玻(bo)(bo)璃(li)(li)在日(ri)常生(sheng)活中可以說無處不在,幾乎(hu)是(shi)(shi)(shi)(shi)天天能見(jian)到(dao),但您(nin)見(jian)過(guo)厚(hou)度(du)只(zhi)有(you)0.12毫(hao)米的玻(bo)(bo)璃(li)(li)嗎?0.12毫(hao)米是(shi)(shi)(shi)(shi)個什(shen)么概念(nian),一張A4打印紙(zhi)的厚(hou)度(du)是(shi)(shi)(shi)(shi)0.095毫(hao)米,也就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)說,這種(zhong)玻(bo)(bo)璃(li)(li)只(zhi)比一張紙(zhi)略厚(hou)一點,更神奇的是(shi)(shi)(shi)(shi),這種(zhong)玻(bo)(bo)璃(li)(li)還很結實。
這種玻璃只比A4紙稍厚 家用轎車150公里時速撞擊都毫發無損
中國建材集團蚌埠院功能玻璃研究所副所長曹欣,正帶著他的團隊做超薄玻璃的(de)(de)落球實(shi)驗,測試超薄玻璃的(de)(de)性能。
曹欣將55克鋼球(qiu)放在一(yi)米的(de)高度,自由落體砸向(xiang)超薄玻璃。這樣的(de)沖擊力(li)相當于一(yi)輛家用轎車(che)以時速(su)150公里(li)的(de)速(su)度撞停(ting)到墻上的(de)沖擊力(li),但(dan)玻璃完(wan)好(hao)無損(sun)。
被(bei)鋼球砸中的(de)這片(pian)薄(bo)如蟬(chan)翼(yi)的(de)玻璃(li)(li)2018年4月剛(gang)剛(gang)下線,超薄(bo)玻璃(li)(li)的(de)厚(hou)度只有0.12毫米,是(shi)目前世(shi)界上使用浮法工(gong)藝批量(liang)生產的(de)最薄(bo)玻璃(li)(li)。
0.12毫米的(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)到底有多(duo)薄呢?我們現場拿辦公用的(de)A4紙進(jin)行了(le)對比(bi)。兩(liang)張A4紙的(de)厚度(du)是0.19毫米,比(bi)超薄玻(bo)(bo)璃(li)(li)還厚了(le)0.07毫米。
中國建材集團蚌(bang)埠院(yuan)功能玻璃研(yan)究(jiu)所(suo)副所(suo)長 曹欣:在0.12毫米這個范圍(wei)上,我相(xiang)信這是在世(shi)界范圍(wei)內,比(bi)較(jiao)驚艷的(de)一個成果了。
超(chao)薄(bo)玻(bo)璃也叫超(chao)薄(bo)電(dian)子觸(chu)控玻(bo)璃,是電(dian)子信息(xi)顯示產業的核心材(cai)料(liao),用來做手機、電(dian)腦(nao)、電(dian)視顯示屏(ping)基(ji)礎材(cai)料(liao)。玻(bo)璃越薄(bo),透光性(xing)能就(jiu)會越好,柔韌性(xing)好,重量(liang)也會隨之減輕。但是玻(bo)璃太薄(bo)又非常易(yi)碎,怎樣讓玻(bo)璃既薄(bo)又有足夠的強度和韌性(xing),是個世(shi)界難題。
正是因為中國技術的(de)突破和創新,使超(chao)薄(bo)玻璃(li)(li)的(de)國際市場價格(ge)降低(di)了2/3。然而,曹欣并沒有滿足0.12毫(hao)米的(de)厚度(du)。在0.12毫(hao)米玻璃(li)(li)批量下線的(de)時(shi)候,他就已經(jing)在著(zhu)手(shou)準備0.1毫(hao)米超(chao)薄(bo)玻璃(li)(li)的(de)研(yan)發了。
上世(shi)紀(ji)五十年代(dai)末,英國皮爾金(jin)頓玻(bo)璃(li)(li)公司向世(shi)界宣布玻(bo)璃(li)(li)浮法成型(xing)工藝研(yan)制(zhi)成功,各國爭相(xiang)搶(qiang)購專利,但是皮爾金(jin)頓卻獨(du)獨(du)對中(zhong)國進行(xing)技(ji)術封鎖。這樣(yang)的情況讓(rang)當時(shi)的中(zhong)國玻(bo)璃(li)(li)行(xing)業(ye)意識到,必(bi)須要(yao)走一條自主(zhu)創(chuang)新的道路。
因為(wei)起步較晚,又沒(mei)有任何經驗可以借鑒,當時中國(guo)的裝(zhuang)備(bei)和工藝都跟國(guo)外(wai)存在一(yi)定(ding)差(cha)距,根本無(wu)法做出厚(hou)度1.1毫米以下(xia)的超(chao)薄玻(bo)璃。電子(zi)信息(xi)顯示的核心材料仍(reng)然受國(guo)外(wai)壟(long)斷,國(guo)內(nei)電子(zi)產品(pin)生產商不但價格沒(mei)法協商,就(jiu)是(shi)供應(ying)什么樣的材料也要由人家說了算。
為了(le)不再受國(guo)外的(de)(de)技術掣肘,蚌埠玻璃工業設計研究(jiu)院首席(xi)科學家彭壽和科研團隊經過三十(shi)多年的(de)(de)探索,將完全擁有自主知識(shi)產權的(de)(de)中(zhong)國(guo)超薄玻璃帶上(shang)了(le)世(shi)界舞(wu)臺。
2014年(nian)6月,突破0.33毫米;
2016年4月突破0.15毫米(mi);
2018年4月(yue)突破0.12毫(hao)米。
中國(guo)制造(zao)一次又次刷(shua)新了(le)世界紀錄。
蚌(bang)埠中建材(cai)信(xin)息(xi)顯示材(cai)料有限公司總經理 任紅燦:市場(chang)轉了一圈,現在(zai)(zai)下游對產品又有了新(xin)的(de)要求,現在(zai)(zai)我(wo)拿的(de)就是市場(chang)反饋(kui)回(hui)來的(de)一個樣片,我(wo)給大家做一個實驗。
任(ren)紅燦(can)掰(bai)斷的(de)就是(shi)用來做手機屏幕的(de)0.33毫米超(chao)薄玻璃(li),是(shi)客戶跟他們訂購的(de)產(chan)品(pin)。從外觀來看,掰(bai)斷后的(de)玻璃(li),花紋越(yue)(yue)多越(yue)(yue)細,就代表玻璃(li)的(de)強(qiang)度越(yue)(yue)高。在(zai)同類產(chan)品(pin)中,這樣的(de)強(qiang)度已(yi)經算是(shi)較(jiao)高的(de)了。然(ran)而,客戶又對任(ren)紅燦(can)提出了新(xin)的(de)要(yao)求,想要(yao)在(zai)這個(ge)強(qiang)度上再增加一個(ge)量級(ji)。
雖(sui)然客戶提出的(de)(de)要求可以做到,但是也要通(tong)過(guo)數(shu)百個工藝參(can)數(shu)的(de)(de)調整才能完成,開(kai)完會的(de)(de)任紅燦還要到生產線上看看。
記者現場探訪世界最薄玻璃生產基地 從實驗室到大規模量產中國材料讓世界驚艷
生產線的環境溫度(du)有四五十度(du),被任紅燦稱(cheng)為最(zui)不討喜的廠房(fang),而觀(guan)測1600度(du)左右爐溫的融化情況才是最(zui)讓(rang)人頭疼的一(yi)件事(shi)。
玻(bo)璃的(de)(de)(de)性(xing)能是否(fou)優越(yue),關鍵在于(yu)原料的(de)(de)(de)配比和(he)高溫(wen)融化時原料產生的(de)(de)(de)化學變(bian)化,而爐內(nei)的(de)(de)(de)溫(wen)度有(you)著(zhu)至關重要的(de)(de)(de)作用,正(zheng)負(fu)2度的(de)(de)(de)溫(wen)差就會影響玻(bo)璃的(de)(de)(de)性(xing)能,所以任紅燦最關心溫(wen)度的(de)(de)(de)變(bian)化和(he)爐內(nei)的(de)(de)(de)融化情(qing)況(kuang),有(you)絲(si)毫的(de)(de)(de)偏(pian)差,整個生產線(xian)上的(de)(de)(de)玻(bo)璃就要廢掉,一天的(de)(de)(de)損失就要達到50萬。
爐內的(de)溫度將近1600度,里面紅彤(tong)彤(tong)一片(pian),除(chu)了刺眼睛,幾乎(hu)什么都看(kan)(kan)不(bu)見(jian)。為了能直觀(guan)看(kan)(kan)到里面融(rong)化的(de)情況,任紅燦拿(na)出來他的(de)觀(guan)察法寶——鏡子。
任紅燦:你看是不是像(xiang)做粥一樣(yang)冒(mao)(mao)泡,所(suo)以平時觀察這個,都用鏡子,冒(mao)(mao)小泡,說明在(zai)進行劇烈的化學反應。
透(tou)過(guo)這個(ge)小鏡子,可以看到爐(lu)內的(de)融化情(qing)(qing)況,就(jiu)像煮粥時滾開的(de)氣泡(pao)。任(ren)紅(hong)燦每次觀察(cha)特別(bie)注意氣泡(pao)的(de)情(qing)(qing)況。由(you)于客戶提出要(yao)增(zeng)(zeng)加玻璃(li)的(de)強度,任(ren)紅(hong)燦就(jiu)需要(yao)在(zai)制備玻璃(li)的(de)原(yuan)料(liao)中增(zeng)(zeng)加一種金屬(shu)元(yuan)素(su)。而這種金屬(shu)元(yuan)素(su)的(de)熔點要(yao)高于其它原(yuan)料(liao)的(de)熔點,所(suo)以融化的(de)過(guo)程要(yao)特別(bie)注意,氣泡(pao)稍微有(you)些異樣(yang)就(jiu)要(yao)在(zai)溫度上及時進(jin)行調整。
生產(chan)超薄(bo)(bo)玻璃的(de)(de)秘(mi)訣,除了高溫(wen)的(de)(de)窯(yao)爐(lu),還有一個關鍵步驟,錫槽。窯(yao)爐(lu)熔化的(de)(de)玻璃溶液(ye)流入(ru)錫槽裝(zhuang)備中,因為錫液(ye)的(de)(de)密度較高,玻璃溶液(ye)可以浮(fu)在錫液(ye)表面,再用拉邊機將玻璃拉薄(bo)(bo),最(zui)后(hou)進入(ru)退(tui)火窯(yao)進行退(tui)火。
窯爐、錫槽和(he)退火是(shi)浮法工藝生產玻璃最為重(zhong)要的三(san)個環節,每(mei)個環節需要調整的參數都非常(chang)多。
任紅(hong)燦:這個反(fan)復(fu)的(de)過程是(shi)非常熬人的(de),對人就是(shi)一(yi)種折磨,中間可能有(you)時(shi)候就是(shi)十(shi)幾個小時(shi),那你(ni)就要不停地盯在現(xian)場。
堅持與創新(xin),讓中國(guo)的超薄玻璃在(zai)國(guo)內國(guo)際市場上不(bu)斷開疆拓(tuo)土。2014年(nian)(nian)以前,任紅燦他們的電子信(xin)息顯示材料在(zai)國(guo)際上幾乎是零銷量(liang)。而短(duan)短(duan)四年(nian)(nian)的時間,在(zai)國(guo)際市場的份(fen)額(e)增(zeng)長到了40%。
任(ren)紅燦(can):我們現在(zai)在(zai)市場的占有(you)率,應該都是(shi)在(zai)世界(jie)前三。
從實驗(yan)室到產(chan)(chan)業化,最難的還(huan)是生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)上工藝參數的調(diao)整。實驗(yan)室做(zuo)(zuo)出的超(chao)薄(bo)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃樣(yang)品僅(jin)有10厘米寬,而工業生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的超(chao)薄(bo)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃要(yao)(yao)做(zuo)(zuo)到4米寬。這(zhe)對玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃強度、韌(ren)度的指標有著(zhu)極大的考驗(yan),需(xu)要(yao)(yao)上萬次的工藝參數調(diao)整。而每(mei)種功能(neng)不同的玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃都需(xu)要(yao)(yao)重新(xin)調(diao)整工藝參數,這(zhe)樣(yang)的過程(cheng)需(xu)要(yao)(yao)持續不斷才(cai)能(neng)保證(zheng)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃的最優性能(neng)。
中國建材集團董事(shi)長(chang)宋志平:過去中國在(zai)跟跑(pao)、并跑(pao),下一步我們要領跑(pao),從(cong)中國制造到中國創(chuang)造。
薄如蟬翼的(de)玻璃(li)竟然可以(yi)經受那么大的(de)沖擊力,也(ye)難(nan)怪曹欣說(shuo)那是(shi)一個令(ling)世界驚艷(yan)的(de)成果(guo)。正是(shi)因為有了這些基礎材(cai)料,中國建(jian)材(cai)集(ji)團建(jian)起了屬于自己的(de)玻璃(li)王國,發展各種行業所需(xu)的(de)高精(jing)端玻璃(li)基材(cai)。
半小時觀察:競爭從沒有終點
從(cong)無(wu)到有,從(cong)不信任(ren)到占(zhan)領市場(chang),越(yue)來越(yue)多的中國制造正在(zai)贏得市場(chang)的青睞(lai),這背后是無(wu)數人的創新與堅守。
不過(guo),制(zhi)造業領域的競爭從(cong)來沒有終點,領先只是暫時的,追趕是常態。
況且,制(zhi)(zhi)造業(ye)領(ling)域的細分產品不勝枚(mei)舉,在(zai)很(hen)多領(ling)域我們依舊處在(zai)跟隨狀態。而不斷(duan)追(zhui)求更完(wan)美的產品是(shi)中國制(zhi)(zhi)造時刻眺望的目標(biao)。
我們期待(dai),未來有更多中國(guo)的企業,能夠走在(zai)世(shi)界制造業的前列。