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文|小彭的灿烂笔记

编辑|小彭的灿烂笔记

【前言】

玻璃的用途在我们日常生活中的运用可以说是非常广泛，最常见的就是门窗上，我们日常看的电视以及用的电子产品比如手机、电脑的屏幕中也都有玻璃这一原材料的存在。

不过用在不同场合的玻璃的材质也是不一样的，在液晶显示屏当中用到的玻璃就是我国自主研发的玻璃“黑科技”——超薄电子触控玻璃。

这个玻璃的厚度只有0.12毫米，甚至比A4纸的厚度还薄，在相关的实验中，技术人员把重55g的钢球在1m的高度处自由落体，让其砸向玻璃，这一玻璃也完好无损。

这冲击力就相当于我们日常的家用轿车，以时速150公里的速度撞停到墙上，所以人们在介绍这款玻璃的时候都会说，这是汽车都撞不碎的玻璃。

那这样又薄又韧的玻璃是用来干什么的呢？除了用于电子产品之外还有什么重要的用途呢 ？

【玻璃“黑科技”】

在2018年4月的时候，我国这一领域的技术人员利用玻璃玻璃浮法成型工艺制造技术，成功研制出了厚度为0.12mm的玻璃，超薄触控电子玻璃。

超薄玻璃的厚度在0.1-1.1mm之间，具有非常优秀的力学、光学、热学、电学及耐化学侵蚀性，在电子设备制造业之中是非常关键的一种材料。

同时在信息通信以及国防科技等领域也有着广泛的应用，玻璃越薄，其透光性以及韧性就越大，那相应的对应显示产品的质量就越轻，性能也会更加优越。

与普通的玻璃相比，超薄玻璃的透明度会更高，表面也会更加的平整，像我们现在用的一些高级化妆镜就是用超薄玻璃产品做成的。

其结构与普通的玻璃一样，都是无规则结构的非晶亚稳态固体材料，制作的主要原料是石英砂、硼酸等无机矿物。

在制造的时候会加入少量的辅助原料，主要成分就是二氧化硅和其它的氧化物，最大的优势就是重量轻且柔韧性好。

超薄玻璃的灵敏度也会更高一些的，部分精密仪器仪表表面都必须使用这种材料才能达到高科技时代追求的效果。

因为透光率高，所以就不容易被污染，也不容易褪色，在巨大的冲击力下，也可以很好的防止破裂，同时在高温环境下也可以正常使用。

【为什么要造超薄玻璃】

玻璃产品的存在可以追溯到4000年前，在古埃及文明以及巴比伦文明的遗迹中，人们都发现了以玻璃为原料制造的器皿。

而制造玻璃的工艺在12世纪的时候被英国威尼斯的玻璃工匠成功复制了出来，后来在20年代末的时候，英国的玻璃巨头公司皮尔金顿，在孜孜不倦的努力下成功攻克了玻璃浮法成型工艺。

浮法玻璃工艺的攻克也开启了现代玻璃产业之路， 这一工艺所制造出的材料其所具有的巨大优势，广泛应用在一些豪车制造中。

随着时代的发展和进步，传统玻璃的特点已经满足不了新时代的需求了，超薄玻璃开始进入到人们的视野当中的，逐渐成为电子设备制造产业的重要材料。

因为超薄玻璃的光学素质非常强，所以在相关的应用场景之下，谁具有这样的优势，谁就有可能具有压倒性的优势。

而且在能源行业之中，这一玻璃也展现出了巨大的发展潜能，比如将超薄玻璃运用在光伏产品之中，可以在很大程度上有效提升其发电效率。

日本航空航天局的太空太阳能系统超薄轻质反射镜运用的就是超薄玻璃，在智能手机领域，这一材料也有着关键性的作用。

因为超薄玻璃在一定程度上可以提高电池的单位能量密度，也就是说在增大电池容量的时候，不用增加相应的体积，甚至还可以缩小电池的体积。

智能手机追求的就是轻便，所以在发展的过程中，小体积大容量的电池就对寸土寸金的手机特别重要。

在明白这一技术优势之后，各个国家都在积极研究引进，开启自主研发之路。

【最初玻璃技术被“卡脖子”】

但是英国在攻克了这一工艺之后，即便是对自己的同盟国家，要想使用这一工艺的话，也需要缴纳巨额专利费。

在2013年的时候，我国国内市场中1.1mm以下的超薄乃至极薄玻璃都是空白的，于是我们就只能从国外大量进口成品。

而完全依赖进口的弊端很快就展现出来，下游电子产品的价格一直居高不下，而且不但价格无法协商，连供应什么样的材料都得由别人说了算。

在越来越快的时代发展之中，继续受制于人只会慢慢落后，我们也逐渐意识到只有把技术握在自己手里，我国相关领域的发展才能更进一步。

于是在2013年9月的时候，蚌埠玻璃工业设计研究院开启了超薄电子触控玻璃项目的技术的技术研发。

在最初的时候，我们的技术人员没有任何的经验，设备和原材料都没有别人的先进充足，只能一步一步的试错。

【中国超薄玻璃自主研发之路】

在玻璃制造的过程中，最熬人的就是窑炉、锡槽和退火这三个重要环节的反复操作。

因为玻璃的性能是否优越，关键就是在原料的配比以及在高温融化的过程中所发生的化学变化，温度的把控是极其重要的。

即便只有前后两度的温差也会给玻璃的性能造成巨大的影响，所以在生产的过程中，就必须时刻注意温度的变化以及原料的融化情况。

这中间关键的设备就是高温窑炉以及锡槽，将在窑炉中融化的玻璃溶液倒到锡槽之中，由于锡液密度高，所以玻璃溶液就可以浮在上面。

之后用拉边机将玻璃拉薄，然后进入退火窑进行退火，别看只是三步，但是期间需要调整的参数非常多，有一步没有达到要求，那生产线上的玻璃就要全部废掉。

特别是在第一步的时候，要特别注意观察窑炉中的融化情况，在其中所添加的金属原料的熔点是要高于其他原料的熔点的。

在这一过程中就需要时刻观察气泡的产生情况，只要一有异样就要及时进行调整，而且要知道在实验中所做出来的样本超薄玻璃只有10厘米宽，而在工业生产当中是需要做到4m宽，这是一个巨大的挑战。

在这一过程之中，所有工作人员几乎进行了上万次的参数调整，而功能的不同所需要调整的参数也不同，整个过程非常繁杂，要求也很高。

就这样深耕在这一领域之中焚膏继晷，我们逐渐实现了从无到有，在这期间我国的科研团队经历了无数次的失败，但是都没有想过放弃的。

终于在2014年6月的时候，我国超薄玻璃的技术突破了0.33毫米，但是这与我们最初的要求还是远远不够的。

就这样继续探索到了2016年4月的时候，他们突破了0.15毫米，最终在大家不懈的努力之下，终于在2018年的时候，中国自主研发制造的超薄玻璃成功下线，甚至刷新了世界纪录。

从上世纪的探索开始到成功的这一刻，我国走了三十年的，在这三十年之间，我国的科研团队和科研人员数十年如一日的奋斗着。

在2014年之前，我国国内的电子信息显示材料在国际上几乎是零销量，但是在之后的四年时间里，光是蚌埠中建材的材料在国际上的市场份额就增加到了40%。

现在我国的超薄玻璃几乎已经占领了全球市场，极大满足了我国国内各个行业的需求，我们从跟跑、并跑，到现在也逐渐实现领跑。

【广泛用途】

到现在这一领域的发展也没有停下来过，不管是我们现在用的手机还是电脑，都已经广泛应用起了超薄玻璃，有效提供了设备的使用寿命。

电视显示器的背板材料之中也利用这这个材料，所以现在电视的清晰度都得到了大大的提高，我们实验室中所运用的光学仪器也更加先进、高级。

甚至我们日常用的一些化妆品和食品包装之中，也都广泛运用到了超薄玻璃，可以说这一材料已经方方面面融入到了各行各业，极大推动了各行各业的发展，给人们的生活带来了非常大的便捷。

这一领域的竞争仍然在如火如荼的进行着，我们也深知这一耕耘没有终点，时刻奔跑才是常态，相信在之后，我们也必将会迎来更大突破和成就。

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参考文章：

1、中国建材信息网——《中国建材集团新材料产业成绩斐然》

2、金羊网——《中国造出“超薄玻璃”，厚度堪比A4纸！生产过程全曝光》

3、中国建材集团——《0.12mm超薄玻璃，玻璃中的黑科技》