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1、 平板玻璃的未来-TCO化合物半导体纳米材料的魔幻功能重庆市中工新材料有限公司Chongqing China Industry New Speciality Materials Co.,Ltd.2014年4月9日目 录一、前言1、平板玻璃的行业现状2、产业发展路在何方3、产业升级的必由之路-点石成金的“TCO功能膜技术”二、TCO材料的科技魔幻功能三、浮法平板玻璃的未来四、中工TCO产品系列及其在玻璃上的应用五、玻璃科技的进步与人类的智慧一、前言1、 平板玻璃行业现状目前国内浮法玻璃生产线共计255条，其中处于冷修或停产浮法线53条。在产浮法202条，共计产能121,880吨/日，约合年产能8
2、.897亿重量箱，其中在产浮法白玻线158条。根据国家建设部2013年统计数据，我国建筑物应用建筑玻璃量达到了80亿平方米规模。在产品结构方面，目前普通浮法玻璃过剩，但同时存在结构性缺口，一些电子玻璃、汽车玻璃、高档建筑玻璃等还需进口。平板玻璃行业的发展存在“两个急需”，即“结构急需调整”与“产品档次急需提升”。重中之重是优化产品结构，延伸产业链，提高高附加值的产品占比（大力发展屏显基板玻璃、光伏光热玻璃及镀膜玻璃、防火基板玻璃、高强基板玻璃、太阳能与建筑一体化玻璃制品、低辐射及多功能复合镀膜节能玻璃与制品、飞机与高速列车风挡玻璃、纳米及微晶基板玻璃等高性能新型玻璃产品）。2、 产业发展路在何
3、方国家“十二五”期间，要求高端产品能取得年均20%以上高速成长，如超薄屏显基板玻璃年均增幅28%、太阳能光伏光热玻璃24%、低辐射镀膜玻璃18%等。平板玻璃作为硅基材料它是人类文明进程中的重要标志性材料之一。随着科技进步的加速它越来越展现出不可替代的重要性。人类对硅基材料的认知越来越深入，它已经开始成为了科技文明的瑰宝级材料。各种显示屏，光电元器件，波导纤维，高强度透明复合材料（玻璃装甲防弹玻璃），等等不一而足。以超白平板玻璃为例，厚度从数mm发展到了今天的1.2mm、0.8mm、0.5mm、0.3mm; 可以预计，今后超白平板玻璃的厚度还会按照产品技术的要求继续减小；其各种性能会不断提高。硅
4、基材料的辉煌时代将从此展开。功能化是平板玻璃硅基材料的羽化之路、霓裳之路、辉煌之路。3、 产业升级的必由之路-点石成金的“功能膜技术”在平板玻璃硅基材料上可以制作很多种功能膜。如普通显示屏的导电膜，触摸显示屏的红外感应智能导电膜，智能变色膜，哑光增透膜，防雾防霜膜，红外屏蔽膜，电磁隐身膜，激光反射防护膜，旋转光子膜，压电膜，铁电膜，能量俘获膜，巨磁阻膜，拓扑电阻绝缘膜，光伏膜等等。由此可以看出，平板玻璃硅基材料是当之无愧的无与伦比的瑰宝级基础材料。将其点石成金的就是“TCO功能膜技术”。二、 TCO纳米材料的科技魔幻功能 TCO(transparent conductive oxide)制备成
5、为平板玻璃基上的各种功能膜，就可以相继加工成为各种电子与光电元器件；TCO将平板玻璃点石成金，平板玻璃托起了以TCO为功能材料的各个产业的辉煌。仅以今天的智能手机为例，该领域的科技进步已经令人目不暇接；在不远的明天，TCO可将薄如纸细如丝的硅基材料变化成为传输海量信息的光电元器件。TCO纳米材料的科技魔幻功能必将加速人类进入新的科技文明时代。TCO家族成员简介：ATO、ITO、GTO、FTO、ZAO、PZT、YAG、YIG、等都是已经实用化的TCO家族成员；TCO是个大家族。几乎涵盖了功能材料的所有种类。具备下述功能：1、 半导体功能2、 红外功能3、 光子晶体功能4、 拓扑电阻功能5、 电磁
6、俘获功能6、 变色功能7、 发热与制冷功能等等。三、 浮法平板玻璃的产业升级1、 超白玻璃的品种扩大与品质提升 本质功能化与复合功能化都离不开超白玻璃其品种的扩大与品质的提高。本质功能化是将平板玻璃自身变成为功能材料，技术难度较大，已经成功应用的品种不多。而复合功能化平板玻璃做为基材进一步深加工相对容易，目前是主流工艺方法。2、 TCO镀膜、涂膜深加工功能玻璃制备工艺主要是TCO镀膜技术与涂膜技术；功能膜按用途特性可分为： 电子特性膜：导（电）体薄膜、超导薄膜、介电薄膜、铁电膜、压电膜、光子晶体膜、红外感应智能膜、光伏电池膜、拓扑绝缘膜等 磁性薄膜：巨磁阻膜、稀磁膜、信息存储膜、磁致冷膜 等
7、光学薄膜：Low-E膜、减反膜、红外反射膜、光/电/热致变色膜等 其它薄膜：半导体传感膜、辐射传感膜、特种物质传感膜 、超硬膜、俘能膜、防雾除霜膜等3、 建筑平板玻璃的功能化与节能建筑玻璃的节能问题已经列为了国家重大节能项目。 节能是人类面对地球能源日益枯竭（危机）在二十一世纪及其未来的必然选择；而节能新功能材料的不断研发与工程应用就是主要途径之一。我国已经将此列为持续性发展国策之内。国家出台了各种优惠政策支持该行业的发展。国家发改委，科技部，建设部，中国人民银行将该技术产品列为了重点支持项目。仅以重庆市8千万平方米建筑物节能改造为例，若每平方米（折合空间为3立方米）每天节能1度，改造后的原有
8、建筑物每天可节能8,000万度！着相当于一座大型火电厂日发电量！该节能量是重庆市洛璜火电厂装机容量（264万千瓦）日发电量的1.3倍！每年可节省3,000万吨电煤；减少CO2 和硫氮氧化物排放近亿吨。推广至全中国计算，百亿平方米级建筑物节能量将是重庆市的数百倍；算得上是天文数字！节能关系着中国的今天和未来！4、 智能变色玻璃智能变色玻璃已经率先在飞机舷窗玻璃上得到应用；今后也将逐步在各领域得到应用。在不远的将来还会取代液晶显示屏。5、 哑光与增透膜 随着玻璃在建筑物及车辆和舰船上的应用量不断增加，可见光反射形成的光污染危害日益凸显；TCO功能膜可以有效地消除光污染危害；是玻璃表面哑光并且透光率
9、增加。6、 电热膜TCO电热膜也是节能膜之一；它的热效率高，换热面积大，红外热传输模式好。也可用于寒冷地区车窗玻璃的除霜。7、制冷膜 TCO制冷膜已经应用于超薄笔记本电脑电子元器件的冷却。静音制冷技术应该首推TCO制冷膜技术。8、 电磁屏蔽与红外屏蔽膜 四、 中工产品系列及其在玻璃上的应用中工新材料公司的新型功能材料科学与工程技术能够制备世界上90%以上的氧化物与化合物类新型功能材料。目前，公司生产的透明导电氧化物TCO (transparent conductive oxide)、高导磁率铁氧体、高能密度的汽车动力电池电极材料已形成系列化产品；主要应用于IT产业，航空航天产业，国防军事工业，
10、车辆与船舶工业，玻璃节能与新能源产业，纺织产品和环境保护科技等产业领域。1、透明导电氧化物TCO纳米材料系列化合物半导体（ITO、ATO、GTO、FTO、ZAO）/ TCO 纳米材料，主要应用于红外线屏蔽与红外隐身产品制造、玻璃导电膜、电子触摸屏、节能建筑玻璃涂膜材料、防晒纺织品与电磁屏蔽纺织品等产品制造。目前产品形态有TCO纳米粉体系列产品、透明水性纳米浆料系列产品、透明溶剂型纳米浆料系列产品、透明红外屏蔽涂料等系列产品。序号产品型号产品名称产品主要参数红外反射率红外发射率可见光透过率成膜硬度1ZG112131A红外屏蔽玻璃涂料0.860.870.844H2ZG112132A红外屏蔽玻璃涂料
11、0.860.860.854H3ZG112133A红外屏蔽玻璃涂料0.860.860.844H4ZG112131C红外屏蔽玻璃涂料0.860.860.844H5ZG112131D红外屏蔽玻璃涂料0.860.860.854H6ZG112132D红外屏蔽玻璃涂料0.860.850.854H2、 高导磁率（纳米）铁氧体软磁材料与手性/多铁性电子（磁）材料主要生产高导磁率（i= 13,00020,000）的铁氧体软磁材料系列产品；特别是单磁畴的纳米铁氧体系列。该系列产品的组元涵盖了 Ni,Fe,Mn,Cu,Zn,Mg,Cr,Y,Nd,Bi 等。不同的组元组合产品磁学性能不同。常用产品系列有 Mn-Zn铁
12、氧体系列、Ni-Zn和YIG铁氧体系列等。其中，Ni-Zn与YIG铁氧体系列具有多铁型与“手性”电磁矢量特征；属于“手性/多铁性功能材料”。高导磁率铁氧体材料主要用于制造电磁能量转换与耦合的电子元器件、雷达换相器、电磁屏蔽与电磁隐身涂料、导磁体（磁芯）等产品；同时，纳米级的铁氧体粉体材料还用于现代生物工程和医疗技术。当前产品有高导磁率铁氧体粉体系列、高导磁率铁氧体纳米浆料系列。序号产品型号产品名称产品主要参数iH7ZG1222A纳米Mn-Zn系列软磁铁氧体粉体18000108ZG1222B纳米Ni-Zn系列软磁铁氧体粉体1800089ZG1422A微米Mn-Zn系列软磁铁氧体粉体1800010
13、10ZG1422B微米Ni-Zn系列软磁铁氧体粉体18000811ZG1222C纳米级YIG系列软磁铁氧体粉体1800092ZG1422C微米级YIG系列软磁铁氧体粉体180001013ZG1222CD纳米级YIG/Bi系列软磁铁氧体粉体18000123、 高功率密度（汽车）动力电池纳米电极材料Li离子复合Co（Ni,Mn,Fe,Nb）酸盐纳米电极材料产品系列。纳米电极材料的电化学效率是传统电极材料的数十倍。可根据用户要求进行专门设计与制备。产品状态为纳米粉体、浆料。序号产品型号产品名称产品主要性能参数（Wh/kg）11ZG1223A复合锰酸盐动力电池正极纳米材料15012ZG1223B复合钴酸盐动力电池正极纳米材料15013ZG1223C复合镍酸盐动力电池正极纳米材料15014
