CN111470762A - 一种柔性玻璃及其制备方法和制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柔性玻璃、制备柔性玻璃的方法和装置，采用本发明的重热拉薄法和装置制备的柔性玻璃，其厚度t满足：20μm≤t≤100μm。同时，具有沿拉伸方向的纵向厚薄差△ta、垂直于拉伸方向的横向厚薄差△tb、以及涉及整个板面且不大于9的厚度方差S2，其中，△ta≤8μm，△tb≤6μm；该柔性玻璃在波长为550nm时的透光率≥90％，雾度≤0.2％。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃及玻璃加工领域。具体地，涉及一种柔性玻璃、以及利用重热拉薄法制备该柔性玻璃的方法和装置。
背景技术
随着5G时代的到来，折叠手机、折叠笔记本电脑等电子设备的不断发展，柔性玻璃盖板的需求将越来越大。纵观国内外柔性玻璃研究现状，美国康宁、德国肖特、日本旭硝子及电气硝子等公司都已经相继推出柔性玻璃样品，其厚度在0.03mm～0.1mm范围内，此举大大推动了柔性玻璃的发展。
当前，柔性玻璃生产方法主要包括：浮法、溢流法、窄缝下拉法和化学减薄法等，各生产方法具有以下特点：
(1)浮法生产具有连续、大尺寸生产的特点，但存在渗锡等问题，对于较薄的柔性玻璃来讲，无法进行抛光等工艺除去渗锡层，二次加工工艺难度大；
(2)溢流法能够连续生产，但对于生产厚度在0.1mm以下的玻璃艺难度大，厚度均匀性差，同时设备投资较大；
(3)窄缝下拉法可生产厚度小于0.1mm的柔性玻璃，但产品表面容易受到窄缝形状、材质的影响，厚薄差较大，且拉制时易产生条纹和节瘤；
(4)化学减薄法操作简便，但厚度差不容易控制，刻蚀减薄后表面缺陷率高，同时使用的化学试剂大都有毒有害，不符合绿色环保生产要求。
综上所述，现阶段，采用以上方法生产的大部分柔性玻璃产品厚薄差△t大于10μm，且产品厚度均匀性较差，厚度方差S2无法控制在较小范围，影响产品的后续使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统的生产方法制备的柔性玻璃产品厚薄差△t大于10μm，且产品厚度均匀性较差，厚度方差S2无法控制在较小范围，影响产品的后续使用，本发明提供了解决上述问题的一种柔性玻璃及其制备方法和制备装置，本发明制备的柔性玻璃可以应用于显示器、触摸屏、照明装置、医疗器械、太阳能电池板的保护玻璃以及超级电容器等领域。
本发明通过下述技术方案实现：
一种柔性玻璃，所述柔性玻璃的厚度t1满足：20μm≤t1≤100μm；具有沿拉伸方向的纵向厚薄差△ta和垂直于拉伸方向的横向厚薄差△tb、以及涉及整个板面的厚度方差S2，其中，△ta≤8μm，△tb≤6μm，S2≤9。
进一步地，所述柔性玻璃在波长为550nm时的透光率≥90％。
进一步地，所述柔性玻璃的雾度≤0.2％
一种柔性玻璃的制备方法，制备上述的柔性玻璃，采用重热拉薄法依靠牵引力和重力拉薄制备柔性玻璃；玻璃素板进料后经梯度升温至拉薄温度，通过控制供料速度和拉薄速度相互匹配，实现对玻璃素板拉薄、后经退火制备柔性玻璃；所述玻璃素板厚度为200μm～1000μm。
本发明采用重热拉薄法，通过控制对玻璃素板梯度升温、控制供料速度和拉薄速度相互匹配，实现对厚度为200μm～1000μm的玻璃素板拉薄至20μm≤t1≤100μm，且具有沿拉伸方向的纵向厚薄差△ta和垂直于拉伸方向的横向厚薄差△tb、以及涉及整个板面的厚度方差S2，其中，△ta≤8μm，△tb≤6μm，S2≤9。
由于玻璃本身的特性，无法将需拉薄的玻璃素板直接升温至拉薄温度，因此本发明在不同的温度区间逐步升温至拉薄温度，玻璃素板依次通过加热炉预热、升温达到拉薄温度后进行拉薄。当玻璃素板达到拉薄温度后处于可拉薄状态时，分别对玻璃两边进行夹持、牵引，玻璃素板在重力以及牵引力的作用下拉薄。拉薄过程供料速度与拉薄速度必须严格匹配，是因为当拉薄速度过大而供料速度过小时，容易导致玻璃素板被拉断；当拉薄速度过小而供料速度过大时，容易导致堆料致使玻璃素板无法拉薄。因此，通过控制梯度升温以及拉薄速度和供料速度，有效防止出现厚度不均、厚薄差过大以及出现拉伸条纹等问题。
此外，本发明中，对玻璃素板厚度有一定要求，就玻璃素板厚度为200μm～1000μm，若玻璃太薄，如厚度小于200μm时，可拉薄区域较短，产率低；若玻璃太厚，如厚度大于1000μm时，一方面对工艺要求更高，另一方面，对于拉薄需要的装置要求也会更多，典型的是升温区、拉薄区、退火区相应增加长度，对生产来说成本极大增加。
进一步地，所述梯度升温为分区控温，沿玻璃素板传输方向依次包括预热区和加热区；所述预热区和加热区均包括至少两个独立控温单元，且沿物玻璃素板传输方向上，各独立控温单元的温度呈逐渐升高的趋势分布。
本发明中，加热炉各个区域温度独立控制，且各个区域又分为不同的加热单元，温度控制更加灵敏、精确，使拉薄区域板面温度十分均匀，同时拉薄速度与供料速度严格匹配，利于保证产品无划痕、无拉伸条纹且厚度方差、纵向厚薄差和横向厚薄差达到目标要求。
进一步地，所述预热区包含两个独立控温的A预热单元和B预热单元，控制A预热单元温度为200℃～400℃，B预热单元温度为400℃～600℃；所述加热区包括三个独立控温的E加热单元、F加热单元和G加热单元，E加热单元温度为600℃～700℃，F加热单元温度为700℃～800℃，G加热单元温度为800℃～1100℃。
进一步地，所述供料速度V1满足：0.1m/min≤V1≤2m/min；所述拉薄速度V2满足0.5m/min≤V2≤40m/min。
进一步地，所述供料速度V1与拉薄速度V2满足以下关系式：
其中，k为相关系数，且1＜k＜3，t1为柔性玻璃厚度，t2为玻璃素板厚度。
进一步地，依次包括供料工序、升温工序、薄化工序、退火工序、切割和包装工序；
所述供料工序用于提供玻璃素板；
所述升温工序使玻璃素板梯度升温至工作点温度；
所述薄化工序在升温工序后对所述玻璃素板进行拉薄处理；
所述退火工序在薄化工序后对拉薄的玻璃进行快速退火；
在退火工序后对玻璃进行的切割和包装。
一种柔性玻璃制备装置，用于制备上述的柔性玻璃，和/或用于实现上述的柔性玻璃的制备方法，包括夹持装置、拉薄装置和加热装置，沿竖直方向上，所述夹持装置和拉薄装置依次呈上下分布，夹持装置和拉薄装置之间设置加热装置；所述夹持装置用于将玻璃素板供料输送至下游加热装置，且在拉薄过程中为玻璃素板提供向上的拉力；所述拉薄装置用于在拉薄过程中提供向下的牵引力，玻璃素板在本身重力和拉薄装置的牵引力作用下拉薄至所需厚度；所述加热装置用于将玻璃素板加热至拉薄温度。
进一步地，所述加热装置在沿玻璃素板传输方向上，设有多个控温区域；且沿玻璃素板传输方向上，各控温区域的温度梯度升高分布。
进一步地，所述加热装置在沿玻璃素板传输方向依次包括预热区和加热区；所述的预热区包括两个独立控温单元：A预热单元和B预热单元，其中A预热单元温度为200℃～400℃，B预热单元温度为400℃～600℃；所述加热区包括三个独立控温单元：E加热单元、F加热单元和G加热单元，其中E加热单元温度为600℃～700℃，F加热单元温度为600℃～800℃，G加热单元温度为700℃～1100℃。每个独立加热单元设置有电加热元件，电加热元件可选为硅钼棒、硅碳棒、加热丝中的一种或几种组合。
可控制E至G加热单元呈100℃～200℃温度梯度升温，控温精度±2℃。玻璃素板进入加热炉后，温度呈梯度上升，逐步加热至可拉薄温度。预热区与加热区的各个加热单元均采取独立控温方式，可实现玻璃板面温度的精度控温，从而避免拉薄后出现拉伸条纹、厚度不均以及厚薄差过大等问题。加热装置可采用加热炉或加热窑，如选用加热炉采取电加热元件在两侧加热，玻璃素板处于两侧电加热元件中间。
进一步地，所述夹持装置采用的机构包括对辊；和/或者所述拉薄装置采用的机构包括牵引辊或者拉边机。
夹持装置可选用对辊，对辊直径D＝80mm～120mm；径向全跳动小于0.1mm，若径向全跳动过大，一方面会对玻璃产生二次缺陷，另一方面影响后续拉薄质量；对辊间距为0.1mm～2.0mm可调；辊面光滑、细腻；对辊可以是1～8对。对辊将玻璃素板传送至加热炉，同时在拉薄过程中提供向上的拉力。
拉薄装置可选用牵引辊或拉边机；牵引辊，径向全跳动小于0.1mm，可以是2～6对；拉边机径向全跳动小于0.1mm，可以是6～15对。拉薄装置处于退火炉入口处，玻璃素板在加热炉中升温至拉薄温度后，在重力及拉薄装置的牵引力作用下拉薄，经传输辊输送至退火窑。一方面，拉薄装置为玻璃素板拉薄提供拉力；另一方面，拉薄装置可以防止板面在高温状态下收缩。拉薄装置拉薄速度可以根据玻璃素板的厚度与所需产品的厚度同供料速度进行匹配调整。
进一步地，还包括供料装置，所述供料装置设于夹持装置的上游，采用的机构包括传输辊；所述供料装置和夹持装置同步传送玻璃素板。供料装置可选用传输辊，直径D＝100mm～150mm，辊间距为150mm～300mm；所述传输辊径向全跳动小于0.1mm，同时还具有表面光滑、细腻、耐磨损的优良性能。玻璃素板经传输辊持续向下游输送，实现生产的连续性。
进一步地，所述拉薄装置的下游还依次设有退火装置、在线检测装置、切割装置和边角料回收装置；所述拉薄装置设于退火装置的入口端；所述退火装置采用设置有温度补偿的电加热元件和/或风冷元件的退火炉或者退火窑；所述切割装置采用的切割机构包括激光切割装置或线切割装置。
退火装置为退火窑或退火炉，内部设置有电加热元件和/或风冷元件进行温度补偿，使温度由高到低依次降低，保证经高温拉薄后的玻璃匀速降温，防止其应力不均而造成炸裂或翘曲。切割装置可选为激光切割装置或线切割装置，主要进行纵向边部切割处理和根据不同需求切割不同产品尺寸。边角料回收装置为收集装置，对切除的边部及碎玻璃作为玻璃素板生产的原料进行回收，以实现原料的零浪费。退火后的产品经过在线检测装置在在线检测板面缺陷及厚度等情况，如进行柔性玻璃横向和纵向厚度检测，输出纵向厚薄差△ta、横向厚薄差△tb、厚度均匀性S2等参数。
此外为了实现连续自动化生产，还可设置包装装置，包装装置包括机械手抓取装置和覆膜装置。切割后的成品通过机械手抓取后，通过覆膜设备进行覆膜包装。本发明产品包装采取片状覆膜包装，不会出现现有技术中卷绕包装产生的断板及产品表面损伤问题，操作简单，对产品表面损害小。
上述的柔性玻璃、采用上述的柔性玻璃的制备方法制备的柔性玻璃、以及采用上述的柔性玻璃的制备装置制备的柔性玻璃的应用，应用方向包括显示器、触摸屏、照明装置、医疗器械、太阳能电池板的保护玻璃以及超级电容器。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明提供的柔性玻璃，其厚度可达到20μm～100μm。同时，其纵向厚薄差△ta≤8μm，横向厚薄差△tb≤6μm，厚度方差S2＜9，在波长为550nm时的透光率≥90％，雾度≤0.2％，具有高硬度、耐划伤以及良好的折弯性能，相比较于现有技术中在显示器、触摸屏、照明装置、医疗器械、太阳能电池板的保护材料以及超级电容器等领应用较多的CPI，一方面具有更高的透光率、硬度和耐划伤性能；同时在材料的抗疲劳能力和耐高温性能方面，本发明的柔性玻璃比CPI材料更优，作为保护材料对显示器、触摸屏等产品的保护效果更好。
2、本发明提供的重热拉薄生产柔性玻璃的方法与装置，本发明构思核心点在于，玻璃素板在重力以及牵引力的作用下拉薄，拉薄工艺控制过程中，通过控制梯度升温、供料速度与薄化速度的匹配关系，有效防止出现厚度不均、厚薄差过大以及出现拉伸条纹等问题。实现了利用厚度为0.2mm～1.0mm的玻璃素板重热拉薄生产厚度为20μm～100μm的柔性玻璃产品。使产品厚度均匀，厚度方差S2≤9，纵向厚薄差△ta≤8μm，横向厚薄差△tb≤6μm，产品表面无拉伸条纹、无翘曲、无划痕。相比于水平浮法工艺，本发明产品不存在渗锡层，产品表面情况较好，无需二次抛光处理。
3、相比于溢流法工艺和窄缝下拉工艺，本发明工艺相对简单，设备投资少，单位成本相对较低，同时产品厚度均匀，厚薄差可控，不会产生条纹和节瘤，透光率高，雾度低，经济效果较好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明重热拉薄法生产柔性玻璃设备示意图；
图2为本发明重热拉薄法生产柔性玻璃设备侧视图；
图3为本发明重热拉薄法生产柔性玻璃设备中加热炉的纵向截面图；
图4为本发明重热拉薄法生产柔性玻璃设备中加热炉的侧视图，附图中箭头方向表示供料方向。
附图中标记及对应的零部件名称：1-玻璃素板，2-供料装置，3-夹持装置，4-加热装置，5-拉薄装置，6-退火装置，7-在线检测装置，8-切割装置，9-柔性玻璃成品，10-边角料回收装置，T1-预热区，T2-加热区；A-A预热单元，B-B预热单元，E-E加热单元，F-F加热的那元，G-G加热单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
检测方法说明，关于柔性玻璃产品相关物理参数检测方法及计算原理如下：
1)表面缺陷
本发明可采用全自动在线缺陷检测仪(如德国申克博士的GlassInspect2558125)进行缺陷检测。通过CCD成像及图像采集、处理软件，能有效地检测出缺陷的种类(如气泡、结石、条纹等)、大小以及位置。
2)厚度检测
本发明可采用激光在线厚度检测仪(如吉泰科仪的JTKY-8)进行厚度检测。基于光学原理，通过将无数激光束以不变的入射角照到玻璃上表面，折射后从下表面射出，折射光线最后照到光电管，光电管接受光信号后将光信号转变为电信号，依据激光束在光电管上移动的距离，实时检测柔性玻璃产品的厚度，在通过计算机处理系统，计算出纵向厚薄差Δta、横向厚薄差Δtb以及厚度方差S2。其中，纵向厚薄差Δta是指在线检测设备检测出柔性玻璃产品沿拉伸方向的一系列厚度，计算出厚度最大与厚度最小的差值，即：Δta＝Tmax-Tmin；横向厚薄差Δtb是指在线检测设备检测出柔性玻璃产品垂直于拉伸方向的一系列厚度，计算出厚度最大与厚度最小的差值，即：Δtb＝Tmax-Tmin；厚度方差S2：是指通线检测设备检测得柔性玻璃产品的厚度分布，计算机根据方差公式
计算得出。
3)透光率检测
本发明的透光率检测可采用紫外可见分光光度计UV2450型测得，利用一定频率的紫外-可见光照射柔性玻璃产品，它将有选择地被吸收。透射光强度与入射光强度之比定义为透光率或透光度。
4)雾度检测
本发明的雾度是指透过试样而偏离入射光反向的散射光通量与透射光通量之比，用百分数表示。其原理是利用测定入射光量，通过试样的总透光量，仪器引起的光散射量以及仪器和试样共同引起的光散射量，计算出通过试样的总的透射率、慢散透射率和雾度。可采用设备WGW光电雾度仪测得。
实施例1
本实施例提供了一种柔性玻璃制备装置，沿玻璃素板1的传输反向依次设置供料装置2、夹持装置3、加热装置4、拉薄装置5、退火装置6、在线检测装置7、切割装置8、边角料回收装置10和包装装置。其中，各装置及相互设置关系如下：
1、供料装置
供料装置1为传输辊，本实施例选择陶瓷辊，直径D＝100mm～150mm，辊间距为150mm～300mm；所述传输辊径向全跳动小于0.1mm，同时还具有表面光滑、细腻、耐磨损的优良性能。玻璃素板1经传输辊持续向下游输送，实现生产的连续性。
2、夹持装置
夹持装置3为对辊，本实施例选择陶瓷辊，所述对辊直径D＝80mm～120mm；径向全跳动小于0.1mm，若径向全跳动过大，一方面会对玻璃产生二次缺陷，另一方面影响后续拉薄质量；对辊间距为0.1mm～2.0mm可调；辊面光滑、细腻；对辊可以是1～8对。对辊将玻璃素板1传送至下游加热装置4，同时在拉薄过程中为玻璃素板1提供向上的拉力。
供料装置2与夹持装置3外接同步电机，具有同步转速。
3、拉薄装置
所述拉薄装置可以为牵引辊或者拉边机。所述牵引辊径向全跳动小于0.1mm，可以是2～6对；所述拉边机径向全跳动小于0.1mm，可以是6～15对；本实施例选择牵引辊。沿竖直方向上，所述夹持装置3和拉薄装置5依次呈上下分布，即夹持装置3位于拉薄装置5的上方。
拉薄装置5用于在拉薄过程中提供向下的牵引力，玻璃素板1在本身重力和拉薄装置5的牵引力作用下拉薄至所需厚度。
4、加热装置
在夹持装置3和拉薄装置5之间设置加热装置4，加热装置4用于将玻璃素板1加热至拉薄温度。加热装置为加热炉，加热炉为密封装置。
加热装置4在沿玻璃素板1传输方向上，设有多个控温区域；且沿玻璃素板1传输方向上，各控温区域的温度梯度升高分布，具体地：加热装置4在沿玻璃素板1传输方向依次设置预热区T1和加热区T2。预热区T1为两个独立控温单元：A预热单元和B预热单元，其中A预热单元温度为200℃～400℃，B预热单元温度为400℃～600℃；加热区T2为三个独立控温单元：E加热单元、F加热单元和G加热单元，其中E加热单元温度为600℃～700℃，F加热单元温度为600℃～800℃，G加热单元温度为700℃～1100℃；所述的E加热单元至G加热单元呈100℃～200℃温度梯度升温，控温精度±2℃。
每个独立预热单元以及每个独立的加热单元均设置有电加热元件，电加热元件可选为硅钼棒、硅碳棒、加热丝中的一种或几种组合。
玻璃素板1进入加热炉后，温度呈梯度上升，逐步加热至可拉薄温度。预热区T1与加热区T2的各个加热单元均采取独立控温方式，可实现玻璃板面温度的精度控温，从而避免拉薄后出现拉伸条纹、厚度不均以及厚薄差过大等问题。加热炉采取电加热元件在两侧加热，玻璃素板处于两侧电加热元件中间。
5、退火装置
退火装置6为退火窑或退火炉，内部设置有电加热元件和/或风冷元件进行温度补偿，使温度由高到低依次降低，保证经高温拉薄后的玻璃匀速降温，防止其应力不均而造成炸裂或翘曲。拉薄装置5设置在退火装置6的入口处。
6、在线检测装置
退火后的产品经过在线检测装置7在在线检测板面缺陷及厚度等情况，如进行柔性玻璃横向和纵向厚度检测，输出纵向厚薄差△ta、横向厚薄差△tb、厚度均匀性S2等参数。
7、切割装置
切割装置8可选为激光切割装置或线切割装置，主要进行纵向边部切割处理和根据不同需求切割不同产品尺寸。
8、边角料回收装置
所述边角料回收装置10为收集装置，对切除的边部及碎玻璃作为玻璃素板生产的原料进行回收，以实现原料的零浪费。
9、包装装置
包装装置包括机械手抓取装置和覆膜装置。切割后的成品通过机械手抓取后，通过覆膜设备进行覆膜包装。本发明产品包装采取片状覆膜包装，不会出现现有技术中卷绕包装产生的断板及产品表面损伤问题，操作简单，对产品表面损害小。
实施例2
采用实施例1提供的装置制备柔性玻璃，具体制备方法操作步骤如下所示：
(1)将产线尺寸规格为800×600×0.5mm的玻璃素板放入供料装置后，供料装置以V1＝0.4m/min的供料速度将玻璃素板输送至夹持装置后，夹持装置将玻璃素板输送至下游加热炉；
(2)玻璃素板进入加热炉后，率先进入预热区预热升温，预热完成后进入加热区升温，直至温度达到拉薄温度；
由于玻璃本身的特性，无法将需拉薄的玻璃素板直接升温至拉薄温度，因此需要在不同的温度区间逐步升温至拉薄温度。因此调节加热炉各区温度，实现梯度升温，具体地，加热炉预热区中A、B两个独立预热单元的温度分别设置为300℃和500℃，加热区中E、F、G三个独立加热单元的温度分别设置为600℃、700℃和900℃。
(3)拉薄装置以V2＝6m/min的拉薄速度将达到拉薄温度900℃的玻璃素板拉薄至所需厚度；
(4)完成步骤(3)后，拉薄后的产品通过退火装置进行退火处理，温度降至100℃左右后，进入空气中冷却至室温。
(5)退火后的产品经过在线检测设备进行横向和纵向厚度检测，输出纵向厚薄差△ta、横向厚薄差△tb、厚度均匀性S2等参数；
(6)切割设备将边部切除后，切割成尺寸为500mm×400mm的成品。
其中，切除的边部通过边角料回收装置进行回收，作为玻璃素板生产的原料碎玻璃使用，实现原料零浪费。
(7)完成(6)步骤后，机械手将成品抓取后置于覆膜设备上进行覆膜、包装。
采用上述制备方法，保持玻璃素板厚度、产品目标厚度、供料速度、拉薄速度以及预热区温度等参数不变，调整加热区各独立加热单元温度，制备柔性玻璃，获得实施例2-5产品、以及对比案例1-2产品，制备工艺条件以及检测结果如表1所示：
表1，实施例2-5和对比例1-2的制备工艺条件及成品检测结果
注明：表1中，t1为玻璃素板厚度；t2为目标拉薄厚度；t为实际产品厚度，为在线检测机检测厚度的平均值。
由实施例2～5可得，当其他工艺条件一致时，拉薄温度控制在800℃～1100℃区间内，产品厚度均匀，S2小于6；厚薄差较小，纵向厚薄差△ta最大为5，横向厚薄差△tb最大为4；板面无拉伸条纹，无划痕，无翘曲；550nm透光率达到92％，雾度小于0.12％.
由对比例1～2可得，当拉薄温度过低(小于700℃)时，出现板面部分区域无法拉薄的现象，厚度严重不均，同时出现严重的拉伸条纹且翘曲严重；当拉薄温度过高(大于1100℃)时，由于玻璃黏度过低，导致在拉薄过程中出现板面部分区域拉断现象，拉伸条纹及翘曲较为严重。
实施例3
采用实施例2的制备方法，本实施方式主要对拉薄过程中玻璃素板厚度t1、目标产品厚度t2、供料速度V1以及拉薄速度V2等工艺条件进行改变，其他工艺条件及操作步骤同实施方式2，获得实施例6-9产品以及对比例3-4的产品，具体工艺条件及相关测试结果如下表2所示：
表2实施例6-9和对比例3-4的制备工艺条件及成品检测结果
注明：表1中，t1为玻璃素板厚度；t2为目标拉薄厚度；t为实际产品厚度，为在线检测机检测厚度的平均值。
由实施例6～9可得，当温度工艺条件一致时，玻璃素板厚度在0.2mm～0.8mm范围内，供料速度和拉薄速度分别控制在0.4～1.5m/min、2.0～30m/min范围内，产品厚度均匀，S2小于5；厚薄差较小，纵向厚薄差△ta最大为5，横向厚薄差△tb最大为3；板面无拉伸条纹，无划痕，无翘曲，550nm透光率达到92％，雾度小于0.12％；
由对比例3～4可得，当供料速度V1和拉薄速度V2过大(V1大于2m/mim，V2大于40m/min)时，出现板面收缩比较严重的情况，厚度严重不均，部分区域厚度小于目标厚度，同时出现严重的拉伸条纹且翘曲严重；当供料速度V1和拉薄速度V2过小(V1小于0.1m/mim，V2小于0.5m/min)时，达到拉薄温度的玻璃素板未能及时拉出，在拉薄装置处逐渐堆积，厚度严重不均，且板面成波浪状，板面效果较差。
综上，采用本发明所述的重热拉薄工艺和设备，对厚度为0.2mm～1.0mm玻璃素板进行再拉薄，可生产厚度为20μm～100μm的柔性玻璃，且成品表面无拉伸条纹、无翘曲，厚度均匀，厚度方差S2≤9，纵向厚薄差△ta≤8μm，横向厚薄差△tb≤6μm，在波长为550nm时的透光率≥90％，雾度≤0.2％。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种柔性玻璃，其特征在于，所述柔性玻璃的厚度t1满足：20μm≤t1≤100μm；
具有沿拉伸方向的纵向厚薄差△ta和垂直于拉伸方向的横向厚薄差△tb、以及涉及整个板面的厚度方差S2，其中，△ta≤8μm，△tb≤6μm，S2≤9。
2.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃，其特征在于，所述柔性玻璃在波长为550nm时的透光率≥90％。
3.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃，其特征在于，所述柔性玻璃的雾度≤0.2％。
4.一种柔性玻璃的制备方法，制备权利要求1至3任一项所述的柔性玻璃，其特征在于，采用重热拉薄法依靠牵引力和重力拉薄制备柔性玻璃；玻璃素板进料后经梯度升温至拉薄温度，通过控制供料速度和拉薄速度相互匹配，实现对玻璃素板拉薄、后经退火制备柔性玻璃；
所述玻璃素板厚度为200μm～1000μm。
5.根据权利要求4所述的一种柔性玻璃的制备方法，其特征在于，所述梯度升温为分区控温，沿玻璃素板传输方向依次包括预热区和加热区；所述预热区和加热区均包括至少两个独立控温单元，且沿物玻璃素板传输方向上，各独立控温单元的温度呈逐渐升高的趋势分布。
6.根据权利要求5所述的一种柔性玻璃的制备方法，其特征在于，所述预热区包含两个独立控温的A预热单元和B预热单元，控制A预热单元温度为200℃～400℃，B预热单元温度为400℃～600℃；所述加热区包括三个独立控温的E加热单元、F加热单元和G加热单元，E加热单元温度为600℃～700℃，F加热单元温度为700℃～800℃，G加热单元温度为800℃～1100℃。
7.根据权利要求4所述的一种柔性玻璃的制备方法，其特征在于，所述供料速度V1满足：0.1m/min≤V1≤2m/min；所述拉薄速度V2满足0.5m/min≤V2≤40m/min。
8.根据权利要求7所述的一种柔性玻璃的制备方法，其特征在于，所述供料速度V1与拉薄速度V2满足以下关系式：
其中，k为相关系数，且1＜k＜3，t1为柔性玻璃厚度，t2为玻璃素板厚度。
9.根据权利要求4至8任一项所述的一种柔性玻璃的制备方法，其特征在于，依次包括供料工序、升温工序、薄化工序、退火工序、切割和包装工序；
所述供料工序用于提供玻璃素板；
所述升温工序使玻璃素板梯度升温至工作点温度；
所述薄化工序在升温工序后对所述玻璃素板进行拉薄处理；
所述退火工序在薄化工序后对拉薄的玻璃进行快速退火；
在退火工序后对玻璃进行的切割和包装。
10.一种柔性玻璃制备装置，用于制备权利要求1所述的柔性玻璃，和/或用于实现权利要求4至9任一项所述的柔性玻璃的制备方法，包括夹持装置(3)、拉薄装置(5)和加热装置(4)，其特征在于，沿竖直方向上，所述夹持装置(3)和拉薄装置(5)依次呈上下分布，夹持装置(3)和拉薄装置(5)之间设置加热装置(4)；
所述夹持装置(3)用于将玻璃素板(1)供料输送至下游加热装置(4)，且在拉薄过程中为玻璃素板(1)提供向上的拉力；
所述拉薄装置(5)用于在拉薄过程中提供向下的牵引力，玻璃素板(1)在本身重力和拉薄装置(5)的牵引力作用下拉薄至所需厚度；
所述加热装置(4)用于将玻璃素板(1)加热至拉薄温度。
11.根据权利要求10所述的一种柔性玻璃的制备装置，其特征在于，所述加热装置(4)在沿玻璃素板(1)传输方向上，设有多个控温区域；且沿玻璃素板(1)传输方向上，各控温区域的温度梯度升高分布。
12.根据权利要求11所述的一种柔性玻璃的制备装置，其特征在于，所述加热装置(4)在沿玻璃素板(1)传输方向依次包括预热区和加热区；所述的预热区包括两个独立控温单元：A预热单元和B预热单元，其中A预热单元温度为200℃～400℃，B预热单元温度为400℃～600℃；
所述加热区包括三个独立控温单元：E加热单元、F加热单元和G加热单元，其中E加热单元温度为600℃～700℃，F加热单元温度为600℃～800℃，G加热单元温度为700℃～1100℃。
13.根据权利要求10所述的一种柔性玻璃的制备装置，其特征在于，所述夹持装置(3)采用的机构包括对辊；和/或者所述拉薄装置(5)采用的机构包括牵引辊或者拉边机。
14.根据权利要求10所述的一种柔性玻璃的制备装置，其特征在于，还包括供料装置(2)，所述供料装置(2)设于夹持装置(3)的上游，采用的机构包括传输辊；所述供料装置(2)和夹持装置(3)同步传送玻璃素板(1)。
15.根据权利要求10所述的一种柔性玻璃的制备装置，其特征在于，所述拉薄装置(5)的下游还依次设有退火装置(6)、在线检测装置(7)、切割装置(8)和边角料回收装置(10)；所述拉薄装置(5)设于退火装置(6)的入口端；
所述退火装置(6)采用设置有温度补偿的电加热元件和/或风冷元件的退火炉或者退火窑；所述切割装置(8)采用的切割机构包括激光切割装置或线切割装置。
16.权利要求1至4任一项所述的一种柔性玻璃、采用权利要求5至9任一项所述柔性玻璃的制备方法制备的柔性玻璃、以及采用权利要求10至15任一项所述的柔性玻璃的制备装置制备的柔性玻璃的应用，应用方向包括显示器、触摸屏、照明装置、医疗器械、太阳能电池板的保护玻璃以及超级电容器。
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