触摸屏用盖板材料研究报告
广州某公司新增触控显示屏盖板项目可研报告

广州某公司新增触控显示屏盖板项目可行性研究项目概况:本项目将利用现有的厂房及生产辅助设施,购置生产及研发检测设备及进口设备,同时新增2条触控显示屏盖板生产线,提高年产生产能力。
项目背景:自Apple引领触控潮流以来,智能手机以及平板电脑一直是触控面板的主要市场,其需求不断拓展。
随着相关产品日渐成熟,消费者触控行为习惯的养成,触控技术作为智能设备人机交互的重要介面,继续保持良好的成长动能。
据分析,2013年触控面板出货量将达到15.7亿片,较2012年增长19%。
平板电脑市场成长非常迅速。
2012年7月左右低价平板电脑市场快速崛起,推动平板电脑市场整体出货量达1.59亿台,而2013年平板电脑市场依旧延续快速成长趋势,出货量达到2.32亿台,较2012年成长46%,作为平板电脑市场的标准配置,触控面板将继续受益于平板电脑市场的崛起。
盖板玻璃是触控屏的重要功能材料,具有良好的市场前景。
为适应市场发展的需要,依托公司在显示光电和触控模板产品的生产、研发、管理等方面优势,进行项目建设。
本项目通过扩建将迅速扩大公司触控显示屏材料器件产能,进一步发挥技术优势和规模经济优势,增强公司的盈利能力。
此为样例目录,完整可行性研究报告需定制。
目录第一章项目总论一、项目背景二、项目简介三、可行性与必要性分析四、项目主要经济技术指标五、可行性报告编制依据第二章项目建设单位介绍第三章市场分析一、市场环境分析二、触控显示屏盖板市场现状分析三、市场潜力分析四、市场分析小结第四章产品介绍一、产品简介二、产品参数第五章项目选址一、项目选址二、项目建设地概况第六章工程建设方案一、工程布局二、设计依据三、项目用地规划四、用地规划指标第七章节能、节水一、编制依据二、节能措施三、节水措施第八章环境保护一、建设期环境影响分析与保护措施二、运营期环境影响分析与保护措施三、环境保护综合评价第九章项目职业安全卫生与消防一、安全卫生二、消防设计第十章项目建设进度一、项目实施各阶段二、项目实施进度表第十一章投资估算与资金筹措一、投资估算范围二、投资估算(二)固定资产投资三、资金筹措第十二章财务评价一、基本假设二、收入与成本费用估算(一)收入与税费预测(二)总成本预测三、盈利能力分析四、财务评价小结第十三章项目综合评价一、项目可行性分析结论二、项目建设建议中商产业研究院简介中商产业研究院是深圳中商情大数据股份有限公司下辖的研究机构,研究范围涵盖智能装备制造、新能源、新材料、新金融、新消费、大健康、“互联网+”等新兴领域。
触摸屏盖板玻璃生产建设项目可行性研究报告

触摸屏盖板玻璃生产建设项目可行性研究报告一、项目背景与目标触摸屏技术的广泛应用,推动了触摸屏盖板玻璃市场的快速增长。
触摸屏盖板玻璃作为触摸屏的重要组成部分,具有耐磨损、透明度高、触感好等优点,在手机、平板电脑、汽车导航系统等领域有着广泛的应用前景。
本报告旨在对触摸屏盖板玻璃生产建设项目进行可行性研究,为投资方做出决策提供依据。
二、市场分析1.市场需求分析:目前市场对于触摸屏盖板玻璃的需求正在不断增长,随着智能手机等产品的普及,触摸屏盖板玻璃市场前景广阔。
2.市场竞争分析:触摸屏盖板玻璃市场竞争激烈,主要竞争对手有国内外多家企业,其中以科飞、鸿富锦等为代表。
三、技术要求与生产规模1.技术要求:触摸屏盖板玻璃的主要原材料为硅酸钠玻璃,生产过程包括配料、熔制、成型、退火、切割等环节,需要掌握相关技术。
2.生产规模:初期建设一条生产线,年产能设定为500万平方米。
四、资金投入与产出预测1.资金投入:a.厂房及设备投资:预计需要投入5000万元用于厂房建设及设备购置。
b.初次投入流动资金:预计需要投入1000万元作为初始流动资金。
c.研发投入:预计需要投入500万元用于新产品开发和技术改进。
2.产出预测:根据年产能500万平方米计算,假设售价为每平方米100元,预计年销售收入为5亿元。
五、市场前景与风险分析1.市场前景:触摸屏盖板玻璃市场前景广阔,随着智能手机等产品的发展,对触摸屏盖板玻璃的需求将持续增长。
2.市场风险:市场竞争激烈,进入市场需要面临较多的技术和运营风险。
此外,原材料价格波动、市场需求下降等也会对项目带来风险。
六、可行性分析与建议1.技术可行性:触摸屏盖板玻璃生产技术目前已经相对成熟,有较高的可行性。
2.经济可行性:根据资金投入和产出预测的分析,可以得出项目具备一定的经济可行性。
3.风险建议:在项目实施过程中,应注重技术研发和创新,提高产品竞争力。
此外,应建立稳定的供应链体系,降低原材料价格波动的风险。
2023年手机盖板玻璃行业市场调研报告

2023年手机盖板玻璃行业市场调研报告手机盖板玻璃行业市场调研报告一、行业概述手机盖板玻璃是一种新型的轻薄高强度玻璃,被广泛应用于智能手机、平板电脑等电子设备的屏幕表面。
由于其优异的物理性能,比普通玻璃更加抗压、抗刮和抗摔,受到了越来越多消费者的青睐。
手机盖板玻璃行业是一个新兴的行业,随着人们对手机和电子设备的依赖程度不断提高,该行业也得到了快速发展。
目前市场上常见的手机盖板玻璃品牌有康宁、AGC、龙脉科技、华润等。
二、市场分析1.市场规模目前,全球的智能手机市场规模庞大,市场规模已超过2000亿美元。
而手机盖板玻璃则是智能手机的重要配件之一,其市场规模也在逐年扩大。
根据市场调研机构Technavio的数据显示,2019年手机盖板玻璃市场规模达到9.7亿美元,预计到2023年将达到19.4亿美元。
2.市场份额全球手机盖板玻璃市场中,主要品牌有康宁、AGC、华润、龙脉科技等。
以2019年为例,康宁公司的市场份额达到了42.8%,AGC的市场份额为23.2%,两者共占据了市场的近70%。
虽然行业竞争激烈,但两家公司的市场优势依旧明显。
3.市场趋势手机盖板玻璃不仅需要保护屏幕,同时也要满足智能手机屏幕越来越大、分辨率越来越高的需求。
另外,越来越多的手机厂商将摄像头和其他传感器集成到屏幕下方,以提高手机的美感和屏幕占比。
因此,手机盖板玻璃的市场需求将会继续增加,同时要求其质量和性能也将不断提高。
三、竞争分析目前主要的手机盖板玻璃制造商主要有康宁、AGC、龙脉科技、华润等。
康宁是全球手机盖板玻璃市场的领导者,在全球市场的份额达到了42.8%。
AGC的市场份额为23.2%,两家公司占据了市场的近70%。
龙脉科技则是国内比较有实力的玻璃供应商,其产品被包括华为、小米、OPPO、一加等热门手机品牌采用,但市场份额相对康宁和AGC还有差距。
华润则凭借其强大的资源和技术优势进军手机盖板玻璃行业,不断发力扩大市场份额。
触摸屏用盖板材料研究报告

触摸屏用盖板材料研究报告一、综述1.触摸屏的结构电容式触摸屏的结构较为复杂,由于技术进步和厂商技术选择的不同,有多种结构形式,典型的触摸屏结构如图1所示。
包括保护膜、防反射层、盖板、粘接层、透明导电膜、显示屏等。
本文中关心的是其中的盖板(Protective Cover)的材料性能和新型盖板材料的选择。
图1电容触摸屏的典型结构对于这层盖板材料而言,目前所使用的最为成熟的材料是康宁(Corning)公司的大猩猩玻璃(Gorilla Glass),目前已经发展到第4代。
其基本性能见表1。
对于康宁大猩猩玻璃而言,已经具备了良好的综合性能,如其维氏硬度指标已经较高,但仍然不能抵抗日常使用中如沙粒(主要成分为SiO2)等的磨损破坏,同时由于断裂韧性较低,仍不能满足抗跌落性能的要求。
表1 康宁大猩猩4代玻璃盖板材料性能除了上面所列指标外,透光率、表面应力状态、折射率和厚度等基本参数也必须作为盖板材料选择时的重要参考依据。
2.可行的技术路线汇总分析认为,目前潜在的提高盖板材料性能的技术路线有以下几条,可通过深入分析从而选择技术上可行及低成本可产业化的路线进行:1.织构化透明陶瓷(Textured T ransparent C eramics)技术路线2.织构化微晶玻璃(Textured G lass C eramics)技术路线3.织构化低温镀膜(Textured & L T C oating)技术路线4.非晶化镀膜技术路线为实现几条技术路线,需要突破的关键技术有透明陶瓷取向制备技术;微晶玻璃晶化过程控制技术;低温(室温)织构化镀膜技术。
这几条技术路线各有优缺点,各自需要面对的技术难点问题是不同的:对于微晶玻璃而言,对晶化过程进行取向控制从而改进其硬度和韧性指标是技术难点。
对于透明陶瓷而言,一旦基于硬度、韧性指标选定了某种材料或体系,注意力就需要转移到提高其透光率、表面裂纹控制等方面。
超细粉体的制备、等静压技、真空烧结技术控制气孔率和气孔大小都是技术难点。
月产600万片电容式触摸屏盖板玻璃天津全自动生产线建设项目可行性研究报告

(3)建设地点 本项目建设地点为天津市西青区中北大道,面积约 20,000 平方米。厂区位于中北大道
及 107 国道交叉口,交通便利。
(4)建设进度计划 本项目总建设期计划 7 个月。本项目的实施拟分三个主要阶段进行: 第一阶段为厂房建设及厂房装修阶段,主要是在项目建设地点完成厂房建设工作,并完
4、项目符合国家、地方政策,同时具有良好的经济效益及社会效益 根据《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(2010 年 10 月)中相关内
容,新一代移动通信和智能终端位列其中。同时本项目也符合《外商投资产业指导目录(2011 版)》中鼓励外商投资的产品目录中第(二十一)项“通信设备、计算机及其他电子设备制 造业”中的“16. 触控系统(触控屏幕、触控组件等)制造”中的相关产业政策。
资料来源:DisplaySearch
苹果公司推出平板电脑iPad迅速引发了全球的平板电脑热潮,从2010年开始成为除笔记 本电脑、台式机和上网本之外个人电脑中的另一分支,其出货量甚至直接对笔记本和上网本 的出货量形成压制。除了iPad,其他厂商如三星、LG、摩托罗拉、RIM、HTC、惠普、中兴、 华为、TCL、联想、华硕、宏基等大多数手机、电脑厂商乃至于其他行业厂商都在大力推行 各自品牌的平板电脑。随着移动通讯带宽的增加将使得网络TV、视频流媒体等文件播放更流 畅,芯片功能的愈加强劲和多个电子消费产品联网功能的出现,使得平板电脑逐渐成为家庭 的娱乐中心。根据iSuppli最新预测,全球平板电脑出货量在未来几年将维持高速增长,将 从2011年的6,000万部增至2015年的2.8亿部,实现复合增长率79%。
盖板玻璃 电容式触摸屏
LCD
触屏视窗盖板项目可行性研究报告(申请备案案例)

触屏视窗盖板项目可行性研究报告(申请备案案例)现如今,触屏技术已经成为了人机交互领域的核心技术之一、随着智能手机、平板电脑等触屏设备的普及,触屏视窗盖板技术逐渐引起人们的注意。
本研究报告旨在对触屏视窗盖板项目进行可行性研究,为项目备案提供依据。
一、项目背景及目的触屏视窗盖板是一种将触摸屏技术应用于窗户上的创新产品。
其主要目的是为了改善传统窗户的使用体验,使用户可以通过触摸屏对窗户进行操作,例如开闭、调节窗帘、调节透光度等。
该产品具有较好的市场潜力和广阔的应用前景。
二、市场分析1.市场需求:随着智能家居的兴起,人们对于家居产品的智能化和便捷化需求越来越高。
触屏视窗盖板作为一种智能家居产品,能够提供用户友好的操作界面和便捷的窗户控制方式,满足了市场的需求。
2.竞争分析:目前市场上已经存在一些智能窗帘产品,但对于窗户整体的控制还较为有限。
触屏视窗盖板具有独特的设计理念和功能模块,在市场上具备一定竞争优势。
三、技术可行性四、经济可行性1.投资估算:触屏视窗盖板项目需要投入资金用于研发、生产和市场推广等方面的费用。
根据市场调研和需求预测,初步估计项目需投资200万元。
2.收益预测:根据市场规模和需求预测,触屏视窗盖板项目有望在三年内实现盈利,并逐渐扩大市场份额。
预计项目回收期为五年。
五、管理可行性1.团队建设:项目需要组建跨学科的团队,包括硬件工程师、软件工程师和市场营销专员等。
团队成员需具备相关技能和经验,能够有效协作,推动项目的实施。
2.项目管理:采用项目管理的方法和工具,确保项目的进度和质量控制,及时解决项目中出现的问题。
六、可行性分析结论触屏视窗盖板项目在技术、市场、经济和管理等方面具备一定的可行性,有望成为一项有竞争力的创新产品。
但在项目实施过程中仍需解决一些技术难题和市场推广的挑战。
因此,建议在项目启动前进行更深入的市场调研和技术研发,以确保项目成功实施。
以上是对触屏视窗盖板项目可行性的初步研究报告。
触摸屏盖板玻璃项目可行性研究报告(申请备案案例)

触摸屏盖板玻璃项目可行性研究报告(申请备案案例)一、项目背景概述随着智能手机、平板电脑、智能电视等电子设备的普及,触摸屏盖板玻璃逐渐成为一个庞大的市场。
触摸屏盖板玻璃作为一种主要材料,被广泛应用于电子设备的屏幕保护。
本报告对触摸屏盖板玻璃项目进行可行性研究,旨在评估其在市场中的竞争优势和可行性。
二、市场分析1.市场规模:根据统计数据,全球触摸屏盖板玻璃市场价值在50亿美元以上。
预计未来几年市场规模将继续增长,增长率约为10%。
2.市场需求:随着消费者对智能电子设备的需求不断增长,对触摸屏盖板玻璃的需求也在不断增加。
同时,大屏幕设备和可弯曲设备的出现,也给触摸屏盖板玻璃市场带来了新的增长机遇。
3.市场竞争:目前,触摸屏盖板玻璃市场竞争激烈,存在着一些大型玻璃制造商以及一些专门从事触摸屏盖板玻璃生产的公司。
但是,技术难度较高,市场准入门槛高,新进入市场的公司相对较少。
三、技术分析1.制造工艺:触摸屏盖板玻璃的制造工艺包括玻璃熔化、玻璃裁剪、玻璃抛光等环节。
其中,玻璃抛光是关键环节,直接影响到玻璃的透明度和平整度。
2.技术难点:触摸屏盖板玻璃的技术难点主要包括玻璃表面的硬度和抗刮伤性能、裁剪工艺的控制、玻璃抛光等。
解决这些技术难点需要技术人员具备较高的专业知识和经验。
四、项目可行性分析1.资源分析:本项目所需的资源包括生产设备、原材料和技术人才等。
市场上已经存在一些供应商可以提供这些资源,但核心的技术人才相对较少,项目团队需积极开展人才招聘和培养。
2.技术可行性:触摸屏盖板玻璃的制造技术虽然有一定的难点,但经过市场验证,已经成熟可行。
项目团队可以通过引进相关技术人才、技术合作等方式解决技术问题。
3.竞争优势:本项目的竞争优势主要体现在制造工艺和产品质量上。
项目团队可以通过引进高端设备、提升产品质量等方式,提升竞争力。
4.市场竞争分析:目前市场上存在较多的玻璃制造商,但只有少部分公司专注于触摸屏盖板玻璃生产。
触摸屏盖板玻璃的发展及应用前景分析

2 . 2进一步提升盖板玻璃的抗跌 落能力和玻璃厚度
手 机 抗 冲 击 性 在 技 术 层 面 始 终 是 一 个 重 要 课 题 , 作 为 重 要 的 便 携 式 电 子 产 品 ,手 机 跌 落 的 情 况 经 常 发 生 ,如 何进 一 步 提 升 盖 板 玻 璃 的 抗 跌 落 能 力 ,是 每 一 个 盖 板 厂 商 不 懈 的 追 求 。 与 此 同 时 ,超 薄 手 机 的应 用 , 使 市 场 需 要 更 薄 的 触 屏 盖 板 玻 璃 , 但 玻 璃 簿 抗 冲 击 能 力 必 然 降 低 , 所 以材 料 选 取 方 面 需 要 更 高 的 标 准 和 技 术 指 导 , 因此 在 行 业 整 体 需 求 和 发 展 趋 势 中 看 , 电子 产 品 具 有 重 大 的 吸 引 力 。 手 机 盖 板 玻 璃 制 造 商 应 当 充 分 认 识 到 这 一 发 展 问 题 和 趋 势 , 注 重 盖 板 玻 璃 的抗 跌 性 和 厚 度 的研 发 ,
1 . 2智 能手机产业发展趋势好 ,市场需求量大
我 国手 机 行 业 就 目前 而 言 ,仍 旧 没 有 大 型 的 生 产 线 , 不 少 企 业都 在 竞 相 研 发 。 与此 同时 ,以 高铝 硅 触 容 屏 盖 板 玻 璃 为 主 要 产 品 的 手 机 , 深 受 消 费 者 青 睐 , 市场 前 景 极 好 , 谁 具 有 相 应 的
盖 板的 生产工 艺水平 和手 机市 场 占有率 。 关键宇:手 机 触摸屏 盖 板玻 璃 发展 问题 应 用前景
1手机触 摸屏 盖板 玻璃 的发展 现状 1 . 1企业技术 门槛高,前期 的资金技术投入量大
触 摸 屏 盖 板 玻 璃 的 生 产 技 术 在 国外 的 一 些 发 达 国家 的 技 术
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触摸屏用盖板材料研究报告一、综述1.触摸屏的结构电容式触摸屏的结构较为复杂,由于技术进步和厂商技术选择的不同,有多种结构形式,典型的触摸屏结构如图1所示。
包括保护膜、防反射层、盖板、粘接层、透明导电膜、显示屏等。
本文中关心的是其中的盖板(Protective Cover)的材料性能和新型盖板材料的选择。
图1电容触摸屏的典型结构对于这层盖板材料而言,目前所使用的最为成熟的材料是康宁(Corning)公司的大猩猩玻璃(Gorilla Glass),目前已经发展到第4代。
其基本性能见表1。
对于康宁大猩猩玻璃而言,已经具备了良好的综合性能,如其维氏硬度指标已经较高,但仍然不能抵抗日常使用中如沙粒(主要成分为SiO2)等的磨损破坏,同时由于断裂韧性较低,仍不能满足抗跌落性能的要求。
表1 康宁大猩猩4代玻璃盖板材料性能除了上面所列指标外,透光率、表面应力状态、折射率和厚度等基本参数也必须作为盖板材料选择时的重要参考依据。
2.可行的技术路线汇总分析认为,目前潜在的提高盖板材料性能的技术路线有以下几条,可通过深入分析从而选择技术上可行及低成本可产业化的路线进行:1.织构化透明陶瓷(Textured T ransparent C eramics)技术路线2.织构化微晶玻璃(Textured G lass C eramics)技术路线3.织构化低温镀膜(Textured & L T C oating)技术路线4.非晶化镀膜技术路线为实现几条技术路线,需要突破的关键技术有透明陶瓷取向制备技术;微晶玻璃晶化过程控制技术;低温(室温)织构化镀膜技术。
这几条技术路线各有优缺点,各自需要面对的技术难点问题是不同的:对于微晶玻璃而言,对晶化过程进行取向控制从而改进其硬度和韧性指标是技术难点。
对于透明陶瓷而言,一旦基于硬度、韧性指标选定了某种材料或体系,注意力就需要转移到提高其透光率、表面裂纹控制等方面。
超细粉体的制备、等静压技、真空烧结技术控制气孔率和气孔大小都是技术难点。
在透明陶瓷制备中取向控制是提高透明陶瓷透光率的重要技术手段之一。
对于薄膜材料,基底的选择,薄膜与基底结合力、薄膜应力状态等成为技术难点。
如果选用低熔点的PMMA(polymethyl methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(Polycarbonate聚碳酸酯)材料作为基底,则要求镀膜在低温下进行,在低温下制备高性能薄膜的镀膜工艺如离子束辅助沉积技术(IBAD)或低温溶胶凝胶(sol-‐gel)技术是研究重点。
3.盖板材料设计思路固体材料各种性质取决于其晶体结构,要正确地选择性能符合要求的材料或研制具有更好性能的材料,首先要熟悉乃至控制其结构。
已知共价键的结合能高于离子键或者相差不大,远高于分子键、金属键和氢键。
共价键结合的原子晶体(covalent crystal)包括金刚石(C)、硅(Si)、锗(Ge)、碳化硅(SiC)、立方氮化硼(CBN)、氮化硅(Si3N4)二氧化硅(SiO2)等,这些材料表现出来的性质是高熔点、高硬度、但是均属脆性材料。
通过离子键结合的离子晶体也表现出较高的熔点、较高的硬度,AB型的硬度较高的离子晶体有MgO(莫氏硬度6.5); AB2型的离子晶体包括CaF2(萤石)、TiO2(金红石)、ZrO2(立方氧化锆为稳定相)等;A2B3型包括刚玉(α-‐Al2O3);AB2O4包括尖晶石(MgAl2O4)、氮氧化铝(ALON)。
另外一些有一些金属元素和准金属元素通过共价键、离子键和金属键结合的形成间隙化合物也表现出极高的硬度如VC、WC、TiC等碳化物和TiN、CrN、MoN、GaN等氮化物。
由于这些间隙化合物表现出金属晶体的性质,在可见光区域一般是不透明的或半透明,不能作为盖板材料,某些透明材料如GaN或可以薄膜形式作为盖板保护材料,但其制备工艺及成本或不允许选择作为备选材料。
硅酸盐的基本结构单元是SiO4四面体,包括Mg2 S iO4(镁橄榄石)、Y3Al5O12(钇铝石榴石YAG)、Be3Al2[Si6O18](绿柱石)等硬度较高,透明度也较高的潜在可用的材料体系。
寻找适合触摸屏盖板的材料时,如果选用体材料(透明陶瓷或微晶玻璃)需要考虑材料的硬度、透光率、韧性等几个基本性能指标;如果选用膜材料除上述以外还需要考虑基底材料的选择、基底与薄膜之间的结合力、薄膜应力状态、制备技术所需的工艺过程、温度等技术条件及设备成本等。
一些满足硬度要求物质的基本性质见表2。
表中仅列出了莫氏硬度大于7的自然界中存在的材料。
这些材料虽然硬度较高,韧性虽然较玻璃高,但仍属于脆性材料。
除石英和金刚石,表2中所列的其他材料透明度较低。
除金刚石外,都具有双折射性质,这对于提高透光率是有损害的。
表2 自然界中常见较硬物质的性质4.织构化对于盖板材料的意义织构是指晶体具有择优取向,即具有各向异性的材料。
在透明陶瓷的制备中,关于织构化的研究较少,Xiaojian Mao 等人将氧化铝粉末在12T 的强磁场下注浆成型H//c (对于氧化铝其磁化率χc >χa ),随后在1850°C 下氢气中烧结制备了具有c 轴取向的透明氧化铝陶瓷,所制备的氧化铝陶瓷与未在磁场下注浆成型的普通透明陶瓷相比,其透光率(300nm )从10%提高到44%。
如图2所示为织构化透明氧化性质金刚石 刚玉 黄玉 绿柱石 石英 莫氏硬度10 9 8 7.5 7 努氏硬度(MP a /mm 2)70000 21000 13400 无数据 8200 断裂韧性低 低 低 低 低 透光率 透明 半透明-‐透明 半透明-‐透明 半透明-‐透明 透明 折射率 2.417 1.762-‐1.770 1.619-‐1.627 1.56-‐1.59 1.533-‐1.541 双折射率 单折射 0.008-‐0.010 0.008-‐0.010 0.005-‐0.009 0.009 主要成分C α-‐Al 2O 3 氟硅酸盐 铍硅酸盐 SiO 2 晶系 立方晶系 六方晶系 斜方晶系 六方晶系 六方晶系三方晶系Eng Diamond Corundum(Sapphire ) Topaz BerylQuartz铝陶瓷与非织构化半透明氧化铝。
这种方法也适用于其他具有磁各向异性的透明陶瓷制备,当χc<χa时,需要使磁场满足H⊥c。
此时可以获得c轴垂直于磁场的多晶透明陶瓷。
图2a)采用强磁场织构化制备的透明氧化铝陶瓷b)透明度随波长变化曲线。
Satoshi T anaka等人在旋转磁场中(10T)对具有磁各向异性的四方铌酸锶钡(SBN)进行胶态成型,随后1350°C高温Ar气氛烧结,具有c 轴织构的SBN多晶陶瓷透明度大大提高(超过50%)。
在旋转磁场下(H⊥c),晶粒取向稳定在c轴垂直于磁场方向(χc<χa)。
采用晶粒织构化可以使晶体取向趋于一致,一方面可以降低晶界处的双折射损失;另外一方面由于织构造成的机械性能各向异性,可以预期可能会提高某个方向的断裂韧性,提高抗跌落性能。
如可以预期跌落实验中长度方向(或宽度方向)跌落到地面时,盖板材料的跌落完好率提高。
图3是几种晶体取向结构示意图,包括随机取向,c轴取向和双轴取向。
对于超导材料制备而言,需要制备出具有双轴织构的超导材料才能保证其性能。
如果仅需要考虑透光率,对于氧化铝透明陶瓷而言,只需要获得c轴织构就可以大幅度提高透光率。
图3晶体几种取向结构的示意图二、透明陶瓷技术路线与无定型的玻璃不同,陶瓷是结晶的、有时是多相的,而透明陶瓷与普通陶瓷相比虽然也是多晶的,但往往不是多相的,致密度更高,气孔率更低,气孔尺寸更小,晶界处也较普通陶瓷“特殊”,从而具有相当高的透明度。
透明陶瓷最初是在代替恶劣条件下(高温、高腐蚀条件)使用的玻璃而应运而生的。
1962年美国的Coble等人采用高纯、超细原材料,精确控制结构首先制备了透明氧化铝多晶陶瓷。
透明陶瓷具有陶瓷的高硬度、高强度、耐腐蚀、耐冲击、耐磨等陶瓷的特性以外,还具有玻璃的透光性。
通过降低晶粒尺寸,纤维增韧等方法,可以将氧化铝陶瓷的韧性提高到10MP a m1/2以上。
透明陶瓷在透明装甲、导弹鼻锥、各种红外高温窗口、多晶激光陶瓷等众多领域有广泛的用途。
1.透明陶瓷透光的原理:光在介质中传播衰减的两个途径:1)光被原子吸收,将光能转换成在介质中的热能。
2)光散射,包括在光被吸收和同时再辐射的能量。
这个能量包括通过原子,分子,或多种离子辐射的能量。
一般多晶陶瓷的不透明性是由于非等轴(立方)晶系的多晶晶粒在排列取向上的随机性,导致晶粒间折射系数不连续,以及晶界效应、气孔等引起的散射等原因所致。
在光学各向异性的晶体中,如非立方晶系的氧化铝陶瓷,入射光在晶界处会产生双折射现象(birefringence),如氧化铝。
减少双折射(birefringence)的途径之一是通过降低晶粒尺寸(参考可见光的波长)来实现,这已经在透明氧化铝中通过理论和实践证明。
图4 氧化铝透明度受气孔率和厚度影响较大,尖晶石在较厚时透明度仍较高图4是不同气孔率、晶粒尺寸、厚度对氧化铝陶瓷透光率的影响。
不同陶瓷材料固有的透光率也有差别,如尖晶石在晶粒粗大,厚度较厚状态下仍表现出高透光率。
阿贝数是衡量介质的色散程度的指标。
高阿贝数对应的是低色散。
图5所示为玻璃和不同透明陶瓷的阿贝数。
萤石是一种低色散的材料。
n d为不同材料在波长为587.56 nm处的折射率。
在制备透明陶瓷材料中希望制备具有高折射率,高阿贝数的材料。
图5 玻璃和透明陶瓷的阿贝数与折射率。
双折射现象还和波长相关,对于很短波长的紫外线(200nm),即便是立方晶系的尖晶石(MgAl2O4)也表现出双折射现象。
图6立方氧化锆透明度随晶粒尺寸和波长的变化尽管四方氧化锆的双折射率(0.035-‐0.050)比氧化铝的双折射率高的多(氧化铝为0.008,600nm),当制备的多晶陶瓷晶粒尺寸降低到<50nm以下时,仍可以制备出透明度较高的,致密的(残余气孔率低于0.01%)透明氧化锆陶瓷,如图6所示。
对于透明陶瓷来说,透明度受多种因素的影响,包括光的吸收、陶瓷的致密度(气孔率),反射率,双折射率,晶粒尺寸等。
如图所示入射束在上下表面处均有一定程度的反射损失、在晶界处有双折射损失、在缺陷和气孔处还有漫散射损失。
如图7所示图7 发生在透明陶瓷内部的反射、双折射、散射 透明陶瓷材料的理论透光率较低,大部分达不到玻璃的透光率水平,透明陶瓷的透光率往往用真实直线透过率表征RIT(Real i n-‐line Transmission) 。