專利名稱：減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，特別涉及通過控制電 子級玻璃纖維殘留微氣泡的直徑和控制電子級玻璃纖維中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例 來減少殘留微氣泡的方法。
背景技術(shù)：
以玻璃纖維為基材的電路板是目前各種電路板中性能最好的，具有絕緣性能好、 介電常數(shù)低、介質(zhì)損耗小、機械性能優(yōu)良等一系列優(yōu)點，尤其是當今電子產(chǎn)品的發(fā)展越來越 快，玻璃纖維電路板的應用也越來越廣泛，相應地對玻璃纖維電路板的性能要求也越來越 高。由于目前玻璃制造工藝的限制，制造玻璃纖維的玻璃原料中不可避免地會有殘留的氣 泡，由于現(xiàn)在用于制造玻璃纖維電路板的玻璃纖維的直徑通常只有幾微米，在拉制玻璃纖 維的過程中，即使是玻璃原料中殘留的最小的氣泡也會被拉成存在于玻璃纖維內(nèi)的幾十厘 米長的細微氣泡。電路板在應用過程中一般都要進行金屬孔化加工，利用電化學的方法在 貫穿玻璃纖維電路板的微小的孔中沉積金屬銅，以制成金屬化孔，但是細微氣泡的毛細管 作用會使電解液滲入細微氣泡內(nèi)，并使細微氣泡內(nèi)形成導電層，這些導電的細微氣泡會造 成玻璃纖維電路板的電接點之間短路，降低電路板的性能以至使電路板報廢，因此玻璃纖 維中殘留微氣泡的數(shù)量和大小，是決定制造玻璃纖維電路板的電子級玻璃纖維質(zhì)量的關(guān)鍵 技術(shù)指標，雖然目前在電子級玻璃纖維的原料玻璃的生產(chǎn)工藝中使用了如加強攪拌、改進 爐窯、改進原料配方、從窯底鼓泡等一系列減少氣泡的措施，但是原料玻璃中仍殘留較多的 氣泡，嚴重影響了電子級玻璃纖維的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前電子級玻璃纖維中殘留微氣泡較多，影響了電子級玻璃纖維的質(zhì) 量，不適應電子產(chǎn)品需求的問題，本發(fā)明提出一種減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方 法，所采用的方法是減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，在熔煉制造電子級玻璃纖維的原料玻 璃的過程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面減小熔融的玻璃中最大氣泡的直 徑，以減少成分為二氧化硫、二氧化碳、氬、氧或氮的氣泡，另一方面將熔融的玻璃中氧化亞 鐵與三氧化二鐵的比例控制在設(shè)定的范圍，以減少三氧化硫的溶解度，通過三氧化硫氣泡 的逸出減少成分為三氧化硫的氣泡，具體方法是(1).根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定玻璃中殘留微氣泡的最大允 許直徑A，檢測熔融的玻璃中殘留微氣泡的最大直徑，當殘留微氣泡的最大直徑>最大允許 直徑A時，增加芒硝的加入量，以減小殘留微氣泡的直徑，直到殘留微氣泡的最大直徑<最 大允許直徑A時停止增加芒硝的加入量；(2)根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定熔融的玻璃中氧化亞鐵與三 氧化二鐵的比例限制范圍(C——B)，檢測熔融的玻璃中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例，當氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例高于比例限制范圍的上限B時，增加芒硝的加入量，當氧化 亞鐵與三氧化二鐵的比例低于比例限制范圍的下限C時停止增加芒硝的加入量。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，最大允許直徑A為70 100微米。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，優(yōu)選的最大允許直徑A為75微米。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例限制范 圍(C-B)是 55% 80%。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，玻璃的原料中，含有0.2%的芒硝。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，超過最大允許直徑A時，增加的芒硝 的加入量為原有芒硝加入量的2% 10%。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，芒硝應用前加工成均勻的顆粒，顆粒 的粒徑，與使用的熔煉工藝條件相適應。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，芒硝的粒徑為0. 2毫米至0. 6毫米之 間。減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，芒硝的粒徑為0. 9至1. 2毫米之間。本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，采用上述技術(shù)方案所能取得 的技術(shù)效果是用于制造電子級玻璃纖維的原料玻璃中的氣泡，主要成分分別是二氧化硫、二氧 化碳、氬、氧、氮或三氧化硫。使用本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，通過 控制芒硝的加入量，一方面可以在熔融的玻璃中產(chǎn)生幾乎不溶于玻璃的二氧化硫氣泡，二 氧化硫氣泡在熔融的玻璃內(nèi)上浮的過程中，會吞并大量的小氣泡，從而有效減少成分為二 氧化硫、二氧化碳、氬、氧或氮的氣泡；另一方面，在保持玻璃其他原料成分不變的情況下， 芒硝用量的多少直接影響玻璃的氧化還原氣氛，隨著其用量的減少，會提高氧化亞鐵與三 氧化二鐵的比例，研究表明，當氧化亞鐵與三氧化二鐵保持適當?shù)谋壤龝r，可以大幅度減少 三氧化硫在熔融的玻璃液中的溶解度，通過三氧化硫氣泡的逸出有效減少三氧化硫氣泡的 數(shù)量。通過分別減少成分為二氧化硫、二氧化碳、氬、氧或氮的氣泡和成分為三氧化硫的氣 泡，可以將原料玻璃中的殘留微氣泡數(shù)量限制在要求的范圍內(nèi)，從而保證生產(chǎn)出合格的電 子級玻璃纖維。對于制造通用的電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，推薦的殘留微氣泡的最大允許 直徑為75 100微米，可以在不過多提高生產(chǎn)成本的情況下，使殘留微氣泡的數(shù)量符合要 求。對于制造高質(zhì)量電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，優(yōu)選的最大允許直徑A為75微 米，可以最大限度地減少殘留微氣泡的數(shù)量對于制造通用的電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，優(yōu)選的氧化亞鐵與三氧化二鐵 的比例是55 80%，可以將玻璃中成分為三氧化硫的殘留微氣泡數(shù)量降到最低的水平。玻璃的原料中，含有0.2%的芒硝，可以利用芒硝消除氣泡的作用，使利用初始原 料熔制的玻璃中殘留的氣泡數(shù)量處于較低的水平，便于縮短后期進一步減少殘留微氣泡的 工藝過程，提高生產(chǎn)效率。超過最大允許直徑A時，增加的芒硝的加入量為原有量的2% 10%，可以在較穩(wěn) 定的熔煉反應過程中，將殘留微氣泡的數(shù)量降到規(guī)定的范圍。
芒硝應用前加工成均勻的顆粒，可以加快熔煉的速度，促使熔融的玻璃中的成分 均勻。顆粒的粒徑，與使用的熔煉工藝條件相適應，可以根據(jù)各種熔煉工藝條件的要求，確 定顆粒的粒徑，以取得最好的綜合特性。芒硝的粒徑為0. 2毫米至0. 6毫米之間，可以加快脫除殘留微氣泡的速度。芒硝的粒徑為0. 9至1. 2毫米之間，可以減少環(huán)境空氣中的粉塵懸浮量。使用本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，可以采用簡單易行的措 施，將原料玻璃中的殘留微氣泡數(shù)量限制在要求的范圍內(nèi)，從而保證生產(chǎn)出合格的電子級 玻璃纖維。
具體實施例方式本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，通過減少制造電子級玻璃纖 維的原料玻璃中的殘留微氣泡，實現(xiàn)減少電子級玻璃纖維中的殘留微氣泡的目的，在熔煉 原料玻璃的過程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面減小熔融的玻璃中最大氣 泡的直徑，以減少成分為二氧化硫、二氧化碳、氬、氧或氮的氣泡，另一方面將氧化亞鐵與三 氧化二鐵的比例控制在設(shè)定的范圍，以減少三氧化硫的溶解度，通過三氧化硫氣泡的逸出 減少成分為三氧化硫的氣泡，具體方法是(1).根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定玻璃中殘留微氣泡的最大允 許直徑A，檢測熔融的玻璃中殘留微氣泡的最大直徑，當殘留微氣泡的最大直徑>最大允許 直徑A時，增加芒硝的加入量，以減小殘留微氣泡的直徑，直到殘留微氣泡的最大直徑<最 大允許直徑A時停止增加芒硝的加入量。氣泡直徑的檢測，可以使用專用的氣泡檢測裝置進行，也可以使用通用的光干涉 測量裝置進行。(2).根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定熔融的玻璃中氧化亞鐵與三 氧化二鐵的比例限制范圍(C——B)，檢測熔融的玻璃中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例，當 氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例高于比例限制范圍的上限B時，增加芒硝的加入量，當氧化 亞鐵與三氧化二鐵的比例低于比例限制范圍的下限C時停止增加芒硝的加入量。對于制造通用的電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，推薦的殘留微氣泡的最大允許 直徑A為70 100微米。對于制造高質(zhì)量電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，殘留微氣泡的優(yōu)選的最大允許 直徑A為75微米。對于制造通用的電子級玻璃纖維的熔融的玻璃中，優(yōu)選的氧化亞鐵與三氧化二鐵 的比例限制范圍(C——B)是55 80%。在熔煉玻璃的原料中，推薦加入0.2%的芒硝。殘留微氣泡的最大直徑超過最大允 許直徑A時，增加的芒硝的加入量為原有量的2% 10%。根據(jù)使用本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法的實際情況，可以對 原料中加入芒硝的比例進行調(diào)整，以獲得更好的減少殘留微氣泡的效果，縮短熔煉的時間。芒硝應用前應加工成均勻的顆粒，顆粒的粒徑，應與使用的熔煉工藝條件相適應。 當要求加快脫除殘留微氣泡的速度時，可以適當減小芒硝的粒徑，如選擇粒徑在0. 2毫米 至0. 6毫米之間；當要求減少空氣中的粉塵懸浮量時，可以適當加大芒硝的粒徑，如選擇粒徑在0.9至1.2毫米之間。 本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，不受上述實施例的限制，凡 是利用本發(fā)明的方法和原理，經(jīng)過變換和代換所形成的技術(shù)方案，都在本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于在熔煉制造電子級玻璃纖 維的原料玻璃的過程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面減小熔融的玻璃中最 大氣泡的直徑，以減少成分為二氧化硫、二氧化碳、氬、氧或氮的氣泡，另一方面將熔融的玻 璃中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例控制在設(shè)定的范圍，以減少三氧化硫的溶解度，通過三 氧化硫氣泡的逸出減少成分為三氧化硫的氣泡，具體方法是(1).根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定所述玻璃中殘留微氣泡的最大允 許直徑A，檢測熔融的玻璃中殘留微氣泡的最大直徑，當殘留微氣泡的最大直徑>所述最大 允許直徑A時，增加芒硝的加入量，以減小殘留微氣泡的直徑，直到殘留微氣泡的最大直徑 <所述最大允許直徑A時停止增加芒硝的加入量；(2)根據(jù)所生產(chǎn)的電子級玻璃纖維的技術(shù)要求，確定熔融的所述玻璃中氧化亞鐵與三 氧化二鐵的比例限制范圍(C——B)，檢測熔融的所述玻璃中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比 例，當氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例高于所述比例限制范圍的上限B時，增加芒硝的加入 量，當氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例低于所述比例限制范圍的下限C時停止增加芒硝的加 入量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于所 述最大允許直徑A為70 100微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于優(yōu) 選的最大允許直徑A為75微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于 所述氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例限制范圍(C——B)是55% 80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于所 述玻璃的原料中，含有0. 2%的芒硝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于， 超過最大允許直徑A時，增加的芒硝的加入量為原有芒硝加入量的2% 10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于所 述芒硝應用前加工成均勻的顆粒，所述顆粒的粒徑，與使用的熔煉工藝條件相適應。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于所 述芒硝的粒徑為0. 2毫米至0. 6毫米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，其特征在于所 述芒硝的粒徑為0. 9至1. 2毫米之間。
全文摘要
減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，通過減少原料玻璃中的殘留微氣泡實現(xiàn)，方法是在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量(1)確定玻璃中殘留微氣泡的最大允許直徑，當殘留微氣泡的最大直徑≥最大允許直徑時，增加芒硝的加入量，反之停止增加芒硝的加入量；(2)確定玻璃中氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例限制范圍，當氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例高于比例限制范圍的上限時，增加芒硝的加入量，低于下限時，停止增加芒硝的加入量。優(yōu)選殘留微氣泡的最大允許直徑為75微米。優(yōu)選的氧化亞鐵與三氧化二鐵的比例是55～80％。使用本發(fā)明的減少電子級玻璃纖維中殘留微氣泡的方法，簡單易行，可以大幅減少原料玻璃中殘留微氣泡數(shù)量，保證電子級玻璃纖維的質(zhì)量。
文檔編號C03B37/01GK102092933SQ20101057212
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者劉海深, 楊國云 申請人:重慶國際復合材料有限公司