本发明专利技术提供了一种进行化学强化的高碱高铝硅酸盐玻璃组合物，该玻璃组合物适合于用浮法、溢流下拉等成型方法生产各种平板玻璃。该玻璃组合物以摩尔百分比表示包含：SiO264.5～73，Al2O36.5～11.5，B2O30～2，Na2O?13～19，K2O?0.3～1.2，MgO?3.5～7.2，ZnO?0.05～2.5，TiO20.05～1，Y2O30～0.6，Ga2O30～0.4，GeO20～1.2，和至少一种选自SnO2、Sb2O3、Cl和SO3的成分，其含量范围为：SnO20～0.15，Sb2O30～0.1，Cl?0～0.5，SO30～0.3。所述玻璃经化学强化处理后，在玻璃表面形成的压应力在300Mpa以上，压应力层的厚度在40μm以上，可作为显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅酸盐玻璃组合物、由其制成的玻璃，以及所述玻璃的制备方法和用途。更具体地，本专利技术涉及一种高碱高铝硅酸盐玻璃组合物，所述玻璃组合物适合于制造用于化学强化的玻璃产品，涉及由所述玻璃组合物制成的玻璃，以及所述玻璃的制备方法和用途。
技术介绍
随着现代显示科技的发展，涌现出了大量的平板显示产品，如手机、移动信息终端(PDA)、触摸屏、掌上游戏机(PSP)、液晶电视、液晶显示器、笔记本液晶显示器、提款机及多媒体信息查询机等。在这些平板显示产品中，作为用于保护屏幕的保护部件，通常采用丙烯酸树脂或普通钠钙硅玻璃。采用丙烯酸树脂作为屏幕保护材料，由于丙烯酸树脂的杨氏模量低，所以在用手指等按压时，会出现丙烯酸树脂基板弯曲、显示不良的情况。采用普通钠钙硅玻璃作为屏幕保护材料，由于其表面强度不高，长期使用屏幕容易划伤，出现显示模糊、效果差、不美观等问题。因此需要开发一种具有抗划伤性和抗冲击性能的材料来对这些平板显示产品的屏幕表面进行保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合化学强化的铝硅酸盐玻璃组合物，其可以通过公知的浮法、溢流下拉等成型方法来生产各种平板玻璃或切割成片状玻璃。本专利技术一方面提供一种玻璃组合物，所述组合物以摩尔百分比计包括: Si0264. 5 73，Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2, Na2O 13 19, K2OO. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2， ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2，禾口至少一种选自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范围如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本专利技术另一方面提供一种玻璃，其组成以摩尔百分比计包括Si0264. 5 73， Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2，Na2O 13 19，K2O 0. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2，ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2 ；禾口至少一种选自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范围如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3，所述玻璃的特征在于其在20 400°C范围的膨胀系数为80 100X10_7°C，密度不大于2. 5g/cm3，应变点高于540°C，熔化温度不超过1720°C。在一个优选方案中，所述玻璃的又一特征在于，其具有高的杨氏模量，其值达到 70. 5 75. 5GPa。本专利技术的玻璃通过如下方法制得a.提供本专利技术的玻璃组合物；b.熔融所述玻璃组合物，并对熔化的玻璃组合物进行脱泡、均质化处理；c.实施以下步骤之一将得到的玻璃组合物通过浮法成型制成平板玻璃，并对制得的玻璃进行退火处理，或将得到的玻璃组合物倒入钢模里成型，对制得的玻璃进行退火处理，任选地制成平板玻璃；和d.任选地对平板玻璃进行化学强化处理。本专利技术的玻璃在450 500°C的KNO3熔融盐中进行5小时以上的化学强化处理， 在玻璃表面形成的压应力在300Mpa以上，压应力层的厚度在40 μ m以上。可作为显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料，用于手机、移动信息终端(PDA)、触摸屏、掌上游戏机(PSP)、 液晶电视、液晶显示器、笔记本液晶显示器、提款机、多媒体信息查询机等产品的屏幕保护， 可以有效地防止显示产品屏幕表面的损伤，延长产品的使用寿命和使用效果。具体实施方案本专利技术提供一种适合化学强化的高碱高铝硅酸盐玻璃组合物，所述组合物以摩尔百分比计包括:Si0264. 5 73，Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2，Na2O 13 19，K2O 0. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2，ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2和至少一种选自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范围如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本专利技术中，若无特别指出，组分含量均指摩尔百分含量，基于组合物的总摩尔数计。显然，组合物中各组分的含量之和为100摩尔％。在本专利技术中，如无其他说明，则所有操作均在室温常压进行。SiO2是主要的玻璃网络形成剂，是必需的。SiO2可以降低玻璃的热膨胀系数和密度，提高玻璃应变点和化学稳定性，提高化学强化速率；但具有提高粘度的倾向，会增加玻璃熔点。本专利技术中，Sih含量限定在64. 5 73%范围，SiO2含量低于64. 5%时，不易获得低密度和高应变点的玻璃，会降低玻璃的化学稳定性，不利于提高化学强化速率，玻璃的热膨胀系数变大，玻璃的耐热冲击性容易降低；SiO2含量在73%以上时，玻璃的高温粘度增加，使玻璃熔制温度过高，熔化困难。为了获得高杨氏模量、适于快速化学强化的玻璃，优选的SiO2含量为68 73%。Al2O3是中间体氧化物，可以加速玻璃表面的离子交换，同时极大地改善玻璃化学稳定性，同时也是提高玻璃硬度和机械强度的必要成分。Al2O3的含量限定在6. 5 11. 5%, 若Al2O3含量在6. 5%以下，离子交换效果不好，不利于提高玻璃的杨氏模量和机械强度。 Al2O3具有提高玻璃粘度的倾向，若其含量过高，玻璃粘度增加而难以熔化，抗失透性能变差。因此，Al2O3含量限定为11. 5%以下，优选是9. 6%以下。B2O3本身既是玻璃网络形成体，又是一种助熔剂。化03在高温下起助熔作用，降低玻璃粘度，因此可加速玻璃熔化，用于提高玻璃熔融性以及降低粘度的必要成分，如含量过高，会使玻璃的分相倾向增加，不利于提高玻璃的稳定性，同时会降低玻璃的离子交换速度。其含量限定为0 2%，优选为0 1.9%。Na2O是玻璃表层通过离子交换而实现玻璃化学强化的必须成分，同时其还作为易熔玻璃组分，降低玻璃熔融温度，增加玻璃液的流动性，并能改善玻璃的析晶倾向，使玻璃的熔融性及成形性提高，改善玻璃的耐失透性。当Na2O含量不足13%时，离子交换性能差， 强化效果弱，难以通过离子交换形成所需的表面压应力层。Na2O含量过高，则玻璃的热膨胀系数过大，化学稳定性和耐热冲击性降低。因此，将Na2O含量限定为13 19%，优选为 13 17. 5%，更优选为13 16%。K2O能降低玻璃高温粘度，使玻璃的熔融性及成形性提高，且在与Na+离子交换时通过互扩散提高化学强化中的离子交换速度来获得所需的压应力和加深压应力层深度。当玻璃中含有少量的K2O时，通过离子互扩散提高离子交换性，当K2O含量超过1. 2%时，会阻碍离子交换速度，影响强化效果。因此，将K2O含量限定为0. 3 1. 2%，优选为0. 3 1. 1%。MgO是降低高温粘度，提高化学稳定性，从而提高熔融性或成形性的成分，还具有提高玻璃的应变点或拉伸弹性模量的效果，它是本专利技术中碱土本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张希亮，王建斌，郜卫生，葛慧成，康岩，陈磊，敬正跃，
申请(专利权)人：河南国控宇飞电子玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：
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