一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺制造技术

一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺，属于微晶玻璃的技术领域，包括以下步骤：A、原料准备：按重量份数计，准备石英砂45‑75份、氧化铝10‑25份、碳酸钠14.5‑39.6份、硝酸钾2.3‑9.2份、碳酸锂0‑12.5份、氧化镁0‑20份、氧化钛0‑8份、氧化锆0‑20份、氧化锌0‑10份、磷酸二氢铵0‑9份、氧化锑0‑3份、氧化铕0‑3份、氧化铁0‑5份，混合，得到配合料；B、玻璃熔制；C、浮法成形；D、玻璃退火、核化、晶化，经化学增强后得到应用于5G通信移动终端的微晶玻璃。本发明专利技术制备工艺制备的微晶玻璃具有优异的光学性能和力学性能，表面平整度优异、且无波筋和条纹等缺陷，可用于电子终端显示保护屏和后盖保护壳。

A glass-ceramics float preparation process for 5G mobile terminal

A floatation process for preparing glass-ceramics used in 5G communication mobile terminal belongs to the technical field of glass-ceramics, which includes the following steps: A. preparation of raw materials: preparation of 45 75 quartz sand, 10 25 alumina, 14.5 39.6 sodium carbonate, 2.3 9.2 potassium nitrate, 0 12.5 lithium carbonate, oxidation by weight fraction Magnesium 0_20, titanium oxide 0_8, zirconia 0_20, zinc oxide 0_10, ammonium dihydrogen phosphate 0_9, antimony oxide 0_3, europium oxide 0_3, iron oxide 0_5 were mixed to obtain batches; B, glass melting; C, float forming; D, glass annealing, nucleation and crystallization, which were chemically strengthened and then applied to 5 batches. The glass-ceramics of G communication mobile terminal. The glass-ceramics prepared by the preparation process of the invention has excellent optical properties and mechanical properties, excellent surface smoothness, and no defects such as ribs and stripes, and can be used for electronic terminal display protective screen and back cover protective shell.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺
本专利技术属于微晶玻璃的
，涉及应用于5G通信移动终端或者其他对抗磁性、透光率、强度等方面有要求的玻璃应用场合，具体涉及一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺，本专利技术制备工艺制备的微晶玻璃具有优异的光学性能和力学性能，可见光透过率可达91％，表面应力达850Mpa，应力深度可达25μm以上，甚至达60μm以上，硬度达7GPa以上，四点弯曲强度达550MPa，表面粗糙度0.5nm(Ra)，气泡含量小于0.05个气泡/cm3，且无波筋和条纹等缺陷。可用于电子终端显示保护屏和后盖保护壳。
技术介绍
在通信移动终端便携式电子设备上，几乎都使用具有高强度、耐划伤的高透玻璃作为防护。但为了使这些通信移动终端设备能够在更加恶劣的环境下耐用，特别对于防护的前后盖材质更是需求要求具有更高强度的材料。以往，化学强化玻璃作为用于通信移动终端的材料，但是依然存在使用上的不足，由于对从玻璃表面垂直进入的裂纹造成强化玻璃依然非常脆弱，因此当通信移动终端便携式电子设备掉落时时常造成破损的事故，影响用户使用。蓝宝石材料和微晶锆材料在一段时间也引起通信移动终端厂商的关注，但蓝宝石和微晶锆在制造方面相对玻璃相比生产率低，成本高，且可加工性也较差，造成了使用局限性。微晶玻璃作为玻璃材料的一种，可以通过组成设计和受控结晶，得到具有比非晶玻璃更高的机械力学性能，而目前市场几乎没有使用微晶玻璃作为通信移动终端上的防护玻璃。微晶玻璃的生产方法主要有浇铸法、烧结法、压延法以及浮法，浮法生产工艺与其他三种方法相比具有产量大、自动化程度高的优势，是一种高效的成形方式。目前的浮法工艺广泛应用于钠钙硅玻璃的生产，仅有一家微晶玻璃生产商使用浮法工艺。原因是使用现有的钠钙硅玻璃浮法生产工艺生产微晶玻璃时，玻璃液在料道部分发生析晶，堵塞料道导致后续生产无法进行。专利文献CN104743884A专利技术一种微晶玻璃及其浮法生产工艺，通过调整熔窑、料道、锡槽、退火窑的温度采用浮法制备了一种CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃。但其所述摊平温度在1300-1250℃，众所周知，料道温度高于锡槽的摊平温度，因此，其料道温度至少达1300℃以上。这会造成料道严重侵蚀以及加热元件的损害，导致寿命缩短。此外，高温摊平还存在成形工艺上的问题，玻璃的粘度非常低导致拉边机不起作用，在生产时容易造成满板事故，工艺上不好控制，另外会限制成形厚度。目前浮法微晶玻璃厚度限制在了3mm以上，使得目前浮法微晶玻璃只能用于装饰板材而不能用于5G通讯移动终端。
技术实现思路
本专利技术的在于公开一种可用于5G通信移动终端的微晶玻璃的浮法制备工艺，主要目的是可以利用浮法工艺制备出可用于5G通信移动终端的微晶玻璃。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺，包括以下步骤：A、原料准备：按重量份数计，准备石英砂45-75份、氧化铝10-25份、碳酸钠14.5-39.6份、硝酸钾2.3-9.2份、碳酸锂0-12.5份、氧化镁0-20份、氧化钛0-8份、氧化锆0-20份、氧化锌0-10份、磷酸二氢铵0-9份、氧化锑0-3份、氧化铕0-3份、氧化铁0-5份，混合，得到配合料；B、玻璃熔制：将上述配合料投入熔窑中，于1550-1500℃进行熔化，澄清、搅拌均化后得到玻璃液；C、浮法成形：将上述玻璃液降温冷却至1250-1200℃流入锡槽内进行成形，在1193-1127℃进行摊平、抛光，在1016-902℃下拉薄；D、玻璃退火、核化、晶化：将拉薄后的玻璃带冷却至700-600℃进行退火，在950-600℃在线核化晶化3-10小时，经化学增强后得到应用于5G通信移动终端的微晶玻璃。控制微晶玻璃组成中的(MgO+ZnO)/Al2O3的质量比为0.3-0.88。步骤A中，还包括氧化钇0-3份、氧化铈0-3份、氧化铷0-3份、氧化镓0-5份、氧化锰0-2份、氧化镍0-3份。本专利技术的有益效果是：通过本专利技术方案，采用浮法工艺制备的微晶玻璃厚度0.15-1mm，可经化学强化后其具有优异的光学性能和力学性能，1mm可见光透过率可达91％以上，表面应力达800Mpa以上，应力深度可达25μm以上，甚至达60μm以上，维氏硬度达7GPa以上，四点弯曲强度达550MPa，表面粗糙度不大于0.5nm(Ra)，气泡含量小于0.05个气泡/cm3，且无波筋和条纹等缺陷。可用于电子终端显示保护屏和后盖保护壳。满足用于5G通信移动终端的微晶玻璃的浮法制备工艺的基础玻璃(未经核化晶化、化学增强的玻璃)具有良好的粘度温度曲线，抗失透性强，在生产过程中，所述的微晶基础玻璃满足成形温度进入锡槽里，高温玻璃液依靠自身重力和表面张力的平衡可以得到自由抛光的表面，在外力作用下拉薄，玻璃在退火后进入微晶化热处理炉并严格控制核化温度和时间、晶化温度和时间，最终得到高表面平整、力学性能优良的微晶玻璃，得到的微晶玻璃特别适合化学强化，能明显的提高微晶玻璃的力学性能。本专利技术控制熔制温度1550-1500℃，料道温度1250-1200℃，玻璃液不会在通过料道中产生析晶和料道阻塞。控制摊平、抛光温度1193-1127℃，拉薄温度1016-852℃，不仅能耗低、节能环保，对耐火材料、设备的侵蚀小，使窑龄增长，重要的是本专利技术所述微晶玻璃析晶温度低，因此料道温度低，导致进入锡槽的温度符合温度-粘度曲线上成形粘度的要求，可以通过拉边机的配置实现0.15-1mm超薄微晶玻璃的制备。本专利技术为适合浮法工艺及得到符合性能要求的高强微晶，同时为满足后续的化学强化工艺，通过长期的研究完成一种基础玻璃的粘度较低且基础玻璃在浮法生产过程上不易结晶影响生产的玻璃成分，玻璃组成中的(MgO+ZnO)/Al2O3的质量比数需控制在0.3-0.88之间；玻璃组成中为适于化学强化设计了含量较高的Na2O和适量的Li2O。本专利技术各原料的复配如下：石英砂如果其含量低于45份，则所制备的玻璃容易分相，且化学稳定性差。另一方面，如果SiO2含量过高，超过75份，则会导致熔化温度过高，熔化困难，进而对后期浮法、压延、格法、下拉等成形工艺产生影响。氧化铝是非常重要的网络形成体，但其配位结构同玻璃网络中游离氧浓度密切相关。当与氧化镁、氧化锌、氧化铕共同引入的情况下，氧化铝可以促进预期晶相的析出，提高微晶玻璃力学性能和磁学性能。氧化铝含量在10份以上，可提高微晶玻璃的强度和化学稳定性。但氧化铝含量太高，会导致熔化温度过高，熔化困难，进而对后期浮法、压延、格法、下拉等成形工艺产生影响，因此其引入量需要控制在25份以下。碳酸钠的加入可降低玻璃网络结构聚合度，降低玻璃熔化温度，改善玻璃熔化性能。在与氧化钛共同加入时，可有效调控Ti离子的配位情况。在玻璃原料中同时加入碳酸锂时，在微晶玻璃的化学增强工艺中，同熔盐中钾离子进行交换，可以获得合适的表层压应力值和扩散深度。因此，其加入量需控制14.5份以上。但是过多的碳酸钠会导致玻璃化学稳定性变差，且在析晶过程中影响预期主晶相的形成，故此需控制其加入量为39.6以下。硝酸钾的加入可以降低玻璃熔化温度，改善熔化质量，改善玻璃光学性能。此外，在碳酸锂和碳酸钠共同加入的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、原料准备：按重量份数计，准备石英砂45‑75份、氧化铝10‑25份、碳酸钠14.5‑39.6份、硝酸钾2.3‑9.2份、碳酸锂0‑12.5份、氧化镁0‑20份、氧化钛0‑8份、氧化锆0‑20份、氧化锌0‑10份、磷酸二氢铵0‑9份、氧化锑0‑3份、氧化铕0‑3份、氧化铁0‑5份，混合，得到配合料；B、玻璃熔制：将上述配合料投入熔窑中，于1550‑1500℃进行熔化，澄清、搅拌均化后得到玻璃液；C、浮法成形：将上述玻璃液降温冷却至1250‑1200℃流入锡槽内进行成形，在1193‑1127℃进行摊平、抛光，在1016‑902℃下拉薄；D、玻璃退火、核化、晶化：将拉薄后的玻璃带冷却至700‑600℃进行退火，在950‑600℃在线核化晶化3‑10小时，经化学增强后得到应用于5G通信移动终端的微晶玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种应用于5G通信移动终端的微晶玻璃浮法制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、原料准备：按重量份数计，准备石英砂45-75份、氧化铝10-25份、碳酸钠14.5-39.6份、硝酸钾2.3-9.2份、碳酸锂0-12.5份、氧化镁0-20份、氧化钛0-8份、氧化锆0-20份、氧化锌0-10份、磷酸二氢铵0-9份、氧化锑0-3份、氧化铕0-3份、氧化铁0-5份，混合，得到配合料；B、玻璃熔制：将上述配合料投入熔窑中，于1550-1500℃进行熔化，澄清、搅拌均化后得到玻璃液；C、浮法成形：将上述玻璃液降温冷却至1250-1200℃流入锡槽内进行成形，在1193-1127...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟宏，袁坚，田培静，杜晓欧，彭志钢，史连莹，张茂森，刘皓，
申请(专利权)人：河北省沙河玻璃技术研究院，
类型：发明
国别省市：河北,13