复合澄清剂对铝硅酸盐玻璃澄清效果的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着科技的发展，显示技术逐步向更加环保、节能等方向发展。平板显示技术已逐步取代了传统的crt型（cathoderaytube，阴极射线管）显示器产品，而lcd（liquidcrystaldisplay，液晶显示器）产品因其易实现彩色多媒体显示、工作电压低、节能省电、轻薄、高画质、全彩色、高清晰度、高分辨率及无辐射、无环境污染等诸多优势，已成为平板显示技术乃至显示器市场的主流产品，尤其是tft-lcd（thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，薄膜晶体管液晶显示器）是目前国际上液晶显示器的主导产品，已经成为市场上的主流彩色平板显示技术。其中，tft-lcd基板玻璃（以下简称基板玻璃）是tft-lcd的重要组成部分，tft-lcd面板的性能和质量在很大程度上取决于基板玻璃，因此，基板玻璃已成为制约tft-lcd发展的关键原材料之一[1-3]。

tft-lcd基板玻璃属于无碱铝硼硅酸盐玻璃，基本上不含碱金属氧化物。由于玻璃中氧化铝含量较高，熔化过程中的熔化温度高，玻璃液粘度和表面张力大，导致澄清比较困难，因此需要在配合料中引入合适的澄清剂。由于单一澄清剂的使用量往往有一临界值，即澄清剂的加入量达到一定值后，再增加用量反而不利于澄清的进行。此外，一些澄清剂用量愈多，挥发的百分率也愈高，对环境造成污染，如氧化砷的挥发、氟化物的分解与挥发、硫酸盐的分解放出so2等[4-5]。另外，每种澄清剂的澄清温度不同，即只有在一定温度范围，它才发挥澄清作用，如na2so4的放氧温度为：1200-1450℃。添加复合澄清剂，即加入两种或两种以上的澄清剂，玻璃熔制过程中逐级分解，接力澄清，澄清能力一直处于旺盛状态，澄清效果更好。基于以上原因，在澄清过程中，需加入复合澄清剂。实践结果证明：复合澄清剂的澄清效果优于单一澄清剂，甚至达到传统澄清剂—白砒的澄清效果[6]。

本项目中不使用对环境有害的含重金属元素的氧化物，如as2o3和sb2o3。而使用氟化物作澄清剂，不仅会对窑炉的耐火材料产生强烈的腐蚀作用，而且还会污染环境。所以本课题采用对环境无害的环保型氧化物ceo2和sno2作澄清剂。以ceo2为澄清剂可实现稀土资源综合利用，而且其性能稳定、使用简单、不需要改变现有生产工艺，可改善生产环境、降低制造成本等，且铈的挥发性低得多，因此粉尘和废气损失较少[7]。另外，在反应中ceo2可放出新生态氧，将fe2 氧化成fe3 ，减少玻璃着色，从而使辅助脱色剂的用量大大降低；ceo2能提高玻璃吸收紫外线的能力，含ceo2的玻璃在强辐射线照射下不变色[8-12]。其澄清机理：氧化铈为变价氧化物，在高温下分解放出氧气：促进玻璃液中气泡长大，使气泡上升排出玻璃液。用量：配合料质量的0.3%~0.5%，超过0.7%会引起气泡[13]。工业中单一使用氧化铈作为澄清剂会出现“满天星”的现象，难以避免。这是由于在高温段澄清剂放出过多氧气导致产生大量泡沫，从而减低了澄清效果。另外，ceo2在高温下具有稳定而鲜艳的颜色，可使玻璃着色。所以使用时用量需精确控制，加入量应尽可能少，但随着澄清剂用量的减少，澄清效果也在减弱。这就需要复合一些其它澄清剂[14-16]。sno2是一种氧化还原型澄清剂，其澄清的原理是根据下列反应方程式进行的：

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1．根据文献，设定无碱铝硼硅酸盐玻璃氧化物的化学组成（wt.%），如下：

表1玻璃组成（wt.%）

3. 研究计划与安排

1．第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

2．第4—6周：完成配料计算，并完成预试验；

3．第7—9周：调整实验相关参数，制备出熔制质量较好的玻璃样；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张磊.tft-lcd基板玻璃配方及工艺性能研究[d].北京:北京工业大学，2011.

[2]张广涛,李俊锋,李兆廷等.一种用于lcd的轻质环保型无碱硼铝硅酸盐玻璃的配方[p].中国专利：102584008a,2012-7-18.

[3]杨国洪,段梓发,王答成.一种用于平板显示器的无碱玻璃及其熔制工艺[p].中国专利:102001825a,2011-4-6.