一种硅酸盐玻璃组合物、及其制作的超薄玻璃、及制备方法及应用技术

技术编号:13003671 阅读:60 留言:0更新日期:2016-03-10 15:10
本发明专利技术属于玻璃技术领域,涉及一种高强度硅酸盐玻璃组合物及其应用。该高强度硅酸盐玻璃组合物,以氧化物质量百分比计组成为:SiO2:50~58%,Al2O3:15.0~19.0%,CaO:0.2~1.5%,MgO:4.0~8.0%,Na2O:13.0~18.0%,K2O:0~4.0%,Li2O:0~1.5%,Rb2O:0~0.15%,ZrO2:0~4.0%,TiO2:0~1.0%,CeO2 :0~1.0%,WO3:0.01~1.5%,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在15.5≤Li2O+Na2O+K2O+Rb2O≤18。本组成制成0.1-1.3mm的超薄玻璃,经化学强化,可用于盖板玻璃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属 于玻璃

技术介绍
高强度超硬玻璃主要应用于电子显示器件、建筑行业、交通工具等行业,特别是超 薄型玻璃基板因具可挠性、重量轻,透明、绝缘特性好等优点而在电子信息行业有广泛需 求。目前已有的高强度超硬玻璃种类很多,本专利技术的目的是在现有技术的基础上提高玻璃 的硬度及机械强度,进一步增强玻璃的钢化效果。
技术实现思路
本专利技术为提供。 本专利技术所提供的一种硅酸盐玻璃组合物,以氧化物质量百分比计,该玻璃组合物 组成如下: Si02:50 ~58%,Al 203:15. 0 ~19. 0%,CaO :0· 2 ~1. 5%,MgO :4. 0 ~8. 0%,Na 20 :13. 0 ~ 18·0%,Κ20 :0~4.0%,Li20 :0 ~1.5%,Rb20: 0~0.15%,ZrO2 :0 ~4.0%,Ti02:0 ~1.0%, CeO2 :0~1. 0%,WO3 :0. 01~1. 5%,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在15. 5彡Li2O + Na2O + K2O + Rb2O彡18,进一步的,所述组合物以质量百分比计组成如下:Si02:51~57%, Al 2O3:15. 5 ~18.0%,CaO :0.3 ~1.2%,MgO :4.0 ~7.0%,Na2O :13.5 ~17.0%,K2O: 0.5 ~ 3. 5%,Li2O :0 ~1. 2%,Rb2O : 0 ~0· 15%,Zr02:0. 3 ~3. 5%,TiO 2:0 ~0· 8%,CeO 2:0 ~ 1.0%,W03:0. 01~1.2%,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在16. 0彡Li2O + Na2O + K2O+ Rb2O ^ 17. 5 〇 本专利技术提供的一种超薄玻璃,所述的超薄玻璃厚度为0. 1-1. 3mm,所述的超薄玻璃 采用权上述的硅酸盐玻璃组合物制成,进一步的,所述的超薄玻璃经化学钢化强化后,强度 超过 870MPa。 本专利技术所提供的超薄玻璃的方法,包括以下步骤 a.在1600-1850°C熔炼一种硅酸盐玻璃组合物,所述组合物以质量百分比计包括: 50 ~58% Si02,15. 0 ~19. 0% Α1203,0· 2 ~L 5% Ca0,4. 0 ~8. 0% MgO, 13. 0 ~18. 0% Na20,0 ~4. 0% K20,0 ~L 5% Li20,0 ~0· 15% Rb20,0 ~4. 0% Zr02,0 ~L 0% Ti02, 0~1.0% Ce02,0~1.5% W03,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在15.5彡Li20 + Na20 + K20 + Rb20 ^ 18 b.将玻璃组合物成型为0. 1-1. 3mm的玻璃板; c.将玻璃板在400-470°C的碱金属硝酸盐熔盐中处理以进行化学钢化,处理时间优选 为5-11小时。 本专利技术的的超薄玻璃的用途,用作保护盖板玻璃。 本专利技术的超薄玻璃可以用于移动设备、触屏设备、光学组件、电子视窗的带触控功 能和显示功能的多种电子信息显示消费产品,包括电容式触摸屏手机或智能手机或平板电 脑或等离子电视或数码相机或GPS或各类查询终端或各类自助终端或ATM机或点播机或大 屏幕触摸式电子白板或手写屏显示产品可以用于移动设备、触屏设备、光学组件、电子视窗 的带触控功能和显示功能的多种电子信息显示消费产品,包括电容式触摸屏手机、智能手 机、平板电脑、等离子电视、数码相机、GPS、各类查询终端、各类自助终端、ATM机、点播机、大 屏幕触摸式电子白板、手写屏显示产品等需要高强度玻璃的物品的保护盖板材料等需要高 强度玻璃的物品的保护盖板材料。【具体实施方式】 本专利技术提供一种高强度玻璃组合物,以氧化物质量百分比计,该玻璃组合物组成 如下: 50 ~58% Si02,15. 0 ~19. 0% Al2O3,0· 2 ~I. 5% CaO, 4. 0 ~8. 0% MgO, 13. 0 ~18. 0% Na20,0 ~4. 0% K20,0 ~I. 5% Li20,0 ~0· 15% Rb2O,0 ~4. 0% Zr02,0 ~I. 0% Ti02,0 ~ I. 0% CeO2,0~I. 5% WO3,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在15. 5彡Li2O + Na2O + K2O + Rb2O 彡 18 〇 本专利技术的玻璃组合物中所有组分含量之和为100%。 本专利技术中,若无特别指出,成分含量均指质量百分含量,基于组合物的总量计。 本专利技术中,若无特别指出,则各种操作均在室温常压下实施。 本专利技术组分中,二氧化硅(SiO2)是引入量最多的成分,它以硅氧四面体的结构单 元形成不规则的连续网络,成为玻璃的骨架。它能提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳 定性等,但它又是较难熔化的物质,含量过高会造成玻璃粘度上升,失透、成性困难、难以均 质化等,因此Si02含量有其最适宜的值,本专利技术中,510 2的含量是50~58%之间。优选范 围是51~57%之间。 本专利技术组分中,三氧化二铝(Al2O3)是玻璃组分的主要成分。在一定的含量范围 内Al 2O3和SiO2-起形成玻璃网络的主体,极大提高玻璃机械强度和化学稳定性,在玻璃中 起稳定剂作用,氧化铝含量增加,玻璃的强度也增加,但会使玻璃熔化困难,Al 2O3浓度大于 19. 0%,玻璃的粘度增大,不利于玻璃的均化和澄清,而Al2O3含量太低时玻璃的强度小,在 本专利技术中,Al 2O3的含量选在15. 0~19. 0%之间,优选在15. 5~18. 0%之间。 本专利技术组分中,加入WO3可以极大提高玻璃的机械强度,还能够有效增加玻璃的 化学钢化效果。但W03的含量过高,将使玻璃熔化困难。在本专利技术中,W03的含量范围选在 0. 01~1. 5%,优选范围在0. 01~1. 2%。 本专利技术组分中,碱金属氧化物(Li20、Na20、K20、Rb20)是网络外氧化物,引入后能 使硅氧四面体所形成的网络松弛、断裂,从而解决了 Si02难熔化的问题,可以作为 助熔剂,使得玻璃熔融温度下降,在玻璃中起到降低玻璃熔化温度的作用,加入氧化钾能降 低玻璃的析晶倾向,增加玻璃的透明度和光泽。提高玻璃的硬度,碱金属离子是化学钢化处 理过程中的主要交换离子,加入较多的Na20,可以使玻璃中有较多的游离Na+离子,有利于 玻璃的化学钢化,同时Na20能够降低玻璃的熔化温度;Li20起到助熔作用,也是离子交换 的主要离子,但Li20含量高时,对池炉耐火材料的腐蚀较严重;加入Rb20,它的离子较大, 能加速玻璃化学钢化速度,也能够增加玻璃的化学强化效果,本专利技术中,碱金属氧化物的含 量范围选择为 13. O ~18. 0% Na20,0 ~4. 0% K20,0 ~I. 5% Li20,0 ~0· 15% Rb20,碱金 属氧化物的总含量在15. 5 < Li2O + Na2O + K2O + Rb2O < 18,碱金属氧化物的优选范围为 13. 5 ~17. 0% Na20,0· 5 ~3. 5% K20,0 ~I. 2% Li20,0 ~0· 15% Rb2O,玻璃中碱金属氧化物 的总含量在 16. 0 彡 Li2O + Na2O +本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸盐玻璃组合物,其特征在于,以氧化物质量百分比计,该玻璃组合物组成如下:SiO2:50~58%,Al2O3:15.0~19.0%,CaO:0.2~1.5%,MgO:4.0~8.0%,Na2O :13.0~18.0%,K2O :0~4.0%,Li2O :0~1.5%,Rb2O: 0~0.15% , ZrO2 :0~4.0%,TiO2:0~1.0%,CeO2 :0~1.0%, WO3 :0.01~1.5% ,并且玻璃中碱金属氧化物的总含量在15.5≤Li2O + Na2O + K2O + Rb2O≤18。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭松昌万志刚江红心马江顺胡海明蒋振伟戴岩
申请(专利权)人:河南安彩高科股份有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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