CN105527313B - 玻璃收缩率的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃收缩率测定技术领域，公开了一种玻璃收缩率的测定方法。所述测定方法包括：步骤一：提供玻璃丝，在该玻璃丝上间隔标定两个基准线，并测量两个基准线之间的长度为L1；步骤二：对所述玻璃丝进行预定的热处理；步骤三：对经过步骤二的所述玻璃丝，再次测量两个基准线之间的长度为L2；步骤四：得到所述玻璃丝的收缩率ψ＝(L1‑L2)×106/L1。该玻璃收缩率的测定方法能够解决平板玻璃研发过程中人工熔制玻璃不规则、尺寸小以致无法测量玻璃收缩率来提供实验参考数据的问题，并且具有较高的测量精度和可靠性,对玻璃性能研究具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃收缩率测定技术领域，具体地，涉及一种通过测定玻璃丝收缩率来确定玻璃收缩率的测定方法。
背景技术
随着平板显示器的快速发展，平板显示器越来越普及。对应地，人们对平板显示器的图像分辨率要求则越来越高，使得相应的玻璃基板印刷材料、镀膜材料热处理温度越来越高。
目前，大部分平板显示器面板制造所用的玻璃基板为无碱高铝硅酸盐玻璃。而在平板玻璃的研发过程中，需要对玻璃基板的收缩率进行测定，以确认是否满足需求，然而，在实际研发中，人工熔制的玻璃形状较小，厚薄不均，使得在研发过程中无法可靠地测试玻璃基板的性能以得到准确的测试数据。这样，应用到实际生产中后，如果玻璃基板收缩率过高，在热处理完成后印刷材料、镀膜材料将会发生变形，从而影响玻璃基板的品质，因此玻璃基板收缩率是一个重要的质量指标。
这样，目前在研发中迫切需要一种可靠的测量不规则、小尺寸玻璃收缩率的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃收缩率的测定方法，该玻璃收缩率的测定方法能够解决平板玻璃研发过程中人工熔制玻璃不规则、尺寸小以致无法测量玻璃收缩率来提供实验参考数据的问题，并且具有较高的测量精度和可靠性,对玻璃性能研究具有很高的实用价值。
为了实现上述目的，本发明提供一种玻璃收缩率的测定方法，所述测定方法包括：
步骤一：提供玻璃丝，在该玻璃丝上间隔标定两个基准线，并测量两个基准线之间的长度为L1；
步骤二：对所述玻璃丝进行预定的热处理；
步骤三：对经过步骤二的所述玻璃丝，再次测量两个基准线之间的长度为L2；
步骤四：得到所述玻璃丝的收缩率ψ＝(L1-L2)×106/L1。
通过该技术方案，由于工作人员能够在玻璃丝上方便地标定两个间隔的基准线，在步骤二的热处理以前，玻璃丝上两个基准线之间的长度L1就能够测量，并在步骤二的热处理之后，同样能够方便地测量该段玻璃丝上两个基准线之间的长度L2，从而，可以得到同一玻璃丝在热处理前后的长度差，即ΔL＝(L1-L2)×106，并进一步可以计算得到该玻璃丝的收缩率，即ψ＝(L1-L2)×106/L1，而玻璃丝的收缩率与玻璃的收缩率密切相关，可以反映出玻璃的收缩率，并进而影响到平板玻璃的品质，这样，本发明的玻璃收缩率的测定方法通过测定玻璃丝的收缩率，有效地解决了平板玻璃研发过程中人工熔制玻璃不规则、尺寸小以致无法测量玻璃收缩率来提供实验参考数据的问题，该测定方法操作简单，并且具有较高的测量精度和可靠性,对平板玻璃性能研究具有很高的实用价值。
进一步地，步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在V形槽内进行，所述V形槽形成有刻度。
进一步地，所述V形槽的夹角α为30-45°，槽口宽度W为1.5-2mm。
进一步地，步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在光学显微镜下进行。
进一步地，在步骤二中，将所述玻璃丝用保温棉包裹，放入碳化硅盒中，对碳化硅盒按照预定的加热-退火曲线进行热处理。
更进一步地，将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照设定的升温速率升温到设定温度，然后保温到设定的时间以使玻璃丝均匀受热，随后，按照设定的冷却速率退火冷却到室温。
更进一步地，将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照8-10℃/min的升温速率升温到500-600℃，然后保温1-1.5个小时，以使玻璃丝均匀受热，随后，按照3-5℃/min的冷却速率退火冷却到室温。
另外，在步骤一中，将待测收缩率的玻璃在火头上拉制得到粗细均匀的玻璃丝，随后在退火点下进行过火25-35分钟，随炉冷却至室温后标定两个基准线。
另外，在一种实施方式中，在步骤一中，在玻璃丝的两端划定基准线a和基准线b，并在基准线a和基准线b之间划定对齐线c，随后将玻璃丝放入V形槽内，将对齐线c对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L3，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L4，在刻度板上读取刻度线d和刻度线e之间的距离L5；
在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝再次放入V形槽内，并使对齐线c对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下再次测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L6，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L7；
在步骤四中，得到所述玻璃丝的收缩率：
ΔL＝(L1-L2)×106＝(L3-L6)+(L4-L7)；
L1＝L5×10-3+L3×10-6+L4×10-6；
ψ＝ΔL/L1；
其中，ΔL的单位为微米，L1的单位为米。
此外，可选择地，在另一种实施方式中，在步骤一中，在玻璃丝的两端划定基准线a和基准线b，并将玻璃丝放入V形槽内，将基准线a或基准线b对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L1；
在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝再次放入V形槽内，将基准线a或基准线b再次对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L2。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明具体实施方式提供的玻璃收缩率的测定方法的一种示意图。
附图标记说明
1-玻璃丝，2-V形槽，3-刻度。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的具体实施方式提供一种玻璃收缩率的测定方法，该测定方法操作简单，能够便捷地通过测定玻璃丝的收缩率来确定玻璃的收缩率，从而对玻璃的研发提供重要准确的参考数据。具体地，本发明的玻璃收缩率的测定方法包括：
步骤一：提供玻璃丝，在该玻璃丝上间隔标定两个基准线，并测量两个基准线之间的长度为L1；例如，为了便于测定，如图1所示，可以提供一段具有一定长度的玻璃丝，并在该段玻璃丝上标定基准线a和基准线b，或者可选择地，将该段玻璃段的两端点分别标定为基准线a和基准线b；
步骤二：对所述玻璃丝进行预定的热处理；
步骤三：对经过步骤二的所述玻璃丝，再次测量两个基准线之间的长度为L2；还如图1所示，经过热处理后，玻璃丝将产生收缩，这样，基准线a和基准线b将会相向移动，如图1中的虚线所示；
步骤四：得到所述玻璃丝的收缩率ψ＝(L1-L2)×106/L1。
这样，在该测定方法中，由于工作人员能够在玻璃丝上方便地标定两个间隔的基准线，例如在一种方式中，可以将一端玻璃丝的两个端点标定为基准线(基准点)，在步骤二的热处理以前，玻璃丝上两个基准线之间的长度L1就能够测量，例如图1中的实线a和b之间的长度，并在步骤二的热处理之后，同样能够方便地测量该段玻璃丝上两个基准线之间的长度L2，例如图1中的虚线a和b之间的长度，从而，可以得到同一玻璃丝在热处理前后的长度差，即ΔL＝(L1-L2)×106，并进一步可以计算得到该玻璃丝的收缩率，即ψ＝(L1-L2)×106/L1，而玻璃丝的收缩率与玻璃的收缩率密切相关，可以反映出玻璃的收缩率，并进而影响到平板玻璃的品质，这样，本发明的玻璃收缩率的测定方法通过测定玻璃丝的收缩率，有效地解决了平板玻璃研发过程中人工熔制玻璃不规则、尺寸小以致无法测量玻璃收缩率来提供实验参考数据的问题，该测定方法操作简单，并且具有较高的测量精度和可靠性,对平板玻璃性能研究具有很高的实用价值。
进一步地，为了更易于测定玻璃丝在热处理前后两个基准线之间的长度，优选地，如图1所述，本发明测定方法中的步骤一和步骤三可以在辅助工具上进行，例如，可以提供一种如图1所示结构的V形槽2，同时，V形槽2上形成有刻度3，使得步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在V形槽2内进行，也就是，可以将玻璃丝1放置在V形槽2内，利用V形槽2的两个V形槽面对玻璃丝进行良好的定位，从而更便于准确地测定。
更进一步地，如图1所示，所述V形槽的夹角α为30-45°，槽口宽度W为1.5-2mm，以适用于不同玻璃丝的定位需求。
另外，该V形槽2可以为金属材质，并且V形槽面进行抛光处理，从而更易于定位玻璃丝1。
另外，在本申请的玻璃收缩率的测定方法中，为了更准确地测量玻璃丝1的基准线a和基准线b之间的长度，步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在光学显微镜下进行，例如，可以将放置有玻璃丝1的V形槽2放置在光学显微镜下，从而能够更直观准确的测量基准线a和基准线b之间的长度。
此外，在本申请的的玻璃收缩率的测定方法中，在步骤二中，玻璃丝预定的热处理可以通过以下方式来实现，即，将玻璃丝1用保温棉包裹，放入碳化硅盒中，对碳化硅盒按照预定的加热-退火曲线进行热处理，以使玻璃丝能够受热均匀，以产生良好的收缩，从而能够得到更准确的收缩率数据。
进一步地，可以将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照设定的升温速率升温到设定温度，然后保温到设定的时间以使玻璃丝均匀受热，随后，按照设定的冷却速率退火冷却到室温，更具体地，可以将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照8-10℃/min的升温速率升温到500-600℃，然后保温1-1.5个小时，以使玻璃丝均匀受热，随后，按照3-5℃/min的冷却速率退火冷却到室温。
另外，为了测定玻璃的收缩率，可以将该玻璃拉成玻璃丝，即在步骤一中，将待测收缩率的玻璃在火头上拉制得到粗细均匀的玻璃丝，随后在退火点下进行过火25-35分钟，随炉冷却至室温后标定两个基准线，这样得到的玻璃丝的收缩率能够更直观地反应玻璃的收缩率，为该玻璃性能的研究提供更直观准确的实验数据。
此外，在本发明的玻璃收缩率的测定方法中，对玻璃丝1上基准线a和基准线b之间的长度测量可以通过多种方式来实现，以下说明两种方式，但应当理解的是，其并不限于此。具体地：
第一种方式中，如图1所述，在步骤一中，在玻璃丝1的两端划定基准线a和基准线b，并在基准线a和基准线b之间划定对齐线c，随后将玻璃丝1放入V形槽2内，将对齐线c对准刻度3上的对准刻度值，在光学显微镜下测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L3(单位为um)，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度3的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L4(单位为um)，在刻度板上读取刻度线d和刻度线e之间的距离L5(单位为mm)；随后，玻璃丝进行热处理，并在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝1再次放入V形槽2内，并使对齐线c对准刻度3上的对准刻度值，在光学显微镜下再次测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L6(单位为um)，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L7(单位为um)；最后，在步骤四中，得到所述玻璃丝的收缩率：
ΔL＝(L1-L2)×106＝(L3-L6)+(L4-L7)；
L1＝L5×10-3+L3×10-6+L4×10-6；
ψ＝ΔL/L1；
其中，ΔL的单位为微米，L1的单位为米，ψ为ppm。
这样，通过同时测定玻璃丝1两端的收缩量，可以准确地得到玻璃丝的收缩率。
第二种方式中，在步骤一中，在玻璃丝1的两端划定基准线a和基准线b，并将玻璃丝放入V形槽内，将基准线a或基准线b对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L1；在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝再次放入V形槽内，将基准线a或基准线b再次对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L2。
也就是，该第二种方式中，以基准线a或基准线b为热处理前后的定位基准，从而同样能够准确地得到玻璃丝的收缩率。
表1为采用此方法测量的不同组成的成品玻璃及玻璃丝的收缩率。
通过表1可以明显看出，本申请的该测定方法能够直观准确地显示成品玻璃和玻璃丝的收缩率，从而为平板玻璃的研发提供可靠支持。
以下通过一种具体实施例来说明本申请的各个技术特征之间能够相互组合，具体地，
将玻璃在火头上拉制出粗细均匀的玻璃丝，直径为0.3-0.8mm，优选为0.5-0.6mm，用千分表测量直径均匀的玻璃丝作为测量对象，使得同一批次作测量的玻璃丝的直径差不大于0.1mm，更精确地，同一批次作测量的玻璃丝的直径差不大于0.05mm，截取玻璃丝200-500mm，优选为400-500mm，在退火点下进行退火30分钟，随炉冷却至室温；取出玻璃丝用玻璃刀在两端轻轻划出测量基准线a和b，把玻璃丝放入V形槽中，在光学显微镜下测量玻璃丝基准线a与内侧最近刻度线d间距离L3、基准线b与内侧刻度线e间距离L5，同时在刻度板上读取d、e间距离L5；
将玻璃丝用保温棉包裹，放入碳化硅盒中，对碳化硅盒按照预先设定的加热-退火曲线进行热处理，例如，将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照8-10℃/min的升温速率升温到500-600℃，然后保温1-1.5个小时，以使玻璃丝均匀受热，随后，按照3-5℃/min的冷却速率退火冷却到室温。取出加热-退火处理过的玻璃丝，把玻璃丝放入V形槽中，在光学显微镜下测量玻璃丝基准线a与内侧最近刻度线d间距离L6、基准线b与内侧刻度线e间距离L7。随后计算玻璃丝的收缩率ψ。具体可以参考以上所述的表1。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，所述测定方法包括：
步骤一：提供玻璃丝，在该玻璃丝上间隔标定两个基准线，并测量两个基准线之间的长度为L1；
步骤二：对所述玻璃丝进行预定的热处理；
步骤三：对经过步骤二的所述玻璃丝，再次测量两个基准线之间的长度为L2；
步骤四：得到所述玻璃丝的收缩率ψ＝(L1-L2)×106/L1。
2.根据权利要求1所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在V形槽内进行，所述V形槽形成有刻度。
3.根据权利要求2所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，所述V形槽的夹角α为30-45°，槽口宽度W为1.5-2mm。
4.根据权利要求1所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，步骤一和步骤三中对两个基准线之间的长度的测量在光学显微镜下进行。
5.根据权利要求1所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，在步骤二中，将所述玻璃丝用保温棉包裹，放入碳化硅盒中，对碳化硅盒按照预定的加热-退火曲线进行热处理。
6.根据权利要求5所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照设定的升温速率升温到设定温度，然后保温到设定的时间以使玻璃丝均匀受热，随后，按照设定的冷却速率退火冷却到室温。
7.根据权利要求6所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，将所述碳化硅盒放入炉膛中，按照8-10℃/min的升温速率升温到500-600℃，然后保温1-1.5个小时，以使玻璃丝均匀受热，随后，按照3-5℃/min的冷却速率退火冷却到室温。
8.根据权利要求1所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，在步骤一中，将待测收缩率的玻璃在火头上拉制得到粗细均匀的玻璃丝，随后在退火点下进行过火25-35分钟，随炉冷却至室温后标定两个基准线。
9.根据权利要求2所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，
在步骤一中，在玻璃丝的两端划定基准线a和基准线b，并在基准线a和基准线b之间划定对齐线c，随后将玻璃丝放入V形槽内，将对齐线c对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L3，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L4，在刻度板上读取刻度线d和刻度线e之间的距离L5；
在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝再次放入V形槽内，并使对齐线c对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下再次测量玻璃丝一端的基准线a与刻度的位于基准线a内侧的刻度线d之间的距离L6，同时测量玻璃丝另一端的基准线b与刻度的位于基准线b内侧的刻度线e之间的距离L7；
在步骤四中，得到所述玻璃丝的收缩率：
ΔL＝(L1-L2)×106＝(L3-L6)+(L4-L7)；
L1＝L5×10-3+L3×10-6+L4×10-6；
ψ＝ΔL/L1；
其中，ΔL的单位为微米，L1的单位为米。
10.根据权利要求2所述的玻璃收缩率的测定方法，其特征在于，
在步骤一中，在玻璃丝的两端划定基准线a和基准线b，并将玻璃丝放入V形槽内，将基准线a或基准线b对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L1；
在步骤三中，将经过步骤二热处理的玻璃丝再次放入V形槽内，将基准线a或基准线b再次对准刻度上的对准刻度值，在光学显微镜下测量基准线a和基准线b之间的长度L2。
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