一种玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及玻璃领域，公开了一种玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用。具体地，本发明专利技术提供了一种玻璃用组合物，其中，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45‑64重量％的SiO2、16‑26重量％的Al2O3、0.1‑2重量％的MgO、10‑17重量％的Na2O、0.5‑15重量％的P2O5和选择性含有的0‑2重量％的TiO2。使用本发明专利技术提供的玻璃用组合物制得的玻璃具有较高的耐化学腐蚀性、较高的应变点、在玻璃表面形成了较高的压应力和压应力层深度、且该玻璃具有较大的杨氏模量，从而可以获得良好的断裂韧性，这对降低玻璃脆性，改善玻璃耐冲击性大有助益。

Glass composition and glass, preparation method and application thereof

The invention relates to the field of glass, discloses a glass composition and glass, a preparation method and an application thereof. Specifically, the present invention provides compositions, with a glass in which the glass with the total weight of the composition by the oxide, as a benchmark, SiO2, composition of the glass containing 45 64 wt% 16 26 wt% Al2O3, 0.1 2 wt% MgO, 10 17 weight% Na2O, 0.5 15 wt% P2O5 and optionally 0 2 wt% TiO2. Chemical corrosion resistance, high strain point, the invention provides a glass composition for glass made by high on the surface of glass formed a high compressive stress and compressive stress layer depth, and the glass has larger Young's modulus, good fracture toughness can be obtained, which can reduce the brittleness of glass to improve the impact resistance of glass, helpful.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用
本专利技术涉及玻璃领域，具体地，涉及一种玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
触摸屏作为一种先进的电子输入设备，具有简单便捷、反应速度快、节省空间和易于人机交流等诸多优点。触摸屏技术起源于20世纪70年代，早期多用于工控计算机和POS机终端等工业或商用设备中。2007年美国苹果公司推出iPhone手机，成为触控行业发展的一个里程碑。触摸屏电子显示设备外形轻薄时尚，使消费者可以进行直接便捷的操作，增加了人机互动的亲切感，引发了消费者的热烈追捧，同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。随着触摸屏电子产品的普及，人们不仅希望触摸屏玻璃能够抗损伤、抗划伤等机械强度，还需要玻璃具有良好的韧性。为了解决上述问题，在提高玻璃韧性的基础上，需要同时考虑提高玻璃强度。然而，现有的玻璃组合物制成的玻璃的机械性能和力学性能等还无法很好地满足盖板玻璃生产的需要。因此，目前急需一种能够显著提高制得玻璃机械性能和力学性能等综合性能的玻璃用组合物以及制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种玻璃用组合物，其中，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-26重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-17重量％的Na2O、0.5-15重量％的P2O5和选择性含有的0-2重量％的TiO2。优选地，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、1-15重量％的P2O5和选择性含有的0.01-2重量％的TiO2。优选地，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、8-15重量％的P2O5和选择性含有的0.1-1.8重量％的TiO2。优选地，所述玻璃组合物不含有K2O、As2O3、Sb2O3、SO3和F中的一种或多种。第二方面，本专利技术还提供了一种制备玻璃的方法，其中，该方法包括将权利要求1-4中任意一项所述的玻璃用组合物依次进行混合、熔融、均化、浇注成型和退火。优选地，该方法还包括：将退火的玻璃进行切片、打磨和化学钢化。第三方面，本专利技术还提供了由上述方法制备得到的玻璃。优选地，所述玻璃的密度在2.42g/cm3以下、应变点在629℃以上、50-350℃的热膨胀系数在94.19×10-7/℃以下、杨氏模量在81.6GPa以上、透光率在90.1％以上、压缩应力在760.5MPa以上、应力层深度在53.1μm以上、断裂韧性在6.76MN/m3/2以上、5重量％盐酸溶液中的侵蚀量在0.537mg/cm2以下、10重量％氢氟酸缓冲溶液中的侵蚀量在1.968mg/cm2以下且10重量％氢氟酸溶液中的侵蚀量在9.915mg/cm2以下。优选地，所述玻璃的密度为2.389-2.42g/cm3、应变点为629-660℃、50-350℃的热膨胀系数为84.27-94.19×10-7/℃、杨氏模量为81.6-83.5GPa、透光率为90.1-91.0％、压缩应力为760.5-831.5MPa、应力层深度为53.1-65.7μm、断裂韧性为6.76-7.23MN/m3/2、5重量％盐酸溶液中的侵蚀量为0.503-0.537mg/cm2、10重量％氢氟酸缓冲溶液中的侵蚀量为1.902-1.968mg/cm2且10重量％氢氟酸溶液中的侵蚀量为9.631-9.915mg/cm2。第四方面，本专利技术还提供了上述玻璃用组合物或上述玻璃在制备显示器件中的应用，优选为在制备触摸屏盖板中的应用。本专利技术制得的玻璃具有较高的耐化学腐蚀性、较高的应变点、在玻璃表面形成了较高的压应力和压应力层深度、且该玻璃具有较大的杨氏模量，从而可以获得良好的断裂韧性，这对降低玻璃脆性，改善玻璃耐冲击性大有助益，另外，该盖板玻璃不易发生失透且易于玻璃化，适合工艺生产要求，具有较好的耐热、耐冲击以及优良的抗刮性能和耐磨性能，可有效地防止显示产品玻璃表面的冲击和划伤损害，较适用于作为盖板玻璃。并且，制得的触摸屏盖板玻璃可以广泛应用于手机、电脑、数码和光学镜头等行业领域。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种玻璃用组合物，其中，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-26重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-17重量％的Na2O、0.5-15重量％的P2O5和选择性含有的0-2重量％的TiO2。在优选的情况下，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、1-15重量％的P2O5和选择性含有的0.01-2重量％的TiO2。在更优选的情况下，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、8-15重量％的P2O5和选择性含有的0.1-1.8重量％的TiO2。在本专利技术的玻璃用组合物中，SiO2是构成玻璃骨架的成分，SiO2含量较高，耐化学性和机械强度会增加，玻璃的高温粘度增加。然而，如果SiO2过多，就难以得到料性长的玻璃；SiO2含量较低则不易形成玻璃，应变点下降，膨胀系数增加，耐酸性和耐碱性均会下降。考虑到熔化温度、析晶上限温度、玻璃膨胀系数、机械强度、玻璃料性等性能，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物中SiO2的含量45-64重量％。在本专利技术的玻璃用组合物中，Al2O3可以改善玻璃化学稳定性并降低玻璃的析晶倾向，同时还可以提高拉伸弹性模量，能够提高制得玻璃的应变点、强度和化学强化特性等。但是，Al2O3含量过多，玻璃难以熔制、料性短，相反地，Al2O3含量过低，玻璃容易析晶，机械强度较低不利于成型。因此，综合考虑，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物中Al2O3的含量为16-26重量％，优选为16-25重量％。在本专利技术的玻璃用组合物中，MgO有利于玻璃的熔制，提高玻璃的稳定性，抑制玻璃析晶倾向，提高弹性模量，但是超过一定量会使玻璃发生失透。因此，综合考虑，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物中M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃用组合物，其特征在于，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45‑64重量％的SiO2、16‑26重量％的Al2O3、0.1‑2重量％的MgO、10‑17重量％的Na2O、0.5‑15重量％的P2O5和选择性含有的0‑2重量％的TiO2。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃用组合物，其特征在于，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-26重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-17重量％的Na2O、0.5-15重量％的P2O5和选择性含有的0-2重量％的TiO2。2.根据权利要求1所述的玻璃用组合物，其特征在于，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、1-15重量％的P2O5和选择性含有的0.01-2重量％的TiO2。3.根据权利要求1所述的玻璃用组合物，其特征在于，以玻璃用组合物的总重量为基准，以氧化物计，该玻璃用组合物含有45-64重量％的SiO2、16-25重量％的Al2O3、0.1-2重量％的MgO、10-16重量％的Na2O、8-15重量％的P2O5和选择性含有的0.1-1.8重量％的TiO2。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的玻璃用组合物，其特征在于，所述玻璃组合物不含有K2O、As2O3、Sb2O3、SO3和F中的一种或多种。5.一种制备玻璃的方法，其特征在于，该方法包括将权利要求1-4中任意一项所述的玻璃用组合物依次进行混合、熔融、均化、浇注成型和退火。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将退火的玻璃进行切片、打磨和化学钢化。7.由权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉国，李青，王丽红，郑权，闫冬成，李俊锋，张广涛，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，东旭集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11