非晶态材料收缩率的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及非晶态材料领域，尤其设及一种非晶态材料收缩率的测定方法。
【背景技术】
[0002] 非晶态材料是一种重要的固态材料，也是一种新型功能材料，它具有一般晶态材 料所不具有的许多卓越的物理和化学等方面的特性。当今社会非晶态材料迅速发展，W 玻璃材料为例：随着平板显示技术的快速发展W及便携式电子产品：笔记本电脑、平板电 脑、智能手机和智能穿戴设备的急速普及，液晶显示器在其中扮演的角色越来越重要，具有 轻薄化、高分辨率、高画质的液晶显示器产品更为市场所接受。玻璃基板是液晶显示器件 化CD)的重要组成部分，近年来随着LCD技术的发展，对玻璃基板材料的性能提出了越来 越高的要求。运些要求主要取决于液晶显示的方式和制造工艺。如在有源矩阵液晶显示 (AM-LCD)中，薄膜晶体管灯FT)和彩色滤光层经多次加热和精确到微米级的光刻过程直接 在玻璃基板上形成。因此，为了保证多次光刻过程的适当重合，对玻璃基板的热尺寸稳定性 提出了重要要求。在显示器件的制造过程中，热收缩将会引起基板尺寸的改变，所W-般要 求不大于lOppm。
[0003] 目前平板玻璃收缩率的制样方法、测试方法，大致相同；都是在玻璃样品两端用玻 璃刀或砂纸做标记；平放入退火炉进行退火；然后在显微镜下测量热处理后标记变化。成 品玻璃尺寸规则且较大，厚薄度均匀，热收缩测试容易实现且重现性高；然而随着玻璃的尺 寸变大，其收缩量就会变大，由于显微镜的视野限制，必须通过多次挪动玻璃板材来进行观 察，采用显微镜观察的标记变化来测定玻璃基材的收缩率困难很大，操作繁琐，费时费力。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种非晶态材料收缩率的测定方法，避免了长度测量，在保 证测量精度的前提下，简化了测定过程，省时省力。 阳0化]本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
[0006] 一种非晶态材料收缩率的测定方法，包括如下步骤：
[0007] 除去非晶态材料表面杂质，所述非晶态材料的密度大于水的密度；
[0008] 测定所述的非晶态材料的质量，将所述的非晶态材料放入水溫为T的水中测定其 悬水重；
[0009] 将所述的非晶态材料进行热处理得到收缩的非晶态材料；
[0010] 将所述的收缩的非晶态材料放入水溫为T的水中测定其悬水重；
[0011] 通过公式（I)计算所述的非晶态材料的线性收缩率：
[0012]
(I) 阳01引其中，
[0014] Υ:线性收缩率； 阳01引 m:非晶态材料的质量，g;
[0016] mi:非晶态材料的悬水重，g;
[0017] 1?:收缩的非晶态材料的悬水重，g。
[0018] 进一步的，测定质量的装置为分析天平。
[0019] 进一步的，所述热处理包括如下步骤：
[0020] 将所述的待测非晶态材料用柔性耐高溫材料包裹，所述的高溫>l〇〇〇°C;升溫至 Ti，所述的Τι为400-600°C，升溫速率《50°C/min;Τ1溫度下恒溫1-化；然后冷却至室溫， 冷却速率《l〇°C/min。
[0021] 进一步的，所述的升溫所率《20°C/min。
[0022] 进一步的，所述的柔性耐高溫材料为耐火棉。
[0023] 进一步的，所述的非晶态材料为玻璃。
[0024] 进一步的，所述的玻璃为经切割和抛光后得到的玻璃基板。
[00巧]进一步的，所述的非晶态材料为长方体。
[00%] 与现有技术相比，本发明方法至少具有如下有益效果：
[0027] 本发明方法中无需显微镜观察，通过热处理前后悬水重的差别来得到非晶态材料 的收缩率，省时省力，在大型的板材加工中更加明显；同时对于不规则的材料测定中，长度 的测量难度很大，而质量的测量却不受形状的限制。
[0028] 本发明方法仅需测定质量即可，不设及其他物理量的测量，对于质量的测量，可W 达到很高的精度，比如本发明方案中采用的分析天平等，运样可W精确测定材料的收缩率。
【具体实施方式】
[0029] 为方便本领域技术人员的理解，下面结合较佳具体实施例对本发明作进一步详细 描述，但不作为对本发明的限定。
[0030] 本发明方法利用非晶态材料具有各向同性的特点，即非晶态材料各个方向的物化 性质相同，在进行热处理过程中，各方向上的收缩量是相同的；那么其体积收缩量应该为线 性收缩量的Ξ次方，由于热处理前后非晶态材料的质量不发生变化，通过阿基米德法测密 度的原理可知，保持水溫不变的情况下，体积的变化只与其实际质量与悬水重的差值有关， 从而得到非晶态材料的收缩率，为方便推导，现W正方体材料为例，具体推导过程如下： 阳031] 设存在一个正方体非晶态材料，其初始边长为日，质量为m，密度为P1，体积为Vi= a3,将其放入溫度为T的水中，称其悬水重叫，设水的密度为P。;热处理之后边长为b，质量 仍为m，密度变为P2,体积为V2=b3,将其放入溫度为T的水中，称其悬水重m2;热处理前 后质量保持不变，体积发生收缩，故线性收缩率Y可通过如下推导得到：
[0032]
[0033] 根据上述推导过程，如有需要本领域技术人员还可W计算其体积收缩率Yt: ㈱4]
心I!)
[0035] 其中，Υ:线性收缩率，ppm;P1:非晶态材料的初始密度，g/cm3;P2:收缩的非晶态 材料的密度，g/cm3。
[0036] 一种非晶态材料收缩率的测定方法，包括如下步骤：
[0037] 除去非晶态材料表面杂质，所述非晶态材料的密度大于水的密度；
[0038] 测定所述的非晶态材料的质量，将所述的非晶态材料放入水溫为T的水中测定其 悬水重；
[0039] 将所述的非晶态材料进行热处理得到收缩的非晶态材料；
[0040] 将所述的收缩的非晶态材料放入水溫为T的水中测定其悬水重；
[0041] 通过公式（I)计算所述的非晶态材料的线性收缩率：
[0042]
(I) 阳0创其中， W44] Y:线性收缩率； W45] m:非晶态材料的质量，g;
[0046] mi:非晶态材料的悬水重，g;
[0047] m2:收缩的非晶态材料的悬水重，g。
[0048] W上方案已经可W完成非晶态材料的收缩率的测定，在此基础上给出优选方案：
[0049] 测定质量的仪器选用分析天平。
[0050] 所述热处理包括如下步骤：
[005U将所述的待测非晶态材料用柔性耐高溫材料包裹，升溫至Ti，所述的Τι为 400-600°C，升溫速率《50°C/min;Ti溫度下恒溫1-化；然后冷却至室溫，降溫速率 《10°C/min。
[0052] 所述的耐高溫材料选用耐火棉；所述的非晶态材料为玻璃材料。所述的玻璃材料 为经切割和抛光后得到的玻璃基板；所述的非晶态材料为长方体。 阳〇5引 实施例1
[0054] 本实施例W两种TFT玻璃（分别标记为A和C)和一种PDP玻璃（标记为讶为例 来说明，每种玻璃做两组平行，确保测定的准确性。 阳化5] -种非晶态材料收缩率的测定方法，包括如下步骤：
[0056] (1)将待测的玻璃材料经切害d、磨细和边缘抛光后得到尺