项目简介

高性能显示玻璃构件是光学显示的基石，其制造质量对智能终端、平板显示、机载舰载显示等战略产业与装备的性能具有决定性影响。显示玻璃具有高硬度(>7级，超过钛合金)、低韧性(<1 MPa∙m1/2)的材料特性和超薄(100μm)的结构特征，对制造过程热、力等参量极度敏感，控制精度要求极高。现有CNC及水射流等接触式加工等单一能场制造存在严重局限，难以满足“极端服役工况、极限几何结构、极致光学性能”的严苛要求。项目组在行业龙头企业和国家重大重点项目支持下，历时十余年，产学研用联合攻关，发明显示玻璃构件光热力协同制造变革性技术，创新设计成套装备并实现产业化。取得一系列创新成果：

1)发明光热力耦合的玻璃材料可控成丝改性方法。构建光、热、力多能场耦合的超快激光动态击穿模型，设计贝塞尔整形的光热力协同激光光路系统，首次实现了超大深径比(2000:1)纵向成丝穿透，解决了硬脆材料激光加工“功率太小难穿透、功率太大易崩边”的矛盾。

2)发明超薄玻璃激光诱导微缝可控延展及损伤抑制技术。设计双光束光热诱导可控延展系统，实现切割崩边≤2.5µm，是所见报道国际最高水平，首次满足第四代Micro LED 100μm超薄玻璃崩边控制的极限性能要求。

3)发明热力梯度驱动的大厚玻璃封闭轮廓分离技术与装置。设计外热内冷热力梯度驱动的高效分离装置，形成温度场激励与内应力耦合的定向断裂驱动机制，率先实现了大厚玻璃构件封闭轮廓的激光切割。

4)创新设计了显示玻璃构件光热力协同加工装备。设计并研制了高性能显示玻璃构件光热力协同加工装备，构建工艺、装备与应用技术体系，颠覆原CNC工艺流程，实现了玻璃加工从接触式向非接触式工艺跨代。

近三年装备销售3445台套，新增销售263.72亿元(其中装备38.26亿元)，出口美、德、日等发达国家，超薄显示玻璃激光加工装备市场占有率全球第一(60%)，获工信部制造业单项冠军。批量应用于：智能终端全球前六的所有企业(华为、苹果、三星等)；新能源车销量全球第一的比亚迪等；智能手机玻璃盖板全球第一的伯恩光学等；高清投影透镜棱镜市场占有率全球第一的中光学。用于新型战机显示、舰艇桅杆导流罩等国之重器。

授权发明专利108件，登记软件著作权37项，制定国际/国家标准7项、团标/行标9项，发表SCI论文116篇。Science子刊评述“为精密玻璃工艺开辟了各种可能”，龙头企业蓝思评价“带来了革命性的工艺制程革新”。国防重点单位评价“提升巡航隐身性能”。中国机械工业联合会鉴定认为“整体国际领先”“引领了光学玻璃构件多能场复合制造技术的创新发展”。获机械工业科学技术进步一等奖、广东省科技进步一等奖。