CN109020195A - 铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃制造领域，公开了铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62‑68％的SiO2、11‑15％的Al2O3、0‑4％的B2O3、5‑15％的MgO、1‑10％的CaO、3‑9％的SrO、0.01‑1％的ZnO和0.001‑0.5％的MoO3。采用本发明的方法制备的铝硅酸盐玻璃绿色环保，具有良好的热稳定性，能够兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度，玻璃在减薄后仍然具有较高的机械强度，而且，该铝硅酸盐玻璃的耐化学腐蚀性能优良。

Description

铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及玻璃制造领域，具体涉及铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
随着光电行业的快速发展，对各种显示器件的需求正在不断增长，比如有源矩阵液晶显示(AMLCD)、有机发光二极管(OLED)以及应用低温多晶硅技术的有源矩阵液晶显示(LTPS TFT-LCD)器件，这些显示器件都基于使用薄膜半导体材料生产薄膜晶体管(TFT)技术。主流的硅基TFT可分为非晶硅(a-Si)TFT、多晶硅(p-Si)TFT和单晶硅(SCS)TFT，其中非晶硅(a-Si)TFT为现在主流TFT-LCD应用的技术，其生产制程可以在300-450℃温度下完成。对于像素密度不超过300ppi的显示产品，非晶硅(a-Si)TFT游刃有余；但是当像素密度超过400ppi后，就需要电子迁移率更高的多晶硅技术支撑。LTPS(p-Si)TFT在制程过程中需要在450-600℃温度下多次处理，基板必须在多次高温处理过程中不能发生显著的变形，对基板玻璃热稳定性和尺寸稳定性提出更高的要求，也即基板必须具有足够小的“热收缩”。基板玻璃热收缩的影响因素主要有三个：第一方面，基板玻璃在处理温度下具有较高的粘度(即较高的退火点温度)；第二方面，基板成型过程中经过了良好的退火；第三方面，面板制程工艺中的温度及处理时间。对于玻璃制造商来说，可控的因素为第一方面和第二方面。从第一方面来讲，针对低温多晶硅技术(LTPS)工艺应用而言，目前现有的工艺中，主要是通过增加玻璃形成体(如SiO2)的含量来提高硅酸盐玻璃的退火点温度，但是这样的做法将使得高温熔化温度升高较多。对于第二方面，目前工艺中可以保证充分退火，但是退火段长度较长，也即需要较长的生产线。综上，通过目前常规技术制造的玻璃基板的热稳定性不佳，退火点温度还是较低，目前大多工艺技术能够保证的退火点温度为720℃左右；对于一些较好的工艺，虽然改善了退火点温度，但是还不能兼顾到既提高退火点温度，又较少增加甚至不增加熔化温度和成型温度的效果，造成铝硅酸盐玻璃的实用性大打折扣、产品良率不高、增加能耗、制造困难、不利于工业化生产，而且由于成型区的长度较长，从而拉长了生产线的长度，增加了制造的成本。
此外，随着智能手机与平板电脑的普及，开启了智能移动的时代。以往的手机局限在通讯功能，但目前包括智能手机与平板电脑的智能设备的性能已与笔记本接近，使得人们凭借无线通信的方便性无时无刻不在执行及享受较高层次的商务及娱乐活动。在这样的趋势下，对显示器性能要求也不断提高，尤其是对移动智能设备的画面质量、在户外的可视性能要求也正在提升，同时为了减轻手持式设备的使用负担，重量变轻、厚度变薄成为不可避免的大趋势。在这种发展潮流的引领下，显示面板正在向轻薄化、超高清显示的方向发展，面板制程工艺向更高处理温度发展；同时单片玻璃经过工艺处理，厚度达到0.25mm、0.2mm、0.1mm甚至更薄。使玻璃变薄的方式目前主要是化学减薄，具体的说，使用氢氟酸或氢氟酸缓冲液对玻璃基板进行腐蚀，其薄化原理如下：主要化学反应：4HF+SiO2＝SiF4+2H2O；次要化学反应：RO+2H+＝R2++H2O(R代表碱土金属等)。
研发高化学稳定性的TFT-LCD基板玻璃，可以更加有效的控制减薄过程及工艺，减少二次抛光等生产成本，提升产品品质和良品率，对于大型工业化生产有较大益处。
随着轻薄化趋势的发展，在G6代(玻璃尺寸约为1.3米×1.5米)、G7代(玻璃尺寸约为1.5米×1.9米)、G7.5代(玻璃尺寸约为1.95米×2.2米)、G8代(玻璃尺寸约为2.2米×2.5米)等更高世代玻璃基板生产中，在单块玻璃尺寸不断扩大的趋势下，水平放置的玻璃基板由于自重产生的下垂、翘曲成了重要研究课题。对玻璃基板生产者而言，玻璃板材成型后要经过退火、切割、加工、检验、清洗等多种环节，大尺寸玻璃基板的下垂将影响在加工点之间运送玻璃的箱体中装入、取出和分隔的能力。对面板制造商来讲，类似的问题同样存在。较大的垂度或翘曲会导致碎片率提高以及TFT-LCD制备工艺中报警，严重影响产品良率。如果在两端支撑基板两边时，玻璃基板的最大下垂量(S)可以表示如下：
k为常数，ρ为密度，E为弹性模量，l为支撑间隔，t为玻璃基板厚度。其中，(ρ/E)为比模数的倒数。比模数是指材料弹性模量与密度的比值，亦称为“比弹性模量”或“比刚度”，是结构设计对材料的重要要求之一。比模数较高说明相同刚度下材料重量更轻，或相同质量下刚度更大。由上式可见，当l、t一定时，ρ变小E加大后可以降低下垂量，因此应该使基板玻璃具尽量低的密度和尽量高的弹性模量，即具有尽量大的比模数。目前生产过程中，经常出现由于减薄后的玻璃厚度的急剧减小而出现机械强度降低，甚至变形的问题。降低密度、增大比模数及强度，降低玻璃脆性成为玻璃生产者需要重点考虑的因素。
此外，目前的铝硅酸盐玻璃中经常使用As2O3，也就是常说的砒霜，对环境造成了严重的污染。
最后，在目前现有的铝硅酸盐生产中，经常出现酸腐蚀速度过快或过慢的现象。过快时(10％HF耐化学腐蚀数值较大)，制作过程中微小的划伤将在后期生产中被放大，生产出的产品就是差品，因此，给制造带来极大的难度；但是，过慢时(10％HF耐化学腐蚀数值较小)，又将拉长生产周期，降低了生产效率，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的铝硅酸盐玻璃存在热稳定性不佳、成型区过长导致生产线拉长、减薄后玻璃的机械强度不高、酸腐蚀速度过快或过慢和制备过程中污染环境的缺陷，提供一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，该铝硅酸盐玻璃绿色环保，具有良好的热稳定性，能够缩短成型区长度，兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度；玻璃在减薄后，仍然具有较高的机械强度；而且，该铝硅酸盐玻璃的耐化学腐蚀性能优良。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种铝硅酸盐玻璃，其中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0-4％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为64-67.5％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为12-14.5％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，B2O3的含量大于0小于等于4，优选为1-3.5％，更优选为1.51-2.99％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，MgO的含量为6-14％，优选为6.5-13.5％，较优选为7-12％，更优选为7.5-9.5％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，CaO的含量为1-8.5％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，CaO的含量为3.8-7.3％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，SrO的含量为3.5-8.5％，优选为4-8％，较优选为4.3-7.5％，更优选为4.6-7％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，ZnO的含量为0.05-0.7％。
优选地，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，MoO3的含量为0.005-0.3％。
优选地，该铝硅酸盐玻璃还含有澄清剂；较优选地，所述澄清剂为硫酸钡、硝酸钡、硝酸锶、氧化锡和氧化亚锡中的至少一种；更优选地，以硅铝酸盐玻璃的总摩尔量为基准，所述澄清剂的摩尔量不大于1％，优选为0.08-0.5％，进一步优选为0.1-0.4％。
优选地，所述铝硅酸盐玻璃的密度小于2.70g/cm3，优选为2.5-2.65g/cm3；50-350℃的热膨胀系数小于39×10-7/℃，优选为30-39×10-7/℃；杨氏模量大于80GPa，优选为81-90GPa；1250℃高温表面张力低于380mN/m，优选为320-380mN/m；
优选地，粘度为200泊时对应的温度低于1650℃，优选为1500-1650℃；粘度为35000泊时对应的温度低于1300℃，优选为1100-1300℃；粘度为1013泊时对应的退火点温度在750℃以上，优选为750-830℃；
优选地，粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值小于490℃，优选小于470℃，进一步优选小于460℃，最优选为370-460℃；在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性为4.0-6.0mg/cm2，每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
优选地，所述铝硅酸盐玻璃的密度为2.5-2.7g/cm3，优选为2.58-2.62g/cm3；50-350℃的热膨胀系数为小于39×10-7/℃，优选为37.4-38.5×10-7/℃；杨氏模量为83.1-87.5GPa，优选为85.3-87.5GPa；1250℃高温表面张力为323.4-361.7mN/m，优选为339.2-349.3mN/m；
优选地，粘度为200泊时对应的温度为1470-1618℃，优选为1594-1618℃；粘度为35000泊时对应的温度为1190-1288℃，优选为1273-1288℃；粘度为1013泊时对应的退火点温度为792-826℃，优选为810-826℃；
优选地，粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值为398-471℃，优选为462-471℃；在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性为4-5.8mg/cm2，优选为4.55-5.17mg/cm2；每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
本发明还提供了一种制备上述的铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括：将原料混合以获得混合料，将所述混合料熔融加工，搅拌排出气泡和使玻璃液均化，然后进行退火处理和冷加工处理。
本发明第三方面提供了一种上述的铝硅酸盐玻璃作为平面显示和照明的基材的应用。
本发明的铝硅酸盐玻璃，具有良好的热稳定性，不易软化、不易变形，能够兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度，具体地，粘度为1013泊时对应的退火点温度可以达到750℃以上的同时，在粘度为200泊时对应的温度低于1650℃，且在粘度为35000泊时对应的温度低于1300℃。
本发明的铝硅酸盐玻璃，在粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值小于490℃，具有较低的成型温度，从而可以减少成型区的长度、缩短生产线的长度、节省能耗以及降低制造成本。
由本发明提供的铝硅酸盐玻璃或采用本发明提供的方法制备的铝硅酸盐玻璃，在减薄后仍然具有较高的机械强度，其密度小于2.70g/cm3；50-350℃的热膨胀系数小于39×10-7/℃；杨氏模量大于80GPa；1250℃高温表面张力低于380mN/m。
由本发明提供的铝硅酸盐玻璃或采用本发明提供的方法制备的铝硅酸盐玻璃，具有较好的耐化学腐蚀性能，在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀数值为4.0-6.0mg/cm2之间，每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
具体实施方式
以下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。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃，其中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0-4％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。
在本发明的一个优选的实施方式中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。也即优选不含有B2O3，在本发明中，在高铝无碱硅酸盐玻璃体系中通过不使用B2O3，进一步调节SiO2、Al2O3、MgO、CaO、SrO、ZnO和MoO3的用量，有利于提升玻璃的耐热性能，在节约成本的同时，进一步满足商业上对耐热性的较高需求；同时进一步提高了粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值，更利于浮法玻璃生产。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述SiO2的含量可以为62-68％，优选为64-67.5％，更优选为65.8-67.3，具体地，例如可以为62％、62.2％、62.5％、62.8％、63.4％、63.7％、63.9％、64％、64.7％、64.8％、65％、65.5％、65.8％、66.1％、66.3％、66.5％、66.7％、66.9％、67.2％、67.3％、67.4％、67.5％、67.9％、68％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。SiO2为玻璃形成体，在SiO2的含量低于62％的情况下，不利于耐化性腐蚀性的增强，会使膨胀系数太高，玻璃容易失透，适当地提高SiO2的含量有助于玻璃轻量化，热膨胀系数减小，退火点温度增高，耐化学性增高；但是在SiO2的含量高于68％的情况下，随着高温粘度的增加，不利于熔解，一般的池窑难以满足，给制造带来困难。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述Al2O3的含量可以为11-15％，优选为12-14.5％，更优选为12.2-13.9％，具体地，例如可以为11％、11.1％、11.8％、12％、12.1％、12.2％、12.3％、12.4％、12.5％、12.6％、12.7％、12.8％、12.9％、13％、13.3％、13.4％、13.5％、13.6％、13.9％、14.3％、14.5％、15％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。Al2O3可以提高玻璃结构的强度，在Al2O3的含量低于11％的情况下，玻璃耐热性难以提升，也容易受到外界水气及化学试剂的侵蚀，高含量的A12O3有助于玻璃退火点温度、机械强度的增高；但在Al2O3的含量高于15％的情况下，玻璃容易出现析晶现象、玻璃难以熔解。
在本发明中，在高铝无碱硅酸盐玻璃体系中，使用氧化硼B2O3可以带来良好的高温助熔效果，同时有利于提升玻璃耐化性。但是在低温粘度区，B2O3却使得玻璃退火点温度显著降低，不利于玻璃热稳定性的提升。因此在平衡高温区粘度(粘度约为102-103泊)和低温区粘度(粘度约为107-1015泊)的综合考量下，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述B2O3的含量可以为0-4％，优选为大于0小于等于4，更优选为1-3.5％，更优选为1.51-2.99％，具体地，例如可以为0％、1％、1.51％、1.55％、1.6％、1.75％、2％、2.1％、2.4％、2.7％、2.77％、2.9％、2.99％、3.5％、3.8％、4％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述MgO的含量可以为5-15％，优选为6-14％，较优选为6.5-13.5％，进一步优选为7-12％，进一步优选为7-9.4％，更优选为7.5-9.5％，具体地，例如可以为5％、5.2％、6％、6.249％、6.5％、7％、7.5％、7.9％、8％、8.4％、8.7％、8.8％、9％、9.305％、9.4％、9.5％、9.8％、10.3％、10.6％、10.9％、12％、13.5％、14％、15％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述CaO的含量可以为1-10％，优选为1-8.5％，进一步优选为3.48-7.79％，更优选为3.8-7.3％，具体地，例如可以为1％、1.112％、1.3％、1.34％、1.695％、1.7％、1.71％、2.1％、2.33％、2.4％、3.247％、3.32％、3.48％、3.8％、3.952％、4.1％、4.48％、4.9％、5.4％、5.9％、6％、7.3％、7.79％、8.5％、8.62％、10％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述SrO的含量可以为3-9％，优选为3.5-8.5％，较优选为4-8％，进一步优选为4.4-7.8％，更优选为4.3-7.5％，具体地，例如可以为3％、3.5％、4.19％、4.3％、4.4％、4.6％、4.8％、5％、5.12％、5.2％、5.7％、6％、6.4％、6.8％、7％、7.5％、7.8％、8％、8.2％、8.5％、8.9％、9％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，MgO、CaO和SrO均为碱土金属氧化物，它们可以有效降低玻璃的高温粘度从而提高玻璃的熔融性及成形性，还可以提高玻璃的退火点温度，且MgO、SrO具有提高化学稳定性和机械稳定性的特点，但是其含量过多会使密度增加，裂纹、失透、分相的发生率均提高。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述ZnO的含量可以为0.01-1％，优选为0.01-0.8％，更优选为0.01-0.7％，具体地，例如可以为0.01％、0.03％、0.05％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.16％、0.2％、0.34％、0.4％、0.49％、0.5％、0.5％、0.6％、0.68％、0.7％、0.8％、0.85％、1％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。ZnO可以降低玻璃高温粘度(如1500℃下的粘度)，有利于消除气泡；同时在软化点以下有提升强度、硬度，增加玻璃的耐化学性，降低玻璃热膨胀系数的作用。在无碱玻璃体系中，添加适量ZnO有助于抑制析晶，可以降低析晶温度。ZnO在无碱玻璃中，作为网络外体引入玻璃后，高温下一般以[ZnO6]六面体的形式存在，较[ZnO4]四面体玻璃结构更加疏松，与处于相同的高温状态下不含ZnO的玻璃比较，含ZnO的玻璃粘度更小，原子运动速度更大，无法形成晶核，需要进一步降低温度，才有利于晶核的形成，因而降低了玻璃的析晶上限温度。在ZnO的摩尔含量大于1％的情况下，会使玻璃的退火点温度大幅降低。
在本发明中，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述MoO3的含量可以为0.001-0.5％，优选为0.005-0.3％，更优选为0.005-0.2％，具体地，例如可以为0.001％、0.003％、0.005％、0.008％、0.01％、0.02％、0.04％、0.05％、0.07％、0.1％、0.11％、0.2％、0.23％、0.3％、0.36％、0.4％、0.47％、0.5％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。MoO3可以增强玻璃的表面活性，可以大幅降低高温表面张力，起到助熔的作用，在无碱玻璃中可与部分碱土金属形成易熔化合物—钼酸盐，可在1000℃以下熔化，加速配合料中硅酸盐反应。而且，即便很小浓度的MoO3也能大大降低硅酸盐熔体的表面张力。在低温下，由于Mo6+离子半径较小，场强较大，Mo的配位数为6，形成[MoO6]八面体填充于网络间隙，可以增加玻璃网络的交联程度，提高热稳定性、化学稳定性及机械性能。但是由于自身溶解度的原因，在MoO3的摩尔含量大于0.5％的情况下，将出现不溶现象。
在优选的情况下，所述铝硅酸盐玻璃还含有澄清剂。所述澄清剂可以为本领域各种常规的澄清剂，例如可以为硫酸钡、硝酸钡、硝酸锶、氧化锡和氧化亚锡中的至少一种。
在优选的情况下，以硅铝酸盐玻璃的总摩尔量为基准，所述澄清剂的摩尔量不大于1％，优选为0.08-0.5％，进一步优选为0.1-0.4％，具体地，例如可以为0.05％、0.08％、0.09％、0.1％、0.13％、0.17％、0.185％、0.19％、0.2％、0.25％、0.3％、0.4％、0.47％、0.5％、0.51％、0.85％、0.9％、0.96％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃的密度小于2.70g/cm3，可以为2.5-2.7g/cm3，优选为2.5-2.65g/cm3，更优选为2.58-2.62g/cm3。该密度的测定参照ASTM C-693方法。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在50-350℃下的热膨胀系数小于39.7×10-7/℃，优选为30-39×10-7/℃，更优选为37.4-38.5×10-7/℃。该热膨胀系数的测定参照ASTM E-228方法，通过使用卧式膨胀仪进行测定。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃的杨氏模量大于80GPa，优选为81-90Gpa，进一步优选为83.1-87.5GPa，更优选为85.3-87.5GPa。该杨氏模量的测定参照ASTM C-623方法，使用共振法进行测定。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在1250℃时的高温表面张力低于380mN/m，优选为320-380mN/m，进一步优选为323.4-361.7mN/m，更优选为339.2-349.3mN/m。该表面张力是通过使用高温粘度计，在1250℃下进行的测定。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在粘度为200泊时对应的温度低于1650℃，优选为1500-1650℃，进一步优选1470-1618℃，更优选为1594-1618℃。该温度的测定参照ASTM C-965方法，通过使用旋转高温粘度计测定其在200泊粘度时对应的温度。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在粘度为35000泊时对应的温度低于1300℃，优选为1100-1300℃，进一步优选为1190-1288℃，更优选为1273-1288℃。该温度的测定参照ASTM C-965方法，通过使用旋转高温粘度计测定其在35000泊粘度时对应的温度。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在粘度为1013泊时对应的退火点温度在750℃以上，优选为750-830℃，进一步优选为792-826℃，更优选为810-826℃。该退火点温度的测定参照ASTM C-336方法，通过使用退火点应变点测试仪测定其对应粘度为1013泊时的温度。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的温度之间的差值小于490℃，优选为398-471℃，进一步优选为462-471℃，进一步优选小于470℃，更进一步优选小于460℃。该测定方法如前所述。
在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性为4.0-6.0mg/cm2，优选为4-5.8mg/cm2，更优选为4.55-5.17mg/cm2。该耐化学腐蚀性是通过使用10％HF酸在20℃下腐蚀20min进行的测试。
在本发明中，每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目指每公斤碱土铝硅酸盐玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目。本发明的所述铝硅酸盐玻璃在每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。该气泡数目是通过使用精度为0.01g的电子天平称量样品玻璃重量，使用光学显微镜统计气泡数量，计算求得每公斤玻璃中泡径大于0.1mm的气泡数目。
本发明第二方面提供了一种制备上述铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括：将原料混合以获得混合料，将所述混合料熔融加工，搅拌排出气泡和使玻璃液均化，然后进行退火处理和冷加工处理。
在本发明中，所述熔融加工可以是在本领域常规的容器中进行，优选地，熔融加工是在电熔或电助熔的池窑或电阻炉进行，具体地，在大规模的工业化生产情况下，熔融加工是在电熔或电助熔的池窑中进行；在小规模生产或实验情况下，是在电阻炉中进行。
在本发明中，所述退火处理可以是在本领域常规的容器中进行，优选地，退火处理是在退火炉中进行。
在本发明中，所述冷加工处理可以包括对玻璃进行切割、边缘抛光、清洗和烘干等处理。
在优选情况下，在退火处理后且冷加工处理之前，还可以将玻璃浸入腐蚀溶液中，以制作出所需厚度的玻璃。具体地，玻璃的厚度可以为10mm、5mm、3mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.2mm或0.1mm以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。
在本发明中，所述制备上述铝硅酸盐玻璃的方法可以适用于本领域常规的各种成型方法，具体地，例如可以为溢流法、浮法和下拉法。在优选的实施方式中，所述制备方法为浮法成型方法。
本发明第三方面提供了上述铝硅酸盐玻璃作为平面显示和照明的基材的应用。具体地，该铝硅酸盐玻璃可以广泛地适用于制作平面显示及照明的玻璃基板、光伏器件或光电器件等。
实施例
以下将通过实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例和对比例中，除非特别说明，用到的化合物和试剂等均为市售品。
玻璃性能测试涉及的方法如下：
参照ASTM C-693方法，测定铝硅酸盐玻璃的密度，单位为g/cm3。
参照ASTM E-228方法，通过卧式膨胀仪测定在50-350℃下铝硅酸盐玻璃的热膨胀系数，单位为10-7/℃。
参照ASTM C-623的方法，使用共振法，测定铝硅酸盐玻璃的杨氏模量，单位为GPa。
通过使用法国GBX公司型号为Viscodrop高温粘度计，测定铝硅酸盐玻璃在1250℃高温下的表面张力，单位为mN/m。
参照ASTM C-965方法，通过旋转高温粘度计，测定铝硅酸盐玻璃高温粘温曲线，其中，在200泊粘度时对应的温度，记为Tm，单位为℃；在35000泊粘度时对应的成型温度，记为T35000，单位为℃。
参照ASTM C-336方法，通过使用退火点应变点测试仪，测定铝硅酸盐玻璃对应粘度为1013泊时的退火点温度，记为Ta，单位为℃。
通过使用10％HF酸，在20℃下腐蚀20min测试铝硅酸盐玻璃的耐化学腐蚀性，记为CHF，单位为mg/cm2。
每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目，测定方法为：使用精度为0.01g的电子天平称量样品玻璃重量，使用光学显微镜统计气泡数量，计算求得每公斤玻璃中泡径大于0.1mm的气泡数目。
实施例1-28用于说明本发明的方法。
实施例1
配制原料：以总摩尔量为基准，以氧化物计，含有摩尔量为62％的SiO2、摩尔量为13％的Al2O3、摩尔量为3.8％的B2O3、摩尔量为13.5％的MgO、摩尔量为3.247％的CaO、摩尔量为4.3％的SrO、摩尔量为0.05％的ZnO、摩尔量为0.003％的MoO3和摩尔量为0.1％的SnO。称量2000g原料并混匀，将混合料倒入铂金坩埚中，然后在1550℃电阻炉中加热4h，并使用铂金棒搅拌以排除气泡和使玻璃液均化。将熔制好的玻璃液浇注不锈钢铸铁磨具内，形成为规定的块状玻璃制品，然后将玻璃制品在退火炉中退火2小时，关闭电源随炉冷却到25℃。将玻璃制品进行切割、研磨、抛光，然后用去离子水清洗干净并烘干。
将得到的铝硅酸盐玻璃S1进行性能测定，结果见表1。
实施例2-28
按照实施例1的方法，不同的是，按照表1-2的组成制备铝硅酸盐玻璃。
将得到的铝硅酸盐玻璃S2-S28进行性能测定，结果见表1-2。
对比例1-6
按照实施例1的方法，不同的是，按照表2的组成制备铝硅酸盐玻璃。
将得到的铝硅酸盐玻璃D1-D6进行性能测定，结果见表2。
通过表1-2的结果可以看出，本发明所提供的铝硅酸盐玻璃具有良好的热稳定性，能够兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度，不易变形、不易软化。具体地，铝硅酸盐玻璃在粘度为1013泊时对应的退火点温度不仅可以达到750℃以上，而且在粘度为200泊时对应的温度低于1650℃，在粘度为35000泊时对应的温度低于1300℃。从而增加了铝硅酸盐玻璃的实用性。
该铝硅酸盐玻璃在粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的温度之间的差值小于490℃，具有较低的成型温度，从而缩短了生产线的长度，降低了能耗和制作成本，利于工业化生产。
该铝硅酸盐玻璃在减薄后，仍然具有较高的机械强度，其密度小于2.70g/cm3；50-350℃的热膨胀系数小于39×10-7/℃；杨氏模量大于80GPa；1250℃高温下的表面张力低于380mN/m。
此外，该铝硅酸盐玻璃具有适宜的耐化学腐蚀性，其在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性能为4.0-6.0mg/cm2，从而有效地提高了产品的良率、利于工业化生产。在不使用有毒有害澄清剂的前提下，选择总摩尔量不大于1％的硫酸盐、硝酸盐、氧化锡和氧化亚锡中的至少一种作为澄清剂，能够达到良好澄清的效果，在本发明中，所述铝硅酸盐玻璃在每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0-4％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。
2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有62-68％的SiO2、11-15％的Al2O3、0％的B2O3、5-15％的MgO、1-10％的CaO、3-9％的SrO、0.01-1％的ZnO和0.001-0.5％的MoO3。
3.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为64-67.5％。
4.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为12-14.5％。
5.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，B2O3的含量大于0小于等于4，优选为1-3.5％，更优选为1.51-2.99％。
6.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，MgO的含量为6-14％，优选为6.5-13.5％，较优选为7-12％，更优选为7.5-9.5％。
7.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，CaO的含量为1-8.5％。
8.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，CaO的含量为3.8-7.3％。
9.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，SrO的含量为3.5-8.5％，优选为4-8％，较优选为4.3-7.5％，更优选为4.6-7％。
10.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，ZnO的含量为0.05-0.7％。
11.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，MoO3的含量为0.005-0.3％。
12.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，该铝硅酸盐玻璃还含有澄清剂；
优选地，所述澄清剂为硫酸钡、硝酸钡、硝酸锶、氧化锡和氧化亚锡中的至少一种；
优选地，以硅铝酸盐玻璃的总摩尔量为基准，所述澄清剂的含量不大于1％，优选为0.08-0.5％，进一步优选为0.1-0.4％。
13.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的密度小于2.70g/cm3，优选为2.5-2.65g/cm3；50-350℃的热膨胀系数小于39×10-7/℃，优选为30-39×10-7/℃；杨氏模量大于80GPa，优选为81-90GPa；1250℃高温表面张力低于380mN/m，优选为320-380mN/m；
优选地，粘度为200泊时对应的温度低于1650℃，优选为1500-1650℃；粘度为35000泊时对应的温度低于1300℃，优选为1100-1300℃；粘度为1013泊时对应的退火点温度在750℃以上，优选为750-830℃；
优选地，粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值小于490℃，优选小于470℃，进一步优选小于460℃，最优选为370-460℃；在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性为4.0-6.0mg/cm2；每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
14.根据权利要求2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的密度为2.5-2.7g/cm3，优选为2.58-2.62g/cm3；50-350℃的热膨胀系数小于39×10-7/℃，优选为37.4-38.5×10-7/℃；杨氏模量为83.1-87.5GPa，优选为85.3-87.5GPa；1250℃高温表面张力为323.4-361.7mN/m，优选为339.2-349.3mN/m；
优选地，粘度为200泊时对应的温度为1470-1618℃，优选为1594-1618℃；粘度为35000泊时对应的温度为1190-1288℃，优选为1273-1288℃；粘度为1013泊时对应的退火点温度为792-826℃，优选为810-826℃；
优选地，粘度为35000泊时对应的温度与粘度为1013泊时对应的退火点温度之间的差值为398-471℃，优选为462-471℃；在10％HF酸(20℃/20min)下的耐化学腐蚀性为4-5.8mg/cm2，优选为4.55-5.17mg/cm2；每公斤玻璃基板中泡径大于0.1mm的气泡数目不可见。
15.一种制备权利要求1-14中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括：将原料混合以获得混合料，将所述混合料熔融加工，搅拌排出气泡和使玻璃液均化，然后进行退火处理和冷加工处理。
16.权利要求1-14中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃作为平面显示和照明的基材的应用。
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