微晶玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及玻璃领域，公开了一种微晶玻璃及其制备方法和应用。本发明专利技术将玻璃原料组合物依次进行高温熔融处理和低温熔融处理，再进行浇筑成型处理，然后依次进行退火处理、核化处理和晶化处理，得到所述微晶玻璃。本发明专利技术提供的制备方法克服了微晶玻璃制备过程中容易析晶的缺陷，提高了微晶玻璃的成品率，制得的微晶玻璃兼具可见光透过率高和机械强度高的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及玻璃领域，具体涉及一种微晶玻璃及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微晶玻璃基于其中的晶粒能够造成裂纹尖端的弯曲和钝化，增加断裂能，从而减缓甚至阻止裂纹穿过晶相和可能的界面，提高玻璃抗冲击、抗跌落和耐划伤性等力学性能，可广泛应用于具有超薄、高透、超强等要求的移动终端显示设备屏幕保护领域。在微晶的玻璃生产工艺流程中，需要将玻璃熔融、澄清、搅拌，然后输送至玻璃成型设备中成型，在成型过程中，由于微晶玻璃高温热量散热的慢，热量在析晶区间停留时间过长，容易造成微晶玻璃的瓷化，极大的降低了微晶玻璃的生产效率。
[0003]微晶玻璃的晶型种类对微晶玻璃强度和透光率有着重要的影响，不同的晶型有着不同的性质，LAS微晶玻璃中常见的晶型有一硅酸锂、二硅酸锂、锂辉石、锂霞石、透锂酸锂等晶体结构，其中主晶相为二硅酸锂(Li2Si2O5)的晶体可均匀分布在玻璃的基质内部，这种特有的互锁的微观结构特点可以阻止和限制裂纹的进一步扩展，进而使微晶玻璃具有良好的机械性能，从而提高微晶玻璃抗耐摔性能，与此同时，二硅酸锂晶体体的光折射系数(optical refractiveindex)与玻璃基质接近，是理想的制备高透明微晶玻璃的，因此在微晶玻璃晶化的过程中，希望得到的晶体是二硅酸锂为主晶相的微晶玻璃。
[0004]智能手机、平板型PC等便携式电子设备上应用的手机屏幕，要求较高的可见光透射率。为了使这些设备能够在更加恶劣的环境下耐用，要求手机盖板具有更高的机械强度，而微晶玻璃的透过率与抗跌落强度，与玻璃料方组成和晶化工艺有着紧密的联系。
[0005]CN1122939435A公开了一种微晶玻璃及其生产方法和应用，其基本原理是在浮法生产线后端加一个晶化炉，实现浮法玻璃生产线与晶化炉无缝连接，此方法避免了在浮法线上进行晶化造成的操作困难，也避免了产生翘曲等不良现象，是一种浮法玻璃生产微晶玻璃的方法，但对于大规模、大产量生产微晶玻璃以及浮法玻璃线产量与晶化炉产量的衔接，仍然存在一定的问题。
[0006]因此，亟需一种微晶生产方法，在用于制备微晶玻璃时能够克服玻璃析晶问题，提高微晶玻璃生产效率，同时具有透光率高、机械强度高等优点

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术中微晶玻璃制备过程中容易出现玻璃析晶的缺陷，并且制得的微晶玻璃无法兼具透光率高和机械强度高的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种微晶玻璃，所述微晶玻璃中含有SiO2、Li2O、Al2O3、ZrO2、P2O5、Na2O、K2O、TiO2，相对于100重量份的所述SiO2，所述Li2O的含量为8
‑
20重量份，所述Al2O3的含量为6
‑
18重量份，所述ZrO2的含量为4
‑
12重量份，所述P2O5的含量为0.01
‑
4重量份，所述Na2O的含量为0.1
‑
3重量份，所述K2O的含量为0
‑
1.5重量份，所述TiO2的含量为0
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2重量份；
[0009]并且，所述微晶玻璃中的成分的重量份关系满足以下条件：
[0010]SA＝0.63*wt(Na2O)+0.52*wt(K2O)+0.75*wt(Li2O)
‑
0.01*wt(Al2O3)*wt(Al2[0011]O3)，7.5≤SA≤12.5；
[0012]SB＝wt(ZrO2)+wt(TiO2)，4≤SB≤12；
[0013]SC＝wt(Na2O)+wt(K2O)，0.1≤SC≤4。
[0014]优选地，所述微晶玻璃的结晶度不低于10wt％；
[0015]所述微晶玻璃的主晶相为Li2Si2O5，且所述主晶相的微晶尺寸不大于50nm。
[0016]优选地，所述微晶玻璃在0.7mm厚度条件下，560nm可见光透过率不低于85％。
[0017]本专利技术第二方面提供一种微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0018]S1：将玻璃原料组合物依次进行高温熔融处理和低温熔融处理，得到玻璃液；
[0019]S2：将所述玻璃液进行浇筑成型处理，得到毛坯玻璃；
[0020]S3：将所述毛坯玻璃依次进行退火处理、核化处理和晶化处理，得到所述微晶玻璃；
[0021]其中，所述玻璃原料组合物包含：能提供SiO2的物质、能提供Li2O的物质、能提供Al2O3的物质、能提供ZrO2的物质、能提供Na2O的物质、能提供K2O的物质、能提供TiO2的物质；
[0022]且，所述玻璃原料组合物的用量使得在所述微晶玻璃中，相对于100重量份的所述SiO2，所述Li2O的含量为8
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20重量份，所述Al2O3的含量为6
‑
18重量份，所述ZrO2的含量为4
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12重量份，所述P2O5的含量为0.01
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4重量份，所述Na2O的含量为0.1
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3重量份，所述K2O的含量为0
‑
1.5重量份，所述TiO2的含量为0
‑
2重量份；
[0023]并且，所述玻璃原料组合物中的成分的重量份关系，以氧化物计，满足以下条件：
[0024]SA＝0.63*wt(Na2O)+0.52*wt(K2O)+0.75*wt(Li2O)
‑
0.01*wt(Al2O3)*wt(Al2[0025]O3)，7.5≤SA≤12.5；
[0026]SB＝wt(ZrO2)+wt(TiO2)，4≤SB≤12；
[0027]SC＝wt(Na2O)+wt(K2O)，0.1≤SC≤4。
[0028]优选地，步骤S1中，所述高温熔融处理得到玻璃液中间体，所述玻璃液中间体的黏度LogP1为1.5
‑
1.7，所述玻璃液的黏度LogP2为1.7
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2.0，且所述LogP1＜所述LogP2。
[0029]优选地，所述高温熔融处理的温度T1为1560℃
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1650℃，处理时间为4h
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8h，所述低温熔融处理的温度T2为1490℃
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1560℃，处理时间为0.5
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2h，且所述T1＞所述T2。
[0030]进一步优选地，所述温度T1和所述温度T2的温度差不低于60℃。
[0031]进一步优选地，所述步骤S1还包括：将所述玻璃液中间体进行澄清处理后，进行低温熔融处理，得到所述玻璃液。
[0032]优选地，步骤S3中，所述核化处理的温度为480℃
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560℃，恒温处理2h
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8h，所述晶化处理的温度为590℃
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620℃，恒温处理0.3h
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4h。
[0033]进一步优选地，达到所述核化处理的温度前的升温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃中含有SiO2、Li2O、Al2O3、ZrO2、P2O5、Na2O、K2O、TiO2，相对于100重量份的所述SiO2，所述Li2O的含量为8
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20重量份，所述Al2O3的含量为6
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18重量份，所述ZrO2的含量为4
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12重量份，所述P2O5的含量为0.01
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4重量份，所述Na2O的含量为0.1
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3重量份，所述K2O的含量为0
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1.5重量份，所述TiO2的含量为0
‑
2重量份；并且，所述微晶玻璃中的成分的重量份关系满足以下条件：SA＝0.63*wt(Na2O)+0.52*wt(K2O)+0.75*wt(Li2O)
‑
0.01*wt(Al2O3)*wt(Al2O3)，7.5≤SA≤12.5；SB＝wt(ZrO2)+wt(TiO2)，4≤SB≤12；SC＝wt(Na2O)+wt(K2O)，0.1≤SC≤4。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的结晶度不低于10wt％；所述微晶玻璃的主晶相为Li2Si2O5，且所述主晶相的微晶尺寸不大于50nm。3.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃在0.7mm厚度条件下，560nm可见光透过率不低于85％。4.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将玻璃原料组合物依次进行高温熔融处理和低温熔融处理，得到玻璃液；S2：将所述玻璃液进行浇筑成型处理，得到毛坯玻璃；S3：将所述毛坯玻璃依次进行退火处理、核化处理和晶化处理，得到所述微晶玻璃；其中，所述玻璃原料组合物包含：能提供SiO2的物质、能提供Li2O的物质、能提供Al2O3的物质、能提供ZrO2的物质、能提供Na2O的物质、能提供K2O的物质、能提供TiO2的物质；且，所述玻璃原料组合物的用量使得在所述微晶玻璃中，相对于100重量份的所述SiO2，所述Li2O的含量为8
‑
20重量份，所述Al2O3的含量为6
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18重量份，所述ZrO2的含量为4
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12重量份，所述P2O5的含量为0.01
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4重量份，所述Na2O的含量为0.1
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3重量份，所述K2O的含量为0
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【专利技术属性】
技术研发人员：李青，李赫然，赵志龙，郭志胜，张小军，付少辉，李刚，祁岩，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：