【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂铝硅酸盐玻璃，特别是涉及一种具有改善的抗应力松弛能力的化学强化玻璃及基材玻璃。
技术介绍
1、近些年来，锂铝硅化学强化玻璃已经广泛用于手机等电子终端的显示保护盖和手机后盖。锂铝硅基材玻璃通过化学强化(离子交换)处理来增强其表面的强度，提高抗冲击性能和高抗变形能力。
2、在现有离子交换技术中，离子交换温度大都为380℃-450℃之间。从理论上来说，玻璃的表面压应力应该随着时间的增加而增加，因为离子在玻璃表面的交换浓度和扩散浓度应该是与时间成正比关系。但玻璃是非晶态材料，在高温下存在应力松弛现象，这一现象在整个离子交换过程中一直存在。因此需要结合待强化的玻璃特性，在最优温度和最少离子交换时间之间找到优化方案。
3、锂铝硅玻璃不仅在强化过程中经历高温产生应力松弛现象，在后续加工过程中也会经历高温出现应力松弛现象。比如，锂铝硅玻璃在化学强后有丝网印刷、ar镀膜、af镀膜、涂胶固化等工序，其中玻璃作为后盖时，还要采用全覆盖式丝网印刷对玻璃整体进行遮盖，以获得美观的效果。这些工序中，锂铝硅玻璃需要再次被加热。同时，玻璃制品3d效果的设计也越来越多起来，而将基材玻璃在软化点左右进行3d热弯处理的这一过程，会导致玻璃结构发生变化，从而导致其在强化时应力松弛更明显，最终导致制备得到的3d强化玻璃产品的应力效果降低也更明显。锂铝硅玻璃的应力松驰问题成为当前的关键问题。
技术实现思路
1、基于上述情况，本申请的目的是补救现有技术方案存在的缺点并改善锂铝硅玻璃的应力松驰
2、在本申请实施例的至少一个中，本申请的另一个目的是提供一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃的应力松弛现象是被减弱的，并且强度高，特别是达到表面cs的高值，例如高于800mpa的表面cs。
3、在本申请实施例的至少一个中，本申请的另一个目的是提供一种基材玻璃，所述基材玻璃的应力松弛现象是被减弱的，通过特定玻璃组分和结构，以发挥玻璃组分的组合效应，并在玻璃结构紧密度、离子交换速度、熔化难度多重因素中取得平衡。
4、本申请第一方面提供了一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃包括从玻璃表面延伸至压应力为零处的压缩应力层和与压缩应力层实现力平衡的张应力层，即所述化学强化玻璃包含压缩应力层和张应力层；以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层的组成，包含：sio2 50.00～75.00mol％、al2o3 8.00～14.00mol％、y2o3 0.50～8.00mol％、b2o30～5.00mol％、la2o3 0～5.00mol％、mgo 0～8.00mol％、na2o 3.00～8.00mol％、li2o7.00～15.00mol％、sro0～3.00mol％、k2o 0～3.00mol％；采用拉曼光谱仪对所述化学强化玻璃进行拉曼测试，在得到的拉曼曲线中，桥氧峰区域和非桥氧峰区域的面积之比大于等于0.80且小于等于1.50。
5、本申请第二方面提供了一种用于制备本申请第一方面所述化学强化玻璃的基材玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成，包含：sio2 50.00～75.00mol％、al2o3 8.00～14.00mol％、y2o3 0.50～8.00mol％、b2o3 0～5.00mol％、la2o3 0～5.00mol％、mgo 0～8.00mol％、na2o 3.00～8.00mol％、li2o 7.00～15.00mol％、sro 0～3.00mol％、k2o 0～3.00mol％。
6、本申请第三方面提供了一种玻璃器件，其中，所述玻璃器件由本申请第一方面所述的化学强化玻璃或由本申请第二方面所述的基材玻璃制得。
7、本申请第四方面提供了一种电子设备，其中，包括本申请第一方面所述的化学强化玻璃。
8、上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
9、所述化学强化玻璃各组分含量合理，发挥了良好的组合效应，各组分配合及形成的玻璃结构使得锂铝硅玻璃在离子交换过程中、再次受到加热时的应力松驰现象有明显改善，所得化学强化玻璃的热处理张应力线密度ct_ld的降低幅度明显减小，具有良好的抗应力松弛能力。同时，所述化学强化玻璃单体强度高，抗跌落强度高，而且具有良好的安全性与抗失效性。
10、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下有益效果：
11、所述基材玻璃各组分含量合理，发挥了良好的组合效应；各组分互相作用产生影响，在进行多次试验后得到其合适的组成与含量。所述基材玻璃具有的优异综合性能得益于玻璃组分中必要组分sio2、al2o3、y2o3、na2o、li2o和可选组分b2o3、la2o3、mgo、sro、k2o等之间的组合，本申请通过调整sio2、al2o3、y2o3、li2o、na2o的用量，能够在降低熔化难度的情况下，构建出较完整的玻璃网络结构，并提高玻璃整体结构的致密性，削弱碱金属氧化物对玻璃网络结构带来的破坏性影响，实现对基材玻璃结构的优化，进而改善其抗应力松弛能力，而且适量的li2o和na2o，又能够同时保证基材玻璃满足可离子交换性能和离子交换应力性能的要求，这里的离子交换应力性能主要指基材玻璃能够通过化学强化获得高应力水平。而可选组分b2o3、la2o3、mgo、sro、k2o等可以协同必要组分，使基材玻璃更好地实现在玻璃结构紧密度、可实现的离子交换速度、交换深度以及熔化难度多重因素中的平衡，使得该基材玻璃制得的化学强化玻璃具有良好的抗应力松弛能力和高应力水平。对所述基材玻璃制得的化学强化玻璃在进行热处理后，可以发现，该化学强化玻璃的应力松弛程度明显小于现有的锂铝硅化学强化玻璃；而且该基材玻璃在热弯后强化所产生的应力松弛程度小于现有锂铝硅玻璃在热弯后强化的应力松弛。
12、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃包含压缩应力层和张应力层；
2.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，Y2O3/(Li2O+Na2O+K2O)为0.08～0.70，优选地，Y2O3/(Li2O+Na2O+K2O)为0.08～0.50。
3.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，(Na2O+Li2O+K2O)/(SiO2+Al2O3)≤0.250。
4.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，13.00mol％≤Na2O+Li2O+K2O≤17.50mol％。
5.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，SiO2+Al2O3≥72.50mol％。
6.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，(Y2O3+La2O3)/(SiO2+Al2O3)为0.020～0.100。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，La2O3/Y2O3≤1.00。
9.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层的组成，包含：SiO2 60.00～75.00mol％；和/或Al2O3 8.00～12.00mol％；和/或Y2O31.00～8.00mol％，优选Y2O3 1.00～6.00mol％；和/或MgO 0.50～8.00mol％，优选MgO1.00～7.50mol％，更优选MgO 2.00～7.00mol％；和/或Na2O 5.00～8.00mol％；和/或Li2O8.00～12.00mol％。
10.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，采用拉曼光谱仪对所述化学强化玻璃进行拉曼测试，在得到的拉曼曲线中，桥氧峰区域和非桥氧峰区域的面积之比大于等于0.85且小于等于1.40。
11.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的张应力线密度CT_LD大于或等于40000MPa/mm，优选地，CT_LD大于或等于45000MPa/mm。
12.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的表面CS≥800MPa，优选地，表面CS≥1000MPa。
13.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的0.14t≤DOL_0≤0.25t，t为化学强化玻璃的厚度。
14.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的杨氏模量≥80GPa，优选地，所述化学强化玻璃的杨氏模量≥85GPa。
15.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的维氏硬度≥620Kgf/mm2。
16.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的分叉阈值为37000～60000MPa/mm。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃在400℃条件下，热处理10分钟后，其张应力线密度CT_LD的降低幅度≤8.00％，优选地，其张应力线密度CT_LD的降低幅度≤4.00％。
18.根据权利要求1-16中任一项所述的化学强化玻璃，其中，0.7mm厚的所述化学强化玻璃，采用120目砂纸进行抗跌落测试，平均抗砂纸跌落高度大于或等于1.65m，优选大于或等于1.70m。
19.一种用于制备如权利要求1-18中任一项所述的化学强化玻璃的基材玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成，包含：
20.根据权利要求19所述的基材玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成，满足以下条件：
21.根据权利要求19所述的基材玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成，包含：SiO2 60.00～75.00mol％；和/或Al2O3 8.00～12.00mol％；和/或Y2O31.00～8.00mol％，优选Y2O3 1.00～6.00mol％；和/或MgO 0.50～8.00mol％，优选MgO 1.00～7.50mol％，更优选MgO 2.00～7.00mo...
【技术特征摘要】
1.一种化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃包含压缩应力层和张应力层；
2.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，y2o3/(li2o+na2o+k2o)为0.08～0.70，优选地，y2o3/(li2o+na2o+k2o)为0.08～0.50。
3.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，(na2o+li2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.250。
4.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，13.00mol％≤na2o+li2o+k2o≤17.50mol％。
5.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，sio2+al2o3≥72.50mol％。
6.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，(y2o3+la2o3)/(sio2+al2o3)为0.020～0.100。
7.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，al2o3/(y2o3+la2o3)≥1.50，优选地，al2o3/(y2o3+la2o3)≥2.00，更优选地，al2o3/(y2o3+la2o3)为2.00～7.00。
8.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层中，la2o3/y2o3≤1.00。
9.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比表示，所述张应力层的组成，包含：sio2 60.00～75.00mol％；和/或al2o3 8.00～12.00mol％；和/或y2o31.00～8.00mol％，优选y2o3 1.00～6.00mol％；和/或mgo 0.50～8.00mol％，优选mgo1.00～7.50mol％，更优选mgo 2.00～7.00mol％；和/或na2o 5.00～8.00mol％；和/或li2o8.00～12.00mol％。
10.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，采用拉曼光谱仪对所述化学强化玻璃进行拉曼测试，在得到的拉曼曲线中，桥氧峰区域和非桥氧峰区域的面积之比大于等于0.85且小于等于1.40。
11.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的张应力线密度ct_ld大于或等于40000mpa/mm，优选地，ct_ld大于或等于45000mpa/mm。
12.根据权利要求1所述的化学强化玻璃，其中，所述化学强化玻璃的表面cs≥800mpa，优选地，表面cs≥1000mp...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁小彬，覃文城，华文琼，黄昊，朱广祥，陈杰杰，
申请(专利权)人：重庆鑫景特种玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：
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