微晶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及玻璃生产制造技术领域，具体涉及一种微晶玻璃及其制备方法。本发明专利技术提供的微晶玻璃，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO236％～55％、Al2O

【技术实现步骤摘要】
微晶玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及玻璃生产制造
，特别是涉及一种微晶玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子信息产业的发展带动智能手机及平板电脑等电子终端的普及和流行，对于手机、平板屏幕盖板和笔记本电脑屏幕保护盖板等盖板玻璃的需求也日益增长，且应用于以上场景的盖板玻璃需要具有较高的光学和力学性能。
[0003]传统的玻璃的性能提升已经接近极限，但是仍然无法满足市场需求。微晶玻璃作为一种新型的盖板材料可以利用玻璃中的晶体，有效地提高玻璃的光学和力学性能。传统的微晶玻璃主要为锂铝硅体系，但是锂原料的成本较高，限制了其生产和应用。镁铝硅体系的微晶玻璃又存在结晶度较低和无法有效强化的问题。
[0004]因此，亟需一种能够满足盖板玻璃的透过率和力学性能要求，同时原料成本较低的微晶玻璃。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种具有较高透过率和力学性能，同时成本较低的微晶玻璃及其制备方法。
[0006]本申请的一方面，提供一种微晶玻璃，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO
2 36％～55％、Al2O
3 25％～35％、Li2O 0～4.8％、Na2O 4.2～14％、K2O3.02～5％、TiO
2 1～6％、ZrO
2 1％～3.9％及P2O
5 3％～8％。
[0007]在其中一个实施例中，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO240％～50％、Al2O
3 26％～35％、Li2O 0.1～3％、Na2O 5～12％、K2O 3.7～5％、TiO
2 1～5％、ZrO
2 3％～3.9％及P2O
5 4％～6％。
[0008]在其中一个实施例中，所述微晶玻璃的晶相包括第一晶相和第二晶相；所述第一晶相为锂霞石、钠霞石及天然霞石中的一种或多种，所述第二晶相为锂辉石、锂辉石固溶体、石英、石英固溶体、透锂长石及钠长石中的一种或多种。
[0009]在其中一个实施例中，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分中，TiO2、ZrO2及P2O5的质量分数之和为5％～12％；及/或
[0010]所述微晶玻璃的组分中，Li2O、Na2O及K2O的质量分数之和为7.23％～18％。
[0011]在其中一个实施例中，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分中，TiO2+ZrO2+P2O5/SiO2+Al2O3的比值为0.058～0.18。
[0012]本申请的又一方面，提供一种所述的微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：
[0013]按照所述微晶玻璃所包含的各组分的混合比例称取原料，将原料混合，加热，制备成熔融液；
[0014]将所述熔融液均化，成型，退火，制备前体玻璃；
[0015]将所述前体玻璃进行热处理，制备所述微晶玻璃。
[0016]在其中一个实施例中，所述加热的温度为1530℃～1620℃，时间为4～10小时；及/或所述退火的温度为550℃～630℃，时间为4～8小时；及/或所述热处理的温度为550℃～850℃，时间为1～12小时。
[0017]本申请的再一方面，提供一种强化玻璃，通过对所述的微晶玻璃进行化学强化制备得到。
[0018]在其中一个实施例中，所述化学强化包括如下步骤：
[0019]将所述微晶玻璃置于硝酸钠和硝酸钾的混合熔盐中，在370℃～490℃的温度下，保温2～12小时，进行第一次离子交换，所述硝酸钠和硝酸钾的质量比为90：10～20：80；
[0020]将第一次离子交换后的微晶玻璃置于硝酸钠和硝酸钾的混合熔盐中，在370℃～490℃的温度下，保温0.5～8小时，进行第二次离子交换，所述硝酸钠和硝酸钾的质量比为40：60～0：100。
[0021]本申请的再一方面，提供一种电子屏幕，包含所述的强化玻璃。
[0022]采用本申请中组分质量百分比的微晶玻璃，具有较高的透过率和力学性能，可以满足盖板玻璃的适用要求，而且原料成本较低，利于工业化生产。
具体实施方式
[0023]为了便于理解本申请，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。
[0024]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。
[0025]下面对本申请提供的一种微晶玻璃及其制备方法具体说明。
[0026]本申请的一方面，提供一种微晶玻璃，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO
2 36％～55％、Al2O
3 25％～35％、Li2O 0～4.8％、Na2O 4.2～14％、K2O3.02～5％、TiO
2 1～6％、ZrO
2 1％～3.9％及P2O
5 3％～8％。
[0027]二氧化硅(SiO2)是构成玻璃网络骨架的主要成分。SiO2可以提高玻璃的力学强度、化学稳定性和热稳定性。SiO2也是透锂长石，锂辉石，偏硅酸锂，二硅酸锂，磷酸锂，石英晶体中的主要成分。可以通过控制SiO2的含量调整晶体的种类，如SiO2含量较高的前体玻璃经热处理后，更容易产生较高比例的石英晶体。当SiO2的含量低于36％时，玻璃熔体的网络完整度下降，稳定性下降；当SiO2的含量超过55％时，玻璃的高温粘度增大，不利于该组合物的工业化生产。因此，所述微晶玻璃的组分中，SiO2的质量分数为36％～55％，SiO2的质量分数包括但不限于：36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％或者以上任意数值组成的范围内。
[0028]氧化铝(Al2O3)可以使玻璃网络结构更加完整，提高玻璃的化学稳定性、弹性模量和硬度。在铝硼硅酸盐玻璃中，游离氧与Al
3+
形成[AlO4]四面体，在玻璃的网络结构中形成更大的空隙通道，有利于碱金属离子交换，以获得更大的表面压应力和应力层深度。Al2O3是透锂长石和锂辉石晶体的主要成分。可以通过提高Al2O3的含量，降低硅酸锂的比例。还可以
通过调节Al2O3的含量，调节微晶玻璃的三维骨架结构的尺寸。所述微晶玻璃的组分中，Al2O3的质量分数为25％～35％，包括但不限于25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％或者以上任意数值组成的范围内。
[0029]氧化锂(Li2O)是玻璃组分中的理想助熔剂，由于Li
+
的极化特性，在高温下能有效降低高温黏度，提高玻璃的熔融本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO
2 36％～55％、Al2O
3 25％～35％、Li2O 0～4.8％、Na2O 4.2～14％、K2O 3.02～5％、TiO
2 1～6％、ZrO
2 1％～3.9％及P2O
5 3％～8％。2.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分包括SiO
2 40％～50％、Al2O
3 26％～35％、Li2O 0.1～3％、Na2O 5～12％、K2O 3.7～5％、TiO
2 1～5％、ZrO
2 3％～3.9％及P2O
5 4％～6％。3.如权利要求1～2任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的晶相包括第一晶相和第二晶相；所述第一晶相为锂霞石、钠霞石及天然霞石中的一种或多种，所述第二晶相为锂辉石、锂辉石固溶体、石英、石英固溶体、透锂长石及钠长石中的一种或多种。4.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以质量分数计，所述微晶玻璃的组分中，TiO2、ZrO2及P2O5的质量分数之和为5％～12％；及/或所述微晶玻璃的组分中，Li2O、Na2O及K2O的质量分数之和为7.23％～18％。5.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以质量分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋蓉，陈健濠，梁益彬，康庆伟，赵北玉，毛佳颖，李升，平文亮，肖子凡，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：