中国粉体网讯

UTG玻璃

（图源：财联社）

UTG玻璃即超薄柔性可折叠玻璃，可以弯曲，同时又具有玻璃的硬度、透明性、耐热性、电气绝缘性、不透气性以及在氧化和光照环境下稳定的机械和化学性能，用在智能手机等触摸面板上，可以降低手机的厚度和重量，使手机更轻便，在柔性显示和柔性太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。

（图源：中国建材报）

超薄玻璃对原料杂质的含量、硅质原料批次间化学成分稳定性和原料粒度组成等控制非常严格。对于超薄玻璃基板厂来说，具体的原料配方是最高机密；目前，全球几家超薄玻璃厂都有几十年的研发和生产积累经验，配方的隐秘性使其成为进入该行业的壁垒。

（图源：矽比科硅砂）

在超薄玻璃的生产中，原料的粉碎技术、混合技术及原料粉体的粒度、流动性、均匀性、成型性等都有着重要的影响。

柔性玻璃的制备前提是玻璃厚度足够薄、表面质量高，结合目前超薄玻璃的制备技术，可用于柔性玻璃的制备方法有溢流下拉法和浮法等。

溢流下拉法是将原料按照一定比例混合，经过熔化制成玻璃液，玻璃液经过搅拌、澄清后通过铂金通道流入溢流槽，溢满后玻璃液从槽两边溢流，沿着锥形部分均匀地向下流动，在锥形下部融合在一起，并下拉形成一大片玻璃。

（图源：彭寿等：柔性玻璃制备方法）

目前采用溢流下拉法制备柔性玻璃的主要是美国康宁公司，在其丰富的溢流下拉法制备超薄玻璃的经验及技术积累上，2012年发布了厚度为100μm的超薄可绕式屏幕玻璃。

浮法为目前最著名的平板玻璃制造技术，该法系将熔炉中熔融的玻璃液输送至液态锡床，因黏度较低，可利用拉边机来控制玻璃的厚度，随着流过锡床距离的增加，玻璃液便渐渐的固化成平板玻璃，再利用过渡辊将固化后的玻璃平板引出，再经退火、切割等后段加工程序而成。

（图源：彭寿等：柔性玻璃制备方法）

目前国内外的大型玻璃公司如德国肖特、日本电气硝子和旭硝子已能采用浮法工艺制备柔性玻璃。

德国肖特公司从2013年开始批量供应厚度为25～100μm的卷状超薄玻璃。日本电气硝子公司曾在2014年展出了全球最薄、厚度仅有30μm的超薄玻璃板材料。

铰链

（图源：财联社）

除屏幕外，折叠屏手机与传统智能手机最大的区别以及最大难点在于折叠处的铰链部分，它是实现可折叠手机最关键的功能性零部件之一，也是折叠屏里科技含量最高的部分之一。

目前，关于手机折叠机构的设计方案几乎都采用了铰链的设计方式，其原理就是利用铰链的链条沿着导轨转动进而拉动其他元器件做整体运动，在屏幕闭合时，铰链拉着屏幕使其整体长度拉长，进而缓慢变形，形成水滴状，当屏幕缓慢展开时，铰链转轴又从水滴状慢慢变形缩短，进而使屏幕平摊成为平面。

铰链加工中的难点主要包括以下几点：（1）成型工艺复杂；（2）精度要求极高；（3）后续喷丸抛光处理工艺复杂；（4）铰链组装工序繁多，公差累计偏位大。

MIM（金属粉末注射成型）作为将现代塑料成形技术引入粉末冶金领域而形成的一种新的金属零部件近成形加工技术，其产品兼有体积较小，形状非常复杂，强度高，中等/高的表面粗糙度及中等/精密的公差。因为是近终形，可节省昂贵的切削加工作业和减少所需的零件数量，因而MIM工艺有相当大的竞争力。

（图源：富驰高科）

MIM的主要原料是金属粉体与热塑性粘结剂。决定MIM产品最终性能的是金属粉体的性能。相比于传统粉末冶金，金属粉体（微米级）的粒径和极低的杂质含量确保了MIM烧结密度达到理论密度的98%。

（图源：SSAB钢粉）

MIM技术在三折叠手机铰链的制造中发挥着重要作用，并且随着三折叠手机市场的增长，MIM技术的应用和需求也有望进一步扩大。

硅负极电池

（图源：财联社）

华为三折叠屏手机采用全新架构硅负极大容量电池，厚度压缩至1.9毫米，以致于华为发布会上用“薄如蝉翼”形容，容量却能达到5600mAh。

目前锂离子电池中广泛使用的是石墨负极材料，容量发挥已接近其理论比容量（372mA·h/g），因此迫切需要开发出具有更高比容量的负极材料。

硅负极具有很高的理论比容量（4200mA·h/g）和较低的电化学嵌锂电位（约0.4 V vs.Li/Li+），是公认的下一代锂离子电池负极材料。然而，硅负极巨大的体积效应（约300%）以及由此引发的电极粉化和不稳定的SEI阻碍了其商业化进程。

值得注意的是，华为硅碳负极布局已久，早在2019年，华为申请了一项名为“硅碳复合材料及其制备方法和锂离子电池”的专利，这项专利涉及硅碳复合材料的使用，旨在延长电池的使用寿命并提高其性能。

2021年，小米11 Ultra将硅氧化合物掺入电池负极，跻身“5000mAh俱乐部”，把硅负极电池第一次带入量产机型。从此之后，硅碳负极成为了各家手机厂商高端产品线的标配。折叠屏手机的出现，又给硅碳电池添了一把火。

（图源：小米）

在硅碳负极材料众多制备方法当中，化学气相沉积(CVD)是一种通过加热基底表面或其附近的气态反应物的化学反应来合成高质量薄膜或涂层的合成方法，在硅碳负极的生产中，通常采用硅烷气(SiH₄)作为前驱体，以碳基/石墨为基底，实现硅碳复合材料的均匀生长。

（图源：中国五矿硅基负极）

参考来源：

[1]【玻璃界的瑜伽大师】柔性玻璃产业链全景图，中国粉体网

[2]折叠屏手机将迎市场爆发，这项粉体技术发挥了关键作用，中国粉体网

[3]高嘉祺等：硅碳负极材料的维度设计、制备及在锂离子电池中的应用

[4]21世纪经济报道、远川科技评论

（中国粉体网编辑整理/平安）

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