[发明专利]微晶玻璃成型体的制造方法

说明书

本发明提供一种微晶玻璃成型体的制造方法。微晶玻璃成型体的制造方法，该方法包括以下步骤：1)将基础玻璃进行一次晶化热处理过程，包括升温、保温核化、升温、保温晶化、降温至室温，形成预晶化玻璃；2)将预晶化玻璃进行热加工成型得到微晶玻璃成型体。本发明通过对基础玻璃进行一次晶化热处理，有效降低微晶玻璃3D热加工难度，提升良率，提高生产效率，降低生产成本，特别是针对应用于3D前盖板的高透明微晶玻璃，解决了透明微晶玻璃热加工后透过率降低，雾度增加无法使用的问题，实现了热加工成品玻璃外观指标稳定可控，可获得与冷加工相同品质的透明微晶曲面玻璃。

技术领域

本发明涉及一种玻璃成型体的制造方法，尤其是涉及一种微晶玻璃成型体的制造方法。

背景技术

近年来，随着消费电子产品的不断兴起和发展，玻璃作为一种透明且性能良好的材料，大量应用于电子设备中。电子设备由于其内部具有许多精密的电子元器件，因此需要设置盖板或者外壳对内部的电子元器件加以保护。现有文献公开的内容中，多采用金属作为盖板材料，但金属存在着易氧化、对电磁信号有屏蔽等缺点。也有文献公开采用玻璃作为盖板使用的，例如CN101508524A公开了一种化学强化玻璃，其抗跌落性能和断裂韧性等性能难以满足要求。作为不影响信号的陶瓷材料，具有良好的质感和较高的热导率，但相比玻璃而言，加工性较差，成本较高。微晶玻璃是具有晶相和玻璃相的材料，其通过在内部具有分散的晶相，能够具备在常规玻璃中无法得到的物性值，并且由于在玻璃中形成微晶，其抗弯、耐磨性能等相对于常规玻璃都有明显的优势。基于以上优点，目前有将微晶玻璃应用于抗摔、抗压、耐划要求高的显示设备或电子设备中。

微晶玻璃作为电子设备的盖板或者外壳时，需要将微晶玻璃制造成具有特定形状的成型体。可以通过研磨切割等冷加工成型的方式制造微晶玻璃成型体，也可以通过热加工成型的方式制造微晶玻璃成型体，热加工成型方式包含3D热弯成型和不等厚精密模压成型。冷加工成型的成本较高，效率较低，难以大规模化生产应用，造成微晶玻璃的优异性能被逐渐埋没，无法得以广泛应用。在现有技术中，通过热加工成型方式制造微晶玻璃成型体时，微晶玻璃中的晶相在热加工成型温度下易产生不受控的二次生长，造成微晶玻璃在加工过程中的各种物化性能(如光透过率、色度值、雾度值、T_g、T_s、热膨胀系数等)发生不受控的变化，从而导致微晶玻璃成型体良品率降低甚至报废。

现有技术中，微晶玻璃的热加工成型思路有以下三种：

1、未进行任何热处理过程(例如核化和/或晶化)的微晶基础玻璃，直接进行热加工得到3D微晶玻璃成型体，该方法简单易行，但是缺点十分明显，无法得到满足应用的3D微晶玻璃成型体。主要原因有：第一，基础玻璃在通过热处理得到合格的微晶玻璃时，其热力学和动力学条件必须同时满足且严格匹配。基础玻璃首先进行核化，得到含有大量晶核且晶核分布均匀的玻璃，而不经过核化的基础玻璃直接进行热加工时，热加工机台上合适的温度可以满足核化的热力学条件从而越过成核势垒而分相成核，但是动力学上的时间条件却无法满足，分相与晶核生长需要一定时间，通常在0.5小时至6小时不等，低于0.5h核化时间的微晶玻璃在基础玻璃生产时无法控制而可能无法得到合格微晶基础玻璃。在热加工成型时，热加工机的每站点的时间控制在45～90s之间，延长站点时间将导致热加工效率严重下降，无法规模量产。第二，更重要的原因在于当前热加工机台的加热装置的温度均匀性无法满足核化要求。当前最先进的热加工机台加热装置的温度均匀性(以常用的250×200加热板为例)差异大于或等于20℃，但是严谨核化工艺温度要求温差≤5℃，才能有效控制热力学上温度对成核均匀性的影响。热加工机台的加热装置的温场均匀性不能满足上述条件，从而造成了玻璃不同部位的成核量存在巨大差异，后续进一步晶化时晶相数量、晶相种类、晶粒尺寸等在不同部位也存在严重差异，最终导致产品玻璃性能均匀性差异而无法使用，甚至可能出现热加工后玻璃直接碎裂等情况。