1. 研究目的与意义（文献综述）

随着高科技产业的不断发展，非平板显示器成为潮流，消费者钟爱具有曲面屏幕的电视机、手机、平板电脑、笔记本及穿戴设备，其圆润的棱角让手感舒适，还增加了防碰撞功能；除曲面显示器外，可弯曲的柔性显示器也正在成为新的潮流，如2016年初苹果公司正在申请的管状中空显示器，也有科研人员正在研究的折叠显示器，如电脑、手机的显示器不用时可像纸张一样折叠成很小面积，便于携带，使用时再将其铺开，即成需要的大面积显示器。柔性显示以其质轻、可轻薄化、耐用和可收卷等优点，成为最具发展潜力的下一代显示技术。

普通玻璃是脆性材料，但当玻璃厚度≤0．1 mm时，玻璃具有了柔软性，可以弯曲卷绕，称之为柔性玻璃。柔性玻璃具有普通玻璃的硬度、高的透过率及稳定的机械和化学性能，同时具有可弯曲、质量轻，可加工的特点，用途非常广泛。

美国康宁公司、日本旭硝子公司和德国肖特公司是世界柔性超薄玻璃的领跑者。2012年，美国康宁公司采用高温高压和熔融溢流下拉技术，生产出一种超薄柔性玻璃“willow glass”，厚度为0．1 mm，经钢化处理后，具有优良的强度、耐高温和可弯曲性；2014年，日本的旭硝子公司实现了50μm厚度的超薄玻璃基板的工业化，成功卷成长100m、宽1150 mm的圆卷状产品；2015年，德国schott集团生产出0.03～1.10mm的d263 teco和af32eco的柔性玻璃；2018年，旭硝子玻璃给笔记本电脑和智能手机等折叠式设备开发了厚度仅为0.07mm的超薄玻璃。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

a)材料制备

1.实验原料

本次实验主体为钠钙硅玻璃，所用主要原料如表2-1所示：

表2-1 试样玻璃的基本组成（质量分数）/（%）

2.仪器及设备：

本次实验所用主要仪器如下所示：

电子天平；箱式硅钼棒电炉；电热鼓风干燥箱；粘度计；马弗炉；切割机；磨片机；抛光机；膨胀仪；显微硬度仪；抗折试验机；X射线衍射仪等。

b)材料表征

1. 粘度测定

   粘度随配料组分的变化极大，粘度值是决定玻璃制造过程中十分重要的数据，运用粘度计测量玻璃熔体的粘度，从而得知玻璃融化时所经历的各个特征温度点，探究材料的性能；测试所需样品为水淬后的玻璃渣。

2. 硬度测定

   运用维氏硬度压痕法对玻璃样品的脆性进行测试表征。

3. 热膨胀系数测定

   通过对试样进行热膨胀实验，绘制热膨胀曲线，得到T_g和T_f，对材料的料性进行研究。

4. XRD晶相分析

   实验中采用X射线衍射仪(XRD)对粉体的物相进行分析，测定热处理后各个样品的晶体分布，对样品的工艺性能进行分析。

5. 抗折强度检测

   抗折强度是评价玻璃柔性的一个十分重要的指标，测量试样抗折强度，分析其柔性性能。

2.2研究目标：

1.调整玻璃中不同氧化物的质量百分比,成功熔制出玻璃试样。

2.通过对试样进行性能检测,探究得到Al₂O₃与Na₂O以及Al₂O₃与CaO的质量百分比的改变分别对玻璃柔性的影响规律。

2.3技术方案：

a)工艺流程

本实验所研究的柔性玻璃是以Na₂O-CaO-SiO₂作为基础玻璃体系，调整Al₂O₃与Na₂O以及Al₂O₃与CaO的质量百分比，采用传统的玻璃制备工艺制备试样，最后对试样进行性能检测评估。工艺流程如图2-1，具体过程包括制取待检测玻璃样和性能检测两部分。

图 2-1 玻璃试样制备工艺流程图

b)实验过程

采用高温熔融法制备玻璃，将所配置的原料均匀混合好后放入刚玉坩锅中，置于硅钼棒箱式电炉中加热，设置熔制温度为1550℃，在此温度下保温3小时澄清至无密集小气泡，则完成熔制。

将部分高温熔融的玻璃熔体倒入模具成型，玻璃毛坯成型后立即转入退火用箱式电阻炉，设置退火温度为560℃，保温50min，后取出自然冷却，经切割、打磨、抛光，制成所需大小、形状的试样，进行性能检测；剩余的玻璃熔体倒入水中, 然后在120℃的烘箱中干燥24小时，得到玻璃料，用于粘度和结构测试。

3. 研究计划与安排

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。

第4-8周：按照设计方案，根据配料方案，进行玻璃熔制实验并制样。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 司敏杰, 郭卫, 田方, 等. 柔性玻璃的研究现状及发展趋势[j]. 玻璃, 2016, 5: 17-21.

[2] 夏素旗, 顾少轩, 徐心怡. 超薄玻璃的研究和发展[j]. 建材世界, 2015, 36(4):37-40.

[3] 兰中旭, 韦嘉, 俞燕蕾. 柔性显示基板材料研究进展[j]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2017, 49(1):9-16.