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王宁高工:高端显示玻璃基板用稀土抛光材料及其应用关键技术(报告)

内容概述稀土抛光材料,是用于提高制品或零件表面光洁度的混合轻稀土氧化物粉末。我国的稀土资源储量丰富,自世...

稀土抛光材料,是用于提高制品或零件表面光洁度的混合轻稀土氧化物粉末。我国的稀土资源储量丰富,自20世纪80年代以来便开始规模化生产,并不断在光学玻璃、液晶玻璃、透镜、眼镜、示波管等抛光领域拓展出新的应用。

与传统抛光材料相比,稀土抛光材料粒度细且均匀、硬度适中、研磨能力强、抛光速度快精度高、使用寿命也较长。其中含镧或铈元素的稀土抛光材料是市场上常见的产品,以氧化铈用于稀土抛光来看,其含量越高,产品的物化性质和抛光性能更强,但同时价格也会提高。

随着我国液晶电视、智能手机产品更新迭代的速度加快,再加上车载电子产品、智能家居等行业的发展,市场对性能优良的屏幕需求也在不断上升,这便拉动了稀土抛光材料的大力发展。但由于我国高端稀土抛光材料生产能力弱,日、韩等国家购入我们的中低端稀土抛光材料,加工制作成高端产品再出口给我们,获取高额利润,因此也被列为我国“卡脖子”粉体材料中的一员,技术瓶颈亟需突破。

在我国“十四五”计划中,“稀土新材料”被列为国家重点研究项目,同时也提出了针对新型显示用高世代TFT和OLED玻璃基板等用稀土抛光材料完全依赖进口的现状,研发高端显示玻璃基板用稀土抛光材料及其应用关键技术。目前玻璃基板还存在着许多壁垒,如:

1、装备壁垒:玻璃基板生产使用的设备关系到成品良率,目前基本都是厂商自主研发生产,新入行的企业很难买到现成的装备。

2、配方壁垒:如溢流法稳定成型需要严格、正确的玻璃配方来保证它的光学和化学特性。

3、工艺壁垒:液晶面板用的基板玻璃对表面平整度和杂质含量要求极高,使用浮法工艺时需要在后段进行研磨抛光,但加工难度高。

为了响应国家号召,满足市场需求,来自有研稀土新材料股份有限公司的正高级工程师王宁基于高世代浮法玻璃基板用稀土抛光材料的特殊要求,探究了稀土抛光粉晶体成核生长机理、铈元素价态调控机制及形貌物相衍化规律,建立了材料制备工艺与理化特性的关联机制,获得了氟化均匀、物相可控的稀土抛光粉。该稀土抛光粉一次颗粒呈纳米类球形,物相为氧化铈与氟氧化镧,Dmax≤5μm;以上述稀土抛光粉为研究对象,筛选优化添加助剂,探明了稀土抛光浆料稳定分散的固-液界面构筑机理,开发了抛光材料化学活性自适应表面修饰技术,获得了高悬浮稳定的稀土抛光浆液。

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