CN108726876A - 可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 - Google Patents
可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108726876A CN108726876A CN201810593348.4A CN201810593348A CN108726876A CN 108726876 A CN108726876 A CN 108726876A CN 201810593348 A CN201810593348 A CN 201810593348A CN 108726876 A CN108726876 A CN 108726876A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- mass percent
- ion exchange
- emulsion opal
- fused salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
- C03B32/02—Thermal crystallisation, e.g. for crystallising glass bodies into glass-ceramic articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/04—Opacifiers, e.g. fluorides or phosphates; Pigments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0009—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing silica as main constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
一种铝乳浊玻璃及其制备方法。其中,对于铝乳浊玻璃,以氧化物为基准的质量百分比表示,包括:52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,以及0.1%~5%的B2O3。本公开的玻璃组分可以节约背板玻璃的制造成本,不需要或者少量的加工处理,本体玻璃就具备类似于天然玉石的光泽和质地,具有极佳的装饰效果。
Description
技术领域
消费电子产品的装饰背板,及该铝乳浊玻璃的制备方法,还涉及含该铝乳浊玻璃材料的装饰背板。
背景技术
手机在现在已成为日常生活中的必需品,平板电脑也逐渐普及,各种带有触摸屏面板的设备在各行业也得到了广泛应用。近年来,随着移动互联网5G通讯技术和无线充电技术的发展,越来越多的手机开着使用双面玻璃的设计。同时,手机为了追求薄型化、窄边框等差异化、个性化设计理念,越来越多的手机采用了3D曲面的盖板或背板设计。
其中,为了彰显电子产品的艺术装饰效果,手机背板玻璃需要进行丝印、喷涂或者镀膜等深加工处理工艺。这些加工工艺不仅良率低,而且对玻璃表面产生不可逆的破坏作用,导致化强玻璃的强度降低,也降低了背板玻璃的抗跌落高度。
这些都对材料提出了诸如高的机械强度、高杨氏模量、高化学温度性以及轻薄化等要求。普通钠钙玻璃无法满足这些要求,甚至在经过化学强化后其性能仍难以达到要求。
常规电子玻璃一般存在的边缘和棱角的透明问题依然存在,对装饰效果产生负面影响。尤其是对手机背板玻璃进行3D热弯处理以后,边缘区域的丝印、喷涂和镀膜工艺难度大。这些问题导致了加工良率,同时也变相地增加了制造成本。
为了使传统高碱铝硅酸盐背板玻璃具有装饰艺术效果,需要进行丝印、喷涂或者镀膜处理,极大的增加了制造成本。传统高碱铝硅酸盐玻璃作为手机背板玻璃进行3D热弯处理以后,边缘区域的丝印、喷涂和镀膜工艺难度大,加工良率低,进一步地增加了3D背板玻璃的制造成本。对化学强化后的传统高铝玻璃进行喷涂和镀膜处理,加工工艺中的热环境容易使玻璃表面的应力松弛,或者再次造成玻璃缺陷,影响玻璃保持背板的机械性能。强化玻璃在经过镀膜处理后,其表面受到高压离子的轰击,会形成缺陷,其实际强度一般衰减20~40%,严重影响其抗跌落性能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此,本公开的目的在于提供一种铝乳浊玻璃及其制备方法,以及装饰背板,以解决以上所述的至少部分技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一方面,提供一种铝乳浊玻璃,以氧化物为基准的质量百分比表示,包括:52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,以及0.1%~5%的B2O3。
在进一步的实施方案中,以氧化物为基准的质量百分数表示,Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O的含量还满足条件:
R=(W1-W2-W3)/W4且1.1≤R≤3.2;
其中,W1,W2,W3和W4分别表示Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O的质量百分比。
在进一步的实施方案中,以氧化物为基准的质量百分数表示,还包括8%~15%的Na2O和/或大于0%且小于等于5%的K2O。
在进一步的实施方案中,以氧化物为基准的质量百分数表述,还包括大于0%且小于等于5%的MgO。
在进一步的实施方案中,以氧化物为基准的质量百分数表述,还包括大于0%且小于等于2.5%的ZrO2。
在进一步的实施方案中,所述铝乳浊玻璃乳浊相富P液滴的尺寸介于300~700nm之间,透过率介于31~55%之间。
在进一步的实施方案中,,经表面离子交换后,该铝乳浊玻璃表面压应力值≥600MPa、压应力层深度值≥68μm。
根据本公开的另一方面,提供一种铝乳浊玻璃的制备方法,包括:采用以下氧化物对应的矿物原料、工业原料或者化合物,按照如下比例混合:以氧化物为基准的质量百分数计,称量含52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,8%~15%的Na2O,0%~5%的K2O,0%~5%的MgO,0.1%~5%的B2O3以及0%~2.5%的ZrO2,经熔制和浇注成型,再经退火或加工成玻璃原片。
在进一步的方案中,还包括:将玻璃原片通过二次晶化退火热处理,工艺温度范围为玻璃态转化温度Tg至Tg+50℃,处理时间为大于0小于2小时。
在进一步的方案中,在将成形玻璃通过二次晶化退火热处理之后还包括对玻璃进行二步法离子交换,包括:采用含硝酸钠和硝酸钾的第一混合熔盐与所述成形玻璃进行离子交换;以及采用含硝酸钠和硝酸钾的第二混合熔盐或者硝酸钾熔盐继续与所述成形玻璃进行离子交换;其中所述第二混合熔盐中的硝酸钾质量百分数大于第一混合熔盐中的硝酸钾质量百分数。
在进一步的方案中,所述第一混合溶液以质量百分数计,包含10%~40%的NaNO3以及60%~90%的KNO3。
在进一步的方案中,所述第二混合溶液以质量百分数计,包含大于0且小于等于0.5%的NaNO3以及99.5%~100%的KNO3。
在进一步的方案中,采用含硝酸钠和硝酸钾的第一混合熔盐与所述成形玻璃进行离子交换时,离子交换的温度为420℃~450℃,优选的离子交换的时间为120min~400min。
在进一步的方案中,采用含硝酸钠和硝酸钾的第二混合熔盐或者硝酸钾熔盐继续与所述成形玻璃进行离子交换时,离子交换的温度为380℃~400℃;优选的离子交换的时间为30min~120min。
根据本公开的又一方面,提供一种装饰背板,该装饰背板的材料包括以上任一所述的铝乳浊玻璃。
根据本公开的又一方面,提供一种电子产品,包括以上所述的装饰背板。
(三)有益效果
采用本公开的玻璃组分可以节约背板玻璃的制造成本,不需要或者少量的加工处理,本体玻璃就具备类似于天然玉石的光泽和质地,具有极佳的装饰效果。
本公开所涉及的玻璃,非常适用于3D背板玻璃的制造工艺,可根据客户需求,对本体玻璃进行低成本高效率的处理方式,调整乳浊相的大小,以获得透过率在0.1~90%之间的变化,且外光质地随之改变,获得独特的装饰效果。
本公开所涉及的玻璃,采用特殊的化学组成,在保证玻璃本体乳浊分相的前提下,并控制乳浊相的大小,不影响化学强化过程中的离子交换性能,可获得表面压应力(CS)值≥600MPa、压应力层深度(DOL)值≥68μm的强化玻璃。
本公开所涉及的玻璃,适用于特殊的两步法离子强化工艺,其DOL值可高于100微米,且CS值可高于700MPa,经过镀膜处理后的强度衰减程度<5%。
具体实施方式
下面通过实施例,对本公开的技术方案作进一步具体的说明。下述参照对本公开实施方式的说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本公开的一种限制。另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
根据本公开的基本构思,提供一种铝乳浊玻璃,以氧化物为基准的质量百分比表示,包括:52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,以及0.1%~5%的B2O3。通过对玻璃的组成进行了特殊优化,增强了其乳浊效果。
本公开实施例还提供了与上述铝乳浊玻璃相适配的制备方法,可获得表面压应力(CS)值≥600MPa、压应力层深度(DOL)值≥68μm的强化玻璃。
其中,二氧化硅(SiO2)是形成玻璃骨架所必需的成分。SiO2能提高玻璃的强度、化学稳定性等,SiO2的质量百分数优选为52%~65%,更优选为55%~60%,最优选为56%~58%。若SiO2的质量百分数不足52%,玻璃主体网络结构较差,强度性能不佳,且耐候性不够;若超过65%,玻璃在生产过程中不容易产生乳浊效果。
其中,氧化铝(Al2O3)是增加玻璃离子交换能力所必需的成分,同时它能提高玻璃的化学稳定性,其质量分数优选为12%~24%。由于Al2O3含量的不同,形成乳浊玻璃的难易程度存在明显差异,根据Al2O3的含量相应调整其他氧化物,例如P2O5、Li2O、B2O3等,可以获得不同的乳浊程度,丰富其装饰效果。如果其质量百分数低于12%,则玻璃的离子交换能力严重不足,化学强化后无法适用于保护背板;如果高于24%,不仅玻璃的高温粘度增大,玻璃熔制生产难度增大,而且玻璃在生产过程中不容易产生乳浊效果。
其中,五氧化二磷(P2O5)是必需的成分,它形成玻璃网络时,空隙比铝氧四面体更大,因此能显著增加离子交换的能力。更为重要的是,由于P2O5形成的内部空隙更大,能在较长的离子交换时间内缓解玻璃内部堵塞的情况,从而使得玻璃可以采用本公开所提供的两步法离子交换(其中第一步离子交换时间较长)。此外,P2O5是一种优良的、环保的乳浊添加剂,其在硅酸盐、硼酸盐或硼硅酸盐的基础玻璃中容易产生分相,并析出磷酸盐的晶粒而乳浊。在硅酸盐基础玻璃中加入P2O5溶解在玻璃熔体中,由于玻璃中存在两种不同的网络形成体离子Si4+和P5+,玻璃出现不混溶,产生分相,部分离子出现富集,冷却时在过饱和熔体中析出磷酸盐晶粒。
在一些实施例中,P2O5的质量百分数优选为4%~12%,根据SiO2、Al2O3的含量相应调整P2O5的含量,可以获得不同的乳浊程度,丰富其装饰效果。若其质量百分数低于4%,则玻璃基本上不发生乳浊效应;若高于12%,玻璃机械性能、耐候性能较差。
其中,氧化锂(Li2O)是理想的助熔剂且促进分相析晶。由于Li+的极化特性,在高温下能有效减低高温黏度。此外,在相同质量引入的前提下,Li2O可以提供更多的游离氧,更容易发生富P相从硅氧骨架结构中析出,发生不混溶的分相乳浊现象。在本公开所涉及的玻璃组成中,有些组成方案的乳浊程度不高,析出的富P液滴相尺寸偏小,透过率偏高,装饰效果欠佳,通过引入一定量的Li2O,可以在玻璃生产成形过程中有效提高富P液滴相的尺寸,或者缩短二次晶化热处理的时间。
另一方面,在一些由于在本公开实施例的制备方法中强化工艺的第一步中使用NaNO3含量的较高混合熔盐,通过玻璃中Li+与熔盐中Na+进行离子交换,可以在较短的时间内获得压应力层,且应力层深度较深,使玻璃具有更加优异的抗力学冲击性能。Li2O的质量百分数优选为2%~5%,根据SiO2、Al2O3、P2O5的含量相应调整Li2O的含量,可以优化分相乳浊性能和化学强化工艺。若其质量百分数低于2%,则玻璃基本难以获得更高的应力层深度;若高于5%,增加了玻璃制造成本,且玻璃析晶倾向过高,玻璃不均匀分相的情况加剧,降低了玻璃装饰效果。
氧化硼(B2O3)是良好的助熔剂,其形成的网络可以在一定范围内滑动,当玻璃存在应力时,可以获得更大的形变来缓冲,从而减少裂纹的产生,降低玻璃的脆性。本公开所研究的乳浊玻璃组成中还引入了B2O3,B3+同样也是网络形成体,可以起到促进分相的作用,提高乳浊效果,因此B2O3是必须氧化物。但B2O3含量过高时,玻璃的离子交换能力显著降低。因此本公开B2O3质量百分数优选为含量为0.1%~5%。
在一些实施例中,玻璃组分中可以包括氧化钠(Na2O),氧化钠(Na2O)是主要的助熔剂,能显著降低铝乳浊玻璃的熔化温度,是进行离子交换必需的成分,其质量百分数优选为8%~15%,更优选为9%~12%。如果质量百分数低于8%,则玻璃的熔化性能较差,大量增加玻璃制造的能耗;如果高于15%,则玻璃网络结构变差,力学、热学性能的稳定性降低,耐候性变差。
在一些实施例中,对于本公开的玻璃而言,Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O对玻璃最终的乳浊性能有较大的影响,为此,本公开将通过下式计算出的R限制在1.1~3.2之间。
R=(W1-W2-W3)/W4
其中,以氧化物为基准的质量百分比表示W1,W2,W3和W4分别表示Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O的质量百分数。
在一些实施例中,可以添加氧化钾(K2O),氧化钾(K2O)能改善玻璃的熔化性能,其与Li2O以及Na2O能形成混合碱效应,降低热膨胀系数,但不是必需的成分,其质量百分数优选为0%~5%。如果高于5%,则玻璃网络结构变差,力学、热学性能的稳定性降低,耐候性变差。
在一些实施例中,还可以氧化镁(MgO),氧化镁(MgO)在高温时能降低玻璃的黏度,促进玻璃的熔化和澄清,其作用于Li+类似,且在低温下可以增强玻璃网络空间的稳定性,但其对离子交换存在阻碍的作用,因此不是必需的成分,其质量分数优选为0%~5%,更优选为2%~4%。若高于5%,Mg2+阻碍玻璃的离子交换能力,导致强化性能下降。虽然氧化钙(CaO)也能实现氧化镁的功能,且能促进析晶和分相,但其对玻璃的离子交换能力有更加不利的影响,因此本公开的玻璃不含CaO。
氧化锆(ZrO2)能提高玻璃的化学稳定性,增加玻璃表面硬度,且能提高玻璃形成裂纹所需的压力,从而使得玻璃更耐划伤和跌落,仅需少量ZrO2就能满足要求,因此是必需的成分。但是ZrO2过多会显著提高玻璃的熔化温度,同时会带来结石等缺陷。因此本公开中ZrO2的质量百分数优选为0.1%~2.5%。
本公开实施例还提供一种铝乳浊玻璃的制备方法,采用各种氧化对应的矿物原料、工业原料或者化合物等一定比例混合,经熔制和浇注成型,在经退火后加工成玻璃原片,其以氧化物为基准的质量百分比表示,包括:52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,8%~15%的Na2O,0%~5%的K2O,0%~5%的MgO,0.1%~5%的B2O3以及0%~2.5%的ZrO2。
在一些实施例中,本公开涉及的具有上述组成的玻璃,可以在传统平板玻璃制造工艺过程中就完成乳浊分相反应,获得装饰效果极佳的乳浊平板玻璃,其制造工艺不限于浮法成形工艺、溢流下拉法、引上法、平拉法、压延法等。
所获得的乳浊玻璃,其中的乳浊液滴相主要为富P相,其尺寸在10~1000nm之间,1.1mm厚的乳浊玻璃的可见光透过率在80~20%范围调整。本体玻璃就具备类似于天然玉石的光泽和质地,具有极佳的装饰效果。
在一些实施例中,若要使应用于消费类电子产品的背板玻璃具有一定的遮蔽性,控制其可见光透过率,则1.1mm乳浊玻璃的可见光透过率的调整工艺为:额外增加晶化热处理工艺,工艺温度范围Tg~Tg+50℃,时间为0~2h。
在一些实施例中,本公开对具有上述组成的玻璃进行特别的化学强化工艺设计。在一步法离子交换工艺中,通过玻璃中Li+与熔盐中Na+进行离子交换,可以在有限的时间以内获得压应力层,且应力层深度较深,使玻璃具有更加优异的抗力学冲击性能。在通过第二步离子交换工艺,通过玻璃浅表层应力层中的Na+与熔盐中K+进行离子交换,可以较短时间内获得较高的应力值,使玻璃具有更加优异抗划伤性能和显微硬度。针对这种情况,本公开提供一种采用两步法的离子交换工艺。
由于纯硝酸钾熔盐与玻璃的离子交换速度过快,导致大量钾离子(K+)在较短时间进入玻璃内,这些K+在玻璃浅表层积聚,不易进一步向内迁移,同时堵塞了离子进入的通道,导致离子交换无法继续进行。因此采用纯硝酸钾熔盐不易取得良好的离子交换效果。针对这种情况,本公开采用硝酸钾(KNO3)与硝酸钠(NaNO3)的混合熔盐,通过加入NaNO3来调节离子交换速度。
在第一步离子交换中所采用的第一混合熔盐,以质量百分数计,包含10%~40%的NaNO3以及60%~90%的KNO3。如果NaNO3的质量百分数低于10%,则起不到调节离子交换速度的效果;如果高于40%,则离子交换速度受到严重影响,导致所需时间过长。离子交换的温度优选为420℃~450℃,如果温度低于420℃,则离子交换速度不足;若高于450℃,则易发生应力松弛现象导致CS下降,同时熔盐分解加剧使其使用寿命缩短,且对环境产生不利影响。离子交换的时间优选为120min~400min,由于对离子交换速度进行了调整,若离子交换时间低于120min,则离子交换程度不足,CS与DOL值无法达到预期。若离子交换时间高于400min,则发生严重的应力松弛情况。
经过第一步离子交换,玻璃的DOL已经达到较为理想的水平,但CS还需通过第二步离子交换来进一步提高。
第二步离子交换采用的第二混合熔盐,以质量百分数计,包含0%~0.5%的NaNO3以及99.5%~100%的KNO3。熔盐中应尽量避免含有NaNO3,若其质量百分数高于0.5%,不利于离子交换速度。离子交换的温度优选为380℃~400℃,如果温度低于380℃,则离子交换速度不足;若高于400℃,则易发生应力松弛现象。离子交换的时间优选为30min~120min,若离子交换时间低于30min,则离子交换程度不足,玻璃的CS值无法达到预期。若离子交换时间高于120min,则玻璃CS无明显提高,增加生产成本。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供一种装饰背板,该装饰背板的材料包括以上所述的铝乳浊玻璃。其中,装饰背板优选的为电子产品(包括但不限于手机、平板电脑、电视、笔记本电脑,及其他含触摸屏面板设备)上的装置背板。
以上介绍了本公开实施例的铝乳浊玻璃的特殊的化学组成、二次热处理工艺以及相应的强化工艺等,由于特殊的化学组成,特殊的强化工艺,使得玻璃可以同时得到较高的CS值与DOL值,且可见光透过率可调。
以下就具体的实施例作进一步说明。以下列出数个实施例的铝乳浊玻璃的组成以及其特性测试结果,以说明应用本公开内容所制得的玻璃产品的特性。然而以下的实施例仅为例示说明之用,而不应被解释为本公开内容实施的限制。
实施例
在表1中,适当地选择常用的玻璃原料诸如氧化物和碳酸盐等,以具有表中所示的组成,称量以制得大于500g的配合料,充分搅拌混合。将配合料混合物放入大于400ml铂金坩埚中,将铂金坩埚放入硅钼炉中,升温至1670℃,并熔融澄清8小时以上,使其均化并浇铸到模具中,在750℃以下的退火温度下进行精密退火,随后获得块状玻璃。将该块状玻璃进行精密线切割,并对两个表面均进行研磨和抛光,获得对角线长度尺寸为6寸、厚度为1mm的超薄玻璃。
以上超薄玻璃的尺寸和厚度可以根据电子产品终端客户的需求进行任意调整,厚度范围为0.2~1.1mm,尺寸范围为4~20寸。
鉴于电子产品终端客户对保护背板玻璃的光学性能要求,遮蔽性良好,可见光透过率低于55%,因此本公开涉及的玻璃还可以通过二次晶化退火热处理,促进分相的作用,提高乳浊效果,工艺温度范围Tg~Tg+50℃,时间为0~2h。
在经过化学强化之前,可以对玻璃背板进行2.5D抛光、3D热弯等加工工艺以满足电子产品的外观设计的需求。再将上述玻璃进行特殊的两步法离子交换,待其冷却后,用超声波清洗机清洗1小时以洗去玻璃表面残留的熔盐,烘干后待测试。
对经过离子交换的玻璃进行CS与DOL的测试,采用的仪器为FSM-6000LE双折射应力仪,测试时采用的光源为波长为589.3nm的钠光,选择的光弹性系数为28.5(nm/cm)/Mpa,折射率为1.51。
表1
从表1中可以看出,本公开的玻璃CS均高于600MPa,DOL高于68μm,具有良好的机械性能:抗力学冲击性能、抗弯性能等。
鉴于电子产品的后盖板的遮蔽性能,部分实施例需要经过二次热处理,控制乳浊相富P液滴的尺寸在300~700nm之间,由此可获得1.1mm超薄玻璃的透过率在31~55%之间,不仅具有良好的类似于天然玉石的光泽和质地,而且极佳的装饰效果,同时还具有良好的遮蔽性能。
以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种铝乳浊玻璃,以氧化物为基准的质量百分比表示,包括:
52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,以及0.1%~5%的B2O3。
2.根据权利要求1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,以氧化物为基准的质量百分数表示,Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O的含量还满足条件:
R=(W1-W2-W3)/W4且1.1≤R≤3.2;
其中,W1,W2,W3和W4分别表示Al2O3、P2O5、B2O3和Li2O的质量百分比。
3.根据权利要求1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,以氧化物为基准的质量百分数表示,还包括8%~15%的Na2O和/或大于0%且小于等于5%的K2O。
4.根据权利要求1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,以氧化物为基准的质量百分数表述,还包括大于0%且小于等于5%的MgO。
5.根据权利要求1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,以氧化物为基准的质量百分数表述,还包括大于0%且小于等于2.5%的ZrO2。
6.根据权利要去1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,所述铝乳浊玻璃乳浊相富P液滴的尺寸介于300~700nm之间,透过率介于31~55%之间。
7.根据权利要求1所述的铝乳浊玻璃,其特征在于,经表面离子交换后,该铝乳浊玻璃表面压应力值≥600MPa、压应力层深度值≥68μm。
8.一种铝乳浊玻璃的制备方法,其特征在于包括:
采用以下氧化物对应的矿物原料、工业原料或者化合物,按照如下比例混合:以氧化物为基准的质量百分数计,称量含52%~65%的SiO2,12%~24%的Al2O3,4%~12%的P2O5,2%~5%的Li2O,8%~15%的Na2O,0%~5%的K2O,0%~5%的MgO,0.1%~5%的B2O3以及0%~2.5%的ZrO2,经熔制和浇注成型,再经退火或加工成玻璃原片。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于还包括:
将玻璃原片通过二次晶化退火热处理,工艺温度范围为玻璃态转化温度Tg至Tg+50℃,处理时间为大于0小于2小时。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在将成形玻璃通过二次晶化退火热处理之后还包括对玻璃进行二步法离子交换,包括:
采用含硝酸钠和硝酸钾的第一混合熔盐与所述成形玻璃进行离子交换;以及
采用含硝酸钠和硝酸钾的第二混合熔盐或者硝酸钾熔盐继续与所述成形玻璃进行离子交换;
其中所述第二混合熔盐中的硝酸钾质量百分数大于第一混合熔盐中的硝酸钾质量百分数。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第一混合溶液以质量百分数计,包含10%~40%的NaNO3以及60%~90%的KNO3。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第二混合溶液以质量百分数计,包含大于0且小于等于0.5%的NaNO3以及99.5%~100%的KNO3。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,采用含硝酸钠和硝酸钾的第一混合熔盐与所述成形玻璃进行离子交换时,离子交换的温度为420℃~450℃,优选的离子交换的时间为120min~400min。
14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,采用含硝酸钠和硝酸钾的第二混合熔盐或者硝酸钾熔盐继续与所述成形玻璃进行离子交换时,离子交换的温度为380℃~400℃;优选的离子交换的时间为30min~120min。
15.一种装饰背板,其特征在于,该装饰背板的材料包括权利要求1-6任一所述的铝乳浊玻璃。
16.一种电子产品,包括权利要求15所述的装饰背板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810593348.4A CN108726876B (zh) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | 可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810593348.4A CN108726876B (zh) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | 可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108726876A true CN108726876A (zh) | 2018-11-02 |
CN108726876B CN108726876B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=63932709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810593348.4A Active CN108726876B (zh) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | 可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108726876B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109320072A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-12 | 科立视材料科技有限公司 | 一种高铝低钙可化学强化处理的玻璃 |
CN110204195A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 凯茂科技(深圳)有限公司 | 一种超薄玻璃及其制备方法 |
CN110482855A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-11-22 | 中国南玻集团股份有限公司 | 铝硅酸盐玻璃及制备方法 |
CN110803872A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-18 | 四川旭虹光电科技有限公司 | 无机强化玻璃及其制备方法和应用 |
CN110937824A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-31 | 四川旭虹光电科技有限公司 | 化学强化玻璃及其制备方法和应用 |
CN112110644A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物和化学强化玻璃 |
CN112110645A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 一种玻璃、玻璃制品及其制造方法 |
CN112551901A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-26 | 维达力实业(赤壁)有限公司 | 磨砂玻璃及其制备方法和应用 |
CN112707639A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-27 | 清远南玻节能新材料有限公司 | 锂铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 |
CN113264676A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-08-17 | 武汉理工大学 | 可化学强化的分相玻璃及其制造方法 |
WO2022141273A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 清远南玻节能新材料有限公司 | 锂铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4053679A (en) * | 1975-08-15 | 1977-10-11 | Ppg Industries, Inc. | Chemically strengthened opal glass |
US5432130A (en) * | 1993-04-30 | 1995-07-11 | Ivoclar Ag | Opalescent glass |
CN104254501A (zh) * | 2012-04-27 | 2014-12-31 | 旭硝子株式会社 | 化学强化玻璃的制造方法 |
JP2015086080A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 旭硝子株式会社 | 物理強化ガラスおよび物理強化ガラスの製造方法 |
CN104837783A (zh) * | 2012-10-12 | 2015-08-12 | 旭硝子株式会社 | 分相玻璃的制造方法和分相玻璃 |
CN105377786A (zh) * | 2013-09-03 | 2016-03-02 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃及其制造方法 |
CN107840570A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-27 | 中国南玻集团股份有限公司 | 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、电子设备 |
-
2018
- 2018-06-11 CN CN201810593348.4A patent/CN108726876B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4053679A (en) * | 1975-08-15 | 1977-10-11 | Ppg Industries, Inc. | Chemically strengthened opal glass |
US5432130A (en) * | 1993-04-30 | 1995-07-11 | Ivoclar Ag | Opalescent glass |
CN104254501A (zh) * | 2012-04-27 | 2014-12-31 | 旭硝子株式会社 | 化学强化玻璃的制造方法 |
CN104837783A (zh) * | 2012-10-12 | 2015-08-12 | 旭硝子株式会社 | 分相玻璃的制造方法和分相玻璃 |
CN105377786A (zh) * | 2013-09-03 | 2016-03-02 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃及其制造方法 |
JP2015086080A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 旭硝子株式会社 | 物理強化ガラスおよび物理強化ガラスの製造方法 |
CN107840570A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-27 | 中国南玻集团股份有限公司 | 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、电子设备 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109320072B (zh) * | 2018-11-21 | 2021-09-17 | 科立视材料科技有限公司 | 一种高铝低钙可化学强化处理的玻璃 |
CN109320072A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-12 | 科立视材料科技有限公司 | 一种高铝低钙可化学强化处理的玻璃 |
CN110482855A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-11-22 | 中国南玻集团股份有限公司 | 铝硅酸盐玻璃及制备方法 |
CN110482855B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-07-05 | 中国南玻集团股份有限公司 | 铝硅酸盐玻璃及制备方法 |
CN110204195A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 凯茂科技(深圳)有限公司 | 一种超薄玻璃及其制备方法 |
CN110803872A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-18 | 四川旭虹光电科技有限公司 | 无机强化玻璃及其制备方法和应用 |
CN110937824A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-31 | 四川旭虹光电科技有限公司 | 化学强化玻璃及其制备方法和应用 |
CN112110645A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 一种玻璃、玻璃制品及其制造方法 |
CN112110645B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-04-15 | 成都光明光电股份有限公司 | 一种玻璃、玻璃制品及其制造方法 |
CN112110644A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物和化学强化玻璃 |
CN112551901A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-26 | 维达力实业(赤壁)有限公司 | 磨砂玻璃及其制备方法和应用 |
CN112707639A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-27 | 清远南玻节能新材料有限公司 | 锂铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 |
WO2022141273A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 清远南玻节能新材料有限公司 | 锂铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 |
CN113264676A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-08-17 | 武汉理工大学 | 可化学强化的分相玻璃及其制造方法 |
CN113264676B (zh) * | 2021-06-15 | 2023-02-17 | 武汉理工大学 | 可化学强化的分相玻璃及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108726876B (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108726876A (zh) | 可离子交换的铝乳浊玻璃及其制备方法 | |
WO2022048377A1 (zh) | 一种高强度、低脆性的铝硅酸盐玻璃及其强化方法和应用 | |
KR20220065854A (ko) | 리튬-지르코늄계 알루미노실리케이트 유리, 강화유리, 이의 제조방법 및 표시장치 | |
CN112707639A (zh) | 锂铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 | |
CN106348588B (zh) | 一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 | |
JP2024012353A (ja) | 結晶化ガラス、結晶化ガラス製品及び製造方法 | |
CN108975688B (zh) | 一种玻璃及制备方法 | |
WO2009157297A1 (ja) | 強化ガラスおよびその製造方法 | |
CN102351420B (zh) | 一种高强度超薄浮法玻璃 | |
CN112723736B (zh) | 玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 | |
WO2022166028A1 (zh) | 铝硅酸盐强化玻璃及其制备方法 | |
WO2022166029A1 (zh) | 铝硅酸盐强化玻璃及其制备方法 | |
CN105384337A (zh) | 玻璃、导光板、背光模组、液晶面板、液晶显示终端及玻璃的制备方法 | |
CN105731791A (zh) | 一种玻璃用组合物和高透过率玻璃及其制备方法和应用 | |
CN112441741A (zh) | 一种超薄铝硅酸盐玻璃及其制备方法、应用 | |
CN114988698A (zh) | 用于制备铝硅酸盐玻璃的组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 | |
WO2024109495A1 (zh) | 一种3d微晶玻璃及其制备方法、预晶化微晶玻璃 | |
CN106904830B (zh) | 一种低铁、超白、超高铝的玻璃及其制备方法和应用 | |
CN109809687A (zh) | 一种用于高分辨率显示器的基板玻璃 | |
CN110482855A (zh) | 铝硅酸盐玻璃及制备方法 | |
CN110330226B (zh) | 无碱铝硼硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 | |
CN111348828A (zh) | 一种含氟碱铝硅酸盐玻璃及其强化方法和应用 | |
CN1651346B (zh) | 薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃 | |
CN112408803B (zh) | 一种晶种增韧锂铝硅酸微晶玻璃复合材料及其制备方法 | |
WO2022141274A1 (zh) | 玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |