[发明专利]适于化学强化的玻璃及其强化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于化学强化的玻璃及其强化方法。

背景技术

随着触控技术的成熟，对触控界面的材料提出了更高的要求。触控界面要求材料厚度很薄,具有高透光性，且具有高强度及耐划伤性。玻璃特别是SiO₂-Al₂O₃-Na₂O类玻璃制成薄板,经过化学强化后，成为触控界面的首选材料，并且已得到了大量应用。

SiO₂-Al₂O₃-Na₂O类玻璃在生产、加工和使用过程中，表面会产生大量微裂纹，这些微裂纹的存在使得玻璃实际强度大大低于理论强度，经过化学强化的方法使玻璃表面产生压应力，可以提高玻璃强度，抑制表面微裂纹的扩展。化学强化法是在玻璃的应变点以下的温度，通过离子交换在玻璃基板的表面引入离子半径大的碱离子的方法,即：将玻璃浸泡在熔融的硝酸钾或者硝酸钾与硝酸钠的混合盐中,用熔盐中的钾对玻璃中的钠进行离子交换。通过化学强化法形成压缩应力层，即使薄型玻璃基板，也可以进行离子交换处理，从而可以得到所需的机械强度。

对于强化玻璃而言，如果提高玻璃表面形成的压缩应力层的压缩应力值，增大压缩应力层的厚度，则可以提高玻璃的机械强度。但是，同时形成高的压缩应力值和厚的压缩应力层是困难的。因为为了得到厚的压缩应力层，往往需要提高离子交换温度或延长离子交换时间，但是这样做也容易使得玻璃压缩应力值下降。

另外，如果SiO₂-Al₂O₃-Na₂O玻璃组成中含有B₂O₃，例如CN101891382A所公开的技术方案，B₂O₃会使玻璃的化学稳定性变差，通过离子交换后表面易产生斑点，并且B₂O₃的存在会显著降低玻璃钢化后的应力值，从而降低玻璃的钢化效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃组份中不含B₂O₃，机械强度较高、化学稳定性优异、适于化学强化的SiO₂-Al₂O₃-Na₂O系玻璃。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：适于化学强化的玻璃，其重量百分比组成含有：SiO₂：50-60%、Al₂O₃：8-18%、Na₂O：12-20%、K₂O：1-8%、ZrO₂：1-10%、MgO：2-10%，且不含有B₂O₃。

进一步的，含有Sb₂O₃、Na₂SO₄与CeO₂中的一种或多种作为澄清剂。

进一步的，其重量百分比组成为：SiO₂：50-60%、Al₂O₃：8-18%、Na₂O：12-20%、K₂O：1-8%、ZrO₂：1-10%、MgO：2-10%，澄清剂为Sb₂O₃、Na₂SO₄与CeO₂中的一种或多种。

进一步的，所述SiO₂为52-59%。

进一步的，所述Al₂O₃为8-15%。

进一步的，所述Na₂O为15.1-16%。

进一步的，所述K₂O为5-8%。

进一步的，所述ZrO₂为1-5%。

进一步的，所述MgO为4.5-10%。

进一步的，所述MgO为5.1-10%。

进一步的，含有0-0.5%的Sb₂O₃。

进一步的，含有0-0.5%的Na₂SO₄。