前沿 | 中國造出「超薄玻璃」,厚度堪比A4紙!

2021-02-15 參考消息

玻璃在日常生活中可以說無處不在,幾乎是天天能見到,但你見過厚度只有0.12毫米的玻璃嗎?0.12毫米是個什麼概念,一張A4列印紙的厚度是0.095毫米,也就是說,這種玻璃只比一張紙略厚一點,更神奇的是,這種玻璃還很結實。

中國建材集團蚌埠院功能玻璃研究所副所長曹欣,正帶著他的團隊做超薄玻璃的落球實驗,測試超薄玻璃的性能。 

曹欣將55克鋼球放在一米的高度,自由落體砸向超薄玻璃。這樣的衝擊力相當於一輛家用轎車以時速150公裡的速度撞停到牆上的衝擊力,但玻璃完好無損。

被鋼球砸中的超薄玻璃2018年4月剛剛下線,是目前世界上使用浮法工藝批量生產的最薄玻璃。

超薄玻璃也叫超薄電子觸控玻璃,是電子信息顯示產業的核心材料,用來做手機、電腦、電視顯示屏基礎材料。

玻璃越薄,透光性能就會越好,柔韌性好,重量也會隨之減輕。但是玻璃太薄又非常易碎,怎樣讓玻璃既薄又有足夠的強度和韌性,是個世界難題。我國科研團隊經過三十多年的探索,將完全擁有自主智慧財產權的中國超薄玻璃帶上了世界舞臺。

2014年6月,突破0.33毫米;

2016年4月突破0.15毫米;

2018年4月突破0.12毫米。

玻璃的性能是否優越,關鍵在於原料的配比和高溫融化時原料產生的化學變化,而爐內的溫度有著至關重要的作用,正負2度的溫差就會影響玻璃的性能,所以溫度變化和爐內融化情況有絲毫偏差,整個生產線上的玻璃就要廢掉,一天的損失就達50萬。

爐內的溫度將近1600度,為了能直觀看到裡面融化的情況,任紅燦拿出了一面鏡子。

蚌埠中建材信息顯示材料有限公司總經理 任紅燦:

你看是不是像做粥一樣冒泡,所以我們平時觀察都用鏡子,冒小泡說明在進行劇烈的化學反應。

生產超薄玻璃的秘訣,除了高溫的窯爐,還有一個關鍵步驟,錫槽。窯爐熔化的玻璃溶液流入錫槽裝備中,因為錫液的密度較高,玻璃溶液可以浮在錫液表面,再用拉邊機將玻璃拉薄,最後進入退火窯進行退火。 

窯爐、錫槽和退火是浮法工藝生產玻璃最為重要的三個環節,每個環節需要調整的參數都非常多。 

蚌埠中建材信息顯示材料有限公司總經理 任紅燦:

這個反覆的過程是非常熬人的,中間可能有時候就是十幾個小時,那你就要不停地盯在現場。 

堅持與創新,讓中國的超薄玻璃在國內國際市場上不斷開疆拓土。任紅燦表示,在現在的市場佔有率中,我國的超薄玻璃排在世界前三。

從實驗室到產業化,最難的還是生產線上工藝參數的調整。實驗室做出的超薄玻璃樣品僅有10釐米寬,而工業生產的超薄玻璃要做到4米寬。這對玻璃強度、韌度的指標有著極大的考驗,需要上萬次的工藝參數調整。而每種功能不同的玻璃都需要重新調整工藝參數,這樣的過程需要持續不斷才能保證玻璃的最優性能。

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