一種等離子體顯示器用基板玻璃及其製備方法
2023-12-03 16:57:21
專利名稱：一種等離子體顯示器用基板玻璃及其製備方法
技術領域：
本發明屬於電子玻璃範圍，特別涉及一種適用於生產等離子體顯示器的基板玻 璃及製備方法。
背景技術：
現有等離子體顯示器用基板玻璃配方的基礎是著名的SiO2-R2O-RO-Al2O3系 統，為了滿足等離子體顯示器對玻璃基板的性能要求，人們對上述系統進行了多樣化的 改性。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有高退火點、高應變點、高軟化點、高透過率，高 線膨脹係數，低密度，有良好耐熱性，化學組成穩定的改性等離子體顯示器用基板玻璃 及其製備方法。為達到以上目的，本發明是採取如下技術方案予以實現的一種等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百分數的組分48-65%二氧化矽 SiO2, 0-5%氧化鋰 Li2O, 2-15%氧化鈉 Na2O, 0.5-6%氧化鉀 K2O, 1-8%氧化鎂 MgO，1-15%氧化鈣 CaO，0-5%氧化鋇 BaO，1-10%氧化鍶 SrO, 2-15%三氧化二鋁Al2O3，0-5%氧化鋅ZnO，0.2-5 % 二氧化鋯ZrO2, 0.1-3% 二氧化鈰 CeO2。上述方案中，優選組成為56-63%二氧化矽SiO2, 0-3%氧化鋰Li2O, 6-10% 氧化鈉Na2O, 0.5-4%氧化鉀K2O, 3_7%氧化鎂MgO，6-12%氧化鈣CaO，0_3%氧化鋇 BaO, 4-8%氧化鍶SrO，6-12%三氧化二鋁Al2O3，0-2%氧化鋅ZnO，0.2-2%二氧化鋯 ZrO2, 0.1-1%二氧化鈰 Ce02。玻璃配方中引入Zr02、ZnO> Li2O,目的是為了改善玻璃的表面特性，同時保 持最佳的熔化特性。ZrO2能夠提高玻璃的彈性模量(楊氏模量)和表面硬度，並且ZrO2 和ZnO結合，還可以改進玻璃的表面質量、耐久性和表面抗電性，Li2O能夠有效提高玻 璃熔化和澄清，這一點在相關專利中沒有特別提到。CeO2用來維持玻璃的被氧化狀態以 滿足玻璃的光學性能，因為CeO2能在高溫下將玻璃中的Fe2+氧化成Fe3+，Fe2+使玻璃著 藍色，Fe3+使玻璃不著色。一種等離子體顯示器用基板玻璃的製備方法，包括下列步驟第一步，按質量百分比，用天平稱取包括下列各組分的原料500g，48-65%二 氧化矽SiO2, 0-5%氧化鋰Li2O, 2-15%氧化鈉Na2O, 0.5-6 %氧化鉀K2O, 1-8%氧化 鎂MgO，1-15%氧化鈣CaO，0-5%氧化鋇BaO，1-10%氧化鍶SrO，2-15%三氧化二鋁 Al2O3，0-5%氧化鋅 ZnO，0.2-5%二氧化鋯 ZrO2, 0.1-3%二氧化鈰 CeO2 ； 第二步，將稱取好的原料放入混料機中混合3-5分鐘； 第三步，將混合均勻的原料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝置於高溫爐中於15800C _1600°C熔制 5-6 小時；第四步，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中；第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 620-650°C,退火1-2小時，製成玻璃。本發明的優點是所製成的玻璃具有高退火點)、高應變點fe565°C )、 高軟化點fe830°C)、高透過率(勸1%)，高線膨脹係數(83士2X10_7°C )，低密度 (2.77g/cm3左右)，有良好耐熱性，化學組成穩定。
具體實施例方式下面是一些具體實施例，進一步說明本發明。這些實施實例反映了本發明中組 成玻璃的各種氧化物的不同含量對玻璃性質的影響，同時這些實施例也形成了本發明要 求保護技術方案的依據。實施例一第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，48.1%二氧化矽 SiO2, 14.3% 氧化鈉 Na2O, 5.3% 氧化鉀 K2O, 1.3% 氧化鎂 MgO，14.5% 氧化鈣 CaO， 9.2%氧化銀SrO，2.0%三氧化二鋁Al2O3, 4.8%二氧化鋯ZrO2, 0.5%二氧化鈰Ce02。第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合5分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1600°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制6小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 650°C,退火2小時，製成玻璃。實施例二第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，51.4%二氧化矽 SiO2, 0.8%氧化鋰 Li2O, 12.0%氧化鈉 Na2O, 4.0%氧化鉀 K2O, 2.0%氧化鎂 MgO， 12.0%氧化鈣 CaO，1.0%氧化鋇 BaO，8.0%氧化鍶 SrO，3.5%三氧化二鋁 Al2O3，0.8% 氧化鋅ZnO，3.5%二氧化鋯ZrO2, 1.0%二氧化鈰CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合4分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1590°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 630°C,退火1小時，製成玻璃。實施例二在實施例一的基礎上增加了氧化鋅ZnO、氧化鋰Li2CK氧化鋇BaO 這三種組分，製成玻璃的密度是2.7698g/cm3，軟化溫度833°C，應變點565°C，退火點 619°C,線膨脹係數81.5X10_7°C，透過率83%。實施例三第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，53.5%二氧化矽 SiO2, 2.0%氧化鋰 Li2O, 8.5%氧化 內 Na2O, 3.5%氧化鉀 K2O, 4.5%氧化鎂MgO，8.5%氧化鈣CaO，3.0%氧化鋇BaO，4.5%氧化銀SrO，6.0%三氧化二鋁Al2O3，2.0%氧化鋅 ZnO, 2.0%二氧化鋯 ZrO2, 2.0%二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合3分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1580°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 620°C,退火1.5小時，製成玻璃。實施例四第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，55.0%二氧化矽 SiO2, 3.0%氧化鋰 Li2O, 6.0%氧化鈉 Na2O, 1.5%氧化鉀 K2O, 6.5%氧化鎂MgO，5.0% 氧化鈣CaO，4.0%氧化鋇BaO，3.0%氧化鍶SrO，9.0%三氧化二鋁Al2O3，3.5%氧化鋅 ZnO, 1.0%二氧化鋯 ZrO2, 2.5%二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合3分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1590°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5.5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 620°C,退火1小時，製成玻璃。實施例五第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，58.4%二氧化矽 SiO2, 4.5%氧化鋰 Li2O, 2.0%氧化鈉 Na2O, 0.5%氧化鉀 K2O, 7.5%氧化鎂MgO，2.0% 氧化鈣CaO，4.8%氧化鋇BaO，1.0%氧化鍶SrO，14.5%三氧化二鋁Al2O3，4.5%氧化鋅 ZnO, 0.2%二氧化鋯 ZrO2, 0.1 %二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合4分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1580°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 630°C,退火1小時，製成玻璃。實施例六第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，64.2%二氧化矽 SiO2, 0.3%氧化鋰 Li2O, 7.6%氧化鈉 Na2O, 2.0%氧化鉀 K2O, 6.0%氧化鎂MgO，1.2% 氧化鈣CaO，4.0%氧化鋇BaO，1.0%氧化鍶SrO，12.0%三氧化二鋁Al2O3，1.0%氧化鋅 ZnO, 0.5%二氧化鋯 Zr2O, 0.2%二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合5分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1590°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制6小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，
第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 650°C,退火1小時，製成玻璃。實施例六調整了玻璃中氧化鋰Li2CK 二氧化鋯Zr02、三氧化二鋁Al2O3等的含 量，製成玻璃的密度是2.7703g/cm3，軟化溫度835°C，應變點568°C，退火點621°C，線 膨脹係數84.2 X 10—7°C，透過率82%。實施例七第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，59.4%二氧化矽 SiO2, 1.0%氧化鋰 Li2O, 8.0%氧化鈉 Na2O, 1.5%氧化鉀 K2O, 3.0%氧化鎂MgO，8.5% 氧化鈣 CaO，2.5%氧化鋇 BaO，SrO, 7.0%三氧化二鋁 Al2O3，1.0%氧化鋅 ZnO, 1.5%二氧化鋯 ZrO2, 0.1 %二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合4分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1590°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5.5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 640°C,退火1.5小時，製成玻璃。實施例八第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，62.0%二氧化矽 SiO2, 0.5%氧化鋰 Li2O, 7.5%氧化 內 Na2O, 1.0%氧化鉀 K2O, 4.0%氧化鎂MgO，8.0% 氧化鈣CaO，1.0%氧化鋇BaO，5.0%氧化鍶SrO，9.5%三氧化二鋁Al2O3，0.4%氧化鋅 ZnO, 1.0%二氧化鋯 ZrO2, 0.1 %二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合3分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1600°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 640°C,退火1.5小時，製成玻璃。實施例九第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，63.45%二氧化矽 SiO2, 0.3%氧化鋰 Li2O, 6.6%氧化 內 Na2O, 0.5%氧化鉀 K2O, 5.0%氧化鎂MgO，6.0% 氧化鈣CaO，1.5%氧化鋇BaO，4.5%氧化鍶SrO，10.0%三氧化二鋁Al2O3，1.3%氧化鋅 ZnO, 0.7%二氧化鋯 ZrO2, 0.15%二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合5分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1580°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制6小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 620°C,退火1.0小時，製成玻璃。實施例十
第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，60.4%二氧化矽 SiO2, 1.0%氧化鋰 Li2O, 7.5%氧化鈉 Na2O, 1.5%氧化鉀 K2O, 4.0%氧化鎂MgO，8.0% 氧化鈣CaO，1.0%氧化鋇BaO，5.0%氧化鍶SrO，9.5%三氧化二鋁Al2O3，1.0%氧化鋅 ZnO, 1.0%二氧化鋯 ZrO2, 0.1 %二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合5分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1580°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制6小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 630°C,退火1小時，製成玻璃。實施例十，調整了多個組分的含量，製成玻璃的密度是2.7691g/cm3，軟化溫度 834°C,應變點566°C，退火點620°C，線膨脹係數82X 10_7°C，透過率85%。實施例i^一第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，62.2%二氧化矽 SiO2, 3.8%氧化鋰 Li2O, 4.0%氧化鈉 Na2O, 2.5%氧化鉀 K2O, 3.0%氧化鎂MgO，7.0% 氧化鈣CaO，0.5%氧化鋇BaO，2.0%氧化鍶SrO，7.5%三氧化二鋁Al2O3，2.0%氧化鋅 ZnO, 2.5%二氧化鋯 ZrO2, 3.0%二氧化鈰 CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合4分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1590°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制5小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 630°C,退火1小時，製成玻璃。實施例十二第一步，用天平稱取包括下列比例的各組分的原材料500g，57.4%二氧化矽 SiO2, 1.5%氧化鋰 Li2O, 10.0%氧化鈉 Na2O, 3.0%氧化鉀 K2O, 5.5%氧化鎂 MgO， 11.0%氧化鈣 CaO，1.0%氧化鋇 BaO，1.5%氧化鍶 SrO，5.5%三氧化二鋁 Al2O3，0.5% 氧化鋅ZnO，1.1%二氧化鋯ZrO2, 2.0%二氧化鈰CeO2,第二步，將稱取好的原材料放在一個小型混料機裡混合3分鐘，第三步，將混合均勻的原材料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝放進1600°C的矽鉬棒高 溫爐中熔制6小時，第四步，準備好模具，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中，第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 640°C,退火2小時，製成玻璃。
權利要求
1.一種等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百分數的組分 48-65% 二氧化矽 SiO2, 0-5% 氧化鋰 Li2O, 2-15 % 氧化鈉 Na2O, 0.5-6 % 氧化鉀 K2O, 1-8%氧化鎂 MgO，1-15%氧化鈣 CaO，0-5%氧化鋇 BaO，1-10%氧化鍶 SrO，2-15% 三氧化二鋁Al2O3，0-5%氧化鋅ZnO，0.2-5%二氧化鋯ZrO2, 0.1-3%二氧化鈰Ce02。
2.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百分 數的組分56-63%二氧化矽SiO2, 0-3%氧化鋰Li2O, 6-10%氧化鈉Na2O, 0.5-4%氧化 鉀尺20，3-7%氧化鎂MgO，6-12%氧化鈣CaO，氧化鋇BaO，4_8%氧化鍶SrO， 6-12%三氧化二鋁Al2O3，0-2%氧化鋅ZnO，0.2-2 % 二氧化鋯ZrO2, 0.1-1% 二氧化鈰 CeO2。
3.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分48.1%二氧化矽SiO2, 14.3%氧化鈉Na2O, 5.3%氧化鉀K2O, 1.3%氧化 鎂MgO，14.5%氧化鈣CaO，9.2%氧化銀SrO，2.0%三氧化二鋁Al2O3, 4.8%二氧化鋯 ZrO2, 0.5%二氧化鈰 Ce02。
4.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分51.4%二氧化矽SiO2, 0.8%氧化鋰Li2O, 12.0%氧化鈉Na2O, 4.0%氧化鉀 K2O, 2.0%氧化鎂 MgO，12.0%氧化鈣 CaO，1.0%氧化鋇 BaO，8.0%氧化銀 SrO，3.5% 三氧化二鋁Al2O3, 0.8%氧化鋅ZnO，3.5%二氧化鋯ZrO2, 1.0%二氧化鈰Ce02。
5.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分53.5%二氧化矽SiO2, 2.0%氧化鋰Li2O, 8.5%氧化鈉Na2O, 3.5%氧化鉀 K2O, 4.5%氧化鎂 MgO，8.5%氧化鈣〔&0，3.0%氧化鋇 BaO，4.5%氧化鍶 SrO，6.0% 三氧化二鋁Al2O3，2.0%氧化鋅ZnO，2.0%二氧化鋯ZrO2, 2.0%二氧化鈰Ce02。
6.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分55.0%二氧化矽SiO2, 3.0%氧化鋰Li2O, 6.0%氧化鈉Na2O, 1.5%氧化鉀 K2O, 6.5%氧化鎂 MgO，5.0%氧化鈣 CaO，4.0%氧化鋇 BaO，3.0%氧化鍶 SrO，9.0% 三氧化二鋁Al2O3，3.5%氧化鋅ZnO，1.0%二氧化鋯ZrO2, 2.5%二氧化鈰€602。
7.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分58.4%二氧化矽SiO2, 4.5%氧化鋰Li2O, 2.0%氧化鈉Na2O, 0.5%氧化鉀 K2O, 7.5%氧化鎂 MgO，2.0%氧化鈣 CaO，4.8%氧化鋇 BaO，1.0%氧化鍶 SrO，14.5% 三氧化二鋁Al2O3, 4.5%氧化鋅ZnO，0.2%二氧化鋯ZrO2, 0.1 %二氧化鈰Ce02。
8.如權利要求1所述的等離子體顯示器用基板玻璃，其特徵在於，包括下述質量百 分數的組分64.2%二氧化矽SiO2, 0.3%氧化鋰Li2O, 7.6%氧化鈉Na2O, 2.0%氧化鉀 K2O, 6.0%氧化鎂 MgO，1.2%氧化鈣 CaO，4.0%氧化鋇 BaO，1.0%氧化鍶 SrO，12.0% 三氧化二鋁Al2O3，1.0%氧化鋅ZnO，0.5%二氧化鋯Zr2O, 0.2%二氧化鈰CeO2。
9.一種等離子顯示器用基板玻璃的製備方法，包括下列步驟第一步，按質量百分比，用天平稱取包括下列各組分的原料500g，48-65%二氧化矽 SiO2, 0-5%氧化鋰 Li2O, 2-15%氧化鈉 Na2O, 0.5-6%氧化鉀 K2O, 1-8%氧化鎂 MgO， 1-15%氧化鈣CaO，0-5%氧化鋇BaO，1-10%氧化鍶SrO，2-15%三氧化二鋁Al2O3， 0-5%氧化鋅 ZnO，0.2-5%二氧化鋯 ZrO2, 0.1-3%二氧化鈰 CeO2 ；第二步，將稱取好的原料放入混料機中混合3-5分鐘；第三步，將混合均勻的原料倒入鉬銠坩堝中，將坩堝置於高溫爐中於 15800C -1600°C熔制 5-6 小時；第四步，將熔制好的玻璃液倒入準備好的模具中；第五步，冷卻至常溫後，將玻璃從模具中取出，進行退火，退火起始溫度為 620-650°C,退火1-2小時，製成玻璃。
全文摘要
本發明公開了一種等離子體顯示器用基板玻璃及製備方法，按質量百分比，用天平稱取包括下列各組分的原料混合，48-65％二氧化矽SiO2，0-5％氧化鋰Li2O，2-15％氧化鈉Na2O，0.5-6％氧化鉀K2O，1-8％氧化鎂MgO，1-15％氧化鈣CaO，0-5％氧化鋇BaO，1-10％氧化鍶SrO，2-15％三氧化二鋁Al2O3，0-5％氧化鋅ZnO，0.2-5％二氧化鋯ZrO2，0.1-3％二氧化鈰CeO2；然後於1580℃-1600℃熔制5-6小時，倒入準備好的模具中，冷卻至常溫後，將玻璃取出退火，退火起始溫度為620-650℃，退火1-2小時，製成玻璃。
文檔編號C03C3/095GK102010125SQ201010240149
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月29日 優先權日2010年7月29日
發明者嚴養情, 付玉生, 張建明 申請人:彩虹集團電子股份有限公司