CN111533448B - 一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃 - Google Patents

一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明属于柔性玻璃技术领域，提出了一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，包括按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3‑5％、紫外吸收剂组合物3‑5％、碱铝硅酸盐玻璃配合料90‑94％；按质量份数计，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1‑2份、三氧化二锑20‑30份、硝酸钾35‑40份；紫外吸收剂组合物包括三氧化二铁1～3份、三氧化钼10～20份、氧化铒4～8份、硝酸钾35～40份。通过上述技术方案，解决了现有技术中玻璃熔体表面张力大，不利于柔性玻璃成形、皮秒紫外激光加工质量不高的问题。

Description

一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃
技术领域
本发明属于柔性玻璃技术领域，涉及一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃。
背景技术
随着电子信息显示产品向轻薄化、大型化、柔性化、高分辨、高对比等方向发展，在需求的牵引作用下，电子玻璃也向轻薄化、大型化、柔性化发展，当玻璃厚度达到0.1mm(100μm)以下时，玻璃将会展现出极好的柔韧性，于是诞生柔性玻璃品种。
柔性玻璃将改变平板玻璃收储方式，可满足弯曲卷绕，在加工使用方面将实现卷对卷制程工艺。科技工作者对于柔性玻璃提出了很多应用场景，包括柔性显示、柔性光伏产品、可穿戴产品、卷式电容器等。
柔性超薄玻璃已进入产业化初级阶段，其中美国康宁公司、日本旭硝子、电气硝子公司和德国肖特公司在柔性超薄玻璃方面开展了技术开发与产业化生产。近年来，上述四家公司在柔性玻璃厚度方面不断取得新的突破，相继推出多款柔性超薄玻璃产品。
目前，柔性玻璃生产方法主要包括溢流法、浮法、狭缝下拉法、再拉法、化学减薄法等，对于一次成型的超薄玻璃及柔性玻璃而言，当配合料被熔化成均匀无气泡无结石的优质玻璃熔体后，不论采用溢流法、浮法，还是狭缝下拉法生产成形工艺，都必须在玻璃成形温度范围内(即为黏度104～11.5泊所对应温度)，必须进行纵向拉伸(与生产前进方向一致)和横向拉伸(与生产前进方向垂直)，如果只有纵向拉伸，熔融玻璃带在表面张力作用下会产生显著的回缩效应，使熔融玻璃带向中心聚拢，导致成形后的玻璃带板面宽度仅有初始玻璃熔体宽度的1/3，甚至更小，并且沿板面宽度方向的厚度分布极不均匀，两侧厚度较大，中央厚度较小，边部厚度几乎是板面中心厚度的3倍左右，这部分不合格的边部几乎占据整个板宽的1/3，甚至更多，造成合格玻璃液的极大浪费，使柔性玻璃原料利用率或生产效率大幅下降。为了克服成形时玻璃板面因玻璃熔体表面张力所产生的回缩作用导致的危害影响，就必须对熔融玻璃带施加横向拉伸作用，一般常用机械装置为拉边机或对辊夹持机构，对于生产厚度0.2mm～ 0.4mm超薄玻璃，浮法工艺需要使用20余对横向拉边机，对于溢流法及狭缝下拉法也要施加2～4对横向拉边机或对辊夹持机构，由此可见，玻璃熔体表面张力对于玻璃超薄及柔性玻璃成形而言是一个危害极大的因素。
玻璃熔体表面张力很大程度上取决于玻璃化学成分和组成，目前，能够应用电子信息显示用柔性玻璃主要是无碱铝硼硅基板玻璃、碱铝硅酸盐玻璃而言，这两类玻璃具有优良力学性能、热学性能、电学性能、化学稳定性，他们起到力学支撑作用、半导体电路承载体、透明透光、屏幕保护功能。由于这两类玻璃中富含大量氧化铝(Al2O3)，氧化铝(Al2O3)可以赋予玻璃优良理化性能，但是氧化铝(Al2O3)会导致玻璃熔体表面张力大幅增加，对于碱铝硅酸盐玻璃而言，玻璃熔体表面张力将达350mN/m～410mN/m(毫牛每米)，而普通钠钙玻璃品种仅有310mN/m～330mN/m，而表面张力对于玻璃的超薄化成形而言，尤其生产制备厚度小于100微米的柔性玻璃，较大的表面张力对于玻璃熔体展薄成形是一个巨大的困难，将会严重影响玻璃板面厚度均匀性和表面平整度。
化学物质是改善和降低玻璃熔体表面张力的重要技术手段，在中国专利CN106495468A中公开一种表面活性剂为(质量百分含量)：MoO31～4％，V2O50～2％，WO30～3％，并且MoO3+V2O5+WO31～5％；CN1041176932B公开一种表面活性剂为 (质量百分含量)：MoO30.6～0.8％，Bi2O31.1～1.5％，GeO21.2～1.3％，并且 MoO3+Bi2O3+GeO23-3.5％；CN1058859128B公开一种表面活性剂为(摩尔百分含量)： WO30.001～0.5％，CaF2和/或SrCl20.3～1.5％。上述表面活性剂存在主要问题有三点：1)有毒，如V2O5，CaF2和/或SrCl2的挥发物；2)着色，如MoO3、V2O5、 WO3因变价特性或色心导致着色，黄色或褐色；3)析晶，MoO3、WO3属于高原子序数氧化物，易积聚导致结晶，上述三点将严重影响玻璃成形特性、产品质量和产品应用。
对于柔性玻璃产品而言除了生产过程中摊开展薄所面临表面张力的影响之外，还将面临产品生产加工过程的切割截断难题。
传统平板玻璃切割及加工主要利用玻璃脆性和格里菲斯裂纹延展形成断裂，普遍采用金刚石刀轮划痕掰断法，最近十年，出现了高压水刀切割与加工，主要适用厚度大于4mm玻璃板；另外，红外(10.6微米及1.06微米)CO2激光切割也得到应用和推广，适用厚度1-20mm。然而上述切割方法对于柔性玻璃加工而言，会在柔性玻璃板面作用点处出现放射性破损，几乎无法完成对柔性玻璃的加工。
而皮秒紫外激光在柔性玻璃切割效率和切割断面质量方面相对表现优秀。紫外激光常用波长范围为325-352nm，而常规物件铝硼硅玻璃和碱铝硅玻璃紫外透过率很好，不具有紫外吸收能力，导致紫外激光加工效率与断面加工质量不佳，因此开发具有紫外吸收能力的柔性玻璃亟待解决，同时紫外吸收物质不能对柔性玻璃其他功能产生危害，比如可见光透明性、成像显像质量效果。
目前，已公知可用于无色透明玻璃的紫外吸收物质主要是二氧化铈和二氧化钛，两者共同使用效果会更佳，但是二氧化铈和二氧化钛作为紫外吸收剂的最大问题在于：1)易于析晶，会使玻璃液相线提高，二氧化钛是常用晶核剂，总质量含量达3-4％具有较大风险，对玻璃成形不利；2)导致玻璃颜色发黄，甚至琥珀色，影响玻璃产品外观颜色，将会降低可见光透过率3-5％；3)二氧化铈为稀土元素，在LED背光紫外激发下，产生很强荧光效应，对于屏幕影像实际颜色有破坏作用，因此传统二氧化铈和二氧化钛紫外吸收剂在信息显示产品用柔性玻璃中不可用。因此亟需发明一种适用紫外激光加工(切断、开槽、挖孔等)的碱铝硅酸盐柔性玻璃。
基于玻璃熔体表面张力对柔性玻璃成形的危害与影响，以及迫切需要在柔性玻璃中实现紫外吸收功能，促进紫外激光对柔性玻璃精密高质量、高效率加工，寻找一种新型玻璃熔体活性物质和紫外吸收功能的组合物成为了工业上急需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，解决了现有技术中玻璃熔体表面张力大，不利于柔性玻璃成形、皮秒紫外激光加工质量不高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3-5％、紫外吸收剂组合物3-5％、碱铝硅酸盐玻璃配合料90-94％。
进一步地，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物5％、紫外吸收剂组合物5％和碱铝硅酸盐玻璃配合料90％。
进一步地，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％和碱铝硅酸盐玻璃配合料92％。
进一步地，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3％、紫外吸收剂组合物3％和碱铝硅酸盐玻璃配合料94％。
进一步地，按质量份数计，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1-2份、三氧化二锑20-30份、硝酸钾35-40份。
进一步地，按质量份数计，所述的紫外吸收剂组合物包括三氧化二铁1～3 份、三氧化钼10～20份、氧化铒4～8份、硝酸钾35～40份。
进一步地，按质量份数计，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5份、三氧化二锑25份、硝酸钾37.5份。
进一步地，按质量份数计，所述的紫外吸收剂组合物包括以下组分：三氧化二铁2份、氧化钼15份、氧化铒6份和硝酸钾37.5份。
进一步地，按质量百分比计，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅 54.0-69.0％，氧化铝5.0-24.0％，氧化锂0-3.5％，氧化钠12.8-16.0％，氧化钾 0-3.5％，氧化钙0-4.0％，氧化镁4.0-6.0％，氧化锌0-3.0％，二氧化锆0-1.0％。
进一步地，按质量百分比计，所述柔性玻璃包括：氧化硅51.15-66.96％，氧化铝4.74-23.29％，氧化锂0-3.88％，氧化钠12.79-15.53％，氧化钾 1.02-5.28％，氧化钙0-3.88％，氧化镁2.84-5.82％，氧化锌0-2.91％，二氧化锆 0-0.93％，三氧化二铁0.09-0.16％，三氧化钼0.62～1.06％，氧化铒0.25-0.42％，五氧化二铌0.06-0.11％，三氧化二锑0.42-1.58％。
本发明的工作原理及有益效果为：将紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物与碱铝硅酸盐玻璃配合料相结合，既满足了玻璃的高质量熔化，又有效实现了玻璃熔体表面张力降低的目的，大幅改善了玻璃熔体在摊薄展开过程因表面张力回缩造成褶皱不平现象，使板面展开效率大幅提高，板面有效宽度增大，板面平整度更好，能够满足信息显示产品应用；实现了碱铝硅酸盐柔性玻璃的高紫外吸收和高可见光透过，有效地解决了该类柔性玻璃的皮秒紫外激光加工问题，为柔性玻璃在折叠手机和柔性光伏产品奠定技术条件。
本发明制备的柔性玻璃，玻璃熔体表面张力大约可降低30-41mN/m(毫牛/ 米)，相对没有使用表面活性物质的玻璃降低8-10％，大幅改善了玻璃熔体在摊薄展开过程因表面张力回缩造成褶皱不平现象，粗糙度小于2微米，厚薄差小于5微米，板面宽度增大30％，使板面有效宽度增大，板面平整度更好，更好地满足信息显示产品应用。
本发明制备的柔性玻璃，在325-352nm紫外区光谱透过率小于30％，可实现几种典型紫外激光吸收，有效满足柔性玻璃的紫外激光加工。并且对于厚度 50μm玻璃薄片可见光透过率平均值大于89％；对于已经成形制备的厚度为50μm 柔性玻璃，采用343nm皮秒紫外激光进行切割加工，线速度可达到160mm/s，并且断面平滑无毛刺，切割效率相比提高60％。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％和碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5g、三氧化二锑25g、硝酸钾37.5g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁2g、氧化钼15g、氧化铒 6g和硝酸钾37.5g，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅61.3g，氧化铝 13.8g，氧化钠12.8g，氧化钾3.5g，氧化钙2.1g，氧化镁5.5g，二氧化锆1g。
实施例2
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3％、紫外吸收剂组合物5％、碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1g、三氧化二锑20g、硝酸钾35g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁1g、氧化钼10g、氧化铒4g和硝酸钾35g，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅62g，氧化铝15g，氧化钠15.5g，氧化钾1.5g，氧化镁3g，氧化锌3g。
实施例3
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物5％、紫外吸收剂组合物3％、碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌2g、三氧化二锑30g、硝酸钾40g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁3g、氧化钼20g、氧化铒8g和硝酸钾40g，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅61g，氧化铝16g，氧化锂3.5g，氧化钠13.5g，氧化镁6g。
实施例4
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物5％、紫外吸收剂组合物4％、碱铝硅酸盐玻璃配合料91％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5g、三氧化二锑28g、硝酸钾38g，紫外吸收剂组合物包括：2.5g、三氧化钼18g、氧化铒6g、硝酸钾 38g，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅69g，氧化铝5g，氧化钙4g，氧化镁4g，氧化钠15g，氧化钾3g。
实施例5
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3％、紫外吸收剂组合物4％、碱铝硅酸盐玻璃配合料93％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1g、三氧化二锑22g、硝酸钾37g，紫外吸收剂组合物包括：1.5g、三氧化钼13g、氧化铒5g、硝酸钾 36g，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅66g，氧化铝11g，氧化钙1g，氧化镁5g，氧化钠16g，氧化钾1g。
实施例6
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％、碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌2g、三氧化二锑28g、硝酸钾39g，紫外吸收剂组合物包括：2.5g、三氧化钼14g、氧化铒6g、硝酸钾 36g，碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅54g，氧化铝24g，氧化镁4.5g，氧化锌1.5g，氧化锂2.5g，氧化钠13.5g。
实施例7
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物5％、紫外吸收剂组合物5％、碱铝硅酸盐玻璃配合料90％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1g、三氧化二锑21g、硝酸钾35g，紫外吸收剂组合物包括：3g、三氧化钼11g、氧化铒7g、硝酸钾40g，碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅61.3g，氧化铝13.8g，氧化钠12.8g，氧化钾3.5g，氧化钙2.1g，氧化镁5.5g，二氧化锆1g。
实施例8
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％和碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5g、三氧化二锑25g、硝酸钾37.5g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁2g、氧化钼15g、氧化铒 6g和硝酸钾37.5g，碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅54.0g，氧化铝24.0g，氧化锂3.5g，氧化钠12.8g，氧化钾3.5g，氧化钙4.0g，氧化镁6.0g，氧化锌 3.0g，二氧化锆1.0g。
实施例9
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％和碱铝硅酸盐玻璃配合料92％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5g、三氧化二锑25g、硝酸钾37.5g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁2g、氧化钼15g、氧化铒 6g和硝酸钾37.5g，碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅69.0g，氧化铝5.0g，氧化锂2g，氧化钠16.0g，氧化钾1g，氧化钙3g，氧化镁4.0g，氧化锌1.5g，二氧化锆0.5g。
实施例10
一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3％、紫外吸收剂组合物3％和碱铝硅酸盐玻璃配合料94％，其中玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5g、三氧化二锑25g、硝酸钾37.5g，紫外吸收剂组合物包括：三氧化二铁2g、氧化钼15g、氧化铒 6g和硝酸钾37.5g，碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅60g，氧化铝15g，氧化锂2.5g，氧化钠15g，氧化钾3g，氧化钙1.5g，氧化镁5.5g，氧化锌2.0g，二氧化锆0.8g。
上述实施例1-10中紫外吸收剂组合物的制备方法为：将三氧化二铁、三氧化钼、氧化铒、硝酸钾按质量比例称量及混合，在350℃～450℃将紫外吸收剂组合物熔融均化，浇注压延成薄片破碎成不大于10mm的颗粒，形成玻璃熔体紫外吸收剂组合物颗粒。
上述实施例1-10中玻璃熔体活性物质组合物的制备方法为：将五氧化二铌、三氧化二锑、硝酸钾按质量配比要求在350℃～450℃进行熔融，混合混匀，然后浇注压延成薄片破碎为不大于10mm颗粒，形成玻璃熔体活性物质组合物颗粒。
比较例
为了评估紫外吸收剂组合物和玻璃熔体表面活性物组合物对碱铝硅酸盐柔性玻璃紫外吸收作用和玻璃熔体表面张力改善作用与影响，按碱铝硅酸盐玻璃化学组成范围选取6个典型玻璃化学组成，分别命名为：A玻璃、B玻璃、C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃。
A玻璃：氧化硅61.3g，氧化铝13.8g，氧化钠12.8g，氧化钾3.5g，氧化钙2.1g，氧化镁5.5g，二氧化锆1g。
B玻璃：氧化硅62g，氧化铝15g，氧化钠15.5g，氧化钾1.5g，氧化镁3g，氧化锌3g。
C玻璃：氧化硅61g，氧化铝16g，氧化锂3.5g，氧化钠13.5g，氧化镁6g。
D玻璃：氧化硅69g，氧化铝5g，氧化钙4g，氧化镁4g，氧化钠15g，氧化钾3g。
F玻璃：氧化硅66g，氧化铝11g，氧化钙1g，氧化镁5g，氧化钠16g，氧化钾1g。
H玻璃：氧化硅54g，氧化铝24g，氧化镁4.5g，氧化锌1.5g，氧化锂2.5g，氧化钠13.5g。
上述实现柔性玻璃化学组成所用原料包括但不限于石英砂、氧化铝、氢氧化铝、碳酸锂、纯碱、硝酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、氧化锌、锆英石、三氧化二铁、三氧化钼、氧化铒、五氧化二铌、三氧化二锑、硝酸钾等，按上述实施例化学组成计算配制总量500g，然后分别称取原料混合均匀待用，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6分别命名为A’玻璃、 B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃；分别将A玻璃、B玻璃、C 玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃中的组分混合均匀待用，配制总量400克。
将上述实施例1-10、A玻璃、B玻璃、C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃使用 500ml铂铑坩埚进行熔化，在熔化温度Tm(黏度100泊所对应温度)加热时间8 小时，然后将其浇注冷却定型并退火，玻璃毛坯尺寸规格为50mm×50mm×50mm，玻璃毛坯编号为A’玻璃、B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃、实施例7、实施例8、实施例9实施例10，所制备的玻璃除了A玻璃、B玻璃、 C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃所包含元素之外，玻璃还因紫外吸收剂和玻璃熔体表面活性剂所引入Fe、Mo、Er、Nd、Sb元素，最终形成的柔性玻璃应为包括上述元素及相应质量百分含量，因玻璃熔体活性物质组合物和紫外吸收剂组合物使用，会对碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物产生改变，最终形成的本发明柔性玻璃最终化学组成，按照质量百分含量计，包括氧化硅51.15-66.96％，氧化铝4.74-23.29％，氧化锂0-3.88％，氧化钠12.79-15.53％，氧化钾1.02-5.28％，氧化钙0-3.88％，氧化镁2.84-5.82％，氧化锌0-2.91％，二氧化锆0-0.93％，三氧化二铁0.09-0.16％，三氧化钼0.62～1.06％，氧化铒0.25-0.42％，五氧化二铌0.06-0.11％，三氧化二锑0.42-1.58％。
利用线切割机将玻璃毛坯切取2～3片厚度58μm玻璃薄片，然后将玻璃薄片进行表面研磨抛光50μm，采用紫外可见光谱仪，分别测量325nm、343nm、352nm几种典型皮秒紫外激光的光谱透过率及可见光范围平均透过率，分别定义为T325、T343、T352、Tv。
从玻璃毛坯截取质量200克，然后置入200ml纯铂坩埚内，利用HTV-1600 型玻璃高温黏度测量仪测量玻璃工作点温度Tw(黏度10000泊对应的温度，℃)。
黏度测试完成后，在已经盛放200克玻璃的200ml纯铂坩埚内进行玻璃熔体氧化还原值(REDOX)测量，采用三电极测量系统，基于物理化学氧溶解电势关系，即将玻璃熔体加热至玻璃黏度104泊所对应温度后，将工作电极、对电极、参比电极浸入玻璃熔体中，读取电极电势值，换算玻璃熔体氧浓度值，计算获得REDOX结果。测试条件为，采用直径为1mm的铂丝作为工作电极。电极进入熔体的最大深度为10mm，与玻璃熔体接触的最大表面积为32mm2。
在玻璃毛坯上截取规格5mm×5mm×50mm玻璃棒，采用DIL-1000型高精度卧式膨胀仪测量膨胀软化点温度Td(黏度1011.5泊对应的温度，℃)。
按座滴法分别对A’玻璃、B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃毛坯进行表面张力测量，测试流程为：1)选择无内在质量缺陷(气泡、条纹、结石)且玻璃成分均匀的玻璃块，选取质量为0.20g-0.40g的玻璃颗粒，玻璃颗粒必须为表面新鲜且表面无摩擦和划伤，将玻璃颗粒使用去离子水超声清洗 10min，然后将其置于105℃烘箱内干燥30min，最后将其移入干燥器冷却待用； 2)设置玻璃黏度104泊所对应温度(见表1)作为玻璃表面张力测试温度，该温度体现很好的玻璃熔体特征，加热炉开始升温后，将玻璃颗粒置入仪器内，保温30min，液滴轮廓形态完美后，开始测试计算玻璃熔体表面张力参数，以σ表示，单位mN/m，所用仪器为熔体表面张力测量仪，型号为GST-1450。
A’玻璃、B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃为本发明紫外吸收剂组合物与碱铝硅酸盐玻璃配合料复合熔化而成的玻璃，A玻璃、B玻璃、 C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃为没有加入紫外吸收剂组合物和玻璃溶体表面活性剂组合物所熔化的玻璃，将其作为比较例与本发明进行对比分析，对玻璃的测试与分析结果见表1所示。
表1
Figure BSA0000205935650000131
从表1数据显示出紫外吸收剂组合物具有很好吸收效率，对于现有几种紫外激光波长而言，透过率最大值仅有31.5％，最小值为16.5％，说明约有60％以上的紫外光被吸收了，并且可见光透过率大于87％。
通过实施例A’玻璃、B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃(添加紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物)与比较例A玻璃、B玻璃、C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃(不含紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物)结果来看，紫外吸收剂组合物可使玻璃紫外透过率降低50多个百分点，本发明实现了碱铝硅酸盐柔性玻璃的高紫外吸收和高可见光透过，有效地解决了该类柔性玻璃的皮秒紫外激光加工问题，为柔性玻璃在折叠手机和柔性光伏产品奠定技术条件。另外玻璃温黏特性良好，成形范围宽，料性长，可满足高质量表面柔性玻璃成形。
由表1中的数据可知，实施例A’玻璃、B’玻璃、C’玻璃、D’玻璃、F’玻璃、H’玻璃(添加紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物)与比较例A玻璃、B玻璃、C玻璃、D玻璃、F玻璃、H玻璃(不含紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物)，玻璃熔体表面张力下降30-41mN/m，相对降低 8％-10％，可见在本发明具有很大的进步性，在同等成形工艺条件下，可以改善超薄玻璃及柔性玻璃表面质量，玻璃表面粗糙度降低了3微米，厚薄差减少3 微米，有效增大板宽，经过测算产品良率可提高24-30％。
本发明紫外吸收剂组合物、玻璃熔体表面活性物质组合物与碱铝硅酸盐玻璃配合料混合后，可在全电熔炉、气电复合加热炉、火焰炉中进行熔化，成形黏度范围所对应的温度范围Tw-Td≥455℃，进一步优选Tw-Td≥500℃，可满足溢流法、狭缝法、浮法生产柔性玻璃。其中Tw是玻璃黏度104泊所对应的温度，也称作工作温度；Td是玻璃黏度1011.5泊所对应的温度，也称作膨胀变形温度。该成形黏度范围所对应的温度范围很宽，玻璃料性长，有利于玻璃熔体的逐级渐变拉伸展薄工艺实现。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3-5％、紫外吸收剂组合物3-5％和碱铝硅酸盐玻璃配合料90-94％，其中按质量份数计，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1-2份、三氧化二锑20-30份、硝酸钾35-40份，按质量份数计，所述的紫外吸收剂组合物包括三氧化二铁1～3份、三氧化钼10～20份、氧化铒4～8份、硝酸钾35～40份，按质量百分比计，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料包括：氧化硅54.0-69.0％，氧化铝5.0-24.0％，氧化锂0-3.5％，氧化钠12.8-16.0％，氧化钾0-3.5％，氧化钙0-4.0％，氧化镁4.0-6.0％，氧化锌0-3.0％，二氧化锆0-1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物5％、紫外吸收剂组合物5％和碱铝硅酸盐玻璃配合料90％。
3.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物4％、紫外吸收剂组合物4％和碱铝硅酸盐玻璃配合料92％。
4.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分比计，包括玻璃熔体活性物质组合物3％、紫外吸收剂组合物3％和碱铝硅酸盐玻璃配合料94％。
5.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按质量份数计，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌1.5份、三氧化二锑25份、硝酸钾37.5份。
6.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按质量份数计，所述的紫外吸收剂组合物包括以下组分：三氧化二铁2份、氧化钼15份、氧化铒6份和硝酸钾37.5份。
7.根据权利要求1所述的一种兼具紫外吸收与低表面张力的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按质量百分比计，所述柔性玻璃包括：氧化硅51.15-66.96％，氧化铝4.74-23.29％，氧化锂0-3.88％，氧化钠12.79-15.53％，氧化钾1.02-5.28％，氧化钙0-3.88％，氧化镁2.84-5.82％，氧化锌0-2.91％，二氧化锆0-0.93％，三氧化二铁0.09-0.16％，三氧化钼0.62～1.06％，氧化铒0.25-0.42％，五氧化二铌0.06-0.11％，三氧化二锑0.42-1.58％。
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