微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法。所述微晶玻璃的主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，微晶玻璃0.55mm厚度的雾度为0.6％以下，其组成按重量百分比表示，含有：SiO

Glass ceramics, glass-ceramic products and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
本专利技术涉及一种微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法，本专利技术特别是涉及一种具有优异机械性能适用于电子设备或显示设备的微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法。
技术介绍
微晶玻璃是一种通过对玻璃进行热处理而在玻璃内部析出结晶的材料。微晶玻璃通过在内部分散的结晶，能够具备在玻璃中无法得到的物性值。例如，对于杨氏模量、断裂韧性等机械强度，对酸性或碱性药液的蚀刻特性，热膨胀系数等热性能，玻璃化转变温度的上升以及消失等。微晶玻璃具有更高的机械性能，并且由于在玻璃中形成微晶，其抗弯、耐磨性能等相对于一般的玻璃都有明显的优势。基于以上优点，目前有将微晶玻璃或其处理后的玻璃制品应用于抗摔、抗压、耐划要求高的显示设备或电子设备中。但目前市面上存在的微晶玻璃存在着不易化学钢化，或者化学钢化后机械性能难以达到应用于盖板材料的要求。因此开发一款具有适用于抗摔、抗压、耐划要求高的显示设备或电子设备的微晶玻璃及微晶玻璃制品，成了科技人员所追求的目标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有优异的机械性能的微晶玻璃制品。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：(1)微晶玻璃制品，其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，所述微晶玻璃制品四点弯曲强度为600MPa以上，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％；Na2O：0～5％。(2)微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％；Na2O：0～5％。(3)微晶玻璃制品，含有SiO2、Al2O3和Li2O作为必要组分，所述微晶玻璃制品四点弯曲强度为600MPa以上。(4)微晶玻璃制品，其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，结晶度为50％以上，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％。(5)微晶玻璃制品，0.55mm厚550nm波长的光透射率为80％以上，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％。(6)根据(3)～(5)任一所述的微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％；Na2O：0～5％。(7)根据(1)～(6)任一所述的微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：SrO：0～5％；和/或BaO：0～5％；和/或TiO2：0～5％；和/或Y2O3：0～5％；和/或B2O3：0～3％；和/或澄清剂：0～2％。(8)微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示由SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％；SrO：0～5％；BaO：0～5％；TiO2：0～5％；Y2O3：0～5％；Na2O：0～5％；B2O3：0～3％；澄清剂：0～2％组成。(9)根据(1)～(8)任一所述的微晶玻璃制品，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为6～15；2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为5～20；3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～80；4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为40～90；5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.6～1.2；6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.3～4.0。(10)根据(1)～(9)任一所述的微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～80％；和/或Al2O3：4～12％；和/或Li2O：7～15％；和/或ZrO2：0.5～6％；和/或P2O5：0.5～5％；和/或K2O：0～5％；和/或MgO：0～5％；和/或ZnO：0～5％；和/或SrO：0～1％；和/或BaO：0～1％；和/或TiO2：0～1％；和/或Y2O3：0～1％；和/或Na2O：0～3％；和/或B2O3：0.1～2％；和/或澄清剂：0～1％。(11)根据(1)～(10)任一所述的微晶玻璃制品，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～13；2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为6～14；3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～70；4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为45～85；5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.7～1.1；6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.5～3.5。(12)根据(1)～(11)任一所述的微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～76％；和/或Al2O3：4～10％；和/或Li2O：8～12.5％；和/或ZrO2：1～5％；和/或P2O5：1～2％；和/或K2O：0～3％；和/或MgO：0.3～2％；和/或ZnO：0～3％；和/或Na2O：0～1％；和/或Sb2O3：0～1％；和/或SnO2：0～1％；和/或SnO：0～1％。(13)根据(1)～(12)任一所述的微晶玻璃制品，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～12.5；2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8～14；3)(SiO2+Li2O)/P2O5为42～60；4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为46～80；5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.8～1.0；6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.8～3.3。(14)根据(1)～(13)任一所述的微晶玻璃制品，其组成按重量百分比表示，含有：Li2O：8～小于10％；和/或不含有SrO；和/或不含有BaO；和/或不含有TiO2；和/或不含有Y2O3；和/或不含有GeO2；和/或不含有CaO；和/或不含有Cs2O；和/或不含有PbO；和/或不含有B2O3；和/或不含有As2O3；和/或不含有La2O3；和/或不含有Tb2O3。(15)根据(1)～(14)任一所述的微晶玻璃制品，各组分含量满足以下4种情形中的一种或一种以上：1)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8.5～14；2)(SiO2+Li2O)/P2O5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微晶玻璃制品，其特征在于，其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，所述微晶玻璃制品四点弯曲强度为600MPa以上，其组成按重量百分比表示，含有：SiO

【技术特征摘要】
1.微晶玻璃制品，其特征在于，其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，所述微晶玻璃制品四点弯曲强度为600MPa以上，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％；Na2O：0～5％。


2.如权利要求1所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其组成按重量百分比表示，还含有：SrO：0～5％；和/或BaO：0～5％；和/或TiO2：0～5％；和/或Y2O3：0～5％；和/或B2O3：0～3％；和/或澄清剂：0～2％。


3.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为6～15；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为5～20；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～80；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为40～90；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.6～1.2；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.3～4.0。


4.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～80％；和/或Al2O3：4～12％；和/或Li2O：7～15％；和/或ZrO2：0.5～6％；和/或P2O5：0.5～5％；和/或K2O：0～5％；和/或MgO：0～5％；和/或ZnO：0～5％；和/或SrO：0～1％；和/或BaO：0～1％；和/或TiO2：0～1％；和/或Y2O3：0～1％；和/或Na2O：0～3％；和/或B2O3：0.1～2％；和/或澄清剂：0～1％。


5.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～13；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为6～14；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～70；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为45～85；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.7～1.1；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.5～3.5。


6.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～76％；和/或Al2O3：4～10％；和/或Li2O：8～12.5％；和/或ZrO2：1～5％；和/或P2O5：1～2％；和/或K2O：0～3％；和/或MgO：0.3～2％；和/或ZnO：0～3％；和/或Na2O：0～1％；和/或Sb2O3：0～1％；和/或SnO2：0～1％；和/或SnO：0～1％。


7.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～12.5；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8～14；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为42～60；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为46～80；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.8～1.0；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.8～3.3。


8.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：Li2O：8～小于10％；和/或不含有SrO；和/或不含有BaO；和/或不含有TiO2；和/或不含有Y2O3；和/或不含有GeO2；和/或不含有CaO；和/或不含有Cs2O；和/或不含有PbO；和/或不含有B2O3；和/或不含有As2O3；和/或不含有La2O3；和/或不含有Tb2O3。


9.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，各组分含量满足以下4种情形中的一种或一种以上：
1)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8.5～14；
2)(SiO2+Li2O)/P2O5为45～60；
3)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为48～80；
4)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8.5～12。


10.如权利要求1～9任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其主要晶相含有二硅酸锂和石英晶相和/或透锂长石。


11.如权利要求1～10任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，结晶度为50％以上，优选为65％以上，更优选为70％以上，进一步优选为75％以上。


12.如权利要求1～11任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，表面应力为200MPa以上，优选为250MPa以上，更优选为300MPa以上；和/或离子交换层深度为30μm以上，优选为50μm以上，更优选60μm以上，进一步优选为80μm以上。


13.如权利要求1～11任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，落球试验高度为700mm以上，优选为800mm以上，更优选为1000mm以上，进一步优选为1200mm以上；和/或断裂韧性为1MPa·m1/2以上，优选为1.3MPa·m1/2以上，更优选为1.5MPa·m1/2以上；和/或四点弯曲强度为650MPa以上，更优选为700MPa以上。


14.如权利要求1～11任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，0.55mm厚度的雾度为0.6％以下，优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下；和/或晶粒尺寸为100nm以下，优选为80nm以下，更优选为60nm以下，进一步优选50nm以下；和/或折射率温度系数为-0.5×10-6/℃以下，优选-0.8×10-6/℃以下，更优选-1.1×10-6/℃以下。


15.如权利要求1～11任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，1mm厚400～800nm波长的平均光透射率为80％以上，优选为85％以上，更优选为88％以上；和/或0.55mm厚550nm波长的光透射率为80％以上，优选为85％以上，更优选为88％以上，进一步优选为91％以上。


16.如权利要求1～15任一权利要求所述的微晶玻璃制品，其特征在于，还含有着色剂，可使微晶玻璃制品呈现不同颜色。


17.如权利要求16所述的微晶玻璃制品，其特征在于，其着色剂按重量百分比表示，含有：NiO：0～4％；和/或Ni2O3：0～4％；和/或CoO：0～2％；和/或Co2O3：0～2％；和/或Fe2O3：0～7％；和/或MnO2：0～4％；和/或Er2O3：0～8％；和/或Nd2O3：0～8％；和/或Cu2O：0～4％；和/或Pr2O3：0～8％；和/或CeO2：0～4％。


18.微晶玻璃，其特征在于，其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相，所述微晶玻璃0.55mm厚度的雾度为0.6％以下，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：65～85％；Al2O3：1～15％；Li2O：5～15％；ZrO2：0.1～10％；P2O5：0.1～10％；K2O：0～10％；MgO：0～10％；ZnO：0～10％。


19.如权利要求18所述的微晶玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，还含有：SrO：0～5％；和/或BaO：0～5％；和/或TiO2：0～5％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Na2O：0～3％；和/或B2O3：0～3％；和/或澄清剂：0～2％。


20.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为6～15；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为5～20；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～80；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为40～90；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.6～1.2；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.3～4.0。


21.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～80％；和/或Al2O3：4～12％；和/或Li2O：7～15％；和/或ZrO2：0.5～6％；和/或P2O5：0.5～5％；和/或K2O：0～5％；和/或MgO：0～5％；和/或ZnO：0～5％；和/或SrO：0～1％；和/或BaO：0～1％；和/或TiO2：0～1％；和/或Y2O3：0～1％；和/或Na2O：0～1％；和/或B2O3：0.1～2％；和/或澄清剂：0～1％。


22.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～13；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为6～14；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为40～70；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为45～85；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.7～1.1；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.5～3.5。


23.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：SiO2：70～76％；和/或Al2O3：4～10％；和/或Li2O：8～12.5％；和/或ZrO2：1～5％；和/或P2O5：1～2％；和/或K2O：0～3％；和/或MgO：0.3～2％；和/或ZnO：0～3％；和/或Sb2O3：0～1％；和/或SnO2：0～1％；和/或SnO：0～1％。


24.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上：
1)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8～12.5；
2)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8～14；
3)(SiO2+Li2O)/P2O5为42～60；
4)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为46～80；
5)(K2O+MgO)/ZrO2为0.8～1.0；
6)Li2O/(K2O+ZrO2)为2.8～3.3。


25.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，含有：Li2O：9～小于10％；不含有SrO；和/或不含有BaO；和/或不含有TiO2；和/或不含有Y2O3；和/或不含有GeO2；和/或不含有CaO；和/或不含有Cs2O；和/或不含有PbO；和/或不含有As2O3；和/或不含有La2O3；和/或不含有Tb2O3；和/或不含有Na2O；和/或不含有B2O3。


26.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃，各组分含量满足以下4种情形中的一种或一种以上：
1)(Al2O3+Li2O)/P2O5为8.5～14；
2)(SiO2+Li2O)/P2O5为45～60；
3)(SiO2+Al2O3+Li2O+ZrO2)/P2O5为48～80；
4)(SiO2+Li2O)/Al2O3为8.5～12。


27.如权利要求18～26任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，其主要晶相含有二硅酸锂和石英晶相和/或透锂长石。


28.如权利要求18～27任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，结晶度为50％以上，优选为65％以上，更优选为70％以上，进一步优选为75％以上。


29.如权利要求18～28任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，0.55mm厚度的雾度为0.5％以下，优选为0.4％以下；和/或晶粒尺寸为100nm以下，优选为80nm以下，更优选为60nm以下，进一步优选50nm以下。


30.如权利要求18～28任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的折射率温度系数为-0.5×10-6/℃以下，优选-0.8×10-6/℃以下，更优选-1.1×10-6/℃以下。


31.如权利要求18～28任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，1mm厚400～800nm波长的平均光透射率为80％以上，优选为85％以上，更优选为88％以上；和/或0.55mm厚550nm波长的光透射率为80％以上，优选为85％以上，更优选为88％以上，进一步优选为91％以上。


32.如权利要求18～31任一权利要求所述的微晶玻璃，其特征在于，还含有着色剂，可使微晶玻璃呈现不同颜色。


33.如权利要求32所述的微晶玻璃，其特征在于，其着色剂按重量百分比表示，含有：NiO：0～4％；和/或Ni2O3：0～4％；和/或CoO：0～2％；和/或Co2O3：0～2％；和/或Fe2O3：0～7％；和/或MnO2：0～4％；和/或Er2O3：0～8％；和/或Nd2O3：0～8％；和/或Cu2O：0～4％；和/或Pr2O3：0～8％；和/或CeO2：0～4％。


34.玻璃组合物，其特征在于，热膨胀系数(α20℃-120℃)为45×10-7/K～70×10-7/K...

【专利技术属性】
技术研发人员：于天来，原保平，刘振禹，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51