微晶玻璃、强化玻璃及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种微晶玻璃、强化玻璃及其制备方法与应用。该微晶玻璃，按质量百分比计，包括：SiO260.5～80％、Al2O33～18.5％、Li2O 5～15％、P2O51～7％、ZrO22～8％、Na2O 2～9％、K2O 0～2％、及TiO20～％；且Na2O的质量相对于P2O5、ZrO2及TiO2的质量之和的比值为0.44～1.55；晶相包括二硅酸锂及透锂长石。通过合理组分配比，该微晶玻璃兼具较高的可见光透过率及较好的机械性能。经化学强化后，该微晶玻璃兼具较高的表面应力值及较大的深层应力深度Dol

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃、强化玻璃及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及玻璃制品
，具体涉及一种微晶玻璃、强化玻璃及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]微晶玻璃，又被称作玻璃陶瓷，是对某些特定玻璃体系的基础玻璃，通过可控析出微晶制得的一种材料，其微晶相在玻璃相中均匀分布。通过对传统玻璃进行热处理等手段，使得玻璃内均匀析出大量微小晶体，形成致密的晶体相合玻璃相的多相复合体，从而得到微晶玻璃。借助晶体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。然而，由于微晶玻璃内的晶体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，难以兼顾较高透过率及较好机械性能(尤其是较高的表面压应力、应力深度、跌落性能、环压强度以及四点弯曲强度)的使用需求。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种兼具较高的透过率及较好的机械性能的微晶玻璃及其制备方法。
[0004]此外，还提供一种由上述微晶玻璃得到的强化玻璃及其制备方法与应用。
[0005]本专利技术的一个方面，提供了一种微晶玻璃，按照质量百分比计，其组分包括：
[0006][0007]且所述Na2O的质量相对于所述P2O5、所述ZrO2及所述TiO2的质量之和的比值为0.44～1.55；所述微晶玻璃的晶相包括二硅酸锂及透锂长石。
[0008]在其中一些实施例中，所述晶相的粒径尺寸为25nm～80nm。
[0009]在其中一些实施例中，所述晶相还包括偏硅酸锂及磷酸锂中的至少一种。
[0010]在其中一些实施例中，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的MgO。
[0011]在其中一些实施例中，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的B2O3。
[0012]在其中一些实施例中，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的CaO。
[0013]在其中一些实施例中，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过2％的SrO。
[0014]在其中一些实施例中，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的ZnO。
[0015]在其中一些实施例中，所述SiO2的质量百分比为66.5％～73.5％。
[0016]在其中一些实施例中，所述Al2O3的质量百分比为6.5％～8.5％。
[0017]在其中一些实施例中，所述Li2O的质量百分比为7％～11％。
[0018]在其中一些实施例中，所述P2O5的质量百分比为1％～2％。
[0019]在其中一些实施例中，所述ZrO2的质量百分比为3％～5％。
[0020]在其中一些实施例中，所述Na2O的质量百分比为3％～8％。
[0021]在其中一些实施例中，所述K2O的质量百分比为0～1％。
[0022]在其中一些实施例中，所述微晶玻璃的平均透过率不低于83％。
[0023]在其中一些实施例中，所述微晶玻璃的雾度小于2.7％。
[0024]本专利技术的另一方面，还提供了上述的微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将原料熔制成澄清玻璃液；
[0026]将所述澄清玻璃液成型，制备前体玻璃；
[0027]将所述前体玻璃依次进行核化、晶化处理，制备所述微晶玻璃。
[0028]在其中一些实施例中，所述核化处理的温度为500℃～640℃；所述核化处理的时间为6h～24h。
[0029]在其中一些实施例中，所述晶化处理的温度为680℃～740℃；所述晶化处理的时间为1h～18h。
[0030]本专利技术的另一方面，还提供了一种强化玻璃，由上述的微晶玻璃经过化学强化处理得到。
[0031]在其中一些实施例中，所述强化玻璃的表面应力值超过623MPa，30μm深度的应力值超过61MPa，表面应力深度Dol
‑
K超过9.2μm，深层应力深度Dol
‑
Na超过132μm。
[0032]在其中一些实施例中，所述强化玻璃的表面维氏硬度超过746kgf/mm2。
[0033]在其中一些实施例中，经过化学强化的所述微晶玻璃的四点弯曲强度超过717MPa。
[0034]在其中一些实施例中，经过化学强化的所述微晶玻璃的落球冲击能量超过0.39J。
[0035]在其中一些实施例中，经过化学强化的所述微晶玻璃的环压强度超过1000N。
[0036]本专利技术的另一方面，还提供了上述的强化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0037]第一强化处理：将微晶玻璃在第一熔融盐中进行第一强化处理；按照质量百分比计，所述第一熔融盐包括30％～100％的硝酸钠及0～70％的硝酸钾；
[0038]第二强化处理：将经过所述第一强化处理的所述微晶玻璃在第二熔融盐中进行第二强化处理；按照质量百分比计，所述第二熔融盐包括0～6％的硝酸钠及94％～100％的硝酸钾。
[0039]在其中一些实施例中，所述第一强化处理的温度为440℃～500℃；所述第一强化处理的时间为4h～12h。
[0040]在其中一些实施例中，所述第二强化处理的温度为380℃～400℃；所述第二强化处理的时间为2h～6h。
[0041]本专利技术的另一方面，还提供了上述的强化玻璃在制备保护玻璃、光电玻璃、防火玻璃或建筑玻璃中的应用。
[0042]本专利技术的另一方面，还提供了一种电子产品，包含本体以及嵌合于所述本体的保护玻璃，所述保护玻璃为上述的强化玻璃。
[0043]上述微晶玻璃的组分包含特定含量的SiO2、Al2O3、Li2O、P2O5、ZrO2、Na2O、K2O及TiO2，且Na2O的质量相对于P2O5、ZrO2及TiO2的质量之和的比值为0.44～1.55；微晶玻璃的晶相包括二硅酸锂及透锂长石。通过合理的组分配比，上述的微晶玻璃兼具较高的透过率及较好的机械性能。经过化学强化后，上述微晶玻璃兼具较高的表面应力及较大的深层应力深度，且具有较高的表面机械硬度、四点弯曲强度、落球能量及环压强度，玻璃的机械强度及耐冲击性能较好。
附图说明
[0044]图1为本专利技术一实施方式的微晶玻璃的制备方法流程图；
[0045]图2为本专利技术一实施方式的强化玻璃的制备方法流程图；
[0046]图3为实施例9的微晶玻璃的X射线衍射图谱(XRD)；
[0047]图4为本专利技术实施例微晶玻璃的离子交换能力CS*Dol
‑
K与Na2O/(P2O5+ZrO2+TiO2)的关系图。
具体实施方式
[0048]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0049]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，按照质量百分比计，其组分包括：且所述Na2O的质量相对于所述P2O5、所述ZrO2及所述TiO2的质量之和的比值为0.44～1.55；所述微晶玻璃的晶相包括二硅酸锂及透锂长石。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述晶相的粒径尺寸为25nm～80nm。3.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述晶相还包括偏硅酸锂及磷酸锂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的MgO；及/或，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的B2O3；及/或，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的CaO；及/或，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过2％的SrO；及/或，按照质量百分比计，所述微晶玻璃还包括不超过3％的ZnO。5.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述SiO2的质量百分比为66.5％～73.5％；及/或，所述Al2O3的质量百分比为6.5％～8.5％；及/或，所述Li2O的质量百分比为7％～11％；及/或，所述P2O5的质量百分比为1％～2％；及/或，所述ZrO2的质量百分比为3％～5％；及/或，所述Na2O的质量百分比为3％～8％；及/或，所述K2O的质量百分比为0～1％。6.根据权利要求1～5任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的平均透过率不低于83％；及/或，所述微晶玻璃的雾度小于2.7％。7.权利要求1～6任一项所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料熔制成澄清玻璃液；将所述澄清玻璃液成型，制备前体玻璃；将所述前体玻璃依次进行核化、晶化处理，制备所述微晶玻璃。8.根据权利要求7所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述核化处理的温度为500℃～640℃；所述核化处理的时间为6h～24h...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红刚，平文亮，肖子凡，王明忠，康庆伟，赵北玉，毛佳颖，
申请(专利权)人：咸宁南玻光电玻璃有限公司中国南玻集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：