铝硅酸盐玻璃及强化玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种铝硅酸盐玻璃及强化玻璃。一种铝硅酸盐玻璃，以氧化物基准的质量百分含量表示，包括如下组分：SiO255％～68％；Al2O311％～19％；Na2O10％～16％；K2O1％～6％；MgO0％～3.5％；CaO0％～5％；ZnO0％～4％；CeO20.01％～2％；及SnO20.01％～1.5％；其中，所述Na2O和K2O总的质量百分含量≤20％，所述CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量≤12.5％，且MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.62，式中每种组分均代表该组分的质量百分含量。上述铝硅酸盐玻璃适合热弯工艺且耐酸碱性能较好。

Aluminosilicate glass and reinforced glass

The invention provides aluminosilicate glass and reinforced glass. An aluminosilicate glass, expressed in terms of the mass percentage of the oxide base, consists of the following components: SiO2 55%-68%; Al2O311%-19%; Na2O10%-16%; K2O1%-6%; MgO 0%-3.5%; CaO 0%-5%; ZnO 0%-4%; CeO2 0.01%-2%; and SnO2 0.01%-1.5%; in which Na2O and K2O are described. The total mass percent content of CaO, MgO and ZnO is less than 20%, the total mass percent content of CaO, MgO and ZnO is less than 12.5%, and MgO /(MgO+CaO+ZnO) is less than 0.62. Each component in the formula represents the mass percent content of the component. The aluminosilicate glass is suitable for hot bending process and has good acid and alkali resistance.

【技术实现步骤摘要】
铝硅酸盐玻璃及强化玻璃
本专利技术涉及一种铝硅酸盐玻璃及强化玻璃。
技术介绍
目前随着电子信息设备的迅猛发展，特别是手机、智能家居、VR、车载、物联网等智能移动设备和可穿戴式智能设备的普及，出于设计和制造的原因，有些设备需要非纯平或3D形状的屏幕和造型，特别是三星的GalaxyS6/S7和vivoXplay5手机面世后，市场对于3D可钢化的曲面玻璃需求量急剧增加。作为盖板类的3D可钢化的曲面玻璃要经过弱碱性的切削液、抛光液和PH＝8～10的清洗液等碱性液体的处理；同时丝网印刷后不良样品需要经过H2SO4溶液的酸洗，必然需要玻璃具有很强的抗酸腐蚀能力。现有的铝硅酸盐玻璃中MgO和CaO含量较高，一般超过6％，通过增加碱土金属氧化物的含量虽然可以降低玻璃体的Tg等热学性能以达到降低热弯温度的目的，但是MgO在含铝含硼硅酸盐玻璃体系中，通常以6配位为主，位于八面体中，属于网络外体，会降低玻璃体抗水和抗碱的化学性能，CaO可以降低玻璃高温黏度，但过高的Ca含量通常会使玻璃的料性变短，脆性增大，也会增加玻璃的析晶倾向。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种适合热弯工艺且耐酸碱性能较好的铝硅酸盐玻璃及强化玻璃。一种铝硅酸盐玻璃，以氧化物基准的质量百分含量表示，包括如下组分：其中，所述Na2O和K2O总的质量百分含量≤20％，所述CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量≤12.5％，且MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.62，式中每种组分均代表该组分的质量百分含量。上述铝硅酸盐玻璃，通过调整碱土金属的含量，严格控制几种碱土金属之间的配比，使得铝硅酸盐玻璃基体浸泡在95℃的质量浓度为5％的HCl溶液中回流24小时，其表面腐蚀量≤0.7mg/cm2，浸泡在95℃的质量浓度为5％的NaOH溶液中回流6小时，其表面腐蚀量≤1.8mg/cm2，适用盖板类的加工工艺，满足手机等移动设备和可穿戴式智能设备保护盖板玻璃的要求；上述铝硅酸盐玻璃通过优化配方，具有适宜的热学性能，Tg<625℃，Ts<705℃且70℃≤Ts-Tg≤100℃，且具有较低的热膨胀系数CTE：7.2～7.9*10-6(20～300℃，1/k)，如此赋予了铝硅酸盐玻璃特别适宜3D热弯技术的特点，对模具(合金模或石墨磨具)和设备(可常压无保护气氛，也可用于氮气等保护气氛炉)的要求低，工艺温度(640～720℃)范围广，生产快速便捷，良率高，成本低；同时Al2O3的质量百分含量为11％～19％，Na2O的质量百分含量为10％～16％，所以也具有优异的钢化性能，在常规钢化盐硝酸钾溶液(420℃)中钢化6小时，即可具有830～950MPa的CS值(表面应力)，同时Dol(离子交换深度)大于30μm。在其中一个实施例中，还包括不超过6％的B2O3。在其中一个实施例中，还包括不超过3％的ZrO2。在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃的Tg<625℃，Ts<705℃，且70℃≤Ts-Tg≤100℃。在其中一个实施例中，所述Na2O和K2O总的质量百分含量为12.0％～17.5％。在其中一个实施例中，所述CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量为6.0％～10.0％，且0.30≤MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.55。在其中一个实施例中，包括55.0％～60.0％的SiO2、14.5％～18.0％的Al2O3、0％～6.0％的B2O3、10.5％～13.0％的Na2O、2.5％～6.0％的K2O、0.5％～3.5％的MgO、0.75％～5.0％的CaO、0.7％～4.0％的ZnO、0％～3.0％的ZrO2、0.1％～2.0％的CeO2及0.3％～0.4％的SnO2。在其中一个实施例中，包括60.0％～64.0％的SiO2、14.0％～19.0％的Al2O3、3.0％～4.0％的B2O3、10.0％～12.0％的Na2O、1.0％～2.0％的K2O、0％～3.0％的MgO、0.3％～1.5％的CaO、0％～2.4％的ZnO、0.5％～1.0％的ZrO2、0.01％～0.1％的CeO2及0.01％～0.4％的SnO2。在其中一个实施例中，包括64.0％～68.0％的SiO2、11.0％～14.0％的Al2O3、0.3％～3.0％的B2O3、10.0％～16.0％的Na2O、1.5％～2.3％的K2O、0.3％～1.0％的MgO、1.0％～1.5％的CaO、1.0％～2.0％的ZnO、0％～0.5％的ZrO2、0.01％～0.1％的CeO2及0.4％～1.5％的SnO2。在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃进行3D热弯时的温度为640℃～720℃。在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃的线性热膨胀系数为7.2×10-6～7.9×10-6。在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃浸泡在95℃的质量浓度为5％的HCl溶液中回流24小时，表面腐蚀量≤0.7mg/cm2。在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃浸泡在95℃的质量浓度为5％的NaOH溶液中回流6小时，表面腐蚀量≤1.8mg/cm2。一种强化玻璃，由上述的铝硅酸盐玻璃强化得到。在其中一个实施例中，所述强化玻璃通过将所述铝硅酸盐玻璃在硝酸钾熔盐中离子交换6小时得到。在其中一个实施例中，所述强化玻璃的CS值为830～950MPa，Dol值大于30μm。附图说明图1为实施例7的铝硅酸盐玻璃的热膨胀曲线；图2为根据实施例3及实施例9～14的铝硅酸盐玻璃的耐酸性及耐碱性与MgO/(MgO+CaO+ZnO)的比值之间的关系绘制的曲线图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。一实施方式的铝硅酸盐玻璃，以下述氧化物基准的质量百分含量表示，包括如下组分：其中，Na2O和K2O总的质量百分含量≤20％，CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量≤12.5％，且MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.62，式中每种组分均代表该组分的质量百分含量。二氧化硅(SiO2)是重要的玻璃形成氧化物，而且能提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳定性等。但SiO2是较难熔化的物质，因此SiO2含量有其最佳值。SiO2的含量过低，热膨胀系数提升过大，成形和耐化学性会降低，有结晶化趋势；SiO2的含量过高，玻璃熔化和澄清温度会更高，并且粘度上升，难以使玻璃均质化，不适宜于浮法工艺制造。铝硅酸盐玻璃中，SiO2的含量(质量百分含量，以下未做特殊说明，所出现的含量均为质量百分含量)为55％～68％，优选为58％～65％。三氧化二铝(Al2O3)能参与网络起网络生成体作用，以及能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度，也是提高拉伸玻璃弹性模量的必要成分，但是能增加玻璃粘度，如果Al2O3过多，就难以得到料性长的玻璃，使浮法玻璃操作困难。此外，玻璃中的Al3+倾向于形成铝氧四面体网络[AlO4]，这比硅氧四面体[SiO4]网络要大得多，留下较大的空隙作为离子扩散的通道，因此玻璃中高的Al2O3含量能促进的离子交换，有助于离子交换过程在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以氧化物基准的质量百分含量表示，包括如下组分：

【技术特征摘要】
1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以氧化物基准的质量百分含量表示，包括如下组分：其中，所述Na2O和K2O总的质量百分含量≤20％，所述CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量≤12.5％，且MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.62，式中每种组分均代表该组分的质量百分含量。2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，还包括不超过6％的B2O3。3.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，还包括不超过3％的ZrO2。4.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的Tg<625℃，Ts<705℃，且70℃≤Ts-Tg≤100℃。5.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述Na2O和K2O总的质量百分含量为12.0％～17.5％。6.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述CaO、MgO及ZnO总的质量百分含量为6.0％～10.0％，且0.30≤MgO/(MgO+CaO+ZnO)≤0.55。7.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，包括55.0％～60.0％的SiO2、14.5％～18.0％的Al2O3、0％～6.0％的B2O3、10.5％～13.0％的Na2O、2.5％～6.0％的K2O、0.5％～3.5％的MgO、0.75％～5.0％的CaO、0.7％～4.0％的ZnO、0％～3.0％的ZrO2、0.1％～2.0％的CeO2及0.3％～0.4％的SnO2。8.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，包括60.0％～64.0％的SiO2、14.0％～19.0％的Al2O3、3.0％～4.0％的B2O3、10.0％～12.0％的Na2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：平文亮，周翔磊，王明忠，刘红刚，樊颖，
申请(专利权)人：中国南玻集团股份有限公司，清远南玻节能新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44