微晶玻璃、化学强化微晶玻璃、其制备方法及电子设备技术

本申请提供一种微晶玻璃和该微晶玻璃的制备方法，由该微晶玻璃进行离子交换得到的化学强化微晶玻璃和该化学强化微晶玻璃的制备方法。此外，本申请还提供包含该化学强化微晶玻璃的电子设备。微晶玻璃含有Na4Al4(SiO4)4晶体，所述Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径小于或等于80nm，该微晶玻璃的平均可见光透过率达到90％以上。该微晶玻璃的维氏硬度均更高，断裂韧性等机械性能较好。并且，该微晶玻璃可以进行化学强化，从而得到机械性能更佳的化学强化微晶玻璃。玻璃。玻璃。

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃、化学强化微晶玻璃、其制备方法及电子设备


[0001]本申请涉及电子产品的玻璃物料制品附件
，特别涉及微晶玻璃、化学强化微晶玻璃、其制备方法及电子设备。

技术介绍

[0002]随着电子信息产业的迅速发展，手机、手环、平板电脑等电子产品日益成为日常生活的必需品。这些电子产品都具有包括了玻璃盖板的显示屏。传统玻璃脆性较大，并且表面容易产生微裂纹，使其实际的机械强度比理论的机械强度低2-3个数量级。即，玻璃的平均硬度、抗折强度、断裂韧性等性能均较低。因此，采用传统玻璃作为玻璃盖板的显示屏的抗划伤性能与抗跌落性能较差。
[0003]通过对传统玻璃进行热处理等手段，使得玻璃内均匀地析出大量微小晶体，形成致密的晶体相和玻璃相的多相复合体，从而得到微晶玻璃。借助晶体相材料本身的机械性能，可以提升玻璃的平均硬度、抗折强度、断裂韧性等机械性能，从而调整玻璃的抗划伤和抗跌落等性能。
[0004]由于微晶玻璃内的晶体相会对光产生光散射作用，一般微晶玻璃的平均可见光透过率较差，甚至是完全不透光，而电子设备采用的玻璃盖板要求平均可见光透过率必须在90％以上。因此，如何提升微晶玻璃的平均可见光透过率，这是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于上述技术问题，本专利技术的专利技术目的在于提供微晶玻璃、化学强化微晶玻璃、其制备方法及电子设备。
[0006]第一方面，本申请提供一种微晶玻璃，微晶玻璃为含有Na4Al4(SiO4)4晶体的钠铝硅酸盐玻璃，Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径小于等于80nm。
[0007]采用本实现方式，首先，微晶玻璃含有粒径小于等于80nm的Na4Al4(SiO4)4晶体，这使得该微晶玻璃在在可见光波段的透过率较好。其次，与常规的钠铝硅酸盐玻璃相比所述微晶玻璃含有Na4Al4(SiO4)4晶体，借助Na4Al4(SiO4)4晶体本身的机械性能，相应的微晶玻璃的机械性能有所提升。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述微晶玻璃的原料包括：SiO
2 50％～65％、Al2O
3 10％～20％、Na2O 10％～25％、SnO
2 0.1％～1％、ZrO
2 0.5％～4％和Li2O 0.5％～5％。
[0009]采用本实现方式，通过控制微晶玻璃中各个原料之间的相互关系，尤其是Al2O3、Na2O、SiO2之间的相互关系，有利于微晶玻璃的可见光透过率和机械性能的进一步提升。
[0010]结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，以氧化物基准的摩尔百分比表示所述微晶玻璃的原料包括：SiO
2 52％～63％、Al2O
3 10％～16％、Na2O 12％～20％、SnO
2 0.1％～0.5％、ZrO
2 1％～4％和Li2O 1％～5％。
[0011]采用本实现方式，通过控制微晶玻璃中各个原料的加入量，有利于微晶玻璃的可见光透过率和机械性能进一步提升。
[0012]结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述原料还包括：P2O5、B2O3、MgO、ZnO、TiO2和K2O中一种或几种的组合。
[0013]采用本实现方式，通过在微晶玻璃的原料加入P2O5、B2O3、MgO、ZnO、K2O和TiO2中的一种或几种的组合，有利于微晶玻璃的可见光透过率和机械性能进一步提升。
[0014]结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述P2O5的摩尔百分比是0～8％，所述B2O3的摩尔百分比是0～8％，所述MgO的摩尔百分比是0～8％，所述ZnO的摩尔百分比是0～8％，所述TiO2的摩尔百分比是0～2％，所述K2O的摩尔百分比是0～5％。
[0015]采用本实现方式，通过调整微晶玻璃的原料中P2O5、B2O3、MgO、ZnO、K2O和TiO2的加入量，有利于微晶玻璃的可见光透过率和机械性能进一步提升。
[0016]结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述P2O5的摩尔百分比是1％～6％，所述B2O3的摩尔百分比是1％～6％，所述MgO的摩尔百分比是1％～5％，所述ZnO的摩尔百分比是1～5％，所述TiO2的摩尔百分比是0.5％～2％，所述K2O的摩尔百分比是1～5％。
[0017]采用本实现方式，通过调整微晶玻璃的原料中P2O5、B2O3、MgO、ZnO、K2O和TiO2的加入量，有利于微晶玻璃的可见光透过率和机械性能进一步提升。
[0018]结合第一方面，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径是10nm～60nm。
[0019]采用本实现方式，微晶玻璃中Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径是10nm～60nm，可以兼顾微晶玻璃的可见光透过率和机械性能。
[0020]结合第一方面，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述微晶玻璃的平均可见光透过率达到90％以上。
[0021]采用本实现方式，有利于提升微晶玻璃的可见光透过率。
[0022]结合第一方面，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述微晶玻璃的雾度小于或等于0.2％。
[0023]采用本实现方式，有利于提升微晶玻璃的可见光透过率。
[0024]结合第一方面，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述微晶玻璃的雾度小于或等于0.15％。
[0025]采用本实现方式，有利于提升微晶玻璃的可见光透过率。
[0026]第二方面，本申请提供一种化学强化微晶玻璃，化学强化微晶玻璃通过对第一方面的任一种微晶玻璃进行离子交换而得到。化学强化微晶玻璃包括：第一方面的任一种微晶玻璃和分布在微晶玻璃表面的Na3K(AlSiO4)4。
[0027]采用本实现方式，相比于第一方面的微晶玻璃，本实现方式中的化学强化玻璃的机械性能再次得到提升。
[0028]结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述化学强化微晶玻璃的表面压应力达到550MPa以上。
[0029]采用本实现方式，有利于进一步提升化学强化微晶玻璃的机械性能。
[0030]结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述化学强化微晶玻璃相对两侧分别自表面向内部依次为压应力层和与所述压应力层相对应的张应力层，所述张应力层的张应力线密度是22000Mpa/mm～50000Mpa/mm。
[0031]采用本实现方式，通过将化学强化微晶玻璃的张应力线密度控制在22000Mpa/mm～50000Mpa/mm范围内，以使化学强化微晶玻璃的张应力接近张应力安全阈值，尽可能使张应力达到玻璃能够承受的安全稳定的上限，从而使化学强化微晶玻璃的在具备高水平表面压应力，从而进一步提升化学强化微晶玻璃的机械性能。
[0032]结合第二方面，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃含有Na4Al4(SiO4)4晶体，所述Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径小于或等于80nm。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述微晶玻璃的原料包括：SiO
2 50％～65％、Al2O
3 10％～20％、Na2O 10％～25％、SnO
2 0.1％～1％、ZrO
2 0.5％～4％和Li2O 0.5％～5％。3.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的原料包括：SiO
2 52％～63％、Al2O
3 10％～16％、Na2O 12％～20％、SnO
2 0.1％～0.5％、ZrO
2 1％～4％和Li2O 1％～5％。4.根据权利要求2或3所述的微晶玻璃，其特征在于，所述原料还包括：P2O5、B2O3、MgO、ZnO、TiO2和K2O中一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的微晶玻璃，其特征在于，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述P2O5的摩尔百分比是0～8％，所述B2O3的摩尔百分比是0～8％，所述MgO的摩尔百分比是0～8％，所述ZnO的摩尔百分比是0～8％，所述TiO2的摩尔百分比是0～2％，所述K2O的摩尔百分比是0～5％。6.根据权利要求4所述的微晶玻璃，其特征在于，以氧化物基准的摩尔百分比表示，所述P2O5的摩尔百分比是1％～6％，所述B2O3的摩尔百分比是1％～6％，所述MgO的摩尔百分比是1％～5％，所述ZnO的摩尔百分比是1～5％，所述TiO2的摩尔百分比是0.5％～2％，所述K2O的摩尔百分比是1～5％。7.根据权利要求1～6任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述Na4Al4(SiO4)4晶体的粒径是10nm～60nm。8.根据权利要求1～7任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的平均可见光透过率达到90％以上。9.根据权利要求1～8任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的雾度小于或等于0.2％。10.根据权利要求1～9任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的雾度小于或等于0.15％。11.一种化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化微晶玻璃包括：如权利要求1～10任一项所述的微晶玻璃和分布在所述微晶玻璃表面的Na3K(AlSiO4)4。12.根据权利要求11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表面压应力达到550MPa以上。13.根据权利要求11或12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相对两侧分别自表面向内部依次为压应力层和与所述压应力层相对应的张应力层，所述张应力层的张应力线密度是22000Mpa/mm～50000Mpa/mm。14.根据权利要求11或12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相对两侧分别自表面向内部依次为压应力层和与所述压应力层相对应的张应力层，所述张应力层的张应力线密度是30000Mpa/mm～40000Mpa/mm。15.根据权利要求13或14所述的化学强化微晶玻璃，其特征在于，所述张应力线密度采用如下公式计算：CT-LD＝[2
×
(CT-s-1.28CT-sd)+CT-cv]
×
(T
×
1000/2-DOL-0)/T；
其中，所述CT-LD为张应力线密度，所述CT-cv为所述张应力层的张应力最大值，单位为Mpa，所述DOL-0为压应力层深度，单位为μm，所述T为所述化学强化微晶玻璃的厚度，单位为mm，所述CT-s为所述张应力层1/2厚度处的张应力与所述化学强化微晶玻璃1/2厚度处的张应力的算术平均值；CT-sd为所述张应力层1/2厚度处的张应力与所述化学强化微晶玻璃1/2厚度处的张应力的标准差。16.根据权利要求11～15任一项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四杆弯曲强度达到740MPa以上。17.根据权利要求11～16任一项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维氏硬度达到610MPa以上。18.根据权利要求11～17任一项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断裂韧性达到1.25MPa
·
m
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以上。19.根据权利要求11～18任一项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杨氏模量达到80Gpa以上。20.根据权利要求11～19任一项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平均可见光透过率达到90％以上。21.根据权利要求11～20任一项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雾度小于或等于0.2％。22.根据权利要求11～21任一项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雾度小于或等于0.15％。23.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括：将原料熔化、成型得到前体玻璃；对所述前体玻璃进行热处理得到微晶玻璃，其中，所述微晶玻璃含有Na4Al4(SiO4)4晶体，所述Na4Al4(S...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，范少华，
申请(专利权)人：深圳市东丽华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：