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浮法玻璃制造过程对色品坐标影响因素的分析

文章来源:常州市中玻玻璃机械设备有限公司  添加时间:2019-3-25 14:10:39

  采用浮法生产的触控显示设备屏幕保护玻璃高铝盖板玻璃,被用在显示屏幕的外层,为保证触控效果和装饰层的美观效果,要求盖板玻璃具有大于91%的透光率,同时具有目视较“白”并且稳定的颜色。采用CIE(国际照明委员会)1976年发布的CIE1976LAB均匀颜色空间表征时,色品坐标a*、b*的值要控制在0.20以内,才能满足要求。本文不讨论透光率,只对玻璃的色品坐标进行讨论分析。


  (1)原料中着色元素对超白高铝盖板玻璃色品坐标的影响。超白玻璃的原料,要限制原料中着色元素的含量。常见的着色元素就是铁,为了减少矿物原料中的铁含量,一般采取酸洗除铁、球磨除铁、强磁除铁等方式去除绝大部分铁,还含有少量的铜、铬、镍、锰、钛等对玻璃产生着色的元素,因此,在制定超白高铝玻璃的原料标准时,要充分考虑对着色元素含量的限制。混合料中着色元素的含量见表1,色品坐标图示见图1。从表1和图1中可以看出,少量的铬、镍、锰、钛对玻璃的色品坐标的影响不大,铁因为含量高(在80×10-6以上)为主要影响因素。


  (2)混合料氧化还原指数对超白高铝盖板玻璃色品坐标的影响。混合料中变价着色离子主要是铁,铁在玻璃中有Fe2+和Fe3+两种价态。Fe2+在玻璃中呈绿色,Fe3+在玻璃中呈淡黄色,Fe2+比Fe3+的着色能力高10倍。在相同的玻璃组份配方中,加入了不同量的氧化、还原剂,使配合料具有不同的氧化还原指数,在相同的气氛下熔制成40 mm×40 mm×0.7 mm高铝盖板玻璃样品,测得的色品坐标见表2,其色品坐标图示见图2。从表2和图2中可以看出,混合料的氧化还原指数越高,玻璃色品坐标的值影响越小,即向右下方移动,目视玻璃颜色越白。


  (3)熔窑气氛对铁离子价态及产品色品坐标的影响。选取一组窑炉残氧量不同时,所测得的产品中(Fe2+/总Fe)及产品的色品坐标值列于表3中,其色品坐标变化如图3所示。从表3、图3明显看出,随熔窑残氧量的增高,玻璃中Fe2+占总铁的比例下降,玻璃的色品坐标值随之变小,玻璃颜色变白,目视情况也是如此。


  经过一系列的实验,可以得出:(1)原料中的着色元素铁、铜、锰、镍、铬等对玻璃产品的色品坐标影响均较大,应加以控制。对于超白高铝盖板玻璃而言,总铁应控制在70×10-6以下,其它着色元素应控制在10×10-6以下。(2)混合料的氧化还原指数是影响玻璃中铁离子价态的主要因素,提高混合料的氧化还原指数可使Fe3+的比例显著增加,从而使玻璃的色品坐标值大幅减小,目视玻璃更“白”。生产超白高铝盖板玻璃建议混合料的氧化还原指数为正数,且大于+40为宜。(3)熔窑氧化气氛可使玻璃中的铁离子向高价态转变,从而使玻璃的色品坐标值大幅减小,目视玻璃更“白”。使用氧含量测试仪器可测得熔窑气氛,熔窑的残氧量均>0.8%较好,>1.0%更佳等。

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