[发明专利]一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品，其第一表面压应力层的最大压应力至少500MPa，第二表面压应力层的最大压应力与CS的比值为1:5~1:10。第一表面应力层压缩深度与第二表面应力层压缩深度之和至少100μm。所述钢化前玻璃组合物以摩尔百分数计为：Al₂O₃ 11～16%；Na₂O 4～7%；Li₂O 5.5～9.5%；MgO 0～3.5%；B₂O₃ 0.1～3.5%；ZnO 0～3%；CaO 0～3%；SnO₂ 0～0.5%；余量为SiO₂。本发明的钢化玻璃制备方法简单，同时，还具有密度低、耐酸侵蚀的优点。

技术领域

本发明属于玻璃材料技术领域，具体涉及一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品及其制备方法。

背景技术

化学钢化玻璃是在玻璃表层形成具有一定深度的表面压应力层来提高玻璃的表面硬度、抗冲击性能、耐划伤性能和耐损伤性能，从而被广泛应用于触控显示产品（诸如触控面板、手机、PAD等）的盖板保护材料。随着消费者对玻璃特性的要求日益严格，高规格玻璃的开发变得越发迫切，因此近年来锂铝硅酸盐玻璃成为了众多科研人员的研究重点对象。盖板玻璃产业龙头康宁也推出了康宁5代和康宁6代锂铝硅酸盐玻璃。锂铝硅酸盐玻璃由于其特殊的化学组成，赋予其可进行多样的化学强化工艺，进而获得具有特殊应力曲线的钢化玻璃制品，最终可带来优异的玻璃性能。最为经典的变化是由早期无锂铝硅酸盐玻璃的一步法化强演变成锂铝硅酸盐玻璃的二步甚至多步化强工艺，化强熔盐的组成也复杂化。也正是因为复杂化的化强工艺，使得实际化强工艺制造厂较难控制玻璃化强工艺的稳定性。另一方面，玻璃轻量化也是一个现代发展趋势。

因此本发明的目的就是开发出可通过简单化强工艺获得高表面压应力、深应力层深度且具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品，同时，玻璃还具有可成形性高、密度低，耐侵蚀等优点。

专利US20150239775公开了一种具有深压应力层的化学强化玻璃及其制备方法，该专利揭露的玻璃只有经过二步离子交换后才能获得具有明显二个区域应力分布的应力曲线，并且第一步离子交换工艺的耗时长，钢化后玻璃成品的应力层深度不足100μm。

专利US20160122239公开了一种具有深压应力层的化学强化玻璃，但其表面压应力低，仅有100MPa~400MPa。

专利CN201810008062.5和CN201710230496.5公开了一种具有金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷，但其揭露的实施例均具有较高的液相线温度（至少1175℃，高的甚至达到1260℃），高的液相线温度会给成型带来很大的困难和挑战。

专利US20170197869 提供一种可获得高应力层深度的锂铝硅酸盐玻璃，但该发明组合物中具有高浓度B₂O₃，会造成高温熔制时加大挥发量，不利于玻璃成分稳定，并且B₂O₃原料成本相对较高。其实施例密度均大于2.40g/cm³。

专利CN201310382148.1提供了一种低密度高强度触摸屏用盖板玻璃，所述玻璃密度低于2.395g/cm3，但该专利揭露的玻璃组合物，Li₂O含量不足4wt%，同时Na₂O含量高于12wt%，所述组分很难通过离子交换获得兼具大于100μm的应力层深度和高于500MPa CSk的复合压应力层玻璃。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种具有非单一表面压应力斜率的钢化玻璃制品，其制备方法简单，还具有密度低、耐酸侵蚀的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：