[发明专利]一种用于电子装置的化学强化玻璃及其制备方法

说明书

本发明用于电子装置的化学强化玻璃及其制备方法，在较低强化温度、较短强化时间下，获得理想压缩应力层深度。方法包括：1)取原料：50％≤SiO₂≤70％、0％≤B₂O₃≤2％、12％≤Al₂O₃≤25％、11％≤Na₂O≤15％、0％≤ZnO≤5％、2％≤Li₂O≤5％、0％MgO≤5％、0％≤ZrO₂≤1％和1％≤SnO₂≤4％；0.67≤(Na₂O+Li₂O)/(Al₂O₃+ZrO₂+MgO)≤0.97；2)熔化澄清，离子交换。强化玻璃表面压应力882.4‑990.5MPa，表面应力层深度80.5‑96.3μm，维氏硬度658‑690kg/mm²，应变点温度550.5‑572.2℃。

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域，具体为一种用于电子装置的化学强化玻璃及其制备方法。

背景技术

手机和PDA等移动电子显示装置通常包含保护玻璃，由于频繁接触使用，保护玻璃必须具有良好的抗冲击、抗刮擦性能，但是玻璃在生产、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，通常需要通过强化的方法使玻璃表面产生压缩应力层，提高玻璃的表面强度，从而增加显示设备对外力的抗冲击性及抗刮划。

目前，在玻璃表面形成压缩应力层的方法有物理强化法和化学强化法，物理强化法是将加热到软化点附近的玻璃板表面通过风冷等急速冷却的方法风冷强化，但是因保护玻璃的厚度较小，其表面和内部不易形成温度差，所以物理强化法很难使玻璃表面形成压缩应力层，无法获得期望的高强度性能。

化学强化法是把加热的玻璃浸于熔融的盐浴中，通过玻璃与熔盐之间的离子交换改变玻璃表面的化学组成，使玻璃表面形成压应力层，达到提高玻璃强度的目的。目前，有两种类型的离子交换强化方法，第一种是高温型处理工艺，在玻璃转变温度以上，以熔盐中半径小的离子置换玻璃中半径大的离子，在玻璃表面形成热膨胀系数比主体玻璃小的薄层，冷却时会在玻璃表面形成压应力层，其应力大小取决于玻璃和熔盐的热膨胀系数之差；第二种是低温型处理工艺，主要是在玻璃的应变点之下进行处理，以熔盐中半径大的离子(K⁺)置换玻璃中半径小的离子(Na⁺)，使玻璃表面因挤压而产生压缩应力层，其应力大小取决于交换离子的体积效应。

然而，现有技术中虽然在一定程度上提高了玻璃的强度，但是相对于业界要求低温高强度，具有较高的耐热冲击性以及在较短的强化时间下，获得理想的压缩应力层深度、较高的表面压应力的强化玻璃的期望仍然存在一定的差距，因此研究具有低温高强度，各种性能参数优异的玻璃制备方法仍然存在挑战。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于电子装置的化学强化玻璃及其制备方法，能够在较低的强化温度，较短的强化时间的条件下，获得理想的压缩应力层深度，具有较高的表面压应力，并且具有较好的耐热冲击性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于电子装置的化学强化玻璃制备方法，包括下述步骤：