīng)用的性能和穩(wěn)定性。

3.2 粒度分布控制方法

粉體的粒度分布控制方案主要包括機(jī)械合成以及物理方法進(jìn)行控制。 不同的方法在不同的情境下應(yīng)用，以使得粉體的粒度分布符合要求，同時避免可能產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

（1）機(jī)械方法控制粉末的粒度分布是一種較為常見和簡單的方法。 機(jī)械篩和氣流分級器是常用的機(jī)械方法。機(jī)械篩可以分離出特定的粒徑范圍，實(shí)現(xiàn)對粒徑分布的控制，其中篩孔尺寸的大小與分離效果具有密切關(guān)系。 氣流分級器則基于粉體的密度和粒徑，采用氣流沖擊將粉體分離，從而實(shí)現(xiàn)對粒度分布的控制。 機(jī)械方法的優(yōu)點(diǎn)是控制條件穩(wěn)定，工藝成熟，易于操作，效率高，適用性廣泛，但同時有一些局限，最大的限制是只能控制單個粒徑范圍的分布，無法實(shí)現(xiàn)粒度范圍更廣泛的控制。

（2）物理方法則是利用超聲波、氣流、等離子體以及其他方法將粉末進(jìn)行碎化和同時降低粒徑分布。 超聲波的方法通常采用高強(qiáng)度的聲波振動，產(chǎn)生的空化效應(yīng)可以產(chǎn)生劇烈的震蕩與剪切作用，從而實(shí)現(xiàn)對粉末分子間鍵的破壞和碎化。 氣流方法則是通過對粉末的氣流傳輸進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)粒度分布的改變，利用高速的氣流沖刷粉末，將其分離成不同的粒徑分布。 等離子體方法通過產(chǎn)生電極弧或等離子體噴霧，使氣體局部電離并形成等離子體，利用等離子體中的高能離子束對粉末進(jìn)行加工，并在過程中改變粒度分布。 物理方法具有廣泛的適用性，粒度范圍的控制較廣，控制效果較好，但需要設(shè)備投入較大，工藝要求較高，導(dǎo)致物理方法的成本較高，不適合大批量生產(chǎn)。

總體而言，粉體的粒度分布控制方案應(yīng)根據(jù)不同的要求和實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 對于一些要求不高的情況，機(jī)械方法是一種可行的選擇，而對于更為苛刻的要求，物理方法則需要另作考慮。 在實(shí)際生產(chǎn)中，通常會采用多種方法的組合，以實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。

3.3 化學(xué)成分控制方法

超薄電子玻璃配合料的質(zhì)量通過控制原料細(xì)粉的化學(xué)成分來實(shí)現(xiàn)。 原料細(xì)粉通常包括硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物等成分，化學(xué)成分的準(zhǔn)確控制可以影響到配合料的物理性能和化學(xué)性質(zhì)。 以下是一些常用的控制方法：

（1）選擇合適的原料。 通過指定原料的來源和純度，確保原料質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

（2）粉體制備。 選擇適當(dāng)?shù)姆垠w制備方法，如溶膠-凝膠法、高溫?zé)Y(jié)法等，以控制原料的顆粒大小和形狀。

（3）化學(xué)分析。 通過化學(xué)分析方法，如X 射線熒光光譜分析、原子吸收光譜分析等，確定原料中元素的含量、純度和雜質(zhì)水平等。

（4）結(jié)晶控制。 如果原料中含有結(jié)晶相，通過控制結(jié)晶溫度、時間和添加成分等方法，調(diào)節(jié)材料的結(jié)晶度和晶體尺寸，以獲得所需的性能。

（5）控制反應(yīng)條件。 在制備過程中，通過控制反應(yīng)溫度、時間、壓力等條件，確保原料的化學(xué)反應(yīng)過程得以控制，從而獲得所期望的成分和質(zhì)量。

通過采取以上方法，針對原料細(xì)粉的化學(xué)成分進(jìn)行準(zhǔn)確控制，以確保超薄電子玻璃配合料的質(zhì)量和性能符合要求。

4 結(jié)論

本研究的結(jié)果表明，超薄電子玻璃配合料的質(zhì)量對產(chǎn)品的使用壽命和品質(zhì)具有極其重要的影響。 因此，在生產(chǎn)制造過程中，必須重視對原料細(xì)粉質(zhì)量的控制。 控制原料細(xì)粉的形貌、粒度分布和化學(xué)成分等參數(shù)是提升配合料質(zhì)量的有效手段。 并且流化床加熱、表面活性劑和添加劑的使用以及機(jī)械篩選等方法用來獲得精確的細(xì)粉，提升配合料的品質(zhì)。 對原料細(xì)粉的化學(xué)成分分析也是保證超薄電子玻璃配合料質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

總之，本文的研究結(jié)論對于超薄電子玻璃配合料的質(zhì)量控制提供了實(shí)用性的指導(dǎo)意見和建議。 通過采取上述控制原料細(xì)粉質(zhì)量的方法，生產(chǎn)制造出高品質(zhì)的超薄電子玻璃配合料，不僅可以滿足高品質(zhì)超薄電子玻璃的制造需求，還能提高產(chǎn)品的使用壽命，為超薄電子玻璃的推廣應(yīng)用提供了有力支持。 因此，在生產(chǎn)制造中應(yīng)引起足夠的重視，加強(qiáng)對超薄電子玻璃配合料的質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)可靠、高質(zhì)量、高精度的制造。