超薄手機(jī)蓋板玻璃實(shí)現(xiàn)“廣東制造” 專利說明書長達(dá)28頁

十年磨一劍，一朝試鋒芒。在11月17日的舉行的2021“專精特新”冬季新品發(fā)布會上，由清遠(yuǎn)南玻節(jié)能新材料有限公司（以下簡稱“清遠(yuǎn)南玻”）亮相展示的新型高鋁蓋板玻璃基材“KK6-P”，完全實(shí)現(xiàn)了自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了以往手機(jī)屏幕玻璃蓋板依賴外國廠商的格局。

KK6-P是一款采用兩次化學(xué)強(qiáng)化的鋰鋁硅電子玻璃，主要用于手機(jī)外屏或者后蓋，還可用作平板電腦、筆記本、智能電視等設(shè)備的保護(hù)玻璃。該款玻璃抗跌落、抗彎曲、抗劃傷等部分性能已超過美國康寧集團(tuán)的第五代產(chǎn)品（GG5），并已具備了量產(chǎn)條件。

據(jù)介紹，KK6-P由2名博士帶領(lǐng)20余研發(fā)人員歷經(jīng)近10年的研發(fā)，進(jìn)行無數(shù)次千度的高溫配方試驗(yàn)，最終研制出強(qiáng)度、韌性、量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性等市場價(jià)值最優(yōu)的產(chǎn)品。其材料的配方與生產(chǎn)工藝的專利說明書長達(dá)28頁，是研發(fā)人員多年如一日嘔心瀝血進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶。現(xiàn)場評委在展示交流時(shí)表示，“南玻人”的“專注、專業(yè)”精神令人肅然起敬。

清遠(yuǎn)南玻產(chǎn)品推薦官肖子凡介紹入圍產(chǎn)品

小小玻璃，大有來頭

日常生活中常見的玻璃看似較硬，但經(jīng)不起碰撞和彎折，容易碎裂。人們每天觸摸到的手機(jī)屏幕，其玻璃面板卻既十分堅(jiān)硬，又有較強(qiáng)的柔韌性，更難想象的是，它的厚度通常薄于0.7毫米。因此，看似小小一塊玻璃，背后的材料技術(shù)卻是不折不扣的高科技。

清遠(yuǎn)南玻的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人介紹的KK6-P的生產(chǎn)工藝看似很簡單：普通玻璃主要成份是硅酸鹽，將添加了氧化鋰和氧化鋯的硅酸鹽玻璃燒到1600多度，變成熔融玻璃，用鐵模澆鑄并制成0.7毫米的薄片，拋光后再用400度左右的熔化的硝酸鉀與硝酸鈉混合液體浸泡約4小時(shí)，結(jié)束后再按照不同的比例調(diào)制的硝酸鉀與硝酸鈉混合液，在近400度高溫重新浸泡約2小時(shí)，便制作成媲美國外一線廠商的玻璃基板。

但將上述工藝和配方研究出來，卻絕非易事。首先是鋰鋯質(zhì)鋁硅酸鹽的最優(yōu)配方測試出來，就需要具備深厚的材料化學(xué)功底。因?yàn)椴Ａ且环N非晶體，主要由硅酸鹽與金屬鹽熔融混合而成，幾乎大部分的金屬鹽均可以參與混合，不同的原料混合制成的玻璃會產(chǎn)生各種不同的硬度、韌性、透光性等參數(shù)組合。其原料組合數(shù)目之多，可以直接用元素周期表進(jìn)行階乘，業(yè)內(nèi)人士笑聲，“其原料組合方式比周黑鴨的13香配方復(fù)雜幾個(gè)數(shù)量級”。

想要尋求理論上的最佳組合，就須要材料學(xué)家按照不同的金屬氧化物的分子結(jié)構(gòu)去進(jìn)行“空間搭配”并建立可選模型，就有如建房子用的混凝土須要以最佳的體積比例混合水泥、黃砂、碎石，實(shí)現(xiàn)最佳的強(qiáng)度。而玻璃的原料配方復(fù)雜度則遠(yuǎn)非混凝土可相提并論。清遠(yuǎn)南玻的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人告訴記者，研究這些配方將要用到“化學(xué)鍵”、“氧硅比”、“空間結(jié)構(gòu)”等材料化學(xué)專業(yè)知識。

其次，后續(xù)的化學(xué)強(qiáng)化工藝的材料配方與加工工藝，同樣須要千百次試驗(yàn)才能探索出最優(yōu)解決方案。

要實(shí)現(xiàn)史詩級的配方測試，清遠(yuǎn)南玻投入了頂級專業(yè)人才，歷時(shí)近十年，公司自2011年成立起，專注研發(fā)電子玻璃，先后建立了廣東省工程技術(shù)研究中心、省級企業(yè)技術(shù)中心、廣東省博士工作站三大科研平臺，并聯(lián)合華南理工大學(xué)在清遠(yuǎn)成立了“中國南玻集團(tuán)-華南理工大學(xué)聯(lián)合研究中心”。這背后，少不了母公司南玻集團(tuán)的全力支持。

清遠(yuǎn)南玻研發(fā)的新型高鋁蓋板玻璃基材

可量產(chǎn)才是核心競爭力

自移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的近十年來，一片玻璃如何成為“卡脖子”技術(shù)的呢？業(yè)內(nèi)人士介紹，技術(shù)的壁壘并非單純的工藝和方法問題，要制作出國際上對標(biāo)的“康寧大猩猩”玻璃，中國的實(shí)驗(yàn)室不難做到，在實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù)或工藝，不代表可以進(jìn)行推廣和應(yīng)用，因?yàn)樯a(chǎn)成本的差異，足以將國產(chǎn)消滅在市場上。

清遠(yuǎn)南玻在研發(fā)的新型高鋁蓋板玻璃基材，同樣也曾經(jīng)面臨生產(chǎn)成本過高的情況。燒制玻璃需消耗大量的能源，在研制出實(shí)驗(yàn)室初始玻璃配方之后，公司終于解決了同等產(chǎn)品的可量產(chǎn)問題，但是由于燒制溫度在1700度以上，造成生產(chǎn)耗時(shí)長、成本高的特點(diǎn)，雖然產(chǎn)品質(zhì)量能與國際一線廠商媲美，但是價(jià)格的卻難以在市場上立足。

經(jīng)過堅(jiān)持不懈的研發(fā)，清遠(yuǎn)南玻在優(yōu)化配方與生產(chǎn)工藝上進(jìn)行了極致的探索，2020年，公司最終將玻璃原片的生產(chǎn)溫度降低到了1600多度，在物理性能與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性上實(shí)現(xiàn)了最佳的平衡，產(chǎn)品具有了最佳性價(jià)比，工藝生產(chǎn)線已于2021年投產(chǎn)。產(chǎn)品已接受到國內(nèi)一線手機(jī)廠商的實(shí)驗(yàn)測試。

另據(jù)了解，作為南玻集團(tuán)的子公司，清遠(yuǎn)南玻先后建設(shè)了國內(nèi)首條電子級浮法玻璃線、全氧燃燒超薄電子玻璃生產(chǎn)線及高鋁超薄電子玻璃生產(chǎn)線，全面掌握0.15mm-2mm超薄電子玻璃生產(chǎn)工藝，目前所產(chǎn)的高鋁二代玻璃比肩國際先進(jìn)企業(yè)的最新一代產(chǎn)品。通過自主研發(fā)打破了國外的技術(shù)壟斷，南玻集團(tuán)的子公司孵化模式已建立了一個(gè)成功的樣本。

編輯：fqj