本发明专利技术公开了一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物，所述组合物以质量百分比计包括：SiO258.0-62.0％、Al2O3≥16.0％、CaO0.15-0.6％、MgO3.0-4.0％、K2O+Na2O≥15％、Sb2O30.3-0.5％和ZrO0.5-1.0％，其中Na2O含量高于K2O含量，以及由其制成的厚度为0.3-1.3mm的高强度超薄玻璃及其制备方法和用途。本发明专利技术的超薄玻璃钢化后的表面强度明显高于普通钠钙硅玻璃，具有优良的力学性能，尤其在硬度、韧性和抗划伤等方面表现突出，可用作具有触摸屏幕和手写功能的手机、电脑等电子产品的保护盖板材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种玻璃组合物、由其制成的超薄玻璃、制法及用途，更具体而言，涉及一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物、由所述玻璃组合物制成的超薄玻璃、制法及用途。
技术介绍
超薄玻璃广泛用于电子信息行业，其厚度一般低于1. 3mm，主要用作玻璃基板材料。近来，随着手机和平板电脑触摸屏的发展，对超薄玻璃的硬度和平整度等提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物，所述组合物以质量百分比计包括58. 0-62. 0%,Al2O3 彡 16. 0%,Ca0 0. 15-0. 6%,Mg03. 0-4. 0%,K20+Na20 彡 15%, Sb2O3O. 1-0. 7%和&0 0. 5-1.0%，其中 Nei2O 含量高于 K2O 含量。本专利技术还提供由上述硅酸盐玻璃组合物制成的厚度为0. 3-1. 3mm的超薄玻璃。本专利技术还提供一种制备厚度为0. 3-1. 3mm的超薄玻璃的方法，包括a.在1600-1850°C熔炼一种硅酸盐玻璃组合物，所述组合物以质量百分比计包括SiA 58. 0-62. 0%,Al2O3 ^ 16. 0%,Ca0 0. 15-0. 6%,MgO 3. 0-4. 0%、K20+Na20 彡 15%、 Sb2O3O. 1-0. 7%和 ZrOO. 5-1. 0%，其中 Na2O 含量高于 K2O 含量；b.将玻璃组合物成型为0. 3-1. 3mm的玻璃板，并冷却；和c.将玻璃板在390_500°C的碱金属硝酸盐熔盐中处理以进行化学钢化，处理时间优选为5-11小时。本专利技术的超薄玻璃可用作具有触摸屏或手写功能的手机、电脑等电子产品的保护盖板材料。具体实施例方式一方面，本专利技术提供一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物，所述组合物以质量百分比计包括:Si02 58. 0-62. 0 %、Al2O3 彡 16. 0 CaOO. 15-0. 6 %, MgO 3. 0-4. 0 %、 K20+Na20 彡 15%, Sb2O3O. 1-0. 7%和 ZrOO. 5-1. 0%，其中 Nei2O 含量高于 K2O 含量。显然，本专利技术的玻璃组合物中所有组分含量之和为100%。本专利技术中，若无特别指出，成分含量均指质量百分含量，基于组合物的总量计。本专利技术中，若无特别指出，则各种操作均在室温常压下实施。本专利技术的玻璃组合物成分中，SiO2是重要的玻璃形成氧化物，以硅氧四面体的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。它不但可以形成玻璃，而且能提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳定性等，但它又是较难熔化的物质，因此S^2含量有其最适宜的值。若含量低于58%则无法充分地得到该效果。另一方面，若含量超过62%，则玻璃容易发生失透，成形困难，并且粘性上升，难以使玻璃均质化。本专利技术的SiO2含量为58. 0-62. 0%，优选为 59. 0-61. 0%。Al2O3是中间体氧化物，能参与网络起网络生成体作用，能降低玻璃的结晶倾向， 提高玻璃的粘度，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率。Al2O3也是提高玻璃弹性模量的必要成分，根据表面硬度的要求，其质量分数在16%以上。另一方面，由于Al2O3比较难熔，其质量分数通常不超过20 %。本专利技术中，Al2O3的质量分数优选为 16. 0-18. 0%，更优选为16. 5-17. 5%0同时，引入K2O、Na2O、CaO、MgO等助熔剂，并调节它们的合适比例，以达到助熔的最佳效果。K2O和Na2O是网络外体氧化物，引入后能使硅氧四面体所形成的网络松弛、 断裂，从而解决了 SiO2难熔化的问题，可以作为助熔剂，使得玻璃熔融温度下降。在具体的实施方案中，K2O和Na2O质量分数之和在15%以上，优选小于20%。在优选的实施方案中， Na2O质量分数大于K2O质量分数，例如Nii2O与K2O质量分数之比在2. 5-6. 0范围内，优选在 3. 0-5. 0范围内，这样有利于在后续处理过程中钾离子置换玻璃中的钠离子，使玻璃表面产生巨大的压应力，实现玻璃力学性能的强化。同时，K2O能降低玻璃的析晶倾向，增加玻璃的透明度和光泽。当K2O和Na2O总量太低时，造成玻璃融化困难；总量太高时，热膨胀系数将大幅度提高，应变点显著降低。因此本专利技术中更优选K202. 5-4. 5%，且Nei2O 12. 5-15.0%, 特别优选 K2O 3. 0-4. 5%，且 Na2013. 5-15. 0%。组合物中含铁量应较低，以提高玻璃本身的透过率，同时提高玻璃液在熔化、澄清以及成型、退火时的透热性。为保证玻璃液流的稳定，需严格控制玻璃组合物中的总氧化铁含量。采取控制玻璃液中亚铁的方式来保证玻璃液透热性的一致。通过对成分中的铁含量及全铁/亚铁的严格控制，提高了玻璃的内在质量和外在质量。本专利技术的总氧化铁含量控制为不超过0. 03%。Ca0、Mg0是网络外体氧化物，引入后也能使硅氧四面体所形成的网络松弛、 断裂，可以改善玻璃的机械强度、化学稳定性和热稳定性。MgO优选质量分数3-4%。本专利技术中引入的CaO —般在0. 15-0. 6%范围内。ZrO系增进玻璃的熔度的成分，能显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性，另外，它也是很好的除气剂。少量加入该成分对降低失透温度、防止结晶并提高化学耐久性有效。当玻璃组合物中的含量小于2%时，可防止失透温度增高，并且可容易的制备不会失透的玻璃，此外，玻璃的熔融温度变低，且容易均勻地熔融该玻璃。本专利技术中ZrO含量优选为 0. 5-1. 0%。Sb2O3是在玻璃组成物中起着澄清剂的作用的成分，但若玻璃组成中Sb2O3的含量少于0. 1%，则得不到充分的效果；另一方面，若超过1. 5%，由于存在二次加工的加热处理的再沸腾问题，所以有必要将其含量控制为1.5%以下。另外，考虑到再沸腾的稳定性，优选 Sb2O3的质量分数在0. 7%以下，所以本专利技术选择在0. 1-0. 7%之间，优选在0. 3-0. 5%之间。以上提及的各成分的宽泛、优选、更优选及特别优选的含量范围可以任意组合，构成的组合物亦在本专利技术范围内。在一个优选的实施方案中，本专利技术的硅酸盐玻璃组合物以质量百分比计包含以下成分=SiO2 58. 0-62. 0 Al2O3 16. 0-18. 0 CaO 0. 15-0. 6 MgO 3. 0-4. 0 %, K2O 2. 5-4. 5%, Na2O 12. 5-15. 0%, Sb2O3 0. 3-0. 5%和 ZrOO. 5-1. 0%。在一个更优选的实施方案中，本专利技术的硅酸盐玻璃组合物以质量百分比计包含以下成分SiO2 59. 0-61. 0%, Al2O3 16. 5-17. 5 %, CaOO. 15-0. 6 %, MgO 3. 0-4.0%、K2O 3. 0-4. 5%, Na2O 13. 5-15. 0%、Sb2O3O. 3-0. 5%和 0.5_1.0%。在另一个优选的实施方案中，本专利技术的硅酸盐玻璃组合物以质量百分比计由以下成分组成:Si02 58. 0-62. 0%, Al2O3 16. 0-18. 0%, CaOO. 15-0. 6%, MgO 3. 0-4. 0%, K2O2.5-4. 5%, Na2O 12.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志端，苍利民，阎韬，胡海明，王丽会，陈明，
申请(专利权)人：河南安彩高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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