具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及微晶玻璃技术领域，具体涉及一种具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃及制备方法和应用，所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层，尖晶石晶体主晶相；所述强化微晶玻璃的组成中基本不含Li<subgt;2</subgt;O，所述强化微晶玻璃满足以下条件：CS_50≥100MPa，∣CT_AV∣≥70MPa，DOL_0≥0.13t；exp((∣CT_CV∣‑∣CT_AV∣)/(t/2‑DOL_0)*2)<1.30；其中，t为微晶玻璃的厚度。本发明专利技术的强化微晶玻璃具有特定的应力特性，兼具优异的抗跌落性能和安全性能，能够达到最佳的安全应力状态，不会因轻微的冲击发生爆炸性开裂，也不会产生自爆，即使冲击破碎后也不会产生大量小碎片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微晶玻璃，具体涉及一种具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃及制备方法和应用。

技术介绍

1、目前，微晶玻璃(玻璃陶瓷)材料凭借其优良的机械性能和光透过性，成为了屏幕盖板的更好选择。而在众多的微晶玻璃中，以尖晶石为主晶相的尖晶石微晶玻璃因具有较高的杨氏模量和剪切模量，已逐渐受到行业内人员的关注。

2、为了实现尖晶石微晶玻璃的化学强化增韧，需要向玻璃中引入碱金属离子，以完成离子交换。考虑到锂的引入存在较多弊端，比如成本高，相同交换量情况下交换产生的应力偏低，加入量多时容易引起杂相的析出，导致尖晶石微晶玻璃的透明度降低，等等。专利技术人想到了向玻璃中只引入钠离子来实现化学强化增韧。

3、化学强化是利用离子交换工艺，即利用盐浴中离子半径大的碱金属离子取代玻璃中离子半径小的碱金属离子，产生交换离子体积差，从而在玻璃一定的表层产生由高到低的压应力，进而阻碍和延缓玻璃微裂纹的扩展，以达到提高玻璃机械强度的目的。通过离子交换工艺处理后的强化微晶玻璃在表面产生压应力的同时，其内部也产生了相应的张应力。化学强化微晶玻璃是一个应力平衡体，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃，所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层，其特征在于，所述强化微晶玻璃中包含尖晶石晶体，且尖晶石晶体为该强化微晶玻璃的主晶相；所述强化微晶玻璃的组成中基本不含Li2O，以mol％计，Li2O小于0.01％；

2.根据权利要求1所述的强化微晶玻璃，其特征在于，对所述强化微晶玻璃进行跌落破碎测试，所述强化微晶玻璃跌落破碎时产生的碎片颗粒中，碎片颗粒在二维图纸上的垂直投影最长边大于5mm的碎片占玻璃整体重量的占比为70％以上，优选为80％以上。

3.根据权利要求1或2所述的强化微晶玻璃，其特征在于，500MPa≥CS_50≥1...

【技术特征摘要】

1.一种具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃，所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层，其特征在于，所述强化微晶玻璃中包含尖晶石晶体，且尖晶石晶体为该强化微晶玻璃的主晶相；所述强化微晶玻璃的组成中基本不含li2o，以mol％计，li2o小于0.01％；

2.根据权利要求1所述的强化微晶玻璃，其特征在于，对所述强化微晶玻璃进行跌落破碎测试，所述强化微晶玻璃跌落破碎时产生的碎片颗粒中，碎片颗粒在二维图纸上的垂直投影最长边大于5mm的碎片占玻璃整体重量的占比为70％以上，优选为80％以上。

3.根据权利要求1或2所述的强化微晶玻璃，其特征在于，500mpa≥cs_50≥140mpa；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的∣ct_cv∣≥80mpa，优选为300mpa≥∣ct_cv∣≥80mpa，∣ct_cv∣的单位为mpa。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的表面k2o浓度≥9.00wt％，优选为9.00～16.00wt％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的ct_ld为40000mpa/mm-85000mpa/mm，优选为45000mpa/mm-85000mpa/mm，更优选为48000mpa/mm-85000mpa/mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的结晶度≥20.00wt％；优选地，结晶度为20.00～50.00wt％；进一步优选地，结晶度为30.00～50.00wt％；更优选地，结晶度为35.00～45.00wt％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃中，平均晶粒尺寸≤15.0nm，优选为1.0～15.0nm，进一步优选为1～10nm，更优选为4.5～8.0nm；

9.根据权利要求1-8中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，以氧化物的mol％计，所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括：sio238.00～48.00％，al2o325.50～30.00％，zro23.00～5.00％，mgo5.00～8.00％，zno8.00～14.00％，na2o7.20～14.00％，b2o33.00～8.00％，k2o0～2.00％和y2o30～1.00％。

10.根据权利要求9所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中：

11.根据权利要求9或10所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中，所述sio2的摩尔百分比为38.00～44.00％；

12.根据权利要求9-11中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中，al2o3、mgo、zno各组分的摩尔百分比满足如下关系：al2o3-mgo-zno＝8.00～15.00％。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中：

14.根据权利要求9-13中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中：不含bao，以mol％计，bao小于0.01％；

15.根据权利要求1-14中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃在可见光范围内是透明的。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的维氏硬度为700～900kgf/mm2。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓兰，黄昊，周靖鹏，田迁，向文浩，陈颖，
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：