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1、建材世界2014年第35卷S1doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.S1.058高硼硅浮法平板玻璃应用技术研究付宝祥(阜新旭科光伏玻璃有限公司,阜新123000)摘要:高硼硅玻璃具有良好的热稳定性和化学稳定性,已在仪器玻璃、器皿玻璃等领域得到了广泛应用;随着玻璃熔制工艺和耐火材料的发展,高硼硅浮法平板玻璃将在建筑防火玻璃、显示器面板、太阳能电池更多的领域得到应用。该文结合实际生产和应用情况,概括和总结了高硼硅浮法平板玻璃的应用情况。关键词:高硼硅浮法平板玻璃;应用;技术高硼硅玻璃一般指玻璃组成中氧
2、化硅和氧化硼总量超过90%的玻璃。高硼硅玻璃具有许多优良的性[1]能,如良好的热稳定性、化学稳定性、机械性能、可加工性能和光学性能等,应用领域非常广泛。随着现代科技的进步,建筑防火、太阳能利用、平板显示器、光电子等许多领域的技术日新月异。但是伴随着技术的进步和效率的提高,对平板玻璃材料各项性能指标提出了更高的功能化要求,其中最突出的一个要求是需要玻璃能承受较高的使用温度,钠钙硅系统浮法玻璃已然不能满足要求。高硼硅系统玻璃中氧化硼和氧化硅合量超过90%,碱金属含量很低。具有膨胀系数小、密度小、强度高、耐热冲击性能强、耐化学侵蚀性
3、能好等优点,能满足这些领域技术进步对平板玻璃提出的更高要求。1应用1)建筑防火玻璃随着社会经济的发展,人们对生活与工作空间的要求不断提高,对建筑玻璃的要求已不仅局限于采光、透视和挡风雨,而是提出了安全、隔热、隔音、调光等功能要求,随着建筑设计中采光面积的不断增大,玻璃正在被越来越多地用作装饰隔断材料,建筑业对防火玻璃的需求量将呈持续增长趋势。防火玻璃作为一种现代公共建筑专用玻璃,是一种新型的透明且具有防火功能的建筑材料。它主要被用于制作防火门、防火墙和防火隔断,换言之,也就是用做建筑防火的分隔材料。目前我国上海已建成高340m
4、、88层的金茂大厦,楼内采用了最优异的安全防火玻璃。建筑界及玻璃界的专家指出,世界高层建筑及摩天大厦的兴建,将大大拉动国际防火玻璃的市场。据业内人士的预测:中国在今后5~10年里有关安全等防火、隔热玻璃产品的市场需求将会呈良好、健康发展的上升趋势。目前,国内防火玻璃(以单片防火玻璃为例)市场价约在300~900元/m2,国际市场上,防火能力在60min的单片防火玻璃每平方米上千元人民币,这是一个巨大而又诱人的潜在的国际大市场。市场预测表明:防火、隔热玻璃将成为21世纪的新玻璃而走俏于国际市场。如英国的谢菲尔德体育场看台、英国曼
5、彻斯特机场、伦敦烟草公司、香港汇丰银行、上海大剧院等工[2]程都使用了防火玻璃。[3]2)显示器玻璃平板显示器已经成为人们日常生活的一部分。从手表盘、温度仪和指示仪、通讯终端设备,如传真机、移动电话到台式计算机和电视机设备,高硼硅玻璃都得到或即将得到广泛的应用。尤其是液晶显示器(LCD)现在已成为平板显示器中的新宠儿,并已经成为一种潮流。所有这些显示器的一个共同点是:使用的玻璃基片必须是高质量、薄厚度的特殊玻璃,并且在此玻璃片上能进行精密存储。对此玻璃基片的要求高、标准严、几乎无缺陷并且表面平整度高;热膨胀系数与晶体功能层相匹
6、配,不含碱金属,优良的化学稳定性,最重要的是热稳定性。伴随玻璃加工技术的发展,显示器玻璃将向着大尺寸、薄厚度的方向发展,这些要求只有通过浮法技术才能得以实现。液晶显示(LCD)器件是种本身不发光的平板显示(FPD)器件。因为液晶本身不发光,因此LCD器件需通过外来光源实现透射或反射显示。在开发LCD用有机LED(OLED)背光源方面,英国牛津大学A.Mostey等人以硼硅酸盐玻璃为基底玻璃开发出了一种绿光、两种蓝光的LCD用OLED背光源器件,具有响应速度快、耐冲击、亮度高、工作温度范围宽等优点。3)光电池资源与能源问题已经成
7、为当今世界各国高度重视的问题,光电池作为一种可再生能源将成154建材世界2014年第35卷S1为21世纪的关键技术。目前,在光电材料中硅晶片仍然占据主导地位。然而,其价格非常昂贵,长远来看,它不可能大规模、大尺寸地生产。因此,光电池的发展趋势将是高效能薄膜太阳能电池,即减少层数和厚度,以此来降低成本。也就是说,将采用一层基片玻璃和一层覆盖玻璃。此基片玻璃要求能承受相当程度的热负荷(550~630℃),能抵制化学侵蚀,此外还要满足机械强度要求等。而高硼硅玻璃的良好的热膨胀性和热稳定性可以与无定形的硅晶片相匹配。除此,高硼硅浮法平
8、板玻璃还可以作为大功率照明灯面板、家用电器用耐热玻璃等,市场前景看好。2技术发展高硼硅玻璃具有许多优良的性能,但在普通池炉熔化高硼硅玻璃时,存在一些问题:熔化温度高、黏度大、澄清时间长,硼易挥发、分层和分相等。尤其是熔化温度高、黏度大、腐蚀性大等特点导致其难以满足浮法成形工艺
