高铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高铝硅酸盐玻璃，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～63％的SiO2、16％～20％的Al2O3、12％～16％的Na2O、2％～5％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～3％的B2O3。采用本申请中组分质量百分比的高铝硅酸盐玻璃，具备较高的机械强度，经化学强化后表面应力≥1000MPa，应力层深度≥40μm，落球破碎高度≥120cm，且热膨胀系数为(86～92)

【技术实现步骤摘要】
高铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及玻璃生产制造
，特别是涉及一种高铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]显示器件用盖板玻璃属于易跌落物品，需要具有足够高的机械强度。钠钙玻璃的机械强度较差，落球破碎高度较低，难以满足使用需求。采用高铝硅酸盐玻璃作为盖板玻璃材料可以大幅度提高盖板玻璃的机械强度和落球性能，对于盖板玻璃不承受主要应力的部分，采用钙钠玻璃以进一步降低成本。传统的高铝硅酸盐玻璃或者机械强度较差，或者热膨胀系数较高，难以与钙钠玻璃贴合。
[0003]因此，如何得到一种同时具有高机械强度和低膨胀系数的高铝硅酸盐玻璃一直是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种同时具有高机械强度和低膨胀系数的高铝硅酸盐玻璃及其制备方法。
[0005]本申请的一方面，提供一种高铝硅酸盐玻璃，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～63％的SiO2、16％～20％的Al2O3、12％～16％的Na2O、2％～5％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～3％的B2O3。
[0006]在其中一个实施例中，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～60％的SiO2、18％～20％的Al2O3、12％～15％的Na2O、2％～3％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～2％的B2O3。
[0007]在其中一个实施例中，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～59％的SiO2、18％～20％的Al2O3、14％～15％的Na2O、2％～2.5％的K2O、3％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～1.5％的B2O3。
[0008]在其中一个实施例中，所述高铝硅酸盐玻璃在50℃～300℃范围内的热膨胀系数为(86～92)
×
10
‑7℃
‑1。
[0009]在其中一个实施例中，所述高铝硅酸盐玻璃的软化点为810℃～825℃。
[0010]本申请的再一方面，提供一种所述的高铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：
[0011]按照所述组分称取原料，加热，制备熔融液；
[0012]将所述熔融液成型，退火，制备所述高铝硅酸盐玻璃。
[0013]在其中一个实施例中，所述加热的步骤包括：将所述原料加热至1660℃～1690℃，保温4小时～8小时，再降温至1620℃～1650℃，保温1小时～2小时。
[0014]在其中一个实施例中，所述退火的条件包括：退火的温度为730℃～760℃，时间为2小时～4小时。
[0015]本申请的又一方面，提供一种强化玻璃，通过所述的高铝硅酸盐玻璃进行化学强
化获得。
[0016]在其中一个实施例中，所述化学强化处理的步骤包括：将所述高铝硅酸盐玻璃置于硝酸钾熔盐中，在410℃～430℃的温度下，保温3小时～6小时。
[0017]在其中一个实施例中，所述强化玻璃的表面压应力≥1000MPa，应力层深度≥40μm。
[0018]在其中一个实施例中，所述强化玻璃的落球破碎高度≥120cm。
[0019]本申请的再一方面，提供一种显示器件用盖板玻璃，包括所述的高铝硅酸盐玻璃或强化玻璃。
[0020]采用本申请中组分质量百分比的高铝硅酸盐玻璃，具备较高的机械强度，经化学强化后表面应力≥1000MPa，应力层深度≥40μm，落球破碎高度≥120cm，且热膨胀系数为(86～92)
×
10
‑7℃
‑1，与钠钙玻璃接近，可以与钠钙玻璃贴合作为盖板玻璃使用。
具体实施方式
[0021]为了便于理解本专利技术，下面将对本申请进行更全面的描述。下文中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请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申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0022]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申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]下面对本申请提供的一种高铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用作具体说明。
[0024]本申请的一方面，提供一种高铝硅酸盐玻璃，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～63％的SiO2、16％～20％的Al2O3、12％～16％的Na2O、2％～5％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～3％的B2O3。
[0025]二氧化硅(SiO2)是形成玻璃骨架的主要成分，可以提高玻璃的强度，但是会增大玻璃的黏度，降低玻璃对蚀刻液的耐侵蚀性。当SiO2的含量低于58％时，玻璃的成玻性能较差，且强度和耐候性不够；当SiO2的含量高于63％时，玻璃熔化和澄清温度高，较难熔融和均化，且析晶倾向增大。上述高铝硅酸盐玻璃的组分中，SiO2的质量百分数为58％～63％，具体地，SiO2的质量百分数包括但不限于：58％、58.6％、59％、59.8％、60％、60.3％、61％、61.6％、62％或63％，优选为58％～60％，进一步优选为58％～59％。
[0026]氧化铝(Al2O3)可以提高玻璃的强度和对蚀刻液的耐侵蚀性，而且能够大幅度提高玻璃的离子交换能力，但是会增大玻璃的黏度，提高澄清难度。当Al2O3的质量百分数低于16％时，玻璃的耐侵蚀性能和离子交换能力不足，当，Al2O3的质量百分数高于20％时，玻璃的黏度过高，且难以澄清，熔化质量降低，会显著影响玻璃的各项性能。因此，上述高铝硅酸盐玻璃的组分中，Al2O3的质量百分数为16％～20％，具体地，Al2O3的质量百分数包括但不限于：16％、16.5％、17％、17.4％、18％、18.2％、19％、19.6％或20％，优选为18％～20％。
[0027]氧化钠(Na2O)是玻璃进行离子交换的必要成分，同时还能够显著改善玻璃的熔融性。Na2O的含量低于12％时，玻璃的熔融性较差，Na2O的含量高于16％时，玻璃的耐候性变差。因此，所述高铝硅酸盐玻璃的组分中，Na2O的质量百分比为12％～16％，具体地，Na2O的
质量百分比包括但不限于12％、12.6％、13％、13.4％、14％、14.8％、15％、15.2％、15.7％或16％，优选地，Na2O的质量百分比为12％～15％。更优选地，Na2O的质量百分比为14％～15％。
[0028]氧化钾(K2O)和Na2O同属于碱金属氧化物，在玻璃结构中的作用类似，均为玻璃进行离子交换的必要成分。将K2O和Na2O复配，能发挥混合碱效应，改善玻璃性能，可以用于提高玻璃的熔融性质，在化学强化中提高离子交换率，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～63％的SiO2、16％～20％的Al2O3、12％～16％的Na2O、2％～5％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～3％的B2O3。2.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～60％的SiO2、18％～20％的Al2O3、12％～15％的Na2O、2％～3％的K2O、2％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～2％的B2O3。3.如权利要求1所述的高铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以质量百分数计，所述高铝硅酸盐玻璃的组分包括：58％～59％的SiO2、18％～20％的Al2O3、14％～15％的Na2O、2％～2.5％的K2O、3％～5％的MgO、0.5％～1.5％的ZrO2及1％～1.5％的B2O3。4.如权利要求1～3任一项所述的高铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述高铝硅酸盐玻璃在50℃～300℃范围内的热膨胀系数为(86～92)
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‑1。5.如权利要求1～3任一项所述的高铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述高铝硅酸盐玻璃的软化点为810℃～825℃。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴斌，黄军，郑文港，平文亮，肖子凡，刘红刚，
申请(专利权)人：中国南玻集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：