[发明专利]离子交换熔盐组合物和钢化盖板玻璃及其钢化方法

说明书

本发明涉及盖板玻璃强化处理技术领域，公开了一种离子交换熔盐组合物和钢化盖板玻璃及其钢化方法；离子交换熔盐组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物含有80‑99.5重量％的KNO₃、0.1‑15重量％的K₂CO₃和0.1‑5重量％的稀土氧化物；盖板玻璃的钢化方法，包括将所述的离子交换熔盐组合物加热至熔化，得到熔液，在得到的所述熔液中，将待钢化的盖板玻璃进行离子交换。根据本发明的方法能够明显改善钢化效果，获得兼具高硬度和高抗弯强度的钢化盖板玻璃。

技术领域

本发明涉及盖板玻璃强化处理技术领域，具体地，涉及离子交换熔盐组合物和钢化盖板玻璃及其钢化方法。

背景技术

触摸屏作为一种先进的电子输入设备，具有简单便捷、反应速度快、节省空间和易于人机交流等诸多优点。触摸屏所使用的盖板玻璃厚度均为超薄玻璃，因其具有良好的平整度、光学性能、电绝缘性、耐热稳定性、耐化学性等特性，被广泛应用于电子产品领域。但是盖板玻璃未进行钢化就作为触摸屏使用时，因其存在抗压性差、机械强度低、易碎等缺陷，并不能直接应用于电子器件中，需经过钢化对盖板玻璃表面进行增强，提高盖板玻璃的强度，最终得到钢化盖板玻璃。

钢化盖板玻璃具有表面应力大、热稳定性好、钢化后可切割改裁、无变形等优点，对盖板玻璃进行钢化主要是基于离子自然扩散和相互扩散原理：(A⁺)玻璃+(B⁺)熔盐＝(B⁺)玻璃+(A⁺)熔盐。但是目前市场普遍采用的钢化工艺中容易出现熔盐杂质，影响钢化效果；此外，在使用离子交换方法进行钢化的过程中，离子交换通道堵塞的问题时有发生；而且，常规的钢化盖板玻璃不能兼具高硬度和高抗弯强度，有时因为钢化盖板玻璃过脆甚至出现自爆现象，并不能满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有的钢化方法制备的钢化盖板玻璃的综合性能不佳的缺陷，提供一种离子交换熔盐组合物和钢化盖板玻璃及其钢化方法，通过使用该制备方法，在钢化过程中无熔盐杂质出现、离子交换通道不堵塞，制备的钢化盖板玻璃兼具高硬度和高抗弯强度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种离子交换熔盐组合物，其中，以该组合物的总重量为基准，该组合物含有80-99.5重量％的KNO₃、0.1-15重量％的K₂CO₃和0.1-5重量％的稀土氧化物。

优选地，以该组合物的总重量为基准，该组合物含有94-99重量％的KNO₃、0.5-5重量％的K₂CO₃和0.2-1重量％的稀土氧化物。

优选地，所述稀土氧化物为La₂O₃和/或CeO₂。

优选地，在所述离子交换熔盐组合物中，K⁺与稀土氧化物的摩尔比为(94-106):(0.03-3.0)。

本发明还提供了一种盖板玻璃的钢化方法，该方法包括以下步骤：

(1)将离子交换熔盐组合物加热至熔化，得到熔液，其中，所述离子交换熔盐组合物为上述的组合物；

(2)在步骤(1)得到的所述熔液中，将待钢化的盖板玻璃进行离子交换。

优选地，在步骤(1)中，该方法还包括向所述熔液中引入氧化铝粉。

优选地，相对于100重量份的所述离子交换熔盐组合物，所述氧化铝粉的用量为0.1-1重量份。

优选地，所述离子交换的过程在超声条件下进行。

优选地，所述离子交换的条件包括：温度为300-450℃，时间为2-5h。