化学强化玻璃、其制造方法和化学强化用玻璃技术

本发明专利技术涉及化学强化玻璃、其制造方法和化学强化用玻璃。一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的板状的化学强化玻璃，其中，玻璃表面的压应力值(CS0)为500MPa以上，板厚(t)为400μm以上，压应力层深度(DOL)为(t

【技术实现步骤摘要】
化学强化玻璃、其制造方法和化学强化用玻璃
[0001]本申请是申请日为2018年6月25日、申请号为201880042555.9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。

技术介绍

[0003]化学强化玻璃用于便携式终端的保护玻璃等。
[0004]化学强化玻璃是通过使玻璃与含有碱金属离子等金属离子的熔融盐接触而在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高度依赖于由以从玻璃表面起算的深度作为变量的压应力值表示的应力分布。
[0005]便携式终端等的保护玻璃有时在由于外力而弯曲时破裂。在这种情况下的破裂的起点位于玻璃表面，玻璃表面的微小裂纹扩展从而直至破碎。因此，认为通过增大玻璃表面的压应力值，能够抑制微小裂纹扩展从而不易破裂。
[0006]便携式终端等的保护玻璃有时在落到沥青或砂子上时因突起物而破裂。在这种情况下的破裂的起点位于比玻璃表面深的位置。因此，认为通过增大压应力层深度而直至玻璃的更深的部分形成压应力层，能够使其不易破裂。
[0007]另一方面，在玻璃表面形成压应力层时，必然在玻璃内部形成拉应力层。内部拉应力的值大时，在化学强化玻璃破碎时剧烈破碎从而碎片容易飞散。因此，在研究在抑制内部拉应力值的同时增大表面压应力和压应力层深度的方法。
[0008]在专利文献1中记载了通过一次或两次离子交换处理而得到压应力层深度为90μm以上的化学强化玻璃。另外，图示了在进行了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：一条是表示从玻璃表面到位于一定深度的位置X的应力分布的直线；另一条是表示从位置X到应力为零的位置的应力分布的直线(专利文献1、图8)。认为如果使用这样的应力分布，则在增大表面压应力、增大压应力层深度的同时能够抑制内部拉应力值。
[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]然而，即使是专利文献1中所记载的玻璃，有时落到砂子或沥青上时的强度(以下有时称为“沥青落下强度”)也不足。
[0014]本专利技术的目的在于提供一种沥青落下强度高并且在破碎时碎片不易飞散的化学
强化玻璃。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]本专利技术人根据以下的研究和实验认为，为了提高沥青落下强度，与压应力层深度DOL大相比，得到50MPa的压应力值时的最大深度大更重要。
[0017]当玻璃板落到沥青上时，由于沥青表面的突起物，在玻璃板内部产生微小裂纹。所产生的微小裂纹扩展并增大时，玻璃板破碎。可以通过约50MPa的压应力来抑制微小裂纹的扩展。因此，认为如果得到50MPa的压应力值时的最大深度大，则即使由于比较大的突起物而在玻璃内部产生微小裂纹，也不易发生破碎。
[0018]表1是对浮法玻璃板进行化学强化并进行后述的沥青落下强度试验而得到的结果，以氧化物基准的质量百分率表示，该浮法玻璃板含有：60.7％的SiO2、16.8％的Al2O3、15.6％的Na2O、1.2％的K2O、5.3％的MgO和0.4％的ZrO2。在该实验中观察到以下倾向：得到50MPa的压应力值时的最大深度越大，越能耐受从高的位置处的落下。
[0019]表1
[0020] 样品1样品2样品3达到30MPa时的深度(μm)396479达到50MPa时的深度(μm)355870落下高度(cm)6095135
[0021]因此，本专利技术人认为，为了提高沥青落下强度，与压应力层深度DOL大相比，得到50MPa的压应力值时的最大深度大更重要。另外，认为在专利文献1中所记载的由两条以下的直线成分构成的应力分布中难以抑制内部拉应力值CT并且难以增大得到50MPa的压应力值时的最大深度，从而进行了研究，结果完成了本专利技术。
[0022]本专利技术涉及下述<1>～<12>。
[0023]<1>一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的板状的化学强化玻璃，其中，
[0024]所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值(CS0)为500MPa以上，
[0025]所述化学强化玻璃的板厚(t)为400μm以上，
[0026]所述化学强化玻璃的压应力层深度(DOL)为(t
×
0.15)μm以上，
[0027]从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/4的位置处的压应力值(CS1)为50MPa以上，
[0028]从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/2的位置处的压应力值(CS2)为50MPa以上，
[0029]由下式表示的m1为
‑
1.5MPa/μm以上，由下式表示的m2为0MPa/μm以下，并且所述m2小于所述m1，
[0030]m1＝(CS1‑
CS2)/(DOL/4
‑
DOL/2)
[0031]m2＝CS2/(DOL/2
‑
DOL)。
[0032]<2>一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的板状的化学强化玻璃，其中，
[0033]所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值(CS0)为500MPa以上，
[0034]所述化学强化玻璃的压应力层深度(DOL)为100μm以上，
[0035]从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/4的位置处的压应力值(CS1)为50MPa以上，
[0036]从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/2的位置处的压应力值(CS2)为50MPa以上，
[0037]由下式表示的m1为
‑
1.5MPa/μm以上，由下式表示的m2为0MPa/μm以下，并且所述m2小于所述m1，
[0038]m1＝(CS1‑
CS2)/(DOL/4
‑
DOL/2)
[0039]m2＝CS2/(DOL/2
‑
DOL)。
[0040]<3>如上述<1>或<2>所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的压应力值为50MPa以上时的最大深度与所述DOL相关且为(0.55
×
DOL)μm以上。
[0041]<4>如上述<1>～<3>中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述m1与所述m2之比(m1/m2)小于0.9。
[0042]<5>如上述<1>～<4>中任一项所述的化学强化玻璃，本文档来自技高网...

【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板状的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值(CS0)为500MPa以上，所述化学强化玻璃的板厚(t)为400μm以上，所述化学强化玻璃的压应力层深度(DOL)为(t
×
0.15)μm以上，从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/4的位置处的压应力值(CS1)为50MPa以上，从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/2的位置处的压应力值(CS2)为50MPa以上，由下式表示的m1为0.5MPa/μm以下，由下式表示的m2为0MPa/μm以下，m1＝(CS1‑
CS2)/(DOL/4
‑
DOL/2)m2＝CS2/(DOL/2
‑
DOL)，由下式表示的m3与从玻璃表面起算的深度为2.5μm的位置处的压应力值(CS3)相关且为150MPa/μm以上，m3＝(CS0‑
CS3)/2.5以氧化物基准的质量百分率表示，所述化学强化玻璃的基本组成含有：55％～70％的SiO2、15％～28％的Al2O3、0％～10％的B2O3、2％～8％的Li2O、1％～8％的Na2O、0％～9％的K2O、0％～5％的(MgO+CaO+SrO+BaO)、和0％～3％的(ZrO2+TiO2)。2.一种化学强化玻璃，其为在玻璃表面具有压应力层的板状的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值(CS0)为500MPa以上，所述化学强化玻璃的压应力层深度(DOL)为100μm以上，从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/4的位置处的压应力值(CS1)为50MPa以上，从玻璃表面起算的深度为所述DOL的1/2的位置处的压应力值(CS2)为50MPa以上，由下式表示的m1为0.5MPa/μm以下，由下式表示的m2为0MPa/μm以下，m1＝(CS1‑
CS2)/(DOL/4
‑
DOL/2)m2＝CS2/(DOL/2
‑
DOL)，由下式表示的m3与从玻璃表面起算的深度为2.5μm的位置处的压应力值(CS3)相关且为150MPa/μm以上，m3＝(CS0‑
CS3)/2.5以氧化物基准的质量百分率表示，所述化学强化玻璃的基本组成含有：55％～70％的SiO2、15％～28％的Al2O3、0％～10％的B2O3、2％～8％的Li2O、1％～8％的Na2O、0％～9％的K2O、
0％～5％的(MgO+CaO+Sr...

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