玻璃材料之特性和应用VIP免费

玻璃材料特性与应用2大纲1.玻璃材料之定义2.无机玻璃材料之组成成分与结构3.TFTBG玻璃种类之相关性质(物理,机械,热,化学,光,电)4.TFTBG玻璃材料之相关加工(外观成形,薄化,强化,退火)5.结论3大纲1.玻璃材料之定义2.无机玻璃材料之组成成分与结构3.TFTBG玻璃种类之相关性质(物理,机械,热,化学,光,电)4.TFTBG玻璃材料之相关加工(外观成形,薄化,强化,退火)5.结论41.玻璃材料之定义玻璃:任何制备(熔融,气相沉积,Sol-Gel等)形成具有玻璃转换区(GlassTransformation),且非晶结构(Amorphous)的任意材料(有机,无机,金属)温度比热Tm玻璃结晶物过冷液态液态玻璃转换区1-1.基本定义结晶物玻璃5大纲1.玻璃材料之定义2.无机玻璃材料之组成成分与结构3.TFTBG玻璃种类之相关性质(物理,机械,热,化学,光,电)4.TFTBG玻璃材料之相关加工(外观成形,薄化,强化,退火)5.结论62.无机玻璃材料之组成成分与结构玻璃的组成成分,依据功用可分为主成分与副成分項目主成分副成分功用構成玻璃的主要物質賦予玻璃某特性,或是利於加工而加入舉例氧化矽,氧化鋁,氧化硼,鹼金屬氧化物,鹼土金屬氧化物熔劑,澄清劑,著色劑,消色劑2-1.无机玻璃材料之组成成分分类72.无机玻璃材料之组成成分与结构1.无硷玻璃:不含碱金属氧化物成分2.钠钙硅玻璃:Soda-Lime-Silica玻璃,钠,钙,硅为主要成分2-1-1.主成分成分成分來源功用氧化矽(SiO2)1.天然物:矽砂(1).矽含量達95%以上(2).含有MgO,Fe2O3等雜質1.構成玻璃結構的主幹氧化鋁(Al2O3)1.天然物:長石,鋁礬土,高嶺土(1).也是矽酸,鹼金,鹼土的來源2.人工合成物:氫氧化鋁,氧化鋁(1).具有高純度的優點1.提升耐化性2.降低熱膨脹性3.減少失透性4.提升黏度氧化硼(B2O3)1.人工合成物:硼酸,硼砂(1).成熟的工業製品1.提升耐化性2.降低熱膨脹性鹼金屬氧化物(M2O)(Na,K,Li)1.天然物:長石,鋰雲母2.人工合成物:碳酸鈉(Soda),硫酸鈉碳酸鉀,硝酸鉀1.降低熔融溫度鹼土金屬氧化物(MO)(Mg,Ca,Ba)1.天然物:碳酸鈣(Lime),白雲母2.人工合成物:碳酸鎂,氧化鎂,碳酸鋇1.CaO:(1).提升玻璃均質化2.MgO:(1).減少失透性(2).降低熱膨脹性3.BaO:(1).降低熔融溫度82.无机玻璃材料之组成成分与结构为了建构不同功能的玻璃,还可选择加入上列成分例:氧化磷for光学透镜,氧化锌for温度计,氧化铅for水晶装饰品等2-1-1.主成分成分成分來源功用氧化磷(P2O5)1.人工合成物:磷酸鈣,磷酸鈉,磷酸鋁(1).具有高純度的優點1.提供乳濁色2.增加紫外線透過率氧化鋅(ZnO)1.天然物:氧化鋅1.提升耐化性2.降低熱膨脹性3.提供紅,黃色氧化鉛(PbO)1.人工合成物:鉛丹(Pb3O4)1.增加折射係數玻璃屑1.人工合成物:玻璃製程中的碎玻璃1.提升玻璃均質化2.降低熔融溫度92.无机玻璃材料之组成成分与结构赋予玻璃某特性,或是利于加工而加入2-1-2.副成分分類成分來源功用熔劑1.矽氟化鈉(Na2SiF6),冰晶石(Na3AlF6)2.硝酸鹼(鹼金屬)1.降低熔融溫度氧化劑1.硝酸鹼(鹼金屬)2.過氧化鋇(BaO2)1.促進氧化作用2.促進有機物燃燒還原劑1.碳1.多用在還原金屬離子以達著色需求澄清劑1.亞砷酸(As2O3)2.亞硝酸(HNO2)1.促進氣泡排出玻璃外著色劑1.溶解於玻璃而著色(1).金屬氧化物(鐵,錳,鈷,鎳,銅)2.以膠質or懸濁形式存在於玻璃中(1).金屬粒子(金,銀,銅)(2).非金屬粒子(硫,碳)1.提供顏色消色劑1.物理補色法消色(1).金屬氧化物(錳,鈷)2.化學氧化還原法消色(1).亞砷酸(As2O3)1.去除鐵雜質的著色(青綠色)不透明劑1.微粒子分散於玻璃中(1).氟化物,氯化物,磷酸鹽1.增加失透性102.无机玻璃材料之组成成分与结构1.Soda-Lime-Silica玻璃含有Fe2O3,外观略呈现透明绿色2.化学强化玻璃属于Soda-Lime-Silica玻璃,利用外界K+与玻璃内部的Na+进行离子交换,除破裂强度提升外,其余性质与原Soda-Lime-Silica玻璃相同3.CorningEXG玻璃,不含M2O,亦称无硷玻璃:含有此成分,NA:不含有此成分,M2O:碱金属氧化物,MO:碱土金属氧化物2-1-3.无机玻璃材料的分类矽酸鹽玻璃硼矽酸鹽玻璃磷酸鹽玻璃SiO2為主要成份含有B2O3的酸性成分含有P2O5的酸性成分Soda-Lime-Silica玻璃(STN,TP,CoverGlass)CorningEXG玻璃(TFT-LCD)光學透鏡SiO270~7364.47B2O3NA10.5P2O5NANAAl2O31~1.916.78NAM2O13~15(Na2O+K2O)NAC...