[发明专利]铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃制造、加工领域，具体涉及一种强化用玻璃及其强化玻璃的制备、加工方法和其应用。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶电视、平板电脑、移动电话、数码相机等电子产品都可以看到触摸屏。在这些显示产品的使用过程中往往发生接触和摩擦，加上不经意的刻划、碰触，由此产生的划痕影响使用效果，更有可能导致屏幕破裂，特别是在移动终端设备中，容易产生划痕和裂纹，掉落时容易破裂。

随着社会的发展，玻璃应用的领域越来越广泛；覆盖玻璃可以有效保护触摸屏。目前，常用的保护用覆盖玻璃主要有钠钙玻璃和铝硅酸盐玻璃。钠钙玻璃，其表面强度不高，且由于CaO的影响，即使经过化学强化后，其表面压应力CS和压应力深度DOL增幅仍不高，保护效果差；铝硅酸盐玻璃，相对于钠钙玻璃，其表面强度较高，且经过化学强化后，其表面强度增幅较高，能达到较高的CS和DOL，对触摸屏可以起到较好保护作用。

随着厚度的降低，无论是钠钙玻璃还是普通的铝硅酸盐玻璃，其表面强度均下降，且受限于表面结构的影响，化学强化后的表面强度增加到一定程度后不再增加，且相对于钢化前，增幅不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝硅酸盐玻璃组合物，本发明申请的组合物通过增加Al₂O₃来改变铝硅酸盐玻璃表面结构，使其更有利于化学强化，从而达到较高的CS和DOL。

本发明实施例还提供了一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。

第一方面，本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃组合物，所述的玻璃组合物以重量份计包括如下组分：SiO₂：100份，Al₂O₃：18-30份，Na₂O：15-25份，K₂O：5-13份，MgO：7-13份，ZrO₂：0.5-4份。

进一步的，所述的组合物以重量份计包括如下组分：SiO₂：100份，Al₂O₃：21-25份，Na₂O：19-24份，K₂O：8-12份，MgO：8-12份，ZrO₂：2-4份。

进一步的，所述的组合物中R的质量百分含量≥97％；所述的R为所述的SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和MgO。

进一步的，Al₂O₃与组分A的重量比为0.5-0.9；所述的组分A为所述的Na₂O和K₂O。

第二方面，本发明还提供了一种铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：

称取原料：所述的原料为上述的组合物；

将上述原料经熔化、成型和退火后得到所述的铝硅酸盐玻璃。

进一步的，所述的退火后还包括化学强化步骤，所述的化学强化的参数为：强化温度为380-420℃，强化时间为4-8h。

进一步的，所述的熔化和成型步骤之间还包括消泡和均一化步骤。

进一步的，所述铝硅酸盐玻璃的厚度为0.3-1.5mm。

第三方面，本发明还提供了一种铝硅酸盐玻璃，所述的铝硅酸盐玻璃由上述的制备方法制备而得。

进一步的，所述的铝硅酸盐玻璃表面压应力CS≥800Mpa，表面压应力深度≥35μm。

第四方面，本发明还提供了一种上述的铝硅酸盐玻璃用组合物或铝硅酸盐玻璃在制备显示器中的应用。

进一步的，将所述的铝硅酸盐玻璃作为手机显示器的覆盖玻璃。

与现有技术相比，本发明铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用至少具有如下有益效果：

本发明申请通过适当提高Al₂O₃含量，来提高铝氧四面体[AlO₄]取代硅氧四面体[SiO₄]，从而增大玻璃组合物结构空隙和疏松程度，更利于碱金属离子的活动，从而提升组合物在化学强化过程中的离子交换速率和交换程度，更大限度的增强表面CS和DOL，使玻璃组合物表面强度更大化。