专利名称：减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法
技术领域：
本发明涉及一种减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，特别涉及通过控制电 子级玻璃纤维残留微气泡的直径和控制电子级玻璃纤维中氧化亚铁与三氧化二铁的比例 来减少残留微气泡的方法。
背景技术：
以玻璃纤维为基材的电路板是目前各种电路板中性能最好的，具有绝缘性能好、 介电常数低、介质损耗小、机械性能优良等一系列优点，尤其是当今电子产品的发展越来越 快，玻璃纤维电路板的应用也越来越广泛，相应地对玻璃纤维电路板的性能要求也越来越 高。由于目前玻璃制造工艺的限制，制造玻璃纤维的玻璃原料中不可避免地会有残留的气 泡，由于现在用于制造玻璃纤维电路板的玻璃纤维的直径通常只有几微米，在拉制玻璃纤 维的过程中，即使是玻璃原料中残留的最小的气泡也会被拉成存在于玻璃纤维内的几十厘 米长的细微气泡。电路板在应用过程中一般都要进行金属孔化加工，利用电化学的方法在 贯穿玻璃纤维电路板的微小的孔中沉积金属铜，以制成金属化孔，但是细微气泡的毛细管 作用会使电解液渗入细微气泡内，并使细微气泡内形成导电层，这些导电的细微气泡会造 成玻璃纤维电路板的电接点之间短路，降低电路板的性能以至使电路板报废，因此玻璃纤 维中残留微气泡的数量和大小，是决定制造玻璃纤维电路板的电子级玻璃纤维质量的关键 技术指标，虽然目前在电子级玻璃纤维的原料玻璃的生产工艺中使用了如加强搅拌、改进 炉窑、改进原料配方、从窑底鼓泡等一系列减少气泡的措施，但是原料玻璃中仍残留较多的 气泡，严重影响了电子级玻璃纤维的质量。
发明内容
为了解决目前电子级玻璃纤维中残留微气泡较多，影响了电子级玻璃纤维的质 量，不适应电子产品需求的问题，本发明提出一种减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方 法，所采用的方法是减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，在熔炼制造电子级玻璃纤维的原料玻 璃的过程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面减小熔融的玻璃中最大气泡的直 径，以减少成分为二氧化硫、二氧化碳、氩、氧或氮的气泡，另一方面将熔融的玻璃中氧化亚 铁与三氧化二铁的比例控制在设定的范围，以减少三氧化硫的溶解度，通过三氧化硫气泡 的逸出减少成分为三氧化硫的气泡，具体方法是(1).根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定玻璃中残留微气泡的最大允 许直径A，检测熔融的玻璃中残留微气泡的最大直径，当残留微气泡的最大直径>最大允许 直径A时，增加芒硝的加入量，以减小残留微气泡的直径，直到残留微气泡的最大直径<最 大允许直径A时停止增加芒硝的加入量；(2)根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定熔融的玻璃中氧化亚铁与三 氧化二铁的比例限制范围(C——B)，检测熔融的玻璃中氧化亚铁与三氧化二铁的比例，当氧化亚铁与三氧化二铁的比例高于比例限制范围的上限B时，增加芒硝的加入量，当氧化 亚铁与三氧化二铁的比例低于比例限制范围的下限C时停止增加芒硝的加入量。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，最大允许直径A为70 100微米。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，优选的最大允许直径A为75微米。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，氧化亚铁与三氧化二铁的比例限制范 围(C-B)是 55% 80%。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，玻璃的原料中，含有0.2%的芒硝。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，超过最大允许直径A时，增加的芒硝 的加入量为原有芒硝加入量的2% 10%。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，芒硝应用前加工成均勻的颗粒，颗粒 的粒径，与使用的熔炼工艺条件相适应。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，芒硝的粒径为0. 2毫米至0. 6毫米之 间。减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，芒硝的粒径为0. 9至1. 2毫米之间。本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，采用上述技术方案所能取得 的技术效果是用于制造电子级玻璃纤维的原料玻璃中的气泡，主要成分分别是二氧化硫、二氧 化碳、氩、氧、氮或三氧化硫。使用本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，通过 控制芒硝的加入量，一方面可以在熔融的玻璃中产生几乎不溶于玻璃的二氧化硫气泡，二 氧化硫气泡在熔融的玻璃内上浮的过程中，会吞并大量的小气泡，从而有效减少成分为二 氧化硫、二氧化碳、氩、氧或氮的气泡；另一方面，在保持玻璃其他原料成分不变的情况下， 芒硝用量的多少直接影响玻璃的氧化还原气氛，随着其用量的减少，会提高氧化亚铁与三 氧化二铁的比例，研究表明，当氧化亚铁与三氧化二铁保持适当的比例时，可以大幅度减少 三氧化硫在熔融的玻璃液中的溶解度，通过三氧化硫气泡的逸出有效减少三氧化硫气泡的 数量。通过分别减少成分为二氧化硫、二氧化碳、氩、氧或氮的气泡和成分为三氧化硫的气 泡，可以将原料玻璃中的残留微气泡数量限制在要求的范围内，从而保证生产出合格的电 子级玻璃纤维。对于制造通用的电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，推荐的残留微气泡的最大允许 直径为75 100微米，可以在不过多提高生产成本的情况下，使残留微气泡的数量符合要 求。对于制造高质量电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，优选的最大允许直径A为75微 米，可以最大限度地减少残留微气泡的数量对于制造通用的电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，优选的氧化亚铁与三氧化二铁 的比例是55 80%，可以将玻璃中成分为三氧化硫的残留微气泡数量降到最低的水平。玻璃的原料中，含有0.2%的芒硝，可以利用芒硝消除气泡的作用，使利用初始原 料熔制的玻璃中残留的气泡数量处于较低的水平，便于缩短后期进一步减少残留微气泡的 工艺过程，提高生产效率。超过最大允许直径A时，增加的芒硝的加入量为原有量的2% 10%，可以在较稳 定的熔炼反应过程中，将残留微气泡的数量降到规定的范围。
芒硝应用前加工成均勻的颗粒，可以加快熔炼的速度，促使熔融的玻璃中的成分 均勻。颗粒的粒径，与使用的熔炼工艺条件相适应，可以根据各种熔炼工艺条件的要求，确 定颗粒的粒径，以取得最好的综合特性。芒硝的粒径为0. 2毫米至0. 6毫米之间，可以加快脱除残留微气泡的速度。芒硝的粒径为0. 9至1. 2毫米之间，可以减少环境空气中的粉尘悬浮量。使用本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，可以采用简单易行的措 施，将原料玻璃中的残留微气泡数量限制在要求的范围内，从而保证生产出合格的电子级 玻璃纤维。
具体实施例方式本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，通过减少制造电子级玻璃纤 维的原料玻璃中的残留微气泡，实现减少电子级玻璃纤维中的残留微气泡的目的，在熔炼 原料玻璃的过程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面减小熔融的玻璃中最大气 泡的直径，以减少成分为二氧化硫、二氧化碳、氩、氧或氮的气泡，另一方面将氧化亚铁与三 氧化二铁的比例控制在设定的范围，以减少三氧化硫的溶解度，通过三氧化硫气泡的逸出 减少成分为三氧化硫的气泡，具体方法是(1).根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定玻璃中残留微气泡的最大允 许直径A，检测熔融的玻璃中残留微气泡的最大直径，当残留微气泡的最大直径>最大允许 直径A时，增加芒硝的加入量，以减小残留微气泡的直径，直到残留微气泡的最大直径<最 大允许直径A时停止增加芒硝的加入量。气泡直径的检测，可以使用专用的气泡检测装置进行，也可以使用通用的光干涉 测量装置进行。(2).根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定熔融的玻璃中氧化亚铁与三 氧化二铁的比例限制范围(C——B)，检测熔融的玻璃中氧化亚铁与三氧化二铁的比例，当 氧化亚铁与三氧化二铁的比例高于比例限制范围的上限B时，增加芒硝的加入量，当氧化 亚铁与三氧化二铁的比例低于比例限制范围的下限C时停止增加芒硝的加入量。对于制造通用的电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，推荐的残留微气泡的最大允许 直径A为70 100微米。对于制造高质量电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，残留微气泡的优选的最大允许 直径A为75微米。对于制造通用的电子级玻璃纤维的熔融的玻璃中，优选的氧化亚铁与三氧化二铁 的比例限制范围(C——B)是55 80%。在熔炼玻璃的原料中，推荐加入0.2%的芒硝。残留微气泡的最大直径超过最大允 许直径A时，增加的芒硝的加入量为原有量的2% 10%。根据使用本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法的实际情况，可以对 原料中加入芒硝的比例进行调整，以获得更好的减少残留微气泡的效果，缩短熔炼的时间。芒硝应用前应加工成均勻的颗粒，颗粒的粒径，应与使用的熔炼工艺条件相适应。 当要求加快脱除残留微气泡的速度时，可以适当减小芒硝的粒径，如选择粒径在0. 2毫米 至0. 6毫米之间；当要求减少空气中的粉尘悬浮量时，可以适当加大芒硝的粒径，如选择粒径在0.9至1.2毫米之间。 本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，不受上述实施例的限制，凡 是利用本发明的方法和原理，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本发明的保护范围 内。
权利要求
1.减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于在熔炼制造电子级玻璃纤 维的原料玻璃的过程中，在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量，一方面减小熔融的玻璃中最 大气泡的直径，以减少成分为二氧化硫、二氧化碳、氩、氧或氮的气泡，另一方面将熔融的玻 璃中氧化亚铁与三氧化二铁的比例控制在设定的范围，以减少三氧化硫的溶解度，通过三 氧化硫气泡的逸出减少成分为三氧化硫的气泡，具体方法是(1).根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定所述玻璃中残留微气泡的最大允 许直径A，检测熔融的玻璃中残留微气泡的最大直径，当残留微气泡的最大直径>所述最大 允许直径A时，增加芒硝的加入量，以减小残留微气泡的直径，直到残留微气泡的最大直径 <所述最大允许直径A时停止增加芒硝的加入量；(2)根据所生产的电子级玻璃纤维的技术要求，确定熔融的所述玻璃中氧化亚铁与三 氧化二铁的比例限制范围(C——B)，检测熔融的所述玻璃中氧化亚铁与三氧化二铁的比 例，当氧化亚铁与三氧化二铁的比例高于所述比例限制范围的上限B时，增加芒硝的加入 量，当氧化亚铁与三氧化二铁的比例低于所述比例限制范围的下限C时停止增加芒硝的加 入量。
2.根据权利要求1所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于所 述最大允许直径A为70 100微米。
3.根据权利要求2所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于优 选的最大允许直径A为75微米。
4.根据权利要求1或2所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于 所述氧化亚铁与三氧化二铁的比例限制范围(C——B)是55% 80%。
5.根据权利要求1所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于所 述玻璃的原料中，含有0. 2%的芒硝。
6.根据权利要求1或5所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于， 超过最大允许直径A时，增加的芒硝的加入量为原有芒硝加入量的2% 10%。
7.根据权利要求1所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于所 述芒硝应用前加工成均勻的颗粒，所述颗粒的粒径，与使用的熔炼工艺条件相适应。
8.根据权利要求7所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于所 述芒硝的粒径为0. 2毫米至0. 6毫米之间。
9.根据权利要求7所述的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，其特征在于所 述芒硝的粒径为0. 9至1. 2毫米之间。
全文摘要
减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，通过减少原料玻璃中的残留微气泡实现，方法是在熔融的玻璃中控制芒硝的加入量(1)确定玻璃中残留微气泡的最大允许直径，当残留微气泡的最大直径≥最大允许直径时，增加芒硝的加入量，反之停止增加芒硝的加入量；(2)确定玻璃中氧化亚铁与三氧化二铁的比例限制范围，当氧化亚铁与三氧化二铁的比例高于比例限制范围的上限时，增加芒硝的加入量，低于下限时，停止增加芒硝的加入量。优选残留微气泡的最大允许直径为75微米。优选的氧化亚铁与三氧化二铁的比例是55～80％。使用本发明的减少电子级玻璃纤维中残留微气泡的方法，简单易行，可以大幅减少原料玻璃中残留微气泡数量，保证电子级玻璃纤维的质量。
文档编号C03B37/01GK102092933SQ20101057212
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者刘海深, 杨国云 申请人:重庆国际复合材料有限公司