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【中玻網(wǎng)】近年來,隨著平板顯示技術(shù)的發(fā)展,超薄電子玻璃得到了快速發(fā)展;瘜W(xué)鋼化因能顯著提高玻璃的強(qiáng)度,改善其力學(xué)性能,因此在超薄電子玻璃應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。目前,關(guān)于玻璃化學(xué)鋼化的研究雖然很多,但是主要集中在化學(xué)鋼化玻璃強(qiáng)度影響因素的研究,熔鹽配方對(duì)玻璃鋼化性能的研究,而對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)在化學(xué)鋼化過程中變化的研究相對(duì)較少。因此,本文通過對(duì)超薄玻璃化學(xué)鋼化前后成分的變化,探討玻璃在化學(xué)鋼化過程中的結(jié)構(gòu)變化,研究玻璃化學(xué)鋼化的機(jī)理。
實(shí)驗(yàn)過程:將兩種0.7 mm玻璃原片切割成小片,并進(jìn)行邊部磨邊處理,磨邊后尺寸為5.5寸(76.6 mm×156.6 mm)。清洗干燥后在化學(xué)鋼化爐進(jìn)行離子交換,交換時(shí)間分別為3 h、4 h,處理溫度為420℃。鋼化完成后在退火爐中正常緩冷至室溫,然后清洗干燥。將鋼化3 h后和鋼化4 h后的兩種玻璃原片分別進(jìn)行成分檢驗(yàn),每種規(guī)格檢驗(yàn)10片后,取平均值。圖1到圖6為化學(xué)鋼化前后玻璃成分的變化趨勢(shì)圖。
圖1化學(xué)鋼化前后Na2O含量變化
圖2化學(xué)鋼化前后K2O含量變化
圖3化學(xué)鋼化前后CaO含量變化
圖4化學(xué)鋼化前后Al2O3含量變化
圖5化學(xué)鋼化前后SiO2含量變化
圖6化學(xué)鋼化前后MgO含量變化
通過對(duì)趨勢(shì)圖進(jìn)行觀察,可以得出以下規(guī)律:(1)化學(xué)鋼化過程中主要的離子交換過程發(fā)生在Na+和K+之間;(2)Ca2+同樣參與了離子交換,但其影響相對(duì)較弱;(3)Na+含量高的玻璃,離子交換速度相對(duì)較高;(4)玻璃空氣面錫面Na+含量差異,隨著化學(xué)鋼化時(shí)間的增加,逐漸減小,終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài);(5)在堿金屬離子和堿土金屬離子較多,Al2O3等中間體含量較少的玻璃體系中,Mg2+能夠以[MgO4]四面體進(jìn)入中玻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);(6)化學(xué)鋼化過程中,不僅存在著離子交換,還存在玻璃表面析堿的過程,使得玻璃的非橋氧減少,中玻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接更加緊密,玻璃的機(jī)械強(qiáng)度得到提高;(7)隨著化學(xué)鋼化時(shí)間的增加,構(gòu)成中玻網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)成分的含量占比略微上升。
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