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浮法玻璃制造過(guò)程對(duì)色品坐標(biāo)影響因素的分析

來(lái)源:玻璃雜志 作者:宮汝華、王世友 2019/3/20 10:32:06

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中玻網(wǎng)】采用浮法生產(chǎn)的觸控顯示設(shè)備屏幕保護(hù)玻璃高鋁蓋板玻璃,被用在顯示屏幕的外層,為保證觸控效果和裝飾層的美觀效果,要求蓋板玻璃具有大于91%的透光率,同時(shí)具有目視較“白”并且穩(wěn)定的顏色。采用CIE(全部照明委員會(huì))1976年發(fā)布的CIE1976LAB均勻顏色空間表征時(shí),色品坐標(biāo)a*、b*的值要控制在0.20以內(nèi),才能滿足要求。本文不討論透光率,只對(duì)玻璃的色品坐標(biāo)進(jìn)行討論分析。

 。1)原料中著色元素對(duì)超白高鋁蓋板玻璃色品坐標(biāo)的影響。超白玻璃的原料,要限制原料中著色元素的含量。常見(jiàn)的著色元素就是鐵,為了減少礦物原料中的鐵含量,一般采取酸洗除鐵、球磨除鐵、強(qiáng)磁除鐵等方式去除絕大部分鐵,還含有少量的銅、鉻、鎳、錳、鈦等對(duì)玻璃產(chǎn)生著色的元素,因此,在制定超白高鋁玻璃的原料標(biāo)準(zhǔn)時(shí),要充分考慮對(duì)著色元素含量的限制;旌狭现兄氐暮恳(jiàn)表1,色品坐標(biāo)圖示見(jiàn)圖1。從表1和圖1中可以看出,少量的鉻、鎳、錳、鈦對(duì)玻璃的色品坐標(biāo)的影響不大,鐵因?yàn)楹扛撸ㄔ?0×10-6以上)為主要影響因素。

  表1混合料中著色元素含量

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  圖1混合料中著色元素含量不同時(shí)的色品坐標(biāo)圖

 。2)混合料氧化還原指數(shù)對(duì)超白高鋁蓋板玻璃色品坐標(biāo)的影響。混合料中變價(jià)著色離子主要是鐵,鐵在玻璃中有Fe2+和Fe3+兩種價(jià)態(tài)。Fe2+在玻璃中呈綠色,F(xiàn)e3+在玻璃中呈淡顏色,F(xiàn)e2+比Fe3+的著色能力高10倍。在相同的玻璃組份配方中,加入了不同量的氧化、還原劑,使配合料具有不同的氧化還原指數(shù),在相同的氣氛下熔制成40 mm×40 mm×0.7 mm高鋁蓋板玻璃樣品,測(cè)得的色品坐標(biāo)見(jiàn)表2,其色品坐標(biāo)圖示見(jiàn)圖2。從表2和圖2中可以看出,混合料的氧化還原指數(shù)越高,玻璃色品坐標(biāo)的值影響越小,即向右下方移動(dòng),目視玻璃顏色越白。

  表2不同氧化還原指數(shù)的混合料及其產(chǎn)品的色品坐標(biāo)值

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  圖2不同氧化還原指數(shù)的混合料制成產(chǎn)品后的色品坐標(biāo)圖

 。3)熔窯氣氛對(duì)鐵離子價(jià)態(tài)及產(chǎn)品色品坐標(biāo)的影響。選取一組窯爐殘氧量不同時(shí),所測(cè)得的產(chǎn)品中(Fe2+/總Fe)及產(chǎn)品的色品坐標(biāo)值列于表3中,其色品坐標(biāo)變化如圖3所示。從表3、圖3明顯看出,隨熔窯殘氧量的增高,玻璃中Fe2+占總鐵的比例下降,玻璃的色品坐標(biāo)值隨之變小,玻璃顏色變白,目視情況也是如此。

  表3窯爐殘氧量—Fe2+占比—色品坐標(biāo)值

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  圖3熔窯殘氧量變化對(duì)玻璃色品坐標(biāo)值的影響

  經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn),可以得出:(1)原料中的著色元素鐵、銅、錳、鎳、鉻等對(duì)玻璃產(chǎn)品的色品坐標(biāo)影響均非常大,應(yīng)加以控制。對(duì)于超白高蓋板玻璃而言,總鐵應(yīng)控制在70×10-6以下,其它著色元素應(yīng)控制在10×10-6以下。(2)混合料的氧化還原指數(shù)是影響玻璃中鐵離子價(jià)態(tài)的主要因素,提高混合料的氧化還原指數(shù)可使Fe3+的比例顯著增加,從而使玻璃的色品坐標(biāo)值大幅減小,目視玻璃更“白”。生產(chǎn)超白高鋁蓋板玻璃建議混合料的氧化還原指數(shù)為正數(shù),且大于+40為宜。(3)熔窯氧化氣氛可使玻璃中的鐵離子向高價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變,從而使玻璃的色品坐標(biāo)值大幅減小,目視玻璃更“白”。使用氧含量測(cè)試儀器可測(cè)得熔窯氣氛,熔窯的殘氧量均>0.8%較好,>1.0%更佳等。

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