[发明专利]一种铝硅酸盐无碱玻璃澄清剂及玻璃的制备方法

说明书

本发明涉及一种铝硅酸盐无碱玻璃澄清剂及玻璃的制备方法，其特征在于：澄清剂由以下重量份数比的原料组成：卤化物：硫酸盐：硝酸盐：氧化锡：氧化铈为0.1‑4：0.01‑1：0.01‑0.1：0.01‑0.5：0‑0.3，其添加量为玻璃配合料重量的0.5‑6%；玻璃配合料由以下重量百分比的原料组成：55‑75％SiO₂、10‑19％Al₂O₃、0.1‑10%B₂O₃、1‑5％MgO、1‑10％CaO、1‑10％SrO、1‑10%BaO；（1）按上述配比称玻璃配合料，加入澄清剂，投入混料机中混合5‑10min，得玻璃生料；（2）玻璃生料在1450‑1650℃熔制7‑12h，随后进行澄清、成型；（3）将成型后的玻璃在高于700℃条件下退火1‑5h,随炉降温即可。有益效果：常温常压澄清均化模式下，排泡温度在1430℃以上，可有效减少灰泡的产生，放出大气泡，灰泡个数低于15个/100g，大气泡个数低于5个/100g。

技术领域

本发明属于玻璃生产技术领域，涉及一种铝硅酸盐无碱玻璃澄清剂及玻璃的制备方法。

背景技术

气体在玻璃液中有3种存在方式：可见气泡、熔解的气体和化学结合的气体，澄清后的玻璃液中所含的气体总量只占玻璃液质量的0.01-0.15%。玻璃液析出的气体主要有两种形式：物理溶解和化学结合，所含气体主要包括CO₂、SO₂、SO₃、N₂、O₂、H₂O。气体在液体中的溶解度随着温度的升高而降低，由于各种气体在玻璃液中都有一定的溶解度，当气体含量大于玻璃液的溶解度时就出现了气泡。

在制备TFT面板的工艺制程中，通过真空蒸发、真空磁控溅射、物理/化学气相沉积等技术在玻璃基板表面镀上半导体膜、导电膜及绝缘层，然后利用光蚀刻技术形成电路。如果玻璃基板熔体中存在气泡，直接影响玻璃的折射率和透光率，进而降低面板的显示效果。

玻璃基板属于铝硅酸盐无碱玻璃，但是铝硅酸盐无碱玻璃，由于玻璃成分中氧化硅和氧化铝的含量高，在玻璃制造工艺中，熔化温度高（1650℃），高温下粘度大，使得玻璃液的排泡、均化过程困难，单纯依靠玻璃自身的高温粘度难以得到高质量的玻璃液，需要在配合料中需加入澄清剂进行澄清均化形成均匀的、无气泡的玻璃液，以满足成型工艺的要求。

铝硅酸盐无碱玻璃中所使用的澄清剂及比例有别于普通玻璃，普通玻璃成型难度系数低，易于澄清均化，澄清温度低于1450℃，并且不需要铂金通道进行均化。而TFT玻璃基板的SiO₂+Al₂O₃含量大于80wt%，熔制过程相当困难。因此在TFT制造生产过程中一般采用复合澄清剂，充分发挥氧澄清剂、硫澄清剂、卤素澄清剂的协同优势，提高澄清效果，增强澄清能力。

玻璃澄清剂是指在玻璃配合料或玻璃熔体中加入的一种能在高温时自身能够汽化或分解放出气体，以促进排除玻璃中气泡的物质。众所周知，这些物质在玻璃熔化过程中，会在窑炉内参与高温化学反应，并在过程中形成硅酸盐及各种大量的气体，如CO、CO₂、SO₂、NO₂、O₂、H₂O等气体，这部分气体的重量约占玻璃料重量18%-20%左右，这也是影响玻璃熔成率的重要因素之一。

实际生产中一般采用化学澄清法即通过添加一定量的澄清剂产生化学反应来达到澄清的目的，澄清剂的选择必须考虑环保、玻璃质量、玻璃高温特性、玻璃生产的经济性、玻璃生产的澄清效果等要素。常用的澄清剂有多价氧化物、过氧化物、盐类、卤化物、稀土氧化物等。

TFT玻璃生产制造厂家为了提升玻璃品质，逐步优化玻璃组成及澄清工艺，在能够满足客户性能要求的前提下，进一步提高玻璃生产的良品率，降低成本以及消耗等。因此通过理论和实践相结合,研究在满足性能要求下采用不同澄清剂对澄清工艺的效果，希望通过研究分析，能够建立适合TFT-LCD生产的澄清方案。