一种化学强化微晶玻璃及强化方法技术

本发明专利技术公开一种化学强化微晶玻璃，以及获得该化学强化微晶玻璃的离子交换方法，通过对盐浴中低锂离子浓度的管控，解决锂含量高的微晶玻璃在离子交换中迅速污染盐浴、化学强化性能差的问题，来提高微晶玻璃的机械性能，以提高手机盖板抗跌落性能及抗划伤性要求。所述化学强化微晶玻璃其晶相包含硅酸锂、二硅酸锂和/或透锂长石；基于氧化物的摩尔%计，至少含有12mol%及以上的Li

【技术实现步骤摘要】
一种化学强化微晶玻璃及强化方法
本专利技术涉及化学强化微晶玻璃及获得该微晶玻璃的方法，特别涉及适用于电子显示设备的壳体，尤其适宜手机盖板。
技术介绍
目前，可化学强化的碱铝硅酸盐微晶玻璃已成为电子产品的玻璃盖板之关键材料之一。通过对玻璃体系的优化设计以及化学强化，可提高碱铝硅酸盐玻璃的表面硬度、抗折强度、断裂韧性性。但是，提升碱铝硅酸盐玻璃中的铝含量，在改善玻璃的抗划伤与抗跌落性能的同时，提升了玻璃熔融制造的难度，甚至影响其透光性，难以满足实际应用的需求。一般微晶玻璃体系如锂铝硅玻璃体系、镁铝硅体系或氟体系等微晶玻璃体系，但是可进行离子交换，又可形成高透明微晶的一般只有锂铝硅玻璃体系和镁铝硅体系等体系。由于所形成的晶体吸收了玻璃体中的碱金属离子如钠离子、锂离子等，造成强化性能急剧下降，导致机械强度下降。微晶玻璃强化不同于普通玻璃强化，微晶玻璃涉及玻璃相、晶体的钾-钠、钠-锂离子交换；其交换温度亦与玻璃有所区别。微晶玻璃需要合适的离子交换工艺，确保其获得优异的应力分布及其微晶玻璃的本征强化发挥出更强的性能。而现有的锂含量高的微晶玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学强化微晶玻璃，其特征在于，其晶相包含硅酸锂、二硅酸锂和/或透锂长石；基于氧化物的摩尔%计，至少含有12mol%及以上的Li

【技术特征摘要】
1.一种化学强化微晶玻璃，其特征在于，其晶相包含硅酸锂、二硅酸锂和/或透锂长石；基于氧化物的摩尔%计，至少含有12mol%及以上的Li2O；优选13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li2O；所述化学强化微晶玻璃通过化学强化并控制盐浴中锂离子的含量获得，控制锂离子在浴盐中的含量为90ppm以下，优选70ppm以下、60ppm以下或50ppm~70ppm。


2.根据权利要求1所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，其主晶相为二硅酸锂和/或透锂长石；当为两种晶相时，则主晶相占整体晶相的70%以上。


3.根据权利要求1所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃的结晶度为60%上，优选70%、80%或90%以上。


4.根据权利要求1所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，基于氧化物的摩尔%计，含有下列成分：
SiO2：至少为65%；
Al2O3：4%~10%；
晶核剂：2%＜TiO2+ZrO2＜5%；
LiO2：12%~22%；
Na2O：1%~3%。


5.根据权利要求1所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述主晶相为二硅酸锂或透锂长石，主晶相占整体晶相的35%~85%。


6.根据权利要求4所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，还包括P2O5或/和B2O3，基于氧化物的摩尔%计，其总量不超过3%。


7.根据权利要求4或6所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，还包括MgO、ZnO或/和K2O，基于氧化物的摩尔%计，其总量不超过5%。


8.根据权利要求7所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，基于氧化物的摩尔%计，其组分为：
SiO2：65.5%~75%；
Al2O3：4%~8%；
晶核剂：2%＜TiO2+ZrO2＜4%；
LiO2：18%~22%；
Na2O：1%~3%；
P2O5：1%~4%；
B2O3：0~3%；
MgO：0~5.5%；
ZnO：0~3%；
K2O：0~3%。


9.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃包含压缩应力层，其具有所述化学强化微晶玻璃厚度的12%~17%的层深度DOL-0。


10.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃表面压缩应力为400MPa以下，优选300MPa以下。


11.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃包含晶粒，平均晶粒小于120nm、优选20nm~60nm。


12.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃具有680kgf/mm2或更大的维氏硬度，90GPa或更大的杨氏模量。


13.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃的张应力线密度CT-LD大于20000MPa/mm。


14.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃的张应力线密度CT-LD最大值范围为29000MPa/mm~45000MPa/mm。


15.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃单杆静压能力为200N~1000N。


16.根据权利要求1~8任一所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃的玻璃的厚度为0.4mm~2.1mm；优选0.5~1.1mm。


17.一种化学强化微晶玻璃的强化方法，其特征在于，将微晶玻璃在盐浴中进行化学离子交换形成如权利要求1~16任一所述的化学强化微晶玻璃；所述微晶玻璃基于氧化物的摩尔%计，其组成至少含有12mol%以上的Li2O，优选13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li2O；所述化学强化微晶玻璃通过化学强化并控制盐浴中锂离子的含量获得，控制锂离子在浴盐中的含量为90ppm以下，优选70ppm以下，优选50ppm~70ppm。


18.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃文城，谈宝权，吕路，胡伟，
申请(专利权)人：重庆鑫景特种玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50