[发明专利]一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀，其中所述玻璃原料包含Al(PO₃)₃粉；将混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃；将钢化熔盐预加热到熔融状态，其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾；将制备的玻璃浸入熔融的钢化熔盐中，进行化学钢化处理，得到强化后的铝硅酸盐玻璃。本发明所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，通过在熔盐中加入磷酸钾和碳酸钾，可实现较好的强化效果和保证熔盐的使用寿命。

技术领域

本发明涉及玻璃钢化处理技术领域，具体涉及一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，智能手机和笔记本电脑等设备的广泛使用，使得薄型化玻璃的需求越来越大，但玻璃薄型化面临的瓶颈是玻璃强度和韧性降低，这与玻璃本身的组成和结构有关。为了满足薄型化玻璃的使用要求，需要对玻璃的组分和加工成型工艺进行优化，并对玻璃进行增强增韧处理。

目前，玻璃增强增韧的方法主要包括物理钢化、化学钢化、酸腐蚀钢化、涂层钢化等，尽管这些方法都能显著提高玻璃的强度，但距理论强度还是相差甚远，这是因为用于强化的基体玻璃强度不够，因此提高玻璃强度和韧性首先是要提高基体玻璃自身的强度和韧性，再进一步强化处理得到高强高韧玻璃。

对较薄的玻璃一般采用的是化学钢化进行强化处理，在玻璃表面上形成压缩应力层，即在低于玻璃转变点温度以下，通过离子交换，用较大离子半径的碱金属离子(通常是K+离子)代替玻璃板表面上的具有较小离子半径的碱金属离子(通常是锂离子、钠离子)。在化学钢化处理过程中，随着熔融盐的持续使用，表面压缩应力会缓慢降低，主要原因是离子交换而从玻璃中溶出的钠离子使得硝酸钾熔盐被稀释而引起的，因此要保持得到一定值的表面压缩应力，通常会将使用一段时间的熔融盐全部换为新熔融盐，但这种方式会造成钢化成本增高，交换间歇时间增长而效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于通过提供一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，解决了现有技术中铝硅酸盐玻璃的强度和韧性差问题，可显著提高铝硅酸盐玻璃的力学性能，满足行业发展对玻璃强度的要求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀，其中所述玻璃原料包含Al(PO₃)₃；

步骤二，将步骤一混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃；

步骤三，将钢化熔盐预加热到熔融状态，其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾；

步骤四，将步骤二制备的玻璃浸入步骤三熔融的钢化熔盐中，进行化学钢化处理，得到强化后的铝硅酸盐玻璃。

本发明的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。

作为优选，前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，其中步骤一中，所述 Al(PO₃)₃的加入量为所述玻璃原料总重量的0.5％～2％。