[发明专利]一种化学强化用玻璃及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种化学强化用玻璃及其制备方法和用途，所述化学强化用玻璃以氧化物的摩尔百分数计含有50％‑74％的SiO₂、0.5％‑10％的Al₂O₃、3％‑12％的ZnO和8％‑20％的R₂O，所述R₂O包括Na₂O，或Na₂O和K₂O的混合材料，所述(ZnO+Al₂O₃)/SiO₂的摩尔数比值为0.10‑0.3，ZnO/Al₂O₃的摩尔数比值为0.1‑15，K₂O/R₂O的摩尔数比值为0‑0.5。本发明通过对玻璃成分以及含量的选择，配合特定成分比例关系的选择，相同的化学强化条件，较低的氧化铝含量既可获得较高的氧化铝含量的普通碱铝硅酸盐玻璃的CS值和DoL深度，解决了玻璃熔化温度高、成型温度高和生产成本高的难题。

技术领域

本发明属于玻璃技术领域，涉及一种化学强化用玻璃及其制备方法和用途。

背景技术

智能手机、平板电脑等便携式移动设备已经成为人们生活的必需品，它们需要使用具有高强度、耐刮伤、抗冲击性能强的盖板玻璃。只有经过化学强化的盖板玻璃才能满足终端客户的需求。

化学强化分为高温型和低温型，低温型是指在应变点温度以下通过玻璃中碱金属离子与熔盐中碱金属离子发生离子交换实现玻璃表面增强。对于化学强化玻璃，通常将表面压应力(CS)、应力层深度(DoL)和体心张应力(CT)作为评价指标。

国内盖板玻璃主要通过浮法工艺生产。根据设计料方选择相应的原料，依次经过原料分部的配料和混料、窑炉的高温熔化和澄清、锡槽的拉薄定型和退火窑的退火，最终获得成分均一、厚度均匀、无缺陷、无应力的优质玻璃。其中，窑炉和锡槽均需要高温，特别是对于一些氧化铝含量高的玻璃，窑炉要达到1650℃才能满足需求，这严重减少窑炉的使用寿命，同时对耐火材料也提出了非常高的要求，且能耗高。对于浮法生产工艺，天然气消耗和电消耗占据了玻璃成本的40％左右。

市场对盖板玻璃强化性能需求越来越高，要求更大CS和DoL。提高CS值和DoL的根本方法是通过调整玻璃组分实现，即通过提高氧化铝含量和根据氧化铝含量适当调整其他组分含量。随着氧化铝含量增多，玻璃的熔化温度逐渐提高，即熔化和澄清就成为一个难以逾越的技术难题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种化学强化用玻璃及其制备方法和用途。本发明所述化学强化用玻璃可以在较低的氧化铝含量(摩尔百分含量≤10％)的前提下，获得较高的CS值，进而解决玻璃熔化、澄清、成型和高成本的难题。

为达到本发明目的，本发明采用以下技术方案：