结晶化玻璃基板制造技术

本发明专利技术可获得一种坚硬且难以破裂，即使被破坏也难以粉碎的结晶化玻璃基板。所述晶化玻璃基板，以结晶化玻璃作为母材，并且在表面具有压缩应力层，其中，所述结晶化玻璃，以氧化物换算的重量％计，含有：40.0％～70.0％的SiO

Crystallized glass substrate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结晶化玻璃基板
本专利技术涉及一种在表面具有压缩应力层的结晶化玻璃基板。
技术介绍
智能型手机、平板型计算机等便携式电子设备，会使用覆盖玻璃来保护显示器。此外，在汽车用光学设备上，也会使用保护物来保护透镜。再者，近年，还有运用在作为电子设备外装的框架上等需求。然后，为了使这些设备能承受更苛刻的使用环境，对于具有更高硬度的材料的需求增强。以往，作为用于保护部件用途等的材料，使用化学强化玻璃。然而，以往的化学强化玻璃，非常容易产生垂直于玻璃表面的龟裂，因此，便携式设备掉落时，常会发生破损事故，而成为问题。此外，破损时，若玻璃粉碎而碎片飞散，会有使人受伤的担忧，实为危险。故有破坏时能够碎裂成大块碎片的需求。专利文献1中，公开一种信息记录介质用结晶化玻璃基板。该结晶化玻璃基板，在施予化学强化的情况下，无法获得充分的压缩应力值。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-114200号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术鉴于上述技术问题点而完成。本专利技术的目的在于，获得一种坚硬且难以破裂，即使破坏也难以粉碎的结晶化玻璃基板。为了解决上述技术问题，本专利技术人等专注累积试验研究的结果，结果发现通过使用混合酸进行化学强化，能够提高压缩应力层的表面压缩应力并且降低中心压缩应力，可获得一种耐冲击性高，且即使因冲击而破坏也难以变成碎片微尘(爆炸破坏)的结晶化玻璃基板，而完成本专利技术。具体而言，本专利技术提供下述之物。(方式1)一种结晶化玻璃基板，其以结晶化玻璃作为母材并在表面具有压缩应力层，其中，所述结晶化玻璃，以氧化物换算的重量％计，含有：40.0％～70.0％的SiO2成分、11.0％～25.0％的Al2O3成分、5.0％～19.0％的Na2O成分、0％～9.0％的K2O成分、1.0％～18.0％的从MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分、0％～3.0％的CaO成分、以及0.5％～12.0％的TiO2成分，并且从SiO2成分、Al2O3成分、Na2O成分、MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分，与TiO2成分的合计含量为90％以上；所述压缩应力层的应力深度为40μm以上；所述压缩应力层的表面压缩应力为750MPa以上；通过曲线分析求得的所述压缩应力层的中心压缩应力，为65MPa以下。(方式2)如方式1所述的结晶化玻璃基板，其中，所述表面压缩应力为900MPa以上。(方式3)如方式1或2所述的结晶化玻璃基板，其中，所述结晶化玻璃基板的厚度为0.05～2.0mm。(方式4)如方式1～3中任一项的结晶化玻璃基板，其中，所述结晶化玻璃母材，以氧化物换算的重量％计，含有：45.0％～65.0％的SiO2成分、13.0％～23.0％的Al2O3成分、8.0％～16.0％的Na2O成分、0％～7.0％的K2O成分、2.0％～15.0％的从MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分、0％～2.0％的CaO成分、以及1.0％～10.0％的TiO2成分，并且从SiO2成分、Al2O3成分、Na2O成分、MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分，与TiO2成分的合计含量为90％以上。专利技术的效果根据本专利技术，能够获得一种坚硬且难以破裂，即使破坏也难以粉碎的结晶化玻璃基板。本专利技术的结晶化玻璃基板，能够作为光学透镜的材料来使用。此外，也可活用玻璃系材料特有的外观，将其使用在便携式电子设备的外框部件或其他的装饰用途上。具体实施方式以下，针对本专利技术的结晶化玻璃基板的实施方式及实施例进行详细的说明，但本专利技术并不限于下述的实施方式及实施例，在本专利技术目的之范围内可进行适当的变更来加以实施。[结晶化玻璃基板]本专利技术的结晶化玻璃基板，将具有规定组成成分的结晶化玻璃作为母材(也称为结晶化玻璃母材)，并且在表面具有压缩应力层。压缩应力层，能够通过将结晶化玻璃母材进行离子交换处理来形成，并对结晶化玻璃母材加以强化。压缩应力层的应力深度，在40μm以上，例如是50μm以上，也可以是60μm以上。其上限，例如可以是300μm以下，200μm以下，或者是100μm以下。通过使得压缩应力层具有这样的厚度，从而即使在结晶化玻璃基板上产生较深的裂痕，也能够抑制裂痕延伸或是基板破裂。压缩应力层的表面压缩应力，为750MPa以上，优选为900MPa以上，更优选950MPa以上。其上限，例如可以为1300MPa以下，1200MPa以下，或者是1100MPa以下。通过具有这样的压缩应力值，能够抑制裂痕的延伸并提高机械性强度。压缩应力层的中心压缩应力，为65MPa以下，优选为60MPa以下，更优选55MPa以下。其下限，例如可以是30MPa以上，35MPa以上，或者是40MPa以上。可通过曲线分析(CurveAnalysis)求出中心压缩应力值。如果表面压缩应力较大，或者应力深度越大，那么中心压缩应力的值越高。表面压缩应力、应力深度越大，则表面硬度及维氏硬度会有增大的倾向，中心压缩应力也会上升。若中心压缩应力变得过高，则施加在材料内部的应力会变大。基板破坏时，中心压缩应力越大，破坏结果是基板越细地粉碎(细碎地破坏、飞散)。为了抑制破坏时的破裂，中心压缩应力越小越好，但是如果表面压缩应力、应力深度不大的话，那么硬度无法提升。本专利技术中，化学强化是通过浸渍在钾盐与钠盐的混合盐或复合盐的熔融盐中，来提高表面压缩应力，并降低中心压缩应力。进而，接着，通过浸渍在钾盐的单一盐的熔融盐中，能够维持较低的中心压缩应力，并且与中心压缩应力相比相对地进一步提高表面压缩应力。其结果是，可使得本专利技术的结晶化玻璃基板，坚硬且难以破裂，并且即使破裂也能抑制爆炸破坏。结晶化玻璃基板的厚度，没有特别限定，通常为0.05～2.0mm。压缩应力层的应力深度，优选为结晶化玻璃基板的厚度的5％以上，更优选为厚度的8～20％。结晶化玻璃母材，是具有结晶相与玻璃相的材料，与非晶质固体有所区别。通常而言，判断结晶化玻璃的结晶相，是使用X光衍射分析的X光衍射图谱中所显现的峰的角度，并可依所需使用TEMEDX。结晶化玻璃，例如，作为结晶相，可含有从MgAl2O4、MgTi2O5、Mg2TiO4、Mg2SiO4、MgAl2Si2O8及Mg2Al4Si5O18中选择的1种以上。结晶化玻璃的平均晶粒直径，例如为4～15nm，也可以为5～13nm或6～10nm。若平均晶粒直径较小，则能够容易地将研磨后的表面粗度Ra顺利地加工为数左右。此外，透射率会变高。构成结晶化玻璃的各成分的组成范围如下所述。本说明书中，各成分的含量在未特别否定时，均是以氧化物换算的重量％来表示。在此，“氧化物换算”是指，在假设结晶化玻璃构成成分全部分解并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结晶化玻璃基板，以结晶化玻璃作为母材，并且在表面具有压缩应力层，其中，/n所述结晶化玻璃，以氧化物换算的重量％计，含有：/n40.0％～70.0％的SiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170626 JP 2017-123974;20180126 JP 2018-0110211.一种结晶化玻璃基板，以结晶化玻璃作为母材，并且在表面具有压缩应力层，其中，
所述结晶化玻璃，以氧化物换算的重量％计，含有：
40.0％～70.0％的SiO2成分、
11.0％～25.0％的Al2O3成分、
5.0％～19.0％的Na2O成分、
0％～9.0％的K2O成分、
1.0％～18.0％的从MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分、
0％～3.0％的CaO成分、以及
0.5％～12.0％的TiO2成分，
并且从SiO2成分、Al2O3成分、Na2O成分、MgO成分及ZnO成分中选择的1种以上的成分，与TiO2成分的合计含量为90％以上；
所述压缩应力层的应力深度为40μm以上；
所述压缩应力层的表面压缩应力为750MPa以上；

【专利技术属性】
技术研发人员：八木俊刚，山下丰，后藤直雪，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：日本;JP