تطبيقات صفائح الألومينا في صناعة الزجاج
يتكون أكسيد الألومنيوم الصفائحي من بلورات أحادية مسطحة من نوع α-Al₂O₃ ذات أسطح ملساء وحواف مستديرة ونسبة أبعاد عالية، مما يميزه عن أكسيد الألومنيوم الكروي أو الحبيبي العادي. في صناعة الزجاج، يُستخدم بشكل أساسي كمادة كاشطة للطحن والتلميع الدقيقين، وكحشو وظيفي ومُعدِّل للطور البلوري، وكطبقة أساسية للطلاءات البصرية على أسطح الزجاج.
أولاً: استخدام صفائح الألومينا كمادة كاشطة للتلميع الدقيق في عمليات معالجة الزجاج العميقة
1. الزجاج المناسب
1) زجاج غطاء للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية: زجاج غطاء من السيليكون عالي الألومينا المقوى للهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والساعات؛ زجاج منحني ثلاثي الأبعاد؛ عدسات حماية الكاميرا.
2) الزجاج البصري : عدسات النظارات، والموشورات، والعدسات، والنوافذ البصرية بالأشعة تحت الحمراء، وزجاج الكوارتز، والزجاج الكريستالي؛
3) زجاج ركيزة الشاشة : ركيزة الكريستال السائل TFT-LCD، غلاف زجاج الشاشة، زجاج LCD مسطح فائق الرقة؛
4) زجاج خاص : زجاج البوروسيليكات المقاوم للحرارة، زجاج الكريستال الكهروإجهادي، زجاج نوافذ المراقبة الفضائية.
2. المزايا الفريدة لألومينا الصفائح الدموية
1. خدوش قليلة، ولمسة نهائية فائقة اللمعان : تُوضع الجزيئات المسطحة بشكل مسطح وتلتصق بسطح الزجاج، وذلك باستخدام الطحن الانزلاقي بشكل أساسي. قوة القطع موحدة، مع عدد قليل من الحواف والزوايا الحادة، ونادرًا ما تُنتج خدوش عميقة. يمكن تقليل خشونة سطح الزجاج إلى مستوى النانومتر، مما يُحسّن بشكل كبير من معدل النجاح. يُعوّض هذا عن قصور قوة الطحن غير الكافية لمسحوق تلميع أكسيد السيريوم، وغالبًا ما يُستخدم مع أكسيد السيريوم للتلميع الدقيق.
2. كفاءة طحن عالية، عمر مسحوق طويل : لا تتكسر الجزيئات بسهولة، استقرار قطع جيد، يمكن استخدامه للطحن الخشن لإزالة علامات الأدوات، ويمكن استخدامه أيضًا للتلميع النهائي؛ تعليق جيد، تشتت متجانس للملاط، مناسب لخطوط إنتاج التلميع المستمر الأوتوماتيكية بالكامل.
3. مطابقة صلابة مادة الزجاج : صلابة موس 9، والتي يمكنها إزالة عيوب سطح زجاج السيليكات بسرعة دون حفر سطح الزجاج بشكل مفرط، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لمعالجة الركائز الرقيقة للغاية وزجاج الغطاء الرقيق.
3. سيناريوهات العمليات
الطحن الخشن / الطحن الدقيق : الطحن على الوجهين للزجاج المسطح، والتشطيب باستخدام الحاسوب للزجاج المنحني؛
التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP): معالجة فائقة التسطيح لركائز البلورات السائلة والعدسات البصرية
التلميع النهائي : تلميع غير لامع/لامع للأغطية الخلفية الزجاجية للهواتف المحمولة وعناصر العدسة.
ثانيًا: تعديل جسم زجاجي خاص باستخدام صفائح الألومينا كمادة خام
1. استخدام صفائح الألومينا في زجاج غطاء الألومينوسيليكات والزجاج عالي الألومينا
تُستخدم صفائح الألومينا كمادة خام لصهر الزجاج.
1. تذوب حبيبات الألومينا الصفيحية بمعدل أكثر انتظامًا، مما يقلل من خطوط انصهار الزجاج والفقاعات وعيوب التبلور، وبالتالي تحسين تجانس الزجاج؛
2. تعمل صفائح الألومينا كوسيط شبكي، وتشكل رباعيات الأوجه من الألومنيوم والأكسجين، مما يحسن بشكل كبير من صلابة الزجاج وقوة انحنائه ومقاومته للتآكل الكيميائي، ويعزز تأثير التقسية الكيميائية؛
3. تعمل صفائح الألومينا على تقليل معامل التمدد الحراري للزجاج، وزيادة نقطة الإجهاد، وتحسين مقاومة الصدمات الحرارية، مما يجعلها مناسبة لتركيبات زجاج التغطية عالية الجودة.
2. ألومينا الصفائح كعامل تنوي وحشو للزجاج الميكروكريستالي (الزجاج الخزفي)
يمكن استخدام صفائح الألومينا كمحفز لتكوين الطور البلوري الصفيحي: فهي تحفز تكوين بلورات صفيحية الشكل داخل السيراميك الزجاجي، مما يزيد من صلابته ويحسن مقاومته للانحناء والتآكل. وتُستخدم في صناعة السيراميك الزجاجي المعماري والزخرفي، وكذلك في صناعة السيراميك الزجاجي المستخدم في تغليف الإلكترونيات.
3. صفائح أكسيد الألومنيوم لطلاء الأسطح الزجاجية البصرية والركائز ذات التأثير اللؤلؤي
1. طلاء زجاجي لؤلؤي زخرفي: تُستخدم صفائح الألومينا عالية النعومة والخالية من العيوب كمادة أساسية للأصباغ اللؤلؤية. تُغطى هذه الصفائح بأكسيد معدني، ثم تُطلى بها أسطح الزجاج الزخرفي والفني لتشكيل لمعان لؤلؤي فائق وتأثير تداخل ضوئي. يمكن استخدامها كبديل لرقائق الميكا الطبيعية. تتميز بمقاومتها لدرجات الحرارة العالية والأحماض والقلويات، ولا يتغير لونها حتى بعد الاستخدام طويل الأمد.
2. مادة حشو طلاء الزجاج المضاد للوهج والانعكاس المنتشر : يتم ترتيب جزيئات رقائق الألومينا الصفيحية بشكل متوازٍ لتشكيل بنية دقيقة موحدة، مما يتيح للزجاج المقسى وزجاج واجهات المحلات تحقيق انعكاس منتشر ناعم، وتقليل وهج المرآة، وتحسين مقاومة الطلاء للتآكل.
رابعًا: المواد المساعدة لإنتاج الزجاج – صفائح الألومينا
1. مواد الحشو الكاشطة المترابطة لحواف الزجاج والحفر : عجلات الطحن الراتنجية المصنوعة من صفائح الألومينا أقل عرضة للتشقق عند طحن حواف الزجاج؛
2. وسائط تنظيف وطحن الزجاج : يتم استخدام مسحوق الألومينا الصفائحي المسطح الدقيق للطحن والتنظيف بالموجات فوق الصوتية لإزالة الغبار والبقع الصغيرة من سطح الزجاج.
خامساً: مواصفات صفائح الألومينا المنتجة من قبل شركة هايكسو للمواد الكاشطة
التركيب الكيميائي
| Al2O3 | >99.0% |
| SiO 2 | أقل من 0.2% |
| Fe2O3 | أقل من 0.1% |
| Na2O | أقل من 1% |
الخصائص الفيزيائية
| صلابة موس | 9.0 |
| الكثافة النوعية | >3.9 جم/ سم3 |
| مظهر | على شكل طبق |
PSD (توزيع حجم الجسيمات)
| حصى | D0(um) | D3(um) | D50 (واحد) | D94(um) |
| رقم 400/A40 | <77.6 | 39.0-44.6 | 27.7-31.7 | 18.0-20.0 |
| #500/A35 | <64.2 | 35.4-39.8 | 23.8-27.2 | 15.0-17.0 |
| #600/A30 | <50.4 | 28.1-32.3 | 19.2-22.3 | 13.4-15.6 |
| #700/A25 | <40.1 | 24.4-28.2 | 16.1-18.7 | 9.6-11.2 |
| 800/A20 | <32.0 | 20.9-24.1 | 13.1-15.3 | 8.2-9.8 |
| #1200/A15 | <25.2 | 14.8-17.2 | 9.4-11.0 | 5.8-6.8 |
| #1500/A12 | <20.3 | 11.8-13.8 | 7.6-8.8 | 4.5-5.3 |
| #2000/A9 | <16.3 | 8.9-10.5 | 5.9-6.9 | 3.3-3.9 |
| #3000/A5 | أقل من 12.5 | 6.6-7.8 | 4.3-5.1 | 2.55-3.05 |
| #4000/A3 | <10.0 | 4.8-5.6 | 2.8-3.4 | 1.5-2.1 |
