玻璃表面微结构的构建及其雾度和亲疏水性的调节

王金磊，李刚，杨扬，金克武，鲍田

（中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司浮法玻璃新技术国家重点实验室，安徽 蚌埠 233018）

玻璃具有良好的光学透明度、优异的机械强度和耐久性等特点，被广泛应用在显示[1]、光学[2]、微纳米技术[3]等领域。随着5G 新技术的快速发展，电子产品中对玻璃的性能要求越来越苛刻，在该背景之下，AG[4-7]、AR[8-9]、AF[10]、超疏水[11-13]、超亲水[14]等功能玻璃应运而生。为实现这些功能，通常采用光刻[8]、激光刻蚀[15]等大型设备辅助或模板法[16-18]构建不同的表面微结构[19-20]。例如，近期王德辉等人[21]为超疏水表面创造微结构铠甲，解决了超疏水表面机械稳定性不足的问题。这为表面微结构在疏水方面的应用提供了强大的理论基础。

然而，这些新技术带来新发现的同时，由于其设备价格昂贵、生产流程复杂等缺点，限制了玻璃新功能的发展和实际应用。采用酸蚀法制备蒙砂玻璃，具有价格低廉、工艺简单、强度和耐久性好等优势，可极大拓宽蒙砂玻璃的应用范围。但是，如何利用液相酸蚀法进行非等向蚀刻，并最终实现表面微结构的控制，具有十分重要的研究价值。

近年来，随着电子显示的快速发展，研究人员在酸蚀法制备防眩抗反射玻璃方面的研究取得了一定的进展[22-25]。高雾度蒙砂玻璃的制备通常采用喷砂法，但喷砂法制备的蒙砂玻璃表面强度和耐久性较差，严重限制了其应用。由于酸蚀产生的沉淀物附着在玻璃表面，形成腐蚀阻挡层，酸蚀会存在自停止性，因此酸蚀法制备蒙砂玻璃的雾度相对较低，普遍<5%[26-27]，而如何利用酸蚀法制备高雾度玻璃十分困难。如果在实现微结构的调控、雾度大幅提高的同时，能够进一步赋予其利用先进设备方法才能实现的性能（如折射率、亲疏水性等）调控，具有非常好的市场需求和应用价值。

本文采用低成本、常规的酸蚀法制备蒙砂玻璃，研究酸蚀过程中氟化物和氟硅酸盐沉淀的特殊性，通过添加KCl 进行表面微结构的控制和性能调控。……