CN111099827B - 一种玻璃板及其制造方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种玻璃板及其制造方法,该玻璃板包括相对的第一表面和第二表面,所述玻璃板为由微晶相和玻璃相形成的多相复合体,其中,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。当将本申请提供的玻璃板制作成电子设备的玻璃盖板时,其第一表面可以制成玻璃盖板的外表面,第二表面可以制成玻璃盖板的内表面。因在该玻璃基板中,自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。因此,利用本申请提供的玻璃板制成的电子设备玻璃盖板,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,进而提高了电子设备的抗摔性。
Description
技术领域
本申请涉及电子及通信技术领域,尤其涉及抗摔外壳技术领域。
背景技术
随着消费者对电子设备例如手机的抗摔性要求不断提高,要求电子设备所使用的玻璃盖板需要具备良好的抗摔性。
近年来,电子设备的玻璃盖板以采用化学强化玻璃为主流趋势,因为玻璃在通过“化学强化”或“钢化”之后,在玻璃表面形成一定深度的压应力层,从而提高玻璃的强度和抗摔性。
但是,鉴于玻璃盖板的超薄化趋势,目前成熟的化学强化和物理强化工艺方法已无法明显提升超薄玻璃盖板的强度。因此,越来越多的研究关注于微晶玻璃(或称“玻璃陶瓷”),因为微晶玻璃是玻璃在制造过程中通过控制玻璃晶化获得一种同时含有晶相和玻璃相的材料,它同时兼有玻璃的高透明度和陶瓷的高强度等优点,为提高超薄玻璃盖板抗摔性提供一种有效途径。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种由微晶玻璃制成的玻璃板及其制造方法,以提高玻璃板的抗摔性,进而提高电子设备的抗摔性。
此外,基于上述提供的玻璃板,本申请还提供了一种包含该玻璃板的电子设备。
为了达到上述发明目的,本申请采用了如下技术方案:
本申请的第一方面提供了一种玻璃板,包括相对的第一表面和第二表面,所述玻璃板为由微晶相和玻璃相形成的多相复合体,其中,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
当将本申请第一方面提供的玻璃板制作成电子设备的玻璃盖板时,其第一表面可以制成玻璃盖板的外表面,第二表面可以制成玻璃盖板的内表面。因在该玻璃基板中,自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。因此,靠近玻璃盖板外表面区域,玻璃相含量较大,如此,有利于增强玻璃的化学强化作用,从而有利于提高玻璃盖板的抗摔性,而且在靠近玻璃盖板内表面区域,微晶相含量相对较大,从而使得玻璃盖板具有较高的本征强度。因此,利用本申请提供的玻璃板制成的电子设备玻璃盖板,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,进而提高了电子设备的抗摔性。
作为本申请的一种可能的实现方式,所述玻璃板包括两层或两层以上的微晶玻璃层。
作为本申请的一种可能的实现方式,自所述第一表面向所述第二表面,每层所述微晶玻璃层内部的微晶相与玻璃相呈均匀分布状态。
作为本申请的一种可能的实现方式,自所述第一表面向所述第二表面,每层所述微晶玻璃层内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
作为本申请的一种可能的实现方式,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率恒定不变,或者,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐增大;或者,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐减小。
作为本申请的一种可能的实现方式,所述玻璃板的材质体系为钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃或磷铝硅玻璃中的至少一种体系。
本申请的第二方面提供了一种玻璃板的制造方法,所述方法包括:根据一物料配方制成一初始玻璃板;所述初始玻璃板包括相对的第一表面和第二表面;对所述初始玻璃板的第一表面和第二表面进行不同温度条件下的热处理,使得所述初始玻璃板的第一表面的结晶度小于第二表面的结晶度,进而获得最终的玻璃板。
该制造方法通过控制不同表面上的热处理温度条件,即可制成不同表面具有不同结晶度的玻璃板,因而该制造玻璃板的工艺较为简单,有利于降低工艺成本。
本申请的第三方面提供了一种电子设备,包括电子元器件以及覆盖所述电子元器件的玻璃盖板,所述玻璃盖板为上述第一方面任一可能的实现方式提供的玻璃板,所述玻璃板的第一表面为所述玻璃盖板的外表面,所述玻璃板的第二表面为所述玻璃盖板的内表面;其中,所述内表面为靠近所述电子元器件的玻璃盖板表面,所述外表面为远离所述电子元器件的玻璃盖板表面。
因在该电子设备中,其玻璃盖板为上述第一方面任一可能的实现方式提供的玻璃板,且玻璃板的第一表面为所述玻璃盖板的外表面,所述玻璃板的第二表面为所述玻璃盖板的内表面,又因为自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。如此,靠近玻璃盖板外表面区域,玻璃相含量较大,如此,有利于增强玻璃的化学强化作用,从而有利于提高玻璃盖板的抗摔性,而且在靠近玻璃盖板内表面区域,微晶相含量相对较大,从而使得玻璃盖板具有较高的本征强度。因此,利用本申请提供的玻璃板制成的电子设备玻璃盖板,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,因而,本申请提供的电子设备具有较高的抗摔性。
作为本申请的一种可能的实现方式,所述玻璃盖板包括电子设备的屏幕盖板。
作为本申请的一种可能的实现方式,所述玻璃盖板包括电子设备的背面盖板。
作为本申请的一种可能的实现方式,所述玻璃盖板包括电子设备的屏幕盖板和背面盖板。
相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:
基于以上技术方案可知,当将本申请提供的玻璃板制作成电子设备的玻璃盖板时,其第一表面可以制成玻璃盖板的外表面,第二表面可以制成玻璃盖板的内表面。因在该玻璃基板中,自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。因此,靠近玻璃盖板外表面区域,玻璃相含量较大,如此,有利于增强玻璃的化学强化作用,从而有利于提高玻璃盖板的抗摔性,而且在靠近玻璃盖板内表面区域,微晶相含量相对较大,从而使得玻璃盖板具有较高的本征强度。因此,利用本申请提供的玻璃板制成的电子设备玻璃盖板,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,进而提高了电子设备的抗摔性。
附图说明
为了清楚地理解本申请的具体实施方式,下面将描述本申请具体实施方式时用到的附图做一简要说明。
图1A和图1B为玻璃与较大离子半径的碱金属熔盐之间的离子交换过程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种玻璃板的的内部结构示意图;
图3是本申请实施例提供的微晶相与玻璃相的比例值增大的梯度类型示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种玻璃板的的内部结构示意图;
图5是本申请实施例提供的又一种玻璃板的的内部结构示意图;
图6是本申请实施例提供的玻璃板制造方法的一种实现方式流程示意图;
图7是本申请实施例提供的玻璃板制造方法的另一种实现方式流程示意图;
图8是本申请实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
在介绍本申请具体实施方式之前,首先介绍描述本申请具体实施方式时用到的技术术语。
化学强化玻璃:是指通过“化学强化”或“钢化”之后,在玻璃表面形成一定深度的压应力层(compressive stress layer)的玻璃。因压应力层的存在,提高了玻璃的强度和抗摔性。
其中,“化学强化”或“钢化”的具体过程如下:将待强化玻璃浸在充满较大离子半径的碱金属熔盐(例如NaNO3熔盐或KNO3熔盐)中,在玻璃化转变温度(Tg)下,熔盐中的大半径碱金属离子如Na+或K+,通过离子交换与玻璃表面中的小半径碱金属Li+互换。经过离子交换后两者的体积差使得玻璃表面呈现压应力状态。一般而言,压应力层深度(Depth of thecompressive stress layer,DOL值)越大,对玻璃抗摔性能越有帮助。
其中,作为示例,图1A和图1B示出了玻璃与较大离子半径的碱金属熔盐之间的离子交换过程。
微晶玻璃是指在玻璃中加入某些成核物质,通过热处理、光照射,或化学处理等手段,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。
目前,微晶玻璃的制备方法主要有三类:熔融法、烧结法和溶胶凝胶法。熔融法是指将各种氧化物原材料混合均匀之后,添加一定量的形核剂,再在1400℃-1600℃进行熔融,通过成型获得期望的玻璃形状,然后进行热处理,在适当的温度下形核、长大,最终制备出微晶玻璃。
烧结法是指将各种氧化物原材料混合均匀并熔融之后,不直接成型,而是进行水淬,获得玻璃渣,再经球磨获得玻璃粉。再将玻璃粉进行造粒压制成生坯,在合适的温度下烧结致密化,得到微晶玻璃制品。
溶胶凝胶法是指把所需的有机物如金属的醇盐等或者金属无机物如醋酸盐、硝酸盐等当作前驱体,用柠檬酸等作催化剂,使溶胶水解成凝胶,将凝胶干燥后得所需玻璃粉体,之后进行成型、烧结等过程,最终得到微晶玻璃制品。
上述三种方法的流程如下:
熔融法:配料→熔融→成型→热处理→微晶玻璃制品;
熔融法:配料→熔融→水淬→球磨→造粒→成型→烧结→微晶玻璃制品;
溶胶凝胶法:配料→前躯体→溶胶→凝胶→干燥→成型→烧结→微晶玻璃制品。
以上三类制备方法获得的微晶玻璃制品具备两个共同的特点:
1)玻璃在烧结或热处理过程中进行形核长大析出晶相,这些晶相皆是起源于玻璃相的分相过程,因为玻璃相是经过充分均匀混合,所以晶相也都是均匀分布在材质当中。
2)由于晶相的存在,势必减少了玻璃相的比例,会削弱化学强化的作用效果。因为,玻璃相的存在是玻璃进行化学强化的必要条件,玻璃态是离子交换的通道,通道越宽敞,离子交换作用越明显,DOL值越大,越抗摔。
下面介绍本申请的具体实施方式。
目前,电子设备的抗摔性均比较差,以手机为例,市场上主流产品型号的跌落高度皆很低,皆无法不超过1米。
而电子设备的屏幕前盖板或后盖均可以由玻璃板制成。如此,要提高电子设备的抗摔性,需要提高用于制成电子设备的屏幕前盖板或后盖的玻璃面板的抗摔性。
然而,现有技术中用于电子设备的玻璃盖板的内部结构是均匀晶化的,结构中晶相与玻璃相的分布是均匀的。虽然,玻璃盖板内表面区域由于晶相存在,使得本征强度有所提高。但与此同时,玻璃盖板外表面由于玻璃相的减少,使得化学强化效果减弱,DOL与表面压应力(Compressed stress,CS值)均会被削弱,降低抗摔性能。
需要说明,在本申请实施例中,玻璃盖板外表面为暴露在空气中的玻璃盖板表面,其为远离电子设备内部结构的表面,用户可以直接接触到。玻璃盖板内表面为与电子设备内部结构接触的表面,用户无法接触到。
为了使得玻璃盖板具有较高的本征强度的同时,具有较高的抗摔性,本申请实施例提供了一种玻璃板,该玻璃板的材质为微晶玻璃,其为由微晶相和玻璃相形成的多相复合体。其内部的微晶相与玻璃相的分布不均匀,且自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。如此,当将该玻璃板制作成电子设备的玻璃盖板时,其第一表面可以制成玻璃盖板的外表面,第二表面可以制成玻璃盖板的内表面。
因为在微晶玻璃中,玻璃相的存在是玻璃进行化学强化的必要条件,玻璃相是化学强化处理过程的离子交换通道,玻璃相越多,离子交换通道越宽敞,离子交换作用越明显,压应力层深度越大,玻璃的抗摔性越好。微晶相的存在会提高玻璃的本征强度。因此,当将本申请提供的玻璃板制作成电子设备的玻璃盖板时,其第一表面可以制成玻璃盖板的外表面,第二表面可以制成玻璃盖板的内表面。因在该玻璃基板中,自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。因此,靠近玻璃盖板外表面区域,玻璃相含量较大,如此,有利于增强玻璃的化学强化作用,从而有利于提高玻璃盖板的抗摔性,而且在靠近玻璃盖板内表面区域,微晶相含量相对较大,从而使得玻璃盖板具有较高的本征强度。因此,利用本申请提供的玻璃板制成的电子设备玻璃盖板,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,进而提高了电子设备的抗摔性。
作为本申请的一实现方式,本申请提供的玻璃板的内部结构示意图可以如图2所示。图2中,黑点表示玻璃板中的微晶。从图2中可以看出,本申请提供的玻璃板内部的微晶相非均匀分布在玻璃相中,并且自玻璃板的第一表面S1向第二表面S2,微晶相所占比例呈梯度增大趋势。
需要说明,在本申请实施例中,微晶相与玻璃相的比例值的梯度增大趋势的梯度可以为恒定值、连续增大的变化值或连续缩小的变化值。更具体地,该梯度类型可以如图3所示。
其中,曲线1表示梯度连续增大,其表示自第一表面向第二表面,微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐增加,曲线2表示梯度为恒定值,其表示自第一表面,向第二表面微晶相与玻璃相的比例值的增大速率不变。曲线3表示梯度连续缩小,其表示自第一表面向第二表面,微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐减小。
需要说明,在本申请实施例中,玻璃板可以为一层微晶玻璃层组成,如图2所示。在该微晶玻璃层内部的结晶度分布不均匀,且自第一表面向第二表面,结晶度呈梯度增大趋势,从而使得自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
作为本申请的另一实现方式,玻璃板可以包括两层微晶玻璃层。作为示例,图4所示的玻璃板包括两层微晶玻璃层,其自第一表面S1向第二表面S2依次包括层叠设置的第一微晶玻璃层41和第二微晶玻璃层42。其中,第一微晶玻璃层41的结晶度小于第二微晶玻璃层42的结晶度,如此,第一微晶玻璃层41内的微晶相与玻璃相的比例值小于第二微晶玻璃层42内的微晶相与玻璃相的比例值,从而使得图4所示的玻璃板自所述第一表面S1向所述第二表面S2,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
作为本申请的一可选示例,第一微晶玻璃层41内部各个位置处的结晶度可以相同,因而其内部的微晶相与玻璃相呈均匀分布状态。同样,第二微晶玻璃层42内部的结晶度均匀,因而其内部的微晶相与玻璃相呈均匀分布状态。
作为本申请的另一可选示例,自玻璃板的第一表面向第二表面,第一微晶玻璃层41和第二微晶玻璃层42内部的结晶度逐渐增大,使得各层微晶玻璃层中的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
作为本申请的又一实现方式,玻璃板可以包括两层以上微晶玻璃层。作为示例,图5示出了包括5层微晶玻璃层的玻璃板。具体地,该玻璃板自其第一表面S1向第二表面S2依次包括层叠设置的第一微晶玻璃层51至第五微晶玻璃层55。其中,第一微晶玻璃层51至第五微晶玻璃层55的结晶度依次增大,如此,自第一微晶玻璃层51至第五微晶玻璃层55,微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
与上述图4所示的玻璃板类似,其各层微晶玻璃层内部各个位置处的结晶度可以相同,因而其内部的微晶相与玻璃相呈均匀分布状态。
作为本申请的另一可选示例,自玻璃板的第一表面S1向第二表面S2,各层微晶玻璃层内部的结晶度逐渐增大,使得各层微晶玻璃层中的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
以上为本申请实施例提供的玻璃板的具体实现方式,在上述提供的玻璃板中,其材质体系可以为钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃或磷铝硅玻璃中的至少一种体系。
基于上述实施例提供的玻璃板的具体实现方式,本申请还提供了玻璃板的制造方法的具体实现方式。
请参见图6,本申请实施例提供的玻璃板的制造方法包括以下步骤:
S601:分别根据不同的物料配方制成结晶能力不同的多种玻璃生带。
需要说明,在本申请实施例中,可以根据多个物料配方采用相同或不同制作工艺条件来制成结晶能力不同的多种玻璃生带。其中,每种玻璃生带的组成成分可以不同。
作为示例,根据一个物料配方制成一种玻璃生带的方法具体包括以下步骤:
S6011:配合料制备:根据物料配方配置用于制造玻璃板的原材料。
本步骤可以具体为:按照一定比例将氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化锌、碱金属氧化物、形核剂等原材料进行配置。
S6012:玻璃熔融:将配置好的原材料投入熔炼炉中,使其熔化,得到玻璃液。
本步骤可以具体为:将以上配置好的原材料投入熔炼炉中,在高温下进行熔化,获得高温玻璃液,同时去除玻璃液中的气泡和异物等。
S6013:水淬:将所述玻璃液倒入常温水中,进行水淬,得到玻璃渣。
本步骤可以具体为:将以上获得的高温玻璃液在进行保温之后,快速倒入水中,进行水淬,获得玻璃渣。
S6014:球磨:对所述玻璃渣进行球磨细化,得到玻璃粉。
本步骤可以具体为:以玻璃组分相关的介质作为球磨介质(如氧化铝刚玉球),将水淬获得的玻璃渣进行球磨细化,获得玻璃粉。
S6015:过筛分级:对所述玻璃粉进行过筛分级,得到满足所需粒度分布的玻璃粉。
S6016:制浆:以所述满足所需粒度分布的玻璃粉为基础材料,加入助剂,进行混合,得到玻璃浆料。
本步骤可以具体为:以所述满足所需粒度分布的玻璃粉为基础材料,配合增加一定比例的溶剂、增塑剂、粘结剂等,在配料机中充分混合,获得玻璃浆料。
S6017:玻璃生带:对所述玻璃浆料进行流延成型,得到玻璃生带。
本步骤可以具体为:将玻璃浆料为原材料,在流延机(刮刀式流延机或涂覆式流延机等)上进行流延成型,制成连续的玻璃生带,并按要求尺寸切割一张张的玻璃生带。
S602:叠压:按照微晶相与玻璃相的比例变化梯度需求,按照结晶度的大小顺序依次将结晶能力不同的多种玻璃生带叠加、压合在一起。
S603:排胶。
本步骤可以具体为:将叠压产品放入排胶炉中,在一定温度下进行保温,目的是将制浆过程中混入的溶剂、增塑剂、粘结剂等高分子物质进行分解排除。
S604:烧结。
本步骤可以具体为:在烧结炉中,按设计需求的升温曲线、保温曲线对产品进行烧结。由于不同物料配方的玻璃生带具备不同的结晶能力,因此在同一个烧结环境中,产品内部的各种玻璃生带中会呈现不同程度地析晶与长核,即呈现不同大小的结晶度。
S605:后处理。
本步骤可以具体为:将以上步骤获得的产品进行研磨、数控机床加工、抛光等工艺处理,获得外观尺寸满足终端产品设计需求的初始玻璃板。
S606:化学强化处理。
本步骤可以具体为:将初始玻璃板置于盐浴炉中,在玻璃化转变温度以下进行热处理,熔盐中的大半径碱金属离子与初始玻璃板表面中的小半径碱金属离子进行离子交换,初始玻璃板的表面区域形成特定深度的压应力层,从而获得最终的玻璃板。该获得的最终玻璃板的抗摔性优良。
下面通过具体实施例对本申请提供的玻璃板的制造方法做进一步详细说明。以下实施例仅是本申请的示例,不应理解为对本申请的限制。
实施例1
作为示例,实施例1提供的玻璃板的制造方法的材料组成以锂铝硅体系为例,物料配方以3种物料配方为例进行说明。设定三种物料配方分别为:料A、料B、料C。
该实施例所示的玻璃板的制造方法包括以下步骤:
步骤一:配合料制备
按照质量比计算,料A中含55%SiO2、25%Al2O3、12%Na2O、7%Li2O、1%TiO2,其中TiO2作为主要形核剂。
料B中含55%SiO2、25%Al2O3、11%Na2O、7%Li2O、2%TiO2。
料C中含55%SiO2、25%Al2O3、10%Na2O、7%Li2O、3%TiO2。
步骤二:玻璃熔融
将以上3种组分的原料分别置于高温熔炉中熔化,温度在1500℃-1600℃,时间在4h-6h,得到高温玻璃液。
步骤三:水淬
将以上3种料方的高温玻璃液在进行保温之后,分别快速倒入水中,进行水淬,分别获得3种玻璃渣。
步骤四:球磨
将水淬所得的3种玻璃渣分别置于刚玉球磨罐中,球磨介质为无水乙醇,球料比为5-10,转速为400转/分-600转/分,经过4-8h球磨后获得粒径分布在1μm-8μm的玻璃粉。
步骤五:过筛分级
将上述3种玻璃粉分别进行过筛分级,获得粒度分布在0.5μm-4μm的玻璃粉A、玻璃粉B、玻璃粉C。
步骤六:制浆
分别以3种玻璃粉A、B和C为基础材料,配合增加一定比例的溶剂、增塑剂、粘结剂等,在配料机中充分混合2-6h,分别制备出适于涂覆式流延机的3种玻璃浆料。
需要说明,溶剂、增塑剂、粘结剂的种类与含量的选择与下步骤的流延机功能参数息息相关。例如,采用质量分数50%-70%的异丁醇作为溶剂、10%-20%的聚乙烯缩醛丁醛(PVB)作为粘结剂、10%-20%的聚乙二醇作为增塑剂。
步骤七:玻璃生带
将3种玻璃浆料为原材料,在涂覆式流延机等上进行流延成型,制成厚度为10-70μm的连续玻璃生带。然后切割成尺寸为180mm╳100mm的玻璃生带A、玻璃生带B、玻璃生带C。
步骤八:叠压
将5-100张玻璃生带A、5-100张玻璃生带B、5-100张玻璃生带C按照自上而下的顺序依次进行叠加、压合,分别得到叠压玻璃板。
步骤九:排胶
将叠压获得的叠压玻璃板在300℃-500℃排胶2h-5h,将玻璃生带中的助剂例如异丁醇、聚乙烯缩醛丁醛和聚乙二醇进行化学分解排出。
步骤十:烧结
将排胶后的玻璃板立即置于700℃-900℃温度下烧结0.5h-1h。由于玻璃生带A、玻璃生带B和玻璃生带C中成分的不同,形核剂的含量不同,而进行不同程度地析晶,从而得到不同结晶度的玻璃板。
步骤十一:后处理
将以上步骤获得的不同结晶度的玻璃板进行研磨、数控机床加工、抛光等工艺处理,获得外观尺寸满足终端产品设计需求的初始玻璃板。
步骤十二:化学强化
将上述3种初始玻璃盖板置于质量分数30%-50%的KNO3、50%-90%的NaNO3熔盐熔盐中,在400℃-600℃,2h-6h强化条件下进行离子交换,将玻璃表面形成压应力,提升产品强度。
以上为本申请实施例1提供的玻璃板的制造方法的具体实现方式。在该具体实现方式中,通过设计3种料方的玻璃组分,再经过制浆、流延而获得3种不同析晶能力的玻璃生带。根据梯度设计的要求,可将3种玻璃生带进行规律性的叠压。本实施例中,靠近玻璃板一表面(外(上)表面)的玻璃组分具有较差的析晶能力,靠近玻璃板另一表面(内(下)表面)的玻璃组分具有优良的析晶能力。在烧结过程中,由于析晶能力的差异,导致玻璃板内部呈现非均匀地、梯度分布结晶化的微晶玻璃。而且,玻璃板外(上)表面的玻璃相占比较多,这是有利于后期的化学强化处理,通过更加有效地离子交换而形成较深的压应力层,从而有利于提高玻璃板的抗摔性能、
通过该具体实现方式制成的玻璃板,其内部呈现一定规律性、梯度分布的的晶化结构,而非现有技术获得均匀晶化的微晶玻璃。
实施例2
作为示例,实施例2提供的玻璃板的制造方法的材料组成以钠钙体系为例,物料配方以5种物料配方为例进行说明。设定三种物料配方分别为:料A、料B、料C、料D和料E。
该实施例所示的玻璃板的制造方法包括以下步骤:
步骤一:配合料制备
按照质量比计算,料A中含70%SiO2、3%Al2O3、12%Na2O、14%CaO2、1%(TiO2+ZrO2),其中TiO2+ZrO2作为复合形核剂,有助于去除TiO2的着色问题。
料B中含70%SiO2、3%Al2O3、11%Na2O、14%CaO2、2%(TiO2+ZrO2)。
料C中含70%SiO2、3%Al2O3、10%Na2O、14%CaO2、3%(TiO2+ZrO2)。
料D中含70%SiO2、3%Al2O3、9%Na2O、14%CaO2、4%(TiO2+ZrO2)。
料E中含70%SiO2、3%Al2O3、8%Na2O、14%CaO2、5%(TiO2+ZrO2)。
步骤二:玻璃熔融
将以上5种组分的原料分别置于高温熔炉中熔化,温度在1500℃-1600℃,时间在4h-6h,得到高温玻璃液。
步骤三:水淬
将以上5种料方的高温玻璃液在进行保温之后,分别快速倒入水中,进行水淬,分别获得5种玻璃渣。
步骤四:球磨
该步骤的具体工艺条件与实施例1中的球磨工艺条件相同,为了简要起见,在此不再赘述,具体请参照实施例1。
步骤五:过筛分级
将玻璃粉进行过筛分级,获得粒度分布在0.5μm-4μm的玻璃粉A、玻璃粉B、玻璃粉C、玻璃粉D、玻璃粉E。
步骤六:制浆
以5种玻璃粉为基础材料,配合采用质量分数50%-70%的异丁醇作为溶剂、10%-20%的聚乙烯缩醛丁醛(PVB)作为粘结剂、10%-20%的聚乙二醇作为增塑剂,在配料机中充分混合2-6h,分别制备出适于涂覆式流延机的5种玻璃浆料。
步骤七:玻璃生带
将5种玻璃浆料为原材料,在涂覆式流延机等上进行流延成型,制成厚度为10-70μm的连续玻璃生带。然后切割成尺寸为180mm╳100mm的玻璃生带A、玻璃生带B、玻璃生带C、玻璃生带D、玻璃生带E。
步骤八:叠压
将3-50张玻璃生带A、3-50张玻璃生带B、3-50张玻璃生带C、3-50张玻璃生带D、3-50张玻璃生带E按照自上而下的顺序依次进行叠加、压合,分别得到叠压玻璃板。
步骤九:排胶
该步骤的具体工艺条件与实施例1中的排胶工艺条件相同,为了简要起见,在此不再赘述,具体请参照实施例1。
步骤十:烧结
该步骤的具体工艺条件与实施例1中的烧结工艺条件相同,为了简要起见,在此不再赘述,具体请参照实施例1。
步骤十一:后处理
该步骤的具体工艺条件与实施例1中的后处理工艺条件相同,为了简要起见,在此不再赘述,具体请参照实施例1。
步骤十二:化学强化
该步骤的具体工艺条件与实施例1中的化学强化工艺条件相同,为了简要起见,在此不再赘述,具体请参照实施例1。
以上为本申请实施例2提供的玻璃板的制造方法的具体实现方式。在该具体实现方式中,通过设计5种料方的玻璃组分,再经过制浆、流延而获得5种不同析晶能力的玻璃生带。靠近玻璃板一表面(外(上)表面)的晶相占比较高,这有利于提高玻璃板的本征强度,靠近玻璃板另一表面(内(下)表面)的玻璃相占比较高,这有利于获得较高的CS值与DOL值,这种不对称的结构更加适应于玻璃盖板的超薄化趋势。
通过该具体实现方式制成的玻璃板,玻璃板内部呈现显著的梯度晶化结构,这种微晶玻璃内部晶相占比的差异是现有技术无法实现的。
以上为本申请实施例提供的玻璃板制造方法的一种实现方式。在该实现方式中,通过由多个物料配方制成的玻璃生带叠压在一起,从而得到内部不同结晶度的玻璃板。
作为本申请实施例的扩展,得到内部结晶度的玻璃板也可以通过不同的热处理条件来实现,具体参见以下实施例。
请参见图7,本申请实施例提供的玻璃板制造方法的另一种实现方式包括以下步骤:
S701:根据一物料配方制成一初始玻璃板;初始玻璃板包括相对的第一表面和第二表面。
需要说明,本步骤制备初始玻璃板的方式与上述实现方式中制备玻璃生带的方式可以相同。
为了简要起见,在此不再详细描述,详细信息可以参见上述实现方式中的S601的具体实现方式。
S702:对初始玻璃板的第一表面和第二表面进行不同温度条件下的热处理,使得初始玻璃板的第一表面的结晶度小于第二表面的结晶度,进而获得最终的玻璃板。
需要说明,因材料的结晶度与其结晶处理过程中的温度有关,因此,可以通过控制结晶处理过程中的温度来控制材料的结晶度。
因此,本申请实施例通过对初始玻璃板的两表面进行不同温度条件的热处理,从而使得该初始玻璃板的两表面的结晶度不同。具体地,使初始玻璃板的第一表面的结晶度小于第二表面的结晶度,进而获得最终的玻璃板。该最终得到的玻璃板在具有较高本征强度的前提下,同时具有优良的抗摔性能。
基于上述实施例提供的玻璃板,本申请还提供了一种电子设备。
请参见图8,本申请实施例提供的电子设备包括:电子元器件81,以及覆盖电子元器件81的玻璃盖板82,其中,玻璃盖板82可以为上述任一实现方式所述的玻璃板,且玻璃板的第一表面为玻璃盖板82的外表面,玻璃板的第二表面为玻璃盖板82的内表面;
其中,内表面为靠近电子元器件81的玻璃盖板表面,外表面为远离电子元器件82的玻璃盖板表面。
因玻璃板内部的微晶相与玻璃相的分布不均匀,且自玻璃板的第一表面向第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。因此,由该玻璃板制成的玻璃盖板82,其靠近玻璃盖板内表面区域具有较高的微晶相含量,从而使得玻璃盖板具有较高的本征强度。而靠近玻璃盖板外表面区域具有较高的玻璃相含量,如此,有利于增强玻璃的化学强化作用,从而有利于提高玻璃盖板的抗摔性。因此,在本申请实施例提供的电子设备的玻璃盖板中,在具有较高本征强度的同时,具有较高的抗摔性,进而提高了电子设备的抗摔性。
需要说明,电子设备一般包括正面和背面,其中,正面一般设置有屏幕,背面设置有电池,其中,屏幕和电池均需要盖板进行保护,因此,作为本申请的一具体示例,玻璃盖板82可以包括电子设备的屏幕盖板821,也可以包括电子设备的背面盖板822。此外,玻璃盖板82可以同时包括电子设备的屏幕盖板821和背面盖板822。
以上为本申请实施例提供的具体实现方式。
Claims (8)
1.一种玻璃板,其特征在于,包括相对的第一表面和第二表面,所述玻璃板为由微晶相和玻璃相形成的多相复合体,其中,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势;
所述玻璃板由多种结晶能力不同的玻璃生带经过叠压制成,包括两层以上的微晶玻璃层;
自所述第一表面向所述第二表面,每层所述微晶玻璃层内部的微晶相与玻璃相呈均匀分布状态;或,自所述第一表面向所述第二表面,每层所述微晶玻璃层内部的微晶相与玻璃相的比例值呈梯度增大趋势。
2.根据权利要求1所述的玻璃板,其特征在于,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率恒定不变,
或者,自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐增大;
或者,
自所述第一表面向所述第二表面,玻璃板内部的微晶相与玻璃相的比例值的增大速率逐渐减小。
3.根据权利要求1-2任一项所述的玻璃板,其特征在于,所述玻璃板的材质体系为钠钙玻璃、铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、锂铝硅玻璃或磷铝硅玻璃中的至少一种体系。
4.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,所述玻璃板为权利要求1-3任一项所述的玻璃板,所述方法包括:
根据一物料配方制成一初始玻璃板;所述初始玻璃板包括相对的第一表面和第二表面;
对所述初始玻璃板的第一表面和第二表面进行不同温度条件下的热处理,使得所述初始玻璃板的第一表面的结晶度小于第二表面的结晶度,进而获得最终的玻璃板。
5.一种电子设备,其特征在于,包括电子元器件以及覆盖所述电子元器件的玻璃盖板,所述玻璃盖板为权利要求1-3任一项所述的玻璃板,所述玻璃板的第一表面为所述玻璃盖板的外表面,所述玻璃板的第二表面为所述玻璃盖板的内表面;
其中,所述内表面为靠近所述电子元器件的玻璃盖板表面,所述外表面为远离所述电子元器件的玻璃盖板表面。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述玻璃盖板包括电子设备的屏幕盖板。
7.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述玻璃盖板包括电子设备的背面盖板。
8.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述玻璃盖板包括电子设备的屏幕盖板和背面盖板。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3977887A (en) * | 1974-03-08 | 1976-08-31 | International Business Machines Corporation | High dielectric constant ceramics which can be sintered at low temperatures |
CN1673187A (zh) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | 三洋电机株式会社 | 叠层陶瓷基板及其制造方法 |
CN1890191A (zh) * | 2003-12-11 | 2007-01-03 | 欧罗克拉公司 | 表面改性的玻璃-陶瓷及其制造 |
CN101814568A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 三洋电机株式会社 | 发光元件用封装件及其制造方法 |
CN105776871A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-20 | 北京科技大学 | 一种Nd3+/Na2Ca2Si3O9激光玻璃陶瓷发射截面调控方法 |
CN108083633A (zh) * | 2014-10-08 | 2018-05-29 | 康宁股份有限公司 | 包含金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN104936912A (zh) * | 2012-10-04 | 2015-09-23 | 康宁股份有限公司 | 具有玻璃层和玻璃陶瓷层的制品以及该制品的制造方法 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3977887A (en) * | 1974-03-08 | 1976-08-31 | International Business Machines Corporation | High dielectric constant ceramics which can be sintered at low temperatures |
CN1890191A (zh) * | 2003-12-11 | 2007-01-03 | 欧罗克拉公司 | 表面改性的玻璃-陶瓷及其制造 |
CN1673187A (zh) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | 三洋电机株式会社 | 叠层陶瓷基板及其制造方法 |
CN101814568A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 三洋电机株式会社 | 发光元件用封装件及其制造方法 |
CN108083633A (zh) * | 2014-10-08 | 2018-05-29 | 康宁股份有限公司 | 包含金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷 |
CN105776871A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-20 | 北京科技大学 | 一种Nd3+/Na2Ca2Si3O9激光玻璃陶瓷发射截面调控方法 |
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