[发明专利]一种超薄玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄玻璃及其制备方法，通过调整钠钙玻璃的组成，同时优化二步法离子交换工艺，使钠钙玻璃的组成与二步法离子交换工艺相适应，可以提升和改善化学强化离子交换作用，加速离子交换，降低离子交换时间，在保证玻璃的钢化强度的同时大大地延长了熔盐的使用寿命，有效地缩短钢化的工时，超薄玻璃的厚度均匀性≥90％，透光性好。

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，特别是涉及了一种超薄玻璃及其制备方法。

背景技术

现有技术中，一般把0.1mm-1.1mm厚度的玻璃称为超薄玻璃，按照生产工艺方法分类，包括有浮法超薄玻璃，格法（平拉）超薄玻璃，下拉法超薄玻璃。由于超薄玻璃具有的高透光率，表面平整度好，硬度高，化学稳定性好的优点，因而被大量的使用在电子行业，特别是信息行业中。

然而超薄化也带来了显而易见的弊端，那就是力学强度的降低。在降低重量、减小体积的同时，杂质、缺陷以及任何降低玻璃强度的负面因素都会被放大。比如：一个小小的裂纹或缺陷对于普通厚度的玻璃来说只是表面上一个微不足道的瑕疵，但相对于超薄玻璃来说，同样大小的裂纹却可能已经深入玻璃内部，对其强度造成无法忽视的破坏。这直接造成了超薄玻璃在抗折强度、表面硬度等力学性能指标上明显落后于普通的平板玻璃，这给超薄玻璃的实际应用带来了巨大的阻碍。

为了解决这个问题，我们渐渐研究出化学钢化法，利用熔盐中半径较大的钾离子置换玻璃网络中半径较小的钠离子，以挤压玻璃表面的网络结构，玻璃表面形成一层压应力(CS：Compressive stress)和较大的离子交换层深度(DOL：Depth of layer)，能够有效地提高玻璃的机械强度，使玻璃表面划伤和跌落损伤几率大幅降低。

钠钙玻璃是目前最常用的玻璃类型，钠钙玻璃基于其优异的光学、机械和化学性能，广泛应用于消费电子、光伏器件、建筑物、汽车工业等众多领域。对于玻璃化学组成，玻璃中铝含量对钢化效果影响最大：较高的铝含量有利于提高化学钢化玻璃的表面压应力(CS)、压应力层深度(DOL)以及弯曲强度等性能指标。但钠钙玻璃的铝含量低，化学钢化难度较大，表面压应力、压应力层深度以及弯曲强度等性能指标提升程度差。为了达到较好的钢化效果，则需要在熔盐中反应较长时间；在实际大规模生产中，能耗大且效率低。另外，现有的超薄钠钙玻璃的均匀度、光滑度、平整度等性能有待以进一步改善和提高。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种超薄玻璃及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种超薄玻璃的制备方法，包括如下步骤：

1）原料的选取：按玻璃中各组分的质量百分数分别是：SiO₂：69-73%，Na₂O：10-17％，CaO：7-10％，Al₂O₃：0.5-3％，MgO：1-2％，K₂O：1-3％，ZnO：1-2％，SrO:0.5-2％，B₂O₃：0.1-5％，TiO₂：1-4%，WO₃：1-3%，选取原料；

2）原料熔化：将上述原料直接加入到熔炉内进行熔化，熔制温度为1320-1380℃，得到玻璃液；

3）玻璃液澄清：将温度升高到1400-1500℃并保温30-50min，排出其中的可见气泡和溶解气体，得到澄清玻璃液；

4）玻璃液均化：将澄清玻璃液进行均化，形成均化的玻璃液；

5）成型：将澄清和均化后的玻璃液流入锡槽内进行浮法锡槽成型；

6）退火：将通过步骤4）成型的玻璃板送入退火窑进行退火，形成成品玻璃板；

7）将成品玻璃板进行切割得到超薄玻璃；