原料细粉对超薄电子玻璃配合料质量影响及控制

邢英荣，郑 旭，王玉良

（1 河北视窗玻璃有限公司 河北 廊坊 065000）

（2 河北省企业技术中心 河北 廊坊 065000）

（3 河北省超薄电子玻璃技术创新中心 河北 廊坊 065000）

0 引言

超薄电子玻璃作为一种特种玻璃，在触摸屏、液晶显示器等电子产品中应用广泛。 超薄电子玻璃的制备需要经过多道工艺，其中配合料的质量对玻璃质量具有重要影响。 而配合料的重要组成部分——原料细粉的质量起着至关重要的作用。 因此，如何控制原料细粉的质量成了当前研究的热点问题［1］。

在本研究中，对影响原料细粉质量的形貌、粒度分布以及化学成分等参数进行了详细的研究，分析了参数对超薄电子玻璃配合料质量的影响。 实验结果表明，原料细粉的质量极大地影响配合料的质量，对配合料的均匀性、稳定性等方面的性能产生重要影响［2］。 由此得出结论：控制原料细粉的形貌、粒度分布以及化学成分等参数显著提升配合料的质量。

在对原料细粉质量控制的方法上，研究提出了流化床加热、表面活性剂和添加剂的使用以及机械筛选等多种方法。 该方法可以用来有效的控制原料细粉，并最终提升配合料的品质。 特别是化学成分的分析也是非常重要的一环，它对原料细粉进行精确的定性和定量，保证超薄电子玻璃配合料的制备质量。

总之，本研究结果对于超薄电子玻璃配合料的制备和质量控制具有重要的意义。 本次研究为超薄电子玻璃配合料制备过程中的原料细粉质量控制提供有效的指导，为制备高品质超薄电子玻璃配合料提供可靠的技术支持。

1 原料细粉在超薄电子玻璃配合料中的作用

超薄电子玻璃是一种先进的电子材料，具有超薄、超平整、超清晰和高透明等特殊功能，广泛应用于各种高精密电子产品中。 为了保证超薄电子玻璃的优良性能，必须选取高质量的原料，其中，原料细粉是一种非常关键的材料，它在超薄电子玻璃配合料中起到了重要的作用［3］。

1.1 提高制品的平整度和透明度

超薄电子玻璃的制备需要采用高温熔融法，但这个过程中容易产生结晶，影响玻璃的透明度和平整度。 同时，如果原料颗粒过大或不均匀，也会影响制品的透明度和平整度［4］。 在此情况下，添加一定量的原料细粉使超薄电子玻璃中晶粒尺寸更加均匀，从而提高了玻璃的透明度和平整度。

1.2 改善制品的热稳定性和光学性能

原料细粉中含有一定量的氧化硅、氧化铝、氧化钙等矿物质成分，这些成分与其他原料中的氟化物等物质发生反应，从而改善玻璃的光学性能和热稳定性，具有更好的防护和隔热性能。

1.3 提高制品的机械性能和化学稳定性

原料细粉的颗粒细小，表面活性更高，可以与其他原料更好地结合，形成更坚固的结构，从而提高玻璃的机械性能。 因此，原料细粉中的成分在制作过程中与其他原料中的成分反应，形成更强的化学键，从而提高了玻璃的化学稳定性和耐久性。

1.4 降低制品的生产成本

原料细粉相较于其他原料，制备工艺更加简单，所需的能源和资源也更少，因此，可以降低超薄电子玻璃的生产成本。

1.5 增加材料的硬度

原料细粉在超薄电子玻璃配合料中可以起到很重要的作用，比如它可以增加材料的硬度和耐磨性。 随着科技的不断进步，人们对材料的硬度和耐磨性的要求也越来越高。因此，如果超薄电子玻璃配合料想要在这个行业保持竞争力，就必须综合考虑各种因素来提高其硬度和耐磨性。

在增加材料硬度方面，原料细粉可以通过填充效应起到重要的作用。 超薄电子玻璃配合料中添加适量的原料细粉可以增加材料晶体的填充度，使晶体之间的间隔变小，形成紧密排列，从而增强材料的硬度和密度。 原料细粉本身就具有高硬度和耐磨性，通过与超薄电子玻璃配合料磨合可以形成一层坚硬、耐磨的表面，从而提高材料的耐磨性。

总之，原料细粉在超薄电子玻璃配合料中具有不可替代的作用，有效提高了超薄电子玻璃的品质和性能，也带动了超薄电子玻璃产业的发展。

2 原料细粉的质量对配合料的影响

2.1 形貌对材料性能的影响

原料细粉的形貌对超薄电子玻璃配合料的物理结构和力学性能有显著的影响。 一颗粒形态不规则会影响细粉的密度和堆积性质，导致配合料流动性变差。 另外，颗粒之间的接触方式也会影响配合料的力学性能。 例如，如果颗粒之间的接触面积不够大，在受力时，没有足够的接点来吸收和传递载荷，从而导致材料的强度降低。

因此，为了获得高品质的超薄电子玻璃配合料，需要控制原料细粉的形貌。 一些研究表明，利用表面活性剂或添加剂来控制颗粒的形态和结构显著改善配合料的质量。例如，在配合料制备过程中引入表面活性剂优化颗粒结构和形态，从而改善配合料流动性和均匀性。 因此，用流化床加热技术也能够获得较为均匀的细粉。

2.2 粒度分布对材料性能的影响

原料细粉的粒度分布对超薄电子玻璃配合料的性能有着非常重要的影响。 通常情况下，需要控制原料细粉的粒度分布，以获得具有良好物理结构和力学性能的超薄电子玻璃配合料。

一方面，较小的颗粒可以增加材料的密实程度和增加颗粒间的接触面积，从而提高材料的强度和硬度。 但是，如果细粉中的颗粒过于细小，则会增加材料的黏滞性和降低材料的流动性，从而影响材料的均匀性和流动性，从而影响配合料的制备。 因此，原料细粉的粒度分布需要在一定的范围内控制，以获得最佳的性能［5］。

另一方面，较大的颗粒分散在粉末的表面上，增加孔隙的数量和材料的通透性，从而降低材料的密实程度和增加颗粒间的间隙。 虽然在此情况下可以提供一些插入空间，以容纳针突等物理推力，但是也会影响材料的强度、硬度和耐磨性。

因此，为了获得优良的超薄电子玻璃配合料，需要平衡小颗粒和大颗粒之间的比例和粒度范围。 材料的粒度分布和颗粒形态也会影响材料流动和孪晶的形成，因此需要进行科学的参数设计和工艺控制［6］。 如图1 所示。

图1 三种原料细粉粒度分布材料体积的影响曲线图（三条曲线粒度分布从左到右依次为15-53，45-105，75-150）

2.3 化学成分对材料性能的影响

原料细粉的化学成分对超薄电子玻璃配合料的性能有着重要的影响。 通常情况下，需要选择适合的化学成分和含量，以获得具有良好物理结构和力学性能的超薄电子玻璃配合料。

对于超薄电子玻璃配合料而言，化学成分可以影响材料的硬度、强度、抗磨性和电学性能。 以SiO2为例，SiO2的含量影响玻璃的硬度、强度和透光性；而添加其他氧化物（如Al2O3、Fe2O3等）提高材料的抗腐蚀性和抗磨性。首先，需要注意化学成分的纯度和稳定性，以确保玻璃的品质和稳定性［7］。 其次，原料细粉的化学成分还会影响材料的制备工艺和加工工艺。 不同的成分和化学反应条件导致材料的结晶度、晶体形态和晶体尺寸的变化，从而影响材料的制备工艺和加工性能。 最后，需要根据特定的工艺需求和应用场合选择适当的化学成分和配方。

综上所述，原料细粉的化学成分对超薄电子玻璃配合料的性能有着重要的影响，因此需要进行科学的参数设计和工艺控制，以获得优良的超薄电子玻璃配合料［8］。 见表1。

表1 A 厂进厂原料质量标准中硅砂、白云石、石灰石、长石和纯碱的化学成分

3 原料细粉质量控制方法

3.1 形貌控制方法

原料细粉的形貌控制对超薄电子玻璃配合料的制备和性能有重要影响。 以下是一些常见的原料细粉形貌控制方法：

（1）粒度控制。 通过控制原料细粉的制备方法、调整制备条件、选择不同的添加剂等手段控制原料细粉的粒度和形貌。 例如，选择筛分、离心、沉降、旋转等方法，来得到不同粒径的原料细粉。

（2）表面修饰。 通过表面修饰来改变原料细粉的表面特性，进而影响形貌和性质。 例如，使用表面活性剂改善表面性质；根据微凝固等方法来控制原料细粉的形貌和粒径。

（3）溶液制备。 通过调整溶液配方、调节pH 值、添加络合剂等手段来控制原料细粉的形貌和粒度分布。 例如，使用振荡、磁搅拌等方法来控制原料细粉的吸附性。

（4）球磨加工。 通过在球磨机或其他研磨装置中研磨原料细粉，可以改变颗粒形貌、粒度和分布等特性来控制材料的形貌。

这些方法通常需要在实验室或生产现场进行。 通过严格的形貌控制过程，可以获得高质量和稳定的原料细粉，从而确保超薄电子玻璃配合料的制备和应用的性能和稳定性。

3.2 粒度分布控制方法

粉体的粒度分布控制方案主要包括机械合成以及物理方法进行控制。 不同的方法在不同的情境下应用，以使得粉体的粒度分布符合要求，同时避免可能产生的质量问题。

（1）机械方法控制粉末的粒度分布是一种较为常见和简单的方法。 机械筛和气流分级器是常用的机械方法。机械筛可以分离出特定的粒径范围，实现对粒径分布的控制，其中筛孔尺寸的大小与分离效果具有密切关系。 气流分级器则基于粉体的密度和粒径，采用气流冲击将粉体分离，从而实现对粒度分布的控制。 机械方法的优点是控制条件稳定，工艺成熟，易于操作，效率高，适用性广泛，但同时有一些局限，最大的限制是只能控制单个粒径范围的分布，无法实现粒度范围更广泛的控制。

（2）物理方法则是利用超声波、气流、等离子体以及其他方法将粉末进行碎化和同时降低粒径分布。 超声波的方法通常采用高强度的声波振动，产生的空化效应可以产生剧烈的震荡与剪切作用，从而实现对粉末分子间键的破坏和碎化。 气流方法则是通过对粉末的气流传输进行控制实现粒度分布的改变，利用高速的气流冲刷粉末，将其分离成不同的粒径分布。 等离子体方法通过产生电极弧或等离子体喷雾，使气体局部电离并形成等离子体，利用等离子体中的高能离子束对粉末进行加工，并在过程中改变粒度分布。 物理方法具有广泛的适用性，粒度范围的控制较广，控制效果较好，但需要设备投入较大，工艺要求较高，导致物理方法的成本较高，不适合大批量生产。

总体而言，粉体的粒度分布控制方案应根据不同的要求和实际情况进行选择。 对于一些要求不高的情况，机械方法是一种可行的选择，而对于更为苛刻的要求，物理方法则需要另作考虑。 在实际生产中，通常会采用多种方法的组合，以实现更好的控制效果。

3.3 化学成分控制方法

超薄电子玻璃配合料的质量通过控制原料细粉的化学成分来实现。 原料细粉通常包括硅酸盐、碳酸盐、氧化物等成分，化学成分的准确控制可以影响到配合料的物理性能和化学性质。 以下是一些常用的控制方法：

（1）选择合适的原料。 通过指定原料的来源和纯度，确保原料质量的稳定性和一致性。

（2）粉体制备。 选择适当的粉体制备方法，如溶胶-凝胶法、高温烧结法等，以控制原料的颗粒大小和形状。

（3）化学分析。 通过化学分析方法，如X 射线荧光光谱分析、原子吸收光谱分析等，确定原料中元素的含量、纯度和杂质水平等。

（4）结晶控制。 如果原料中含有结晶相，通过控制结晶温度、时间和添加成分等方法，调节材料的结晶度和晶体尺寸，以获得所需的性能。

（5）控制反应条件。 在制备过程中，通过控制反应温度、时间、压力等条件，确保原料的化学反应过程得以控制，从而获得所期望的成分和质量。

通过采取以上方法，针对原料细粉的化学成分进行准确控制，以确保超薄电子玻璃配合料的质量和性能符合要求。

4 结论

本研究的结果表明，超薄电子玻璃配合料的质量对产品的使用寿命和品质具有极其重要的影响。 因此，在生产制造过程中，必须重视对原料细粉质量的控制。 控制原料细粉的形貌、粒度分布和化学成分等参数是提升配合料质量的有效手段。 并且流化床加热、表面活性剂和添加剂的使用以及机械筛选等方法用来获得精确的细粉，提升配合料的品质。 对原料细粉的化学成分分析也是保证超薄电子玻璃配合料质量的关键环节。

总之，本文的研究结论对于超薄电子玻璃配合料的质量控制提供了实用性的指导意见和建议。 通过采取上述控制原料细粉质量的方法，生产制造出高品质的超薄电子玻璃配合料，不仅可以满足高品质超薄电子玻璃的制造需求，还能提高产品的使用寿命，为超薄电子玻璃的推广应用提供了有力支持。 因此，在生产制造中应引起足够的重视，加强对超薄电子玻璃配合料的质量控制，实现可靠、高质量、高精度的制造。