化学强化玻璃及其制造方法技术

本发明专利技术涉及化学强化玻璃及其制造方法。一种化学强化玻璃，其具有压应力层，使用光波导表面应力计测定的CS0为500MPa以上，将使用光波导表面应力计测定的压应力值为0的位置的、从玻璃表面起算的深度设为D，并将从玻璃表面起算的深度为(D/2)的位置处的压应力值设为CS2，通过说明书中的式子求出的|x|/|y|为0～0.8，使用散射光光弹性应力计测定的DOL为50μm以上。m以上。m以上。

【技术实现步骤摘要】
化学强化玻璃及其制造方法
[0001]本申请是申请日为2019年6月20日、申请号为201980044625.9的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及化学强化玻璃及其制造方法。

技术介绍

[0003]在便携式终端的保护玻璃等中使用化学强化玻璃。
[0004]化学强化玻璃是使玻璃与含有碱金属离子等金属离子的熔融盐接触、使玻璃中的金属离子与熔融盐中的金属离子之间发生离子交换，从而在玻璃表面形成了压应力层的玻璃。化学强化玻璃的强度很大程度上依赖于以从玻璃表面起算的深度作为变量的压应力值所表示的应力分布。
[0005]人们认为，通过增大玻璃表面的压应力值，可以使便携式终端等的保护玻璃不易发生由弯曲引起的破裂。
[0006]另外，人们认为，通过增大压应力层深度而在玻璃的深的部分形成压应力层，即使在受到大的冲击的情况下也能够使得不易破裂。
[0007]但是，当在玻璃的表面形成压应力层时，必然在玻璃内部形成拉应力层。当内部拉应力的值大时，化学强化玻璃在断裂时剧烈破碎，碎片容易飞散。因此，正在研究在减小内部拉应力值的同时增大表面压应力和压应力深度的方法。
[0008]在专利文献1中图示了进行两次离子交换处理的情况下的典型的应力分布。该分布由如下两条直线成分构成(专利文献1，图8)：表示从玻璃表面到位于一定深度的点X的应力分布的直线、和表示从点X到应力为零的点的应力分布的直线。如果使用这样的应力分布，则能够在增大表面的压应力、增大压应力深度的同时减小内部拉应力值。
>[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：国际公开第2015/127483号

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]在进行两次离子交换处理的情况下的典型的应力分布中，在玻璃表面附近，从玻璃表面起算的深度仅稍微变化，应力就发生大幅变化。
[0014]但是，在实际制造便携式终端的保护玻璃等的工序中，有时出于消除在表面产生的划痕等目的而对化学强化玻璃的表面进行研磨。但是，在具有即使从玻璃表面起算的深度仅稍微变化也会引起应力大幅变化的应力分布的化学强化玻璃中，由于研磨量的微小差异，研磨后的表面压应力大幅不同。这导致成品率的下降。
[0015]本专利技术提供强度高并且即使在化学强化后对表面进行研磨时特性的变化也小的
化学强化玻璃。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]本专利技术提供一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的化学强化玻璃，其中，使用光波导表面应力计测定的所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值CS0为500MPa以上，将使用光波导表面应力计测定的压应力值为0的位置的、从玻璃表面起算的深度设为D[单位：μm]，并将使用光波导表面应力计测定的从玻璃表面起算的深度为(D/2)的位置处的压应力值设为CS2，通过下式求出的从玻璃表面起至深度为(D/2)的位置为止的应力分布的斜率x的绝对值与从深度为(D/2)的位置起至深度为D的位置为止的应力分布的斜率y的绝对值之比|x|/|y|为0～0.8，并且使用散射光光弹性应力计测定的所述化学强化玻璃的压应力层深度DOL为50μm以上，
[0018]x＝(CS2‑
CS0)/((D/2)
‑
0)＝2
×
(CS2‑
CS0)/D
[0019]y＝(0
‑
CS2)/(D
‑
(D/2))＝
‑2×
CS2/D。
[0020]在本专利技术的化学强化玻璃中，通过下式由CS1和所述CS0求出的从玻璃表面起至深度为1μm的位置为止的应力分布的斜率z可以大于等于
‑
100MPa/μm且小于0，所述CS1为使用光波导表面应力计测定的从玻璃表面起算的深度为1μm的位置处的压应力值。
[0021]z＝(CS1‑
CS0)/(1μm
‑
0μm)＝(CS1‑
CS0)/1μm
[0022]另外，所述化学强化玻璃可以是厚度为2000μm以下的板状。
[0023]另外，以氧化物基准的摩尔％表示，所述化学强化玻璃的厚度方向的中央部分的玻璃组成可以含有50％以上的SiO2、5％以上的Al2O3，并且在所述化学强化玻璃的厚度方向的中央部分的玻璃组成中，Li2O、Na2O和K2O的合计含量可以为5％以上，且Li2O的含量与Li2O、Na2O和K2O的合计含量之比可以为0.5以上。
[0024]在本专利技术的化学强化玻璃中，以氧化物基准的摩尔％表示，化学强化玻璃的基本组成可以为：50％～80％的SiO2、5％～25％的Al2O3、0～10％的B2O3、0～10％的P2O5、2％～20％的Li2O、0.5％～10％的Na2O、0～5％的K2O、0～15％的MgO+ZnO+CaO+SrO+BaO、和0～5％的ZrO2+TiO2。
[0025]本专利技术的化学强化玻璃的制造方法可以是如下的化学强化玻璃的制造方法：包含将玻璃板在400℃～500℃的含钾的强化盐中浸渍1小时～8小时的工序；和然后使所述玻璃板处于300℃以下的温度的工序，并且将该强化盐中所含有的金属离子的质量设为100质量％，该含钾的强化盐可以含有70质量％以上的钾离子。
[0026]另外，在上述本专利技术的化学强化玻璃的制造方法中，以氧化物基准的摩尔％表示，玻璃板的化学强化前的玻璃组成可以含有50％以上的SiO2、5％以上的Al2O3，并且在所述玻璃板的化学强化前的玻璃组成中，Li2O、Na2O和K2O的合计含量可以为5％以上，且Li2O的含量与Li2O、Na2O和K2O的合计含量之比可以为0.5以上。
[0027]专利技术效果
[0028]根据本专利技术，能够得到强度高、抑制断裂时的碎片的飞散、并且即使在化学强化后对表面进行研磨时特性的变化也小的化学强化玻璃。
附图说明
[0029]图1为示出使用光波导表面应力计对例1的化学强化玻璃测定的表面附近的应力
分布的图。
[0030]图2为示出使用散射光光弹性应力计对例1的化学强化玻璃测定的应力分布的图。
[0031]图3为将光波导表面应力计的数据和由散射光光弹性应力计得到的数据进行合成而得到的应力分布图。
具体实施方式
[0032]在本说明书中，只要没有特别的规定，则表示数值范围的“～”是以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。
[0033]在本说明书中，“应力分布”是指以从玻璃表面起算的深度为变量而表示从玻璃表面到中央部的压应力值的应力分布。另外，“压应力深度(DOL)”是在应力分布中压应力值为零的深度。
[0034]“内部拉应力(CT)”是指玻璃的板厚t的1/2深度处的拉应力值。
[0035]在本说明书中，“化学强化玻璃”是指实施化学强化处理后的玻璃，“化学强化用玻璃”是指实施化学强化处理前的玻璃。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的化学强化玻璃，其中，以氧化物基准的摩尔％表示，所述化学强化玻璃的基本组成为：50％～75％的SiO2、7％～23％的Al2O3、0.5～8％的B2O3、0～5％的P2O5、3％～15％的Li2O、0.5％～8％的Na2O、0～1％的K2O，和0～10％的MgO+ZnO+CaO+SrO+BaO，使用光波导表面应力计测定的所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值CS0为500MPa以上，将使用光波导表面应力计测定的压应力值为0的位置的、从玻璃表面起算的深度设为D[单位：μm]，并将使用光波导表面应力计测定的从玻璃表面起算的深度为(D/2)的位置处的压应力值设为CS2，通过下式求出的从玻璃表面起至深度为(D/2)的位置为止的应力分布的斜率x的绝对值与从深度为(D/2)的位置起至深度为D的位置为止的应力分布的斜率y的绝对值之比|x|/|y|为0～0.8，并且使用散射光光弹性应力计测定的所述化学强化玻璃的压应力层深度DOL为50μm以上，x＝(CS2‑
CS0)/((D/2)
‑
0)＝2
×
(CS2‑
CS0)/Dy＝(0
‑
CS2)/(D
‑
(D/2))＝
‑2×
CS2/D。2.如权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，通过下式由CS1和所述CS0求出的从玻璃表面起至深度为1μm的位置为止的应力分布的斜率z大于等于
‑
100...

【专利技术属性】
技术研发人员：马田拓实，今北健二，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：