[发明专利]一种一步法化学强化钠霞石微晶玻璃的方法及化学强化钠霞石微晶玻璃

说明书

本发明实施例涉及玻璃制备技术领域，具体涉及一种一步法化学强化钠霞石微晶玻璃的方法及化学强化钠霞石微晶玻璃，将钠霞石微晶玻璃在380～480℃下加入硝酸钾熔盐中，保温1～9h后取出，冷却至室温，得到化学强化钠霞石微晶玻璃；所述钠霞石微晶玻璃的主晶相为钠霞石，次晶相为低温三斜霞石和二氧化锆ZrO₂。本发明的方法，克服了一般的微晶玻璃难以进行化学强化的缺点，可以直接与硝酸钾熔盐中K⁺进行离子交换，实现化学强化，交换深度最高能达到55μm，表面压应力能达到1550MPa以上，化学强化后可以明显提高微晶玻璃的硬度，且透过率最高可达到90％。

技术领域

本发明实施例涉及玻璃制备技术领域，具体涉及一种一步法化学强化钠霞石微晶玻璃的方法及化学强化钠霞石微晶玻璃。

背景技术

随着5G信号的推广和无线充电技术的普及，智能手机去金属化趋势越发明显。自康宁推出Gorilla Glass Victus以来，微晶玻璃用作手机盖板成为热门研究方向。而目前市场上所采用的微晶玻璃盖板主要是锂铝硅体系，相较于锂矿资源的稀缺，钠原料储备量要丰富的多，随着新能源行业的发展，锂原料价格的飞长，导致生产成本大幅增加。并且锂铝硅体系需要采用两步法进行化学强化，其工艺过程较为复杂，也增加了生产的成本。因此，急需开发一种工艺简单的化学强化微晶玻璃的方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种一步法化学强化钠霞石微晶玻璃的方法，强化工艺简便，易于调节。

本发明的目的之二在于提供一种化学强化钠霞石微晶玻璃，具有较高透过率和优异的机械性能，化学强化后表面压应力高，交换层深度大，硬度得到进一步提高。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种一步法化学强化钠霞石微晶玻璃的方法，将钠霞石微晶玻璃在380～480℃下加入硝酸钾熔盐中，保温1～9h后取出，冷却至室温，得到化学强化钠霞石微晶玻璃；所述钠霞石微晶玻璃的主晶相为钠霞石，次晶相为低温三斜霞石和二氧化锆ZrO₂。

优选地，所述钠霞石微晶玻璃以摩尔百分比计，包括如下组分：SiO₂：40％～50％mol；Al₂O₃：20％～25％mol；Na₂O：20％～25％mol；ZnO：0.5％～2％mol；B₂O₃：7％～9％mol；TiO₂：0～3％mol；ZrO₂：0～3％mol；P₂O₅：0～1％mol；各个组分摩尔百分数之和是100％mol。

本发明的设计理由及各原料所起的作用：严格按照钠霞石(NaAlSiO₄)化学计量比设计了基础组分，以保证玻璃组分与晶体组分相似，从而达到较高的透过率。SiO₂作为玻璃网络形成体，在玻璃中形成网络骨架；Na₂O为网络外体，可以助熔剂，降低玻璃的粘度，促进玻璃液的澄清和均化；ZnO和Al₂O₃为网络中间体，Al₂O₃使网络的连接程度增强；B₂O₃为网络形成体，可以促进玻璃基体中的相转变过程；TiO₂、ZrO₂、P₂O₅作为晶核剂，促进玻璃成核。