[发明专利]一种用于触摸屏的高透明度玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种用于触摸屏的高透明度玻璃，其特征在于，包括透明玻璃基材，以及依次附着在玻璃基材上的石墨烯薄膜和SiO₂薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为5nm～12nm，所述SiO₂薄膜表面具有凹凸不平的微结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃，其特征在于，所述石墨烯薄膜是在玻璃基材上采用液面沉积法干燥固化形成的，所述SiO₂薄膜是将SiO₂涂液喷涂在石墨烯薄膜上干燥固化形成的。

3.根据权利要求2所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃，其特征在于，所述SiO₂涂液包括2％～5％的SiO₂凝胶、82％～90％的乙醇和6％～15％的石油醚。

4.根据权利要求3所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

氧化石墨烯的制备，冰水浴中将天然鳞片石墨经微波膨胀处理后，加入体积比为17:3的浓硫酸与磷酸的混合溶液中，搅拌充分，再加入KMnO₄，搅拌30min，油浴加热至35℃搅拌2h，再加热至90℃搅拌1.5h，随后缓慢滴加体积浓浓度为10％的H₂O₂水溶液，滴加完毕后，转入高速离心机中离心分离得到沉淀物，将沉淀物用HCl溶液洗涤，再用去离子水洗涤至pH＝5.5～6.5，真空冷冻干燥得到氧化石墨烯，于每升体积浓度为80％的乙醇溶液中加入0.4g氧化石墨烯超声分散形成氧化石墨烯分散液，于2℃～5℃环境下储存；

SiO₂涂液的制备，取SiO₂凝胶加入石油醚和乙醇的混合溶剂中搅拌，得到SiO₂涂液，储存于温度为2℃～5℃环境中；

氧化石墨烯薄膜的形成，将经等离子表面处理的玻璃基材放在拉膜机的基底支架上，加入去离子水，缓慢滴加1mL氧化石墨烯分散液，静置1.5h～3h，以10mm/min～13mm/min的速率缓慢拉膜将氧化石墨烯附着在玻璃基材上，重复注入氧化石墨烯分散液并拉膜3～8次后，于80℃～95℃干燥6h，即在玻璃基材上得到氧化石墨烯薄膜；

SiO₂薄膜的形成，采用喷涂机将SiO₂涂液与喷嘴内的高压空气混合，于3kg/cm²的喷幅压力均匀喷涂在氧化石墨烯薄膜上，放入管式炉中，在空气气氛下以3℃/min的速度升温至250℃～350℃，热处理5h，静置冷却，即得到附有石墨烯薄膜和SiO₂薄膜的高透明度玻璃。

5.根据权利要求4所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的制备步骤中离心机的转速为7000r/min～8500r/min。

6.根据权利要求5所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，所述SiO₂凝胶的制备方法如下：取水玻璃和去离子水按1:5.0的质量比混合搅拌10min，加入季戊四醇搅拌至全部溶解，加入乙酸调节pH至6.2～6.8，搅拌20min后，静置2h，得到SiO₂湿凝胶，将SiO₂湿凝胶转入40℃～50℃烤箱中老化72h，取出放入乙醇溶液中进行溶剂置换，再放入疏水改性剂六甲基二硅氧烷中浸泡改性，每隔6h进行一次，共进行5次后，用乙醇溶液洗涤，于65℃干燥18h，得到SiO₂凝胶。

7.根据权利要求6所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，所述季戊四醇的加入量为水玻璃质量的4.5％。

8.根据权利要求7所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，所述SiO₂薄膜的形成步骤中于温度25℃～30℃，相对湿度55％～65％的环境中进行喷涂。

9.根据权利要求8所述的一种用于触摸屏的高透明度玻璃的制备方法，其特征在于，所述SiO₂涂液的喷涂量为4cc/min～7cc/min，喷涂机X轴移动速度为400mm/s～600mm/s。