【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微晶玻璃制备，特别是涉及一种微晶玻璃及其制备方法、玻璃盖板和电子设备。
技术介绍
1、随着智能手机、平板电脑等电子设备的普及，触屏显示器的大尺寸化及超薄化的需求日益突出，这也对电子设备防护玻璃的力学性能提出了更高的要求，既要具备优异的耐摔性能，又要具备良好的抗划性能。电子设备中当前广泛使用的防护玻璃是普通铝硅玻璃，其本体结构强度偏低，即使经过表面化学强化后，其耐摔性能仍较差，同时其本体硬度也偏低，使用过程中也易产生大量划痕，极大影响了消费者的使用体验。因此，有必要开发一种既耐摔又耐划的防护玻璃，以更好地满足电子设备的应用需求。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请实施例提供一种微晶玻璃，该微晶玻璃能兼具良好耐摔性和耐划性能，能够更好地满足电子设备等领域的应用需求。
2、具体地，本申请实施例第一方面提供了一种微晶玻璃，所述微晶玻璃中的晶体相为尖晶石晶相和zro2晶相；所述微晶玻璃包括sio2、al2o3、mgo、zno、zro2、na2o，以及摩尔百分含量为0％-9％的li2o和摩尔百分含量为0％-5％的k2o，且所述微晶玻璃中各组分的摩尔百分含量满足：0.11≤(li2o+na2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.30；na2o/(mgo+zno)≤0.9。
3、本申请实施例提供的微晶玻璃，通过合理调控组分及组分配比可以使微晶玻璃中析出的晶体相为尖晶石晶相和zro2晶相，这些晶体相可以提升玻璃的本征结构强度及韧性，同时控制(li2o+na2o+
4、本申请一些实施方式中，0.25≤na2o/(mgo+zno)≤0.9。这可保证该微晶玻璃具有较高的离子交换能力，同时保证具有适量的高强、高硬的尖晶石晶相，进而使微晶玻璃较好地兼具良好的耐摔性和耐划性能等。
5、本申请一些实施方式中，0.11≤(li2o+na2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.25。此时微晶玻璃的综合性能更好。
6、本申请实施方式中，所述微晶玻璃包括如下摩尔百分含量的各组分：
7、sio2：32％-56％；
8、al2o3：15％-35％；
9、mgo：3％-10％；
10、zno：3-15％；
11、zro2：0.1％-6％；
12、na2o：0.1％-12％；
13、li2o：0％-9％；
14、k2o：0％-5％；
15、b2o3：0％-10％。
16、在微晶玻璃中以摩尔百分含量计的各组分含量满足上述关系式时，调控各组分的各自含量在上述各范围，可以使该微晶玻璃较好地兼具高透过率、低着色、高结晶度、高杨氏模量等特性，从而能够更好地满足电子设备等领域的应用需求。
17、本申请实施方式中，所述尖晶石晶相包括(mgxzn1-x)al2o4，或者包括mgal2o4和znal2o4，或者包括(mgxzn1-x)al2o4、mgal2o4和znal2o4；其中，0＜x＜1。本申请微晶玻璃中的尖晶石晶相中同时含有mg元素和zn元素，相比于仅含zn尖晶石或仅含镁尖晶石的微晶玻璃，其具有更好的耐摔性和耐划性能。
18、本申请实施方式中，所述尖晶石晶相在所述微晶玻璃中的质量百分含量大于所述zro2晶相。即，上述微晶玻璃以尖晶石晶相作为主晶相，zro2晶相作为次晶相。
19、本申请实施方式中，所述尖晶石晶相与所述zro2晶相在所述3d微晶玻璃中的质量百分含量之和为5-90％。微晶玻璃具有合适的结晶度，有助于保证该微晶玻璃兼具优异的抗摔性和抗划伤性、及光透过性等。
20、本申请实施方式中，在所述微晶玻璃中，所述尖晶石晶相与所述zro2晶相的质量百分含量之比为(4-14)：1。两种晶相的结晶度之比在此范围内，利于该微晶玻璃中晶相的晶粒细小且分布均匀，进而保证其具有优异的机械强度和光学性能。
21、本申请实施方式中，所述尖晶石晶相、所述zro2晶相的平均晶粒尺寸均小于或等于60nm。较小的晶粒尺寸有利于提高微晶玻璃的透过率。
22、本申请实施方式中，所述微晶玻璃在厚度≤0.7mm时，对波长为550nm光的透过率≥88％；lab颜色色度指标b值满足：|b值|≤2.0；雾度小于或等于0.25％。这些参数可反映该微晶玻璃的光学性能良好，可用于显示屏玻璃盖板和摄像头保护盖板中更好地满足显示和拍摄的光学需求。
23、本申请实施方式中，所述微晶玻璃的表面形成有压缩压力层，内部具有张应力层。该微晶玻璃是经过化学强化后的微晶玻璃。
24、本申请实施方式中，所述压缩压力层的深度大于或等于80μm。较大的压缩压力层深度，可以使该微晶玻璃具有更高的抗跌落性能，提升电子设备的可靠性。
25、本申请实施方式中，所述微晶玻璃在所述压缩压力层的深度为50μm处的压缩应力cs_50≥60mpa。较高的cs_50值可以保证该微晶玻璃具有较高的强度。
26、本申请实施方式中，所述张应力层中平均张应力的绝对值|ct_av|≥35mpa。较大的平均张应力也可在一定程度上反映该微晶玻璃的压应力性能较好，强度较高、耐摔性能较好。
27、本申请实施方式中，所述微晶玻璃的杨氏模量≥95gpa。本申请实施例微晶玻璃具有较高的杨氏模量，其能够较好地抵抗形变。
28、本申请实施方式中，所述微晶玻璃的努氏划痕横向开裂阈值≥2n。较高的努氏划痕横向开裂阈值表明本申请实施例提供的微晶玻璃的耐划耐刮性能较优异。
29、本申请实施方式中，对厚度为0.65mm的所述微晶玻璃在200g重量的整机上进行180目碳化硅砂纸地面耐摔测试，测得所述微晶玻璃的平均耐摔高度大于或等于1.0m。这可直观地反映本申请实施例微晶玻璃的抗摔性能优异。
30、本申请实施例第二方面提供了一种微晶玻璃的制备方法，包括：
31、将微晶玻璃各组分对应的原料按照所述微晶玻璃的组分配比进行混合，经熔融、成型、退火处理后，得到玻璃基材；其中，所述微晶玻璃中的组分包括sio2、al2o3、mgo、zno、zro2、na2o，以及摩尔百分含量为0％-9％的li2o和摩尔百分含量为0％-5％的k2o，且所述微晶玻璃中各组分的摩尔百分含量满足：0.11≤(li2o+na2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.30，na2o/(mgo+zno)≤0.9；
32、对所述玻璃基材依次进行核化处理、晶化处理，以使所述玻璃基材晶化，得到微晶玻璃原材；其中，所述微晶玻璃中的晶体相为尖晶石晶相和zro2晶相；
33、对所述微晶玻璃进行化学强化处理，得到微晶玻璃。
34、上述述微晶玻璃的制备方法，工艺简单，适合工业化生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃中的晶体相为尖晶石晶相和ZrO2晶相；所述微晶玻璃包括SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、ZrO2、Na2O，以及摩尔百分含量为0％-9％的Li2O和摩尔百分含量为0％-5％的K2O，且所述微晶玻璃中各组分的摩尔百分含量满足：0.11≤(Li2O+Na2O+K2O)/(SiO2+Al2O3)≤0.30；Na2O/(MgO+ZnO)≤0.9。
2.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，0.25≤Na2O/(MgO+ZnO)≤0.9。
3.如权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，0.11≤(Li2O+Na2O+K2O)/(SiO2+Al2O3)≤0.25。
4.如权利要求1-3任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包括如下摩尔百分含量的各组分：
5.如权利要求1-4任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相包括(MgxZn1-x)Al2O4，或者包括MgAl2O4和ZnAl2O4，或者包括(MgxZn1-x)Al2O4、MgAl2O4和ZnAl2O4；其中，0＜x＜1。p>
6.如权利要求1-5任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相在所述微晶玻璃中的质量百分含量大于所述ZrO2晶相。
7.如权利要求1-6任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相与所述ZrO2晶相在所述3D微晶玻璃中的质量百分含量之和为5-90％。
8.如权利要求1-7任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，在所述微晶玻璃中，所述尖晶石晶相与所述ZrO2晶相的质量百分含量之比为(4-14)：1。
9.如权利要求1-8任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相、所述ZrO2晶相的平均晶粒尺寸均小于或等于60nm。
10.如权利要求1-9任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包括2D微晶玻璃、2.5D微晶玻璃或3D微晶玻璃。
11.如权利要求1-10任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃在厚度≤0.7mm时，对波长为550nm光的透过率≥88％；Lab颜色色度指标b值满足：|b值|≤2.0；雾度小于或等于0.25％。
12.如权利要求1-11任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的表面形成有压缩压力层，内部具有张应力层。
13.如权利要求12所述的微晶玻璃，其特征在于，所述压缩压力层的深度大于或等于80μm。
14.如权利要求12或13所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃在所述压缩压力层的深度为50μm处的压缩应力CS_50≥60MPa。
15.如权利要求12-14任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述张应力层中平均张应力的绝对值|CT_AV|≥35MPa。
16.如权利要求1-15任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的杨氏模量≥95Gpa。
17.如权利要求1-16任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的努氏划痕横向开裂阈值≥2N。
18.如权利要求1-17任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，对厚度为0.65mm的所述微晶玻璃在200g重量的整机上进行180目碳化硅砂纸地面耐摔测试，测得所述微晶玻璃的平均耐摔高度大于或等于1.0m。
19.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括：
20.如权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述晶化处理的温度高于所述核化处理的温度；其中，所述核化处理的温度为650℃-800℃，时间为0.5h-72h；所述晶化处理的温度为700℃-900℃，时间为0.5h-48h。
21.一种玻璃盖板，其特征在于，所述玻璃盖板采用权利要求1-18任一项所述的微晶玻璃制成，或采用权利要求19-20任一项所述的微晶玻璃的制备方法制备得到的微晶玻璃制成。
22.一种电子设备，其特征在于，包括组装在所述电子设备外侧的外壳，以及位于所述外壳内部的电路板，所述外壳采用玻璃，所述玻璃包括权利要求1-18任一项所述的微晶玻璃，或权利要求19-20任一项所述的微晶玻璃的制备方法制备得到的微晶玻璃。
23.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述外壳包括组装在所述电子设备前侧的显示屏盖板，所述显示屏盖板包括所述玻璃。
24.如权利要求22或23所述的电子设备，其特征在于，所述外壳包括组装在所述电子设备后侧的后盖，所述后盖采用所述玻璃。
25.如权利要求22-24任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括位于所述外壳内部的摄像头组件，所述外壳包...
【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃中的晶体相为尖晶石晶相和zro2晶相；所述微晶玻璃包括sio2、al2o3、mgo、zno、zro2、na2o，以及摩尔百分含量为0％-9％的li2o和摩尔百分含量为0％-5％的k2o，且所述微晶玻璃中各组分的摩尔百分含量满足：0.11≤(li2o+na2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.30；na2o/(mgo+zno)≤0.9。
2.如权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，0.25≤na2o/(mgo+zno)≤0.9。
3.如权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，0.11≤(li2o+na2o+k2o)/(sio2+al2o3)≤0.25。
4.如权利要求1-3任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包括如下摩尔百分含量的各组分：
5.如权利要求1-4任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相包括(mgxzn1-x)al2o4，或者包括mgal2o4和znal2o4，或者包括(mgxzn1-x)al2o4、mgal2o4和znal2o4；其中，0＜x＜1。
6.如权利要求1-5任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相在所述微晶玻璃中的质量百分含量大于所述zro2晶相。
7.如权利要求1-6任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相与所述zro2晶相在所述3d微晶玻璃中的质量百分含量之和为5-90％。
8.如权利要求1-7任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，在所述微晶玻璃中，所述尖晶石晶相与所述zro2晶相的质量百分含量之比为(4-14)：1。
9.如权利要求1-8任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石晶相、所述zro2晶相的平均晶粒尺寸均小于或等于60nm。
10.如权利要求1-9任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包括2d微晶玻璃、2.5d微晶玻璃或3d微晶玻璃。
11.如权利要求1-10任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃在厚度≤0.7mm时，对波长为550nm光的透过率≥88％；lab颜色色度指标b值满足：|b值|≤2.0；雾度小于或等于0.25％。
12.如权利要求1-11任一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的表面形成有压缩压力层，内部具有张应力层。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱广祥，姜文杰，黄义宏，陈杰杰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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