[发明专利]玻璃陶瓷及其制造方法

说明书

玻璃陶瓷包含：包含(Mg_xZn_1‑x)Al₂O₄的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO₂的第二晶相。玻璃陶瓷可以基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。此外，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷还包括至少约80％的透射率。

本申请要求2019年6月27日提交的美国临时申请系列第62/867,529号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开内容大体上涉及适合用作电子装置的覆盖玻璃或外壳的玻璃陶瓷。更具体来说，本公开内容涉及的玻璃陶瓷对于可见光可以是透明的，并且基本不含砷、锡、锑和铯。

背景技术

玻璃陶瓷常见于许多消费者电子产品的各种显示器和显示器装置。例如，化学强化玻璃陶瓷流行于许多触摸屏产品，包括手机、音乐播放器、电子书阅读器、记事本、平板、笔记本电脑、自动取款机和其他类似装置。用于形成显示器和电子装置的外壳的材料通常经过选择以满足与电子装置的终端用途相关的机械要求。例如，为了被选用作为电子装置的显示器的覆盖玻璃材料，玻璃陶瓷应该具有足够的硬度、耐划痕性和透明性。还希望玻璃陶瓷具有采用离子交换工艺进行强化的能力。此外，出于环保和成本考虑，通常希望玻璃陶瓷不含砷、锡、锑和/或铯之类的材料。

因此，存在对于这样的玻璃陶瓷的需求，其是透明的，具有适合用作显示器或电子装置的外壳的机械性质，并且基本不含砷、锡、锑和铯。

发明内容

根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷包括：包含(Mg_xZn_1-x)Al₂O₄的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO₂的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率。

根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷包括：包含(Mg_xZn_1-x)Al₂O₄的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO₂的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率。玻璃陶瓷源自如下玻璃陶瓷前体组合物，其包含：SiO₂约35％至约60％，Al₂O₃约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO₂约0％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。

根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷的制造方法包括，由如下组合物形成玻璃陶瓷前体，其包含：SiO₂约35％至约60％，Al₂O₃约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO₂约0％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。对玻璃陶瓷前体进行加热以形成玻璃陶瓷制品，其包括：包含(Mg_xZn_1-x)Al₂O₄的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO₂的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，并且砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。玻璃陶瓷表征为对于波长为380nm至760nm的光，具有至少80％的透射率。