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碱土金属氧化物及氧化还原值对低铝玻璃表面渗锡的影响

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低铝玻璃 氧化还原值 浮法工艺 渗锡 碱土金属氧化物 离子交换

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以 OLED基板玻璃为研究对象,基于座滴法进行玻璃熔体表面张力实验,研究化学组成对无碱铝硼硅玻璃表面张力的影响.研究结果表明:Al2 O3/SiO2 和 MgO/RO (RO 为碱土金属氧化物总和)的增加会导致玻璃熔体表面张力增大,增加 ZnO/(ZnO+SrO)有降低玻璃熔体表面张力的作用;增加 RO/(Al2 O3+B2 O3 ),玻璃表面张力会呈现先增大后减小的趋势,且在RO/(Al2 O3+B2 O3 )=1 处出现极大值.

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由于浮法工艺过程中玻璃熔体与锡液接触会导致玻璃板下表面产生渗锡现象,进而影响玻璃产品性能和加工质量,因此以低铝玻璃化学组成为基础,使用电子探针分析仪(electro-probe microanalyzer,EPMA),对经过渗锡模拟实验的玻璃试样进行断面扫描,测量了锡离子渗透深度,并探究了碱土金属氧化物(CaO、MgO)及玻璃配合料氧化还原值(oxidation-reduction,REDOX)对锡离子渗入深度、渗锡峰值浓度的影响作用规律.研究结果表明:MgO比CaO具有更好的抑制渗锡深度的作用,主要在于Mg—O键强大,压制阻碍碱金属离子R+与Sn2+的离子交换速率;随着配合料氧化还原值增加,玻璃表面渗锡峰值浓度增加,当REDOX为正值时,有利于锡单质发生氧化反应,使其生成锡离子Sn2+/Sn4+,为其与玻璃熔体碱金属离子R+的离子交换创造条件.

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浮法工艺 氧化还原值 渗锡 低铝玻璃 碱土金属氧化物 离子交换

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本发明涉及一种可高效化学强化的无碱土金属氧化物的高碱铝硅酸盐玻璃，其化学组成关系为(mol)：O/(Si+Al)为2.14‑2.21且(Li2O+Na2O+K2O)/Al2O3为1.90‑2.33，化学组成范围为(mol％)：66‑70SiO2, 8‑10Al2O3, 14‑17Na2O, 2‑4K2O, 0‑2Li2O, 0‑5ZnO，0‑4ZrO2。本发明玻璃可采用一步法或二步法低温化学强化工艺进行力学性能增强，熔盐温度不大于400℃，离子交换时间不大于5小时，表面压应力CS最大可达1096MPa，离子交换深度DOL不小于25μm，化学强化后维氏硬度625～696kgf/mm2，采用二步法化学强化后，玻璃的力学性能更佳。

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本发明公开了一种含有氧化锌的碱铝硅酸盐玻璃，按重量百分比计，包括：SiO2 50‑60％，Al2O3 13‑22％，R2O 15‑20％，ZnO 5‑8％，(ZnO+Al2O3) : R2O的摩尔比为0.69‑0.97。本发明合理地运用氧化锌(ZnO)来替代碱土金属氧化物，有效解决玻璃促熔和澄清问题，另外在离子交换的化学强化方面也能获得相对理想的效果。

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本发明涉及一种可高效化学强化的无碱土金属氧化物的高碱铝硅酸盐玻璃，其化学组成关系为(mol)：O/(Si+Al)为2.14‑2.21且(Li2O+Na2O+K2O)/Al2O3为1.90‑2.33，化学组成范围为(mol％)：66‑70SiO2, 8‑10Al2O3, 14‑17Na2O, 2‑4K2O, 0‑2Li2O, 0‑5ZnO，0‑4ZrO2。本发明玻璃可采用一步法或二步法低温化学强化工艺进行力学性能增强，熔盐温度不大于400℃，离子交换时间不大于5小时，表面压应力CS最大可达1096MPa，离子交换深度DOL不小于25μm，化学强化后维氏硬度625～696kgf/mm2，采用二步法化学强化后，玻璃的力学性能更佳。

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本发明公开了一种含有氧化锌的碱铝硅酸盐玻璃，按重量百分比计，包括：SiO2 50‑60％，Al2O3 13‑22％，R2O 15‑20％，ZnO 5‑8％，(ZnO+Al2O3) : R2O的摩尔比为0.69‑0.97。本发明合理地运用氧化锌(ZnO)来替代碱土金属氧化物，有效解决玻璃促熔和澄清问题，另外在离子交换的化学强化方面也能获得相对理想的效果。

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控制变量 比表面积 脱硝速率 碱(土)金属毒化 W模型

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恒定无碱铝硼硅酸盐玻璃中碱土金属氧化物的质量百分比不变,研究了SrO和CaO的相互替代对玻璃的热膨胀系数、应变点温度、玻璃转变温度、退火点温度、膨胀软化点温度等低温特征粘度参考点的影响。结果表明：玻璃的热膨胀系数随着n（SrO）/n（CaO）比值的增大而逐渐减小,低温特征粘度参考点在n（RO）/n（Al2O3）=0.96时达到极大值。

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低温特征粘度参考点 无碱铝硼硅酸盐玻璃 热膨胀系数 碱土金属氧化物

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　　研究了无碱铝硼硅酸盐玻璃中碱土金属氧化物RO (SrO、CaO)总质量百分比为13.4％的情况下,通过SrO和CaO的相互替代,n(SrO)/n(CaO)对玻璃的热膨胀系数,应变点温度、玻璃转变温度、退火点温度、膨胀软化点温度等低温特征粘度参考点的影响.研究结果表明：玻璃的热膨胀系数随着n(SrO)/n(CaO)比值的增大而逐渐减小,低温特征粘度参考点在n(RO)/n(Al2O3)=0.96时达到极大值.

Keyword ：

无碱铝硼硅酸盐玻璃 碱土金属氧化物 热膨胀系数 低温特征粘度参考点

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