CN108863050A - 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法 - Google Patents

锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108863050A
CN108863050A CN201810638108.1A CN201810638108A CN108863050A CN 108863050 A CN108863050 A CN 108863050A CN 201810638108 A CN201810638108 A CN 201810638108A CN 108863050 A CN108863050 A CN 108863050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
alumina silicate
silicate glass
lithium alumina
lithium
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.)
Pending
Application number
CN201810638108.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘柏辉
候英兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LILING QIBIN ELECTRONIC GLASS Co.,Ltd.
Original Assignee
ZHANGZHOU KIBING GLASS CO Ltd
Liling Qi Bin Electronic Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHANGZHOU KIBING GLASS CO Ltd, Liling Qi Bin Electronic Glass Co Ltd filed Critical ZHANGZHOU KIBING GLASS CO Ltd
Priority to CN201810638108.1A priority Critical patent/CN108863050A/zh
Publication of CN108863050A publication Critical patent/CN108863050A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment 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
    • C03C21/002Treatment 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法,该玻璃以氧化物为基准,按质量百分比计,包括SiO2:50~65wt%;Al2O3:16~24wt%;B2O3:0~4wt%;Li2O:2~8wt%;Na2O:6~12wt%;K2O:0.01~1wt%;MgO:2~7wt%;ZnO:0~1wt%;P2O5:0~6wt%;ZrO2:0~0.5wt%,且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。本发明的锂铝硅酸盐玻璃的熔融温度1500~1580℃,双离子交换化学强化后表面压缩应力800MPa~1100MPa,离子交换层深度100~200μm,适合用作触摸屏和显示器盖板玻璃。

Description

锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃领域,尤其涉及一种锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法。
背景技术
触摸屏和显示器市场的需求,带动了触摸屏和显示器盖板玻璃的迅速发展。伴随人们对智能手机等移动终端装置外观以及性能的追求,盖板玻璃从传统的2D外形,逐步向2.5D、3D外形过渡,这也对作为保护屏幕用的盖板玻璃的性能提出了更为苛刻的要求。目前市面上,一般使用高Al2O3含量的碱铝硅酸盐玻璃作为盖板玻璃。由于碱铝硅酸盐玻璃中的Al2O3的含量大于13wt%,玻璃的熔融温度(Tm)较高,使用溢流法生产的碱铝硅酸盐玻璃Tm大于1700℃,使用浮法生产的碱铝硅酸盐玻璃Tm大于1600℃,不仅对窑炉的耐高温材料要求高,而且生产能耗高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法,以降低锂铝硅酸盐玻璃熔融温度,从而降低对窑炉的耐高温材料的要求,减少生产能耗。
本发明的技术方案为:
一种锂铝硅酸盐玻璃,以氧化物为基准,以质量百分比计,包括:50~65wt%的SiO2、16~24wt%的Al2O3、0~4wt%的B2O3、2~8wt%的Li2O、6~12wt%的Na2O、0.01~1wt%的K2O、2~7wt%的MgO、0~1wt%ZnO、0~6wt%的P2O5和0~0.5wt%ZrO2;且同时满足以下两个关系式:
0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
优选地,本发明所述的锂铝硅酸盐玻璃,以氧化物为基准,以质量百分比计,包括:SiO2:52~63wt%;Al2O3:17~23wt%;B2O3:0.5~3.0wt%;Li2O:2.5~7wt%;Na2O:7~11wt%;K2O:0.1~0.9wt%;MgO:3.5~6.5wt%;ZnO:0~0.8wt%;P2O5:1~5wt%和ZrO2:0~0.4wt%;且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
进一步优选,本发明所述的锂铝硅酸盐玻璃,以氧化物为基准,以质量百分比计,包括:SiO2:54~61wt%;Al2O3:18~22wt%;B2O3:1~2wt%;Li2O:3~6wt%;Na2O:8~10wt%;K2O:0.2~0.8wt%;MgO:4~6wt%;ZnO:0~0.5wt%;P2O5:2~4wt%和ZrO2:0~0.3wt%;且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
需要说明的是,上述各公式的每种组分均代表该组分的质量百分比。
优选地,所述锂铝硅酸盐玻璃的熔融温度为1500~1580℃。
优选地,所述锂铝硅酸盐玻璃包括玻璃板。
优选地,所述玻璃板化学强化后,表面压缩应力值为800~1100MPa,离子交换层深度为100~200μm。
本发明还提供一种锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,包括如下步骤:
以氧化物为基准,按质量百分比计,称取50~65wt%的SiO2、16~24wt%的Al2O3、0~4wt%的B2O3、2~8wt%的Li2O、6~12wt%的Na2O、0.01~1wt%的K2O、2~7wt%的MgO、0~1wt%ZnO、0~6wt%的P2O5和0~0.5wt%ZrO2,组成配合料;其中0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4;
将称取的配合料依次进行混合、熔融、均化、成型和退火,制得锂铝硅酸盐玻璃。
优选地,所述成型的工艺采用下拉法,或者溢流法,或者浮法。
优选地,在退火的步骤之后,还包括化学强化。
优选地,所述化学强化采用双离子交换化学强化,包括如下步骤:
先将锂铝硅酸盐玻璃在250℃~300℃温度下预热处理,再将锂铝硅酸盐玻璃浸泡在380℃~430℃温度下的第一熔盐中,浸泡时间为2-6h;
将锂铝硅酸盐玻璃从第一熔盐中取出,浸泡在390~430℃温度下的第二熔盐中,浸泡时间为1-2h。
本发明在锂铝硅酸盐玻璃中引进碱金属Li,可以有效降低玻璃的高温粘度,降低玻璃制备过程中的熔融温度,有利于玻璃熔化与澄清,为玻璃中更高的Al2O3浓度提供可能,而更高浓度的Al2O3可以提高玻璃的机械性能。通过特定量的Al2O3+Li2O的组合,一方面可使玻璃具有较高的表面硬度、抗刮伤性以及抗摔落性能,另一方面,可使玻璃具有较低的熔融温度,减弱玻璃生产对窑炉耐火材料的要求,降低生产能耗。同时,玻璃中还含有特定量的Na2O+K2O,同Li2O配合,可以通过双离子交换化学强化实现玻璃高的表面压缩应力和深的离子交换层。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式,进一步详细地说明。
一、锂铝硅酸盐玻璃
本发明的实施方式的锂铝硅酸盐玻璃,以氧化物为基准,以质量百分比计,包括:50~65wt%的SiO2、16~24wt%的Al2O3、0~4wt%的B2O3、2~8wt%的Li2O、6~12wt%的Na2O、0.01~1wt%的K2O、2~7wt%的MgO、0~1wt%ZnO、0~6wt%的P2O5、0~0.5wt%ZrO2;且同时满足以下两个关系式:
0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
作为优选,锂铝硅酸盐玻璃含有:SiO2:52~63wt%;Al2O3:17~23wt%;B2O3:0.5~3.0wt%;Li2O:2.5~7wt%;Na2O:7~11wt%;K2O:0.1~0.9wt%;MgO:3.5~6.5wt%;ZnO:0~0.8wt%;P2O5:1~5wt%;ZrO2:0~0.4wt%;且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
作为进一步优选,锂铝硅酸盐玻璃含有:SiO2:54~61wt%;Al2O3:18~22wt%;B2O3:1~2wt%;Li2O:3~6wt%;Na2O:8~10wt%;K2O:0.2~0.8wt%;MgO:4~6wt%;ZnO:0~0.5wt%;P2O5:2~4wt%;ZrO2:0~0.3wt%;
且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
需要说明的是,上述各公式的每种组分均代表该组分的质量百分比。
以下对本发明玻璃中的各组分作用进行说明:
SiO2是玻璃的网络结构的主体成份,若含量低于50wt%,不易形成玻璃,且会导致玻璃的耐化性能和表面机械性能趋于劣化。SiO2含量的提高有助于玻璃轻量化,改进化学稳定性,改善玻璃的机械性能。但SiO2含量增加到65wt%以上时,玻璃的高温粘度将升高,这不利于玻璃的生产。所以本发明需要使SiO2含量为50~65wt%,优选为52~63wt%,更优选为54~61wt%。
Al2O3对离子交换起加速作用,同时可以提高玻璃的机械性能(如玻璃的硬度,抗刮伤性以及抗摔落性能等)。这是由于在锂铝硅酸盐玻璃中,碱金属引入的非桥氧与Al3+形成铝氧四面体[AlO4],该铝氧四面体的体积较硅氧四面体[SiO4]的体积更大,在玻璃网络结构中会产生更大的空隙从而有利于离子交换的进行,进而得到化学强化效果更佳的玻璃产品。但Al2O3属于极难熔氧化物,若含量大于24wt%,会快速提高玻璃粘度,致使玻璃澄清均化难度加大,玻璃成型困难。相反地,Al2O3含量低于16wt%,玻璃容易析晶。因此,本发明需要使玻璃中Al2O3的含量为16~24wt%,优选为17~23wt%,更优选为18~22wt%。
Na2O是玻璃通过离子交换形成表面压缩应力的主要成分,通过Na离子与K离子交换在玻璃表面达到较高的表面压缩应力。若Na2O的含量少于6wt%,则玻璃的熔融性降低,且很难通过离子交换来形成所需强度的表面压缩应力。Na2O还有助于玻璃熔化,降低玻璃的熔融温度,但是由于本发明中需要同时加入一定量的Li2O,因此,如果Na2O含量超过12wt%会引起玻璃一系列性能(如耐化学性、力学性能等方面的性能)变差。所以,本发明的Na2O的量需要控制在6~12wt%,优选为7~11wt%,更优选为8~10wt%。
Li2O是降低玻璃熔融温度的主要成分,也是实现双离子交换化学强化的交换离子之一。Li2O可使玻璃粘度特性快速下降,尤其是降低高温粘度明显,有利于玻璃熔化与澄清,为玻璃中高浓度的Al2O3含量提供可能性,同时通过玻璃中Li+和Na+交换获较深的应力层深度,因此,Li2O含量不能低于2wt%。如果低于2wt%,本发明玻璃的双离子交换化学强化的效果不佳。相较于K2O和Na2O,Li2O对降低玻璃的熔融温度效果最好,不易减弱玻璃的硬度。但是高的Li2O含量会降低玻璃的结构稳定性,使玻璃容易析晶失透,玻璃成型困难,因此,本发明中Li2O浓度为2~8wt%。优选为2.5~7wt%,更优选为3~6wt%。
K2O是提高离子交换性能的成份,能有效加大玻璃离子交换应力层的厚度,提高玻璃的压缩应力性能,并且可以与Na2O产生“混碱效应”。如果K2O含量低于0.01wt%,离子交换性能提高不明显;但K2O含量大于1wt%时,会增加玻璃的膨胀系数,降低玻璃的机械性能,因此,本发明K2O含量为0.01~1wt%,优选为0.1~0.9wt%,更优选为0.2~0.8wt%。
同时,为了更好控制玻璃碱金属的含量,充分发挥Li2O在玻璃组合物中的作用,需要满足0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55。如果比值小于0.23,Li2O含量较低,不利于玻璃熔化与澄清以及较深的应力层的获得;如果高于0.55,会使玻璃容易析晶失透。
为了满足玻璃同时具有足够的硬度和离子交换深度,需要2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。如果比值小于2,则Al2O3和Li2O含量相对较低,玻璃的硬度不足;如果比值大于4,则Na2O+K2O含量不足,使玻璃的离子交换深度不足,玻璃的表面压缩应力值低。
MgO、ZnO同属二价阳离子氧化物,且均是玻璃网络外体,引入一定量均能促进玻璃的熔化,降低玻璃的熔融温度。MgO还能降低结晶倾向和结晶速度,提高玻璃的化学稳定性。如果MgO含量低于2wt%,降低玻璃的熔融温度的效果不明显;但其含量不应过多,如果大于7wt%可导致玻璃疏松,密度下降,会造成玻璃容易析晶和膨胀系数过高。因此,本发明MgO的含量需要控制在2~7wt%,优选为3.5~6.5wt%,更优选为4~6wt%。
ZnO是提高离子交换,提高压缩应力值和表面硬度的成份,同时也是降低低温粘性和提高玻璃耐碱性的成份。但如果ZnO含量大于1wt%,容易造成玻璃分相、降低耐失透性、提高密度,因此本发明中ZnO含量需要控制在0~1wt%,优选为0~0.8wt%,更优选为0-0.5wt%。
B2O3主要用于降低玻璃的熔融温度,效果仅次于碱金属,可以加速玻璃的熔解和澄清,改善玻璃的光泽,提高玻璃的化学稳定性,而且还可以提高玻璃的机械性能,但是B2O3含量大于4wt%会抑制玻璃的离子交换深度,所以本发明B2O3含量为0~4wt%,优选为0.5~3.0wt%,更优选为1~2wt%。
本发明中引入一定量的P2O5,用于加速玻璃离子交换速度,另外还可以降低玻璃的熔融温度温度。P2O5以[PO4]四面体相互连成网络,但P2O5形成的网络结构属于层状,且层间由范德华力相互连接,如果含量大于6wt%,玻璃化学稳定性降低,热膨胀系数增大。因此,本发明P2O5含量为0~6wt%,优选为1~5wt%,更优选为2~4wt%。
玻璃中加入微量的ZrO2可以提高玻璃的化学稳定性和硬度,特别是可以抑制含有Li2O的晶体析出,抑制玻璃的失透。但是当ZrO2含量超过0.5wt%会造成玻璃析晶严重,因此,玻璃中ZrO2含量为0~0.5wt%。优选为0~0.4wt%,更优选为0~0.3wt%。
本实施方式所述锂铝硅酸盐玻璃的熔融温度为1500~1580℃。如果高于1580℃,会使玻璃生产的能耗高;而如果熔制温度低于1500℃,由于本发明玻璃是高铝玻璃,玻璃熔化澄清不易。
所述锂铝硅酸盐玻璃包括玻璃板。所述玻璃板化学强化后,表面压缩应力值为800~1100MPa,离子交换层深度100~200μm。如果表面压缩应力值低于800MPa,玻璃的机械性能不佳;如果高于1100MPa,则现有工艺较难以达到,需要额外成本。离子交换层深度如果小于100μm,则玻璃板抗划性差;应力层深度厚,则玻璃板抗划性好,即使化学强化后的玻璃板被较深划伤,玻璃板也难以破裂。但如果大于200μm,则现有工艺也较难达到,需要额外成本。
本发明在锂铝硅酸盐玻璃中引进碱金属Li,可以有效降低玻璃的高温粘度,降低玻璃制备过程中的熔融温度,有利于玻璃熔化与澄清,为玻璃中更高的Al2O3浓度提供可能,而更高浓度的Al2O3可以提高玻璃的机械性能。通过特定量的Al2O3+Li2O的组合,一方面可使玻璃具有较高的表面硬度、抗刮伤性以及抗摔落性能,另一方面,可使玻璃具有较低的熔融温度,减弱玻璃生产对窑炉耐火材料的要求,降低生产能耗。同时,玻璃中还含有特定量的Na2O+K2O,同Li2O配合,可以通过双离子交换化学强化实现玻璃高的表面压缩应力和深的离子交换层。
二、锂铝硅酸盐玻璃的制备方法
本实施方式的锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,包括如下步骤:
以氧化物为基准,按质量百分比计,称取50~65wt%的SiO2,16~24wt%的Al2O3,0~4wt%的B2O3,2~8wt%的Li2O,6~12wt%的Na2O,0.01~1wt%的K2O,2~7wt%的MgO,0~1wt%的ZnO,0~6wt%的P2O5,0~0.5wt%的ZrO2,组成配合料;其中0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4;
将称取的配合料依次进行混合、熔融、均化、成型和退火,制得锂铝硅酸盐玻璃。
其中,所述的成型的工艺可以采用下拉法、溢流法、浮法中的任一种。
作为优选,在浮法生产退火之后,还进行化学强化。所述的化学强化优选为双离子交换化学强化。
所述双离子交换化学强化优选如下:
先将锂铝硅酸盐玻璃在250℃~300℃温度下预热处理,再将锂铝硅酸盐玻璃浸泡在380℃~430℃温度下的第一熔盐中,浸泡时间为2-6h;
将锂铝硅酸盐玻璃从第一熔盐中取出,浸泡在390~430℃温度下的第二熔盐中,浸泡时间为1-2h。
采用本发明的锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,玻璃经双离子交换化学强化后,可以实现玻璃表面压缩应力800~1100MPa和离子交换层深度100~200μm。本发明方法制备的玻璃适合作为触摸屏和显示器盖板玻璃使用。
三、实施例
以下用实施例进一步说明本发明,但目的在于说明和示例,而不以任何方式限制本发明。
表1为本发明的一些实施例和对比例,按照表1所示称量各组分,均匀;然后将混合料转移至铂坩埚中,将铂坩埚置入硅钼棒高温炉炉内,逐渐升温至1570℃,保温5h,通过搅拌加速玻璃气泡排出和使玻璃均化。在玻璃熔融后,将熔融液倒入耐热不锈钢模具成型,然后取出玻璃并移入箱式退火炉内进行540℃约2小时的热处理,随后以小于1℃/min的速率降温至480℃,之后自然冷却至室温。
将冷却后的玻璃切割成1mm的薄片后抛光,然后进行二步法化学强化。先将玻璃薄片进行300℃预热处理,再将玻璃薄片浸泡在390℃的75%NaNO3和25%KNO3的混合熔盐中,浸泡时间约4h,最后将玻璃薄片取出,浸泡在410℃的100%KNO3熔盐中,浸泡时间为1.5h。即可获得双离子化学强化的锂铝硅酸盐玻璃。
表1实施例和对比例
在表1中所示的符号定义如下:
·d:密度(g/cm3),是以阿基米得法测量;
·Tm:玻璃粘度为102.0P时的熔融温度,根据ASTM C-965玻璃旋转高温粘度检测方法测量;
·Tg:玻璃粘度为1013.4P时的转变点温度,根据ASTM E-288玻璃膨胀系数检测方法测量;
·CS(MPa):二步法化学强化后的玻璃表面的压缩应力,使用FSM-6000应力仪测量;
·DOL1(μm):玻璃K离子与Na的离子交换层深度,使用FSM-6000应力仪测量;
·DOL2(μm):二步法化学强化后,玻璃Na离子与Li的离子交换层深度,使用SLP-1000应力仪测量;
·VH:玻璃在化学强化强前的表面维氏(Vicker's)硬度,测试压力为200gf,保压时间为10s;
·VHw:玻璃在化学强化后的表面维克氏硬度;
如表1中的对比例1,使用Na2O代替Li2O,其他成分与实施例1中相同,与实施例1玻璃板相比,对比例1的玻璃板由于不含LiO,只能进行一次化学强化,最后获得的应力层深度为27μm,明显少于实施例1玻璃板二次强化后的应力层深度134μm;且对比例1玻璃的熔融温度1605℃,高于实施例1的熔融温度1534℃。
对比例2中的玻璃板使用K2O代替Li2O,其他成分与实施例1中相同,与实施例1玻璃板相比,对比例1的玻璃板由于不含LiO,只能进行一次化学强化,最后获得的应力层深度为30μm,明显少于实施例1玻璃二次强化后的应力层深度134μm;且对比例1玻璃的熔融温度1610℃,高于实施例1的熔融温度1534℃。玻璃强化后的表面维氏硬度为697MPa,也小于实施例1玻璃强化后的表面维氏硬度712MPa。
对比例3中的玻璃板使用SiO2和Al2O3代替Li2O,其他成分与实施例1中相同,对比例3玻璃板表面硬度在化学强化前大于实施例1,但是化学强化后,玻璃板的应力层深度25μm,明显小于实施例1玻璃板的应力层深度134μm,表面压缩应力820MPa也小于实施例1玻璃板的表面压缩应力867MPa.且对比例3玻璃的熔融温度1658℃,高于实施例1的熔融温度1534℃。
由此可见,在本发明中的玻璃具有优异的性能,得益于玻璃组分中50~65wt%的SiO2、16~24wt%的Al2O3、0~4wt%的B2O3、2~8wt%的Li2O、6~12wt%的Na2O、0.01~1wt%的K2O、2~7wt%的MgO、0~1wt%ZnO、0~6wt%的P2O5、0~0.5wt%ZrO2;且同时满足以下两个关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
通过表1可以看出,本发明各实施例制备得到的玻璃熔融温度为1500~1580℃;双离子交换化学强化后的表面压缩应力800~1100MPa;二次强化后,应力层深度100~200μm。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种锂铝硅酸盐玻璃,以氧化物为基准,按质量百分比计,包括以下组分:
SiO2:50~65wt%;
Al2O3:16~24wt%;
B2O3:0~4wt%;
Li2O:2~8wt%;
Na2O:6~12wt%;
K2O:0.01~1wt%;
MgO:2~7wt%;
ZnO:0~1wt%;
P2O5:0~6wt%;
ZrO2:0~0.5wt%;
且同时满足以下关系式:
0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
2.如权利要求1所述的锂铝硅酸盐玻璃,其特征在于:包括以下组分:
SiO2:52~63wt%;
Al2O3:17~23wt%;
B2O3:0.5~3.0wt%;
Li2O:2.5~7wt%;
Na2O:7~11wt%;
K2O:0.1~0.9wt%;
MgO:3.5~6.5wt%;
ZnO:0~0.8wt%;
P2O5:1~5wt%;
ZrO2:0~0.4wt%;
且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
3.如权利要求1所述的锂铝硅酸盐玻璃,其特征在于,包括以下组分:
SiO2:54~61wt%;
Al2O3:18~22wt%;
B2O3:1~2wt%;
Li2O:3~6wt%;
Na2O:8~10wt%;
K2O:0.2~0.8wt%;
MgO:4~6wt%;
ZnO:0~0.5wt%;
P2O5:2~4wt%;
ZrO2:0~0.3wt%;
且同时满足以下关系式:0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4。
4.如权利要求1至3任一项所述的锂铝硅酸盐玻璃,其特征在于,所述锂铝硅酸盐玻璃的熔融温度为1500~1580℃。
5.如权利要求1至3任一项所述的锂铝硅酸盐玻璃,其特征在于,所述锂铝硅酸盐玻璃包括玻璃板。
6.如权利要求5所述的锂铝硅酸盐玻璃,其特征在于,所述玻璃板化学强化后,表面压缩应力值为800~1100MPa,离子交换层深度100~200μm。
7.一种锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,包括:
以氧化物为基准,按质量百分比计,称取50~65wt%的SiO2,16~24wt%的Al2O3,0~4wt%的B2O3,2~8wt%的Li2O,6~12wt%的Na2O,0.01~1wt%的K2O,2~7wt%的MgO,0~1wt%的ZnO,0~6wt%的P2O5,0~0.5wt%的ZrO2,组成配合料;其中0.23≤Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)≤0.55;2≤(Al2O3+Li2O)/(Na2O+K2O)≤4;
将称取的配合料依次进行混合、熔融、均化、成型和退火,制得锂铝硅酸盐玻璃。
8.如权利要求7所述的锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,所述成型的工艺采用下拉法,或者溢流法,或者浮法。
9.如权利要求7所述的锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,在退火的步骤之后,还包括化学强化。
10.如权利要求9所述的锂铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,所述化学强化采用双离子交换化学强化,具体步骤为:
先将锂铝硅酸盐玻璃在250℃~300℃温度下预热处理,再将锂铝硅酸盐玻璃浸泡在380℃~430℃温度下的第一熔盐中,浸泡时间为2-6h;
将锂铝硅酸盐玻璃从第一熔盐中取出,浸泡在390~430℃温度下的第二熔盐中,浸泡时间为1-2h。
CN201810638108.1A 2018-06-20 2018-06-20 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法 Pending CN108863050A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810638108.1A CN108863050A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810638108.1A CN108863050A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108863050A true CN108863050A (zh) 2018-11-23

Family

ID=64339975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810638108.1A Pending CN108863050A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108863050A (zh)

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110240419A (zh) * 2019-06-06 2019-09-17 深圳市东丽华科技有限公司 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用
CN110316974A (zh) * 2019-05-31 2019-10-11 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含碱铝硅酸盐玻璃及其制品、强化方法和应用
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
CN110510874A (zh) * 2019-08-23 2019-11-29 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、强化玻璃和应用
CN110615610A (zh) * 2019-10-10 2019-12-27 清远南玻节能新材料有限公司 锂锆质铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和显示器件
CN110642514A (zh) * 2019-10-10 2020-01-03 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法、盖板、背板及装置
CN111072292A (zh) * 2019-12-25 2020-04-28 东莞市晶博光电有限公司 一种能缩短强化时间的玻璃强化工艺
CN111099841A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 东莞市晶博光电有限公司 一种可以缩小玻璃尺寸的强化工艺
CN111320386A (zh) * 2020-04-24 2020-06-23 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种铝硅酸盐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
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
CN112142323A (zh) * 2020-09-04 2020-12-29 咸宁南玻光电玻璃有限公司 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
US20210039981A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 Schott Ag Plate-shaped glass articles and methods of producing and using
CN112794653A (zh) * 2021-02-08 2021-05-14 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐强化玻璃及其制备方法
CN113121109A (zh) * 2021-03-31 2021-07-16 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种防蓝光高强度锂铝硅盖板玻璃及其制备方法和应用
CN113149428A (zh) * 2021-04-30 2021-07-23 科立视材料科技有限公司 一种高铝玻璃、高铝钢化玻璃及其制备方法
WO2021179623A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含氟碱铝硅酸盐玻璃及其强化方法和应用
CN113480169A (zh) * 2021-08-03 2021-10-08 四川虹科创新科技有限公司 一种耐酸耐碱锂铝硅玻璃
CN114212996A (zh) * 2021-12-15 2022-03-22 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 一种锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN114380496A (zh) * 2021-12-31 2022-04-22 河北光兴半导体技术有限公司 玻璃组合物、碱性锂铝硅酸盐玻璃及其应用
US20220153629A1 (en) * 2019-08-05 2022-05-19 Schott Ag Sheet-like chemically toughened or chemically toughenable glass article and method for producing same
CN114929640A (zh) * 2020-01-20 2022-08-19 Agc株式会社 带有硫酸盐的锂硅酸盐玻璃板、锂硅酸盐玻璃板及其制造方法
CN115159841A (zh) * 2022-08-03 2022-10-11 清远南玻节能新材料有限公司 锂铝硅酸盐玻璃组合物、强化玻璃及其制备方法
CN116119944A (zh) * 2022-09-09 2023-05-16 河南旭阳光电科技有限公司 一种高铝盖板玻璃强化方法及高铝盖板玻璃
CN116395958A (zh) * 2023-04-18 2023-07-07 清远南玻节能新材料有限公司 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
US11878939B2 (en) 2019-08-05 2024-01-23 Schott Ag Hot-formed, chemically prestressable glass articles with a low proportion of crystals and methods and devices for producing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454252A (zh) * 2006-05-25 2009-06-10 日本电气硝子株式会社 强化玻璃及其制造方法
CN102167507A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 用于3d紧密模压的薄锂铝硅玻璃
CN102815860A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 形成具有多个表面应力层钢化玻璃的方法及钢化玻璃制品
CN102892723A (zh) * 2010-02-26 2013-01-23 肖特公开股份有限公司 具有高弹性模量的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
DE102012105900A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Schott Ag Durchschusshemmendes Verbundglas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454252A (zh) * 2006-05-25 2009-06-10 日本电气硝子株式会社 强化玻璃及其制造方法
CN102167507A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 用于3d紧密模压的薄锂铝硅玻璃
CN102892723A (zh) * 2010-02-26 2013-01-23 肖特公开股份有限公司 具有高弹性模量的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN102815860A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 形成具有多个表面应力层钢化玻璃的方法及钢化玻璃制品
DE102012105900A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Schott Ag Durchschusshemmendes Verbundglas

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
关志宇: "《药物制剂辅料与包装材料》", 31 January 2017, 中国医药科技出版社 *
刘银等: "《无机非金属材料工艺学》", 30 September 2015, 中国科学技术大学出版社 *
李维民: "《稀土玻璃》", 31 May 2016, 冶金工业出版社 *
马彦平: "《玻璃生产工艺》", 30 June 2008, 西北大学出版社 *

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110316974A (zh) * 2019-05-31 2019-10-11 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含碱铝硅酸盐玻璃及其制品、强化方法和应用
CN110316974B (zh) * 2019-05-31 2022-03-22 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含碱铝硅酸盐玻璃及其制品、强化方法和应用
WO2020239048A1 (zh) * 2019-05-31 2020-12-03 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含碱铝硅酸盐玻璃及其制品、强化方法和应用
CN110240419B (zh) * 2019-06-06 2021-11-05 重庆鑫景特种玻璃有限公司 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用
CN110240419A (zh) * 2019-06-06 2019-09-17 深圳市东丽华科技有限公司 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用
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
US11987523B2 (en) 2019-08-05 2024-05-21 Schott Ag Hot-formed, chemically prestressable glass articles with a low proportion of crystals and methods and devices for producing
US11878939B2 (en) 2019-08-05 2024-01-23 Schott Ag Hot-formed, chemically prestressable glass articles with a low proportion of crystals and methods and devices for producing
US20210039981A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 Schott Ag Plate-shaped glass articles and methods of producing and using
US20220153629A1 (en) * 2019-08-05 2022-05-19 Schott Ag Sheet-like chemically toughened or chemically toughenable glass article and method for producing same
CN110510874B (zh) * 2019-08-23 2022-06-14 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、强化玻璃和应用
CN110510874A (zh) * 2019-08-23 2019-11-29 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、强化玻璃和应用
CN110642514A (zh) * 2019-10-10 2020-01-03 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法、盖板、背板及装置
CN110615610A (zh) * 2019-10-10 2019-12-27 清远南玻节能新材料有限公司 锂锆质铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和显示器件
CN111099841A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 东莞市晶博光电有限公司 一种可以缩小玻璃尺寸的强化工艺
CN111072292A (zh) * 2019-12-25 2020-04-28 东莞市晶博光电有限公司 一种能缩短强化时间的玻璃强化工艺
CN111072292B (zh) * 2019-12-25 2022-05-20 东莞市晶博光电股份有限公司 一种能缩短强化时间的玻璃强化工艺
CN111099841B (zh) * 2019-12-25 2022-04-26 东莞市晶博光电股份有限公司 一种可以缩小玻璃尺寸的强化工艺
CN114929640A (zh) * 2020-01-20 2022-08-19 Agc株式会社 带有硫酸盐的锂硅酸盐玻璃板、锂硅酸盐玻璃板及其制造方法
CN114929640B (zh) * 2020-01-20 2024-03-08 Agc株式会社 带有硫酸盐的锂硅酸盐玻璃板、锂硅酸盐玻璃板及其制造方法
WO2021179623A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种含氟碱铝硅酸盐玻璃及其强化方法和应用
CN111320386A (zh) * 2020-04-24 2020-06-23 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
CN111320386B (zh) * 2020-04-24 2022-07-12 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
CN112142323B (zh) * 2020-09-04 2022-10-21 咸宁南玻光电玻璃有限公司 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN112142323A (zh) * 2020-09-04 2020-12-29 咸宁南玻光电玻璃有限公司 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
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
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
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
CN112794653A (zh) * 2021-02-08 2021-05-14 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐强化玻璃及其制备方法
CN113121109A (zh) * 2021-03-31 2021-07-16 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司 一种防蓝光高强度锂铝硅盖板玻璃及其制备方法和应用
CN113149428A (zh) * 2021-04-30 2021-07-23 科立视材料科技有限公司 一种高铝玻璃、高铝钢化玻璃及其制备方法
CN113149428B (zh) * 2021-04-30 2022-09-09 科立视材料科技有限公司 一种高铝玻璃、高铝钢化玻璃及其制备方法
CN113480169A (zh) * 2021-08-03 2021-10-08 四川虹科创新科技有限公司 一种耐酸耐碱锂铝硅玻璃
CN114212996A (zh) * 2021-12-15 2022-03-22 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 一种锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN114380496B (zh) * 2021-12-31 2023-10-24 河北光兴半导体技术有限公司 玻璃组合物、碱性锂铝硅酸盐玻璃及其应用
CN114380496A (zh) * 2021-12-31 2022-04-22 河北光兴半导体技术有限公司 玻璃组合物、碱性锂铝硅酸盐玻璃及其应用
CN115159841A (zh) * 2022-08-03 2022-10-11 清远南玻节能新材料有限公司 锂铝硅酸盐玻璃组合物、强化玻璃及其制备方法
CN116119944A (zh) * 2022-09-09 2023-05-16 河南旭阳光电科技有限公司 一种高铝盖板玻璃强化方法及高铝盖板玻璃
CN116395958A (zh) * 2023-04-18 2023-07-07 清远南玻节能新材料有限公司 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108863050A (zh) 锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN110615610B (zh) 锂锆质铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和显示器件
CN108585480B (zh) 一种二步法化学强化碱铝硅酸玻璃组合物及其制备方法
CN108503213B (zh) 铝硅酸盐玻璃及强化玻璃
CN110845153A (zh) 一种具有高压应力层深度的强化微晶玻璃及其制备方法
CN109694187B (zh) 一种低软化点含锂玻璃
JP2013047174A (ja) ガラス組成物、それから得られたガラス、並びに、ガラスの製造方法及び使用。
WO2020011167A1 (zh) 一种可快速进行离子交换的含锂铝硅酸盐玻璃
CN108529873B (zh) 可离子交换的玻璃及其制备方法
CN108046588A (zh) 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、触摸屏玻璃盖板
WO2020011171A1 (zh) 一种适合3d成型且可改善离子交换性能的铝硅酸盐玻璃
CN110407459B (zh) 一种弥散强化的视窗玻璃及其制备方法
CN112723736B (zh) 玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品
CN114195392A (zh) 一种玻璃组合物、微晶玻璃及其制备方法和应用
CN115159841A (zh) 锂铝硅酸盐玻璃组合物、强化玻璃及其制备方法
WO2024114129A1 (zh) 高碱铝硅玻璃、化学钢化玻璃、制备方法及应用
CN109320072B (zh) 一种高铝低钙可化学强化处理的玻璃
CN108793734B (zh) 玻璃用组合物、硅铝酸盐玻璃及硅铝酸盐玻璃的制备方法
CN112142323B (zh) 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN111116040A (zh) 一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品及其制备方法
CN115490423B (zh) 铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN116282909A (zh) 高铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
JP2022519142A (ja) 耐衝撃応力特性を備えた保護ガラス板
WO2022141274A1 (zh) 玻璃、强化玻璃及其制备方法和电子产品
CN113979633B (zh) 一种高硬度能化学钢化用钠钙硅玻璃的制备方法

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
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200805

Address after: 412200 Dong Fu Industrial Park, Liling Economic Development Zone, Zhuzhou, Hunan, China

Applicant after: LILING QIBIN ELECTRONIC GLASS Co.,Ltd.

Address before: 412200 Dong Fu Industrial Park, Liling Economic Development Zone, Zhuzhou, Hunan, China

Applicant before: LILING QIBIN ELECTRONIC GLASS Co.,Ltd.

Applicant before: ZHANGZHOU KIBING GLASS Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication