[发明专利]一种化学强化微晶玻璃及强化方法

说明书

本发明公开一种化学强化微晶玻璃，以及获得该化学强化微晶玻璃的离子交换方法，通过对盐浴中低锂离子浓度的管控，解决锂含量高的微晶玻璃在离子交换中迅速污染盐浴、化学强化性能差的问题，来提高微晶玻璃的机械性能，以提高手机盖板抗跌落性能及抗划伤性要求。所述化学强化微晶玻璃其晶相包含硅酸锂、二硅酸锂和/或透锂长石；基于氧化物的摩尔%计，至少含有12mol%及以上的Li₂O；所述化学强化微晶玻璃通过化学强化并控制盐浴中锂离子的含量获得，控制锂离子在浴盐中的含量为90ppm以下。

技术领域

本发明涉及化学强化微晶玻璃及获得该微晶玻璃的方法，特别涉及适用于电子显示设备的壳体，尤其适宜手机盖板。

背景技术

目前，可化学强化的碱铝硅酸盐微晶玻璃已成为电子产品的玻璃盖板之关键材料之一。通过对玻璃体系的优化设计以及化学强化，可提高碱铝硅酸盐玻璃的表面硬度、抗折强度、断裂韧性性。但是，提升碱铝硅酸盐玻璃中的铝含量，在改善玻璃的抗划伤与抗跌落性能的同时，提升了玻璃熔融制造的难度，甚至影响其透光性，难以满足实际应用的需求。

一般微晶玻璃体系如锂铝硅玻璃体系、镁铝硅体系或氟体系等微晶玻璃体系，但是可进行离子交换，又可形成高透明微晶的一般只有锂铝硅玻璃体系和镁铝硅体系等体系。由于所形成的晶体吸收了玻璃体中的碱金属离子如钠离子、锂离子等，造成强化性能急剧下降，导致机械强度下降。微晶玻璃强化不同于普通玻璃强化，微晶玻璃涉及玻璃相、晶体的钾-钠、钠-锂离子交换；其交换温度亦与玻璃有所区别。微晶玻璃需要合适的离子交换工艺，确保其获得优异的应力分布及其微晶玻璃的本征强化发挥出更强的性能。

而现有的锂含量高的微晶玻璃在离子交换中存在污染盐浴、化学强化性能差的问题，极大的影响微晶玻璃的机械性能。因此，如何解决锂含量高的微晶玻璃在离子交换中迅速污染盐浴、化学强化性能差的问题，提高微晶玻璃抗跌落性能及抗划伤性要求，是本领域技术人员有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种锂含量高的化学强化微晶玻璃，解决锂含量高的微晶玻璃在离子交换中迅速污染盐浴、化学强化性能差的问题，以提高手机盖板抗跌落性能及抗划伤性要求。

本发明还提供获得所述化学强化微晶玻璃的离子交换方法，通过对盐浴中低锂离子浓度的管控，解决锂含量高的微晶玻璃在离子交换中迅速污染盐浴、化学强化性能差的问题，来提高微晶玻璃的机械性能。进一步，还解决现有微晶玻璃的强化方法，存在工艺步骤复杂和成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种化学强化微晶玻璃，其晶相包含硅酸锂、二硅酸锂和/或透锂长石；基于氧化物的摩尔%计，至少含有12mol%及以上的Li₂O、优选13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li₂O；所述化学强化微晶玻璃通过化学强化并控制盐浴中锂离子的含量获得，控制锂离子在浴盐中的含量为90ppm以下，优选70ppm以下、60ppm以下或50ppm~70ppm。

进一步，其主晶相为二硅酸锂和/或透锂长石；当为两种晶相时，则主晶相占整体晶相的70%以上。所述主晶相为二硅酸锂或透锂长石，主晶相占整体晶相的35%~85%。

本发明还提供一种化学强化微晶玻璃的强化方法，将微晶玻璃在盐浴中进行化学离子交换形成化学强化微晶玻璃；所述微晶玻璃基于氧化物的摩尔%计，其组成至少含有12mol%以上的Li₂O；优选13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li₂O；所述化学强化微晶玻璃通过化学强化并控制盐浴中锂离子的含量获得，控制锂离子在浴盐中的含量为90ppm以下，优选70ppm以下，优选50ppm~70ppm。

所述化学离子交换过程中采用的盐浴为至少含有钠的盐浴，同时在盐浴中添加锂离子提纯物对盐浴中的锂离子进行在线式提纯。所述盐浴为钾、钠混合盐浴；或为纯钠盐浴。