CN119409417A - 一种化学强化微晶玻璃、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种化学强化微晶玻璃、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件,属于微晶玻璃技术领域;通过使化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系,在确保化学强化微晶玻璃具有较高的整体应力水平的情况下,能够保证化学强化微晶玻璃的内部应力分布更安全,从而利于使化学强化微晶玻璃保持一个安全的应力状态。
Description
技术领域
本申请涉及微晶玻璃技术领域,尤其涉及一种化学强化微晶玻璃、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件。
背景技术
二硅酸锂微晶玻璃是一种以二硅酸锂作为主要晶相的微晶玻璃。在微晶玻璃的内部,二硅酸锂晶体为无规取向的互锁的微观结构,迫使裂纹通过晶体时路径发生扭曲,从而利于阻止裂纹的扩展,利于提高微晶玻璃的强度和断裂韧度。此外,二硅酸锂晶体的光折射系数(opticalrefractiveindex)与玻璃基质接近,是理想的制备高透明微晶玻璃的晶相。因此,二硅酸锂微晶玻璃在电子设备的盖板市场中具有较大的应用潜力。
随着行业的不断发展,电子设备的超薄化的设计需求日益突出,也期望在电子设备(如手机、手表、PAD等)中作为盖板玻璃的玻璃尽可能薄。因此,为了满足电子设备的使用要求,如,满足抗摔、抗压、耐划、耐磨等高性能要求,通常需要对作为盖板玻璃的玻璃进行化学强化处理,制备具有一定应力水平的强化微晶玻璃,利用获得的应力水平结合其自身固有强度的作用,能够在强化微晶玻璃受到外界的作用力时,起到抵抗作用,从而阻止强化微晶玻璃受到破坏,以进一步提高其抗破坏性能,而优越的抗破坏性能,往往需要盖板玻璃具有高的应力水平。
发明内容
不受任何理论限制,发明人研究发现,针对锂含量较高的二硅酸锂微晶玻璃,整体应力水平的提升并不必然能够确保其获得优异的抗损坏能力。如果强化时,只关注整体应力水平的提高,而不关注应力分布情况,往往容易出现制得的化学强化微晶玻璃中的应力分布不合适,从而出现“强化稳定性降低”的现象,在提高整体应力水平时,导致内部某一区域的张应力过大。而这样的应力分布结构,不仅无法确保化学强化微晶玻璃达到优异的抗损坏性能,而且会带来安全隐患,导致化学强化微晶玻璃在轻微的冲击下就容易发生爆炸性开裂,小碎片易四处飞溅,甚至容易产生自爆现象,会严重影响化学强化微晶玻璃产品的可靠性,还对使用者的人身安全造成严重影响。
有鉴于此,针对以二硅酸锂为主要晶相的微晶玻璃,本申请通过使制得的化学强化微晶玻璃满足特定的应力特征,使化学强化微晶玻璃具有了特定的应力分布结构,在确保提高化学强化微晶玻璃机械强度性能,改善其抗损坏性能的同时,使化学强化微晶玻璃保持了安全应力状态,具有了较高安全性能。
本申请提供了一种化学强化微晶玻璃以及包含该化学强化微晶玻璃的盖板玻璃、电子设备和玻璃器件,该化学强化微晶玻璃满足了特定的晶相结构和应力分布结构,使得该化学强化微晶玻璃兼具了优异的抗损坏性能(如优异的抗跌落损坏性能)和高安全性能。这里的“高安全性能”,主要体现在:该化学强化微晶玻璃在跌落冲击破碎时,产生的碎片相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患。当采用该化学强化微晶玻璃作为显示屏的盖板玻璃时,还能够在跌落破碎后满足应急使用需求。
具体地,本申请提供的技术方案包括:
第一方面,提供了一种化学强化微晶玻璃,所述化学强化微晶玻璃中包含二硅酸锂晶相,其中,二硅酸锂晶相具有比化学强化微晶玻璃中存在的其它晶相更高的质量百分比;
所述化学强化微晶玻璃的表面具有压缩应力层,并且在内部具有张应力层;
所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
A≥49500,优选为A≥50000,更优选为A≥51000,更优选为A的值为49500~65000;
其中,CT_LD为张应力线密度,单位为MPa/mm,CT_LD≥60000MPa/mm,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,单位为mm,
为沿化学强化微晶玻璃厚度方向,距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值,单位为MPa/mm,其中x为距化学强化微晶玻璃主表面的深度,
关系式A中,是按上述单位要求将数据代入进行计算,并获得计算结果,单位不参与计算,A值代表张应力线密度(本申请中,张应力线密度值基本约为张应力曲线的定积分与化学强化微晶玻璃厚度的比值)减去距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值。
本申请通过使主要晶相为二硅酸锂晶相的化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系,使该化学强化微晶玻璃满足了特定的应力分布结构,在确保该化学强化微晶玻璃具有较高的整体应力水平的情况下,能够保证该化学强化微晶玻璃的内部应力分布更安全,从而利于使该化学强化微晶玻璃保持一个安全的应力状态。本申请的化学强化微晶玻璃不仅能够实现优异的抗损坏性能,如,优异的抗跌落损坏性能,而且具有较高的安全性能,在遭遇冲击破碎时,产生的碎片相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患,还能够在破碎后满足应急使用需求。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
B=[|CT_AV|×(t/2-DOL_0)]×[5×MK2O/(5×MK2O+0.5×MNa2O)],B≥9000MPa·μm,
优选为,B≥9100MPa·μm,更优选为,B≥9200MPa·μm,更优选为,B的值为9000MPa·μm~13000MPa·μm;
其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,
MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,
MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
本申请通过使化学强化微晶玻璃的应力特征和表面组分含量之间满足特定关系,使该化学强化微晶玻璃具有较佳的应力水平,确保其具备良好的抗单杆静压性能和高硬度。
在本申请的一些实施方式中,关系式A的值为:54802.89、51024.81、57170.35、52689.22、52272.54、58526.63、54807.04、56429.32、52815.28、53580.63、54032.42、54060.10、53361.40或54841.31。
在本申请的一些实施方式中,关系式B的值为:10333.74MPa·μm、11642.77MPa·μm、11864.03MPa·μm、10818.69MPa·μm、10199.45MPa·μm、10638.55MPa·μm、10862.45MPa·μm、9442.20MPa·μm、9292.34MPa·μm、10157.90MPa·μm、10637.99MPa·μm、10907.18MPa·μm、10429.05MPa·μm或11586.62MPa·μm。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:C=CS_50/|CT_CV|,C≥0.85,优选为0.85~1.5,更优选为0.9~1.3,更优选为0.9~1.2;其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值,单位为MPa,|CT_CV|为最大张应力的绝对值,单位为MPa。本申请通过使化学强化微晶玻璃的应力特征之间满足特定关系,利于使得该化学强化微晶玻璃具有较佳的应力水平,进而利于实现即使在破碎后,其碎片也较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,利于避免出现安全隐患。当采用该化学强化微晶玻璃作为显示屏的盖板玻璃时,还能够在跌落破碎后满足应急使用需求。
在本申请的一些实施方式中,关系式C的值为:0.93、1.12、1.00、0.97、1.03、0.99、1.01、0.98、0.92、1.05或1.06。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:
140.00MPa≤CS_50,优选为,180.00MPa≤CS_50,更优选为,180.00MPa≤CS_50≤240.00MPa,其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值;和/或,
90.00μm≤DOL_0,优选为,100.00μm≤DOL_0,更优选为,100.00μm≤DOL_0≤160.00μm,其中,DOL_0为压缩应力层深度;和/或,
0.18≤DOL_0/t,优选为,0.20≤DOL_0/t≤0.25,更优选为,0.22≤DOL_0/t≤0.23,其中,DOL_0为压缩应力层深度,t为化学强化微晶玻璃的厚度;和/或,
150MPa≤|CT_CV|,优选为,150MPa≤|CT_CV|≤250MPa,更优选为,180MPa≤|CT_CV|≤250MPa,其中,|CT_CV|为最大张应力的绝对值;和/或,
100.00MPa≤|CT_AV|,优选为,100.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,更优选为,130.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值;和/或,
65000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,更优选为,70000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,其中,CT_LD是指张应力线密度;和/或,
MK2O≤3.0%,优选为0.2%~2%,更优选为0.3%~1.6%,其中,MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比;和/或,
MNa2O≥5.0%,优选为5.0%~20%,更优选为6%~17%,其中,MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。本申请通过使化学强化微晶玻璃满足适宜的应力特征和/或表面组成特征,利于获得具有高应力水平的化学强化微晶玻璃制品,进而利于发挥应力特征对于机械强度性能的改善作用,使化学强化微晶玻璃满足优异的抗损坏性能和高安全性能。
在本申请的一些实施方式中,将所述化学强化微晶玻璃的两主表面各减薄3μm厚度后,得到的化学微晶玻璃满足:化学微晶玻璃表面的K2O的质量百分比M’K2O和化学微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比M’Na2O为:
M’K2O<3.0%,优选为0.0%~1%,更优选为0.1%~0.5%,
M’Na2O<15.0%,优选为3.0%~14%,更优选为4%~12%。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:
CS_50为210.89MPa、216.96MPa、216.18MPa、217.56MPa、216.54MPa、214.69MPa、217.72MPa、218.14MPa、216.14MPa、212.31MPa、213.77MPa、215.64MPa、201.79MPa或213.58MPa,其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值。
在本申请的一些实施方式中,DOL_0为110.04μm、107.70μm、109.97μm、109.32μm、109.13μm、109.87μm、109.42μm、110.63μm、109.11μm、108.94μm、111.27μm、106.65μm或119.97μm,其中,DOL_0为压缩应力层深度。
在本申请的一些实施方式中,DOL_0/t为0.18、0.19、0.20、0.21、0.24、0.25、0.22或0.23,其中,DOL_0为压缩应力层深度,t为化学强化微晶玻璃的厚度。
在本申请的一些实施方式中,|CT_CV|为226.68MPa、193.35MPa、215.52MPa、224.35MPa、209.26MPa、217.21MPa、216.52MPa、222.24MPa、234.28MPa、202.79MPa、201.74MPa、218.25MPa、219.42MPa或207.75MPa,其中,|CT_CV|为化学强化微晶玻璃的最大张应力的绝对值。
在本申请的一些实施方式中,|CT_AV|为145.28MPa、135.44MPa、147.26MPa、142.53MPa、138.79MPa、150.24MPa、144.35MPa、146.02MPa、142.02MPa、139.69MPa、140.56MPa、139.63MPa、142.25MPa或138.91MPa,其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值。
在本申请的一些实施方式中,CT_LD为81333.56MPa/mm、77092.45MPa/mm、82483.27MPa/mm、80204.48MPa/mm、78205.39MPa/mm、84212.52MPa/mm、81170.89MPa/mm、81403.23MPa/mm、79173.31MPa/mm、78723.70MPa/mm、79309.57MPa/mm、77483.48MPa/mm、77692.71MPa/mm或72249.87MPa/mm,其中,CT_LD是指张应力线密度。
在本申请的一些实施方式中,MNa2O为12.87%、7.93%、10.85%、12.63%、13.02%、13.63%、15.25%、16.16%、12.75%、12.18%、11.95%、11.26%或12.14%,其中,MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
在本申请的一些实施方式中,MK2O为1.33%、1.21%、1.47%、1.48%、1.42%、1.57%、1.32%、1.43%、1.36%、1.41%、1.54%、1.5%或1.52%,其中,MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比。
在本申请的一些实施方式中,M’K2O为0.300%、0.289%、0.318%、0.321%、0.315%、0.301%、0.326%、0.305%、0.322%、0.319%或0.325%,其中,M’K2O为化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比。
在本申请的一些实施方式中,M’Na2O为8.40%、5.03%、6.78%、8.31%、8.86%、8.81%、9.02%、9.55%、9.71%、8.36%、8.07%、8.01%、7.83%或8.08%,其中,M’Na2O为化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2:58%~66%、Al2O3:0%~3.5%、P2O5:1%~2.5%、ZrO2:3.5%~5.5%,Li2O:22%~32%、SrO:0%~2.5%、Na2O:0%~3%。本申请中,通过调整并控制各氧化物组分的含量范围,利于确保获得满足期望晶相结构和应力结构的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:
K2O:0%~1%、CaO:0%~1.5%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~1%、BaO:0%~2.5%。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2的摩尔百分比为60%~65%,优选为60.5%~64.50%;和/或,
Al2O3的摩尔百分比为1%~3.5%,优选为1.00%~2.5%,更优选为1%~1.5%;和/或,
P2O5的摩尔百分比为1.00%~2%,优选为1.20%~2%;和/或,
ZrO2的摩尔百分比为4%~5%,优选为4.20%~5%;和/或,
Li2O的摩尔百分比为23%~31%,优选为24%~30%,更优选为27%~30%;和/或,
SrO的摩尔百分比为0%~2%,优选为0%~1.9%;和/或,
Na2O的摩尔百分比为0%~2.6%,优选为0%~1%;和/或,
K2O的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
CaO的摩尔百分比为0%~1%,优选为0%~0.95%;和/或,
B2O3的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
Ta2O5的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
BaO的摩尔百分比为0%~2%,优选为0%~1.9%。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2为60.94%、61.15%、61.22%、61.43%、61.72%或62.22%;和/或,
Al2O3为1.22%、1.37%、1.38%或1.4%;和/或,
P2O5为1.82%、1.83%、1.84%、1.85%或1.86%;和/或,
ZrO2为4.47%、4.57%、4.59%、4.6%、4.61%或4.66%;和/或,
Li2O为29.25%、29.38%、29.39%、29.4%或29.52%;和/或,
SrO为0%、1.38%或1.83%;和/或,
Na2O为0%或0.46%;和/或,
K2O为0%或0.46%;和/或,
CaO为0%或0.92%;和/或,
B2O3为0%、0.2%或0.46%;和/或,
Ta2O5为0%或0.46%;和/或,
BaO为0%、1.37%、1.38%或1.83%。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:
2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.40,优选为,2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.30,更优选为,2.02≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.20;和/或,
90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤95%,优选为,90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤92%;其中,n(SiO2)为所述化学强化微晶玻璃中心处SiO2的摩尔百分比含量,n(Li2O)为所述化学强化微晶玻璃中心处Li2O的摩尔百分比含量。本申请中,通过调整并控制SiO2和Li2O的含量关系,利于确保获得满足期望性能且以二硅酸锂为主要晶相结构的微晶玻璃,同时利于实现期望的应力分布结构。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:
n(SiO2)/n(Li2O)的值为2.08、2.09或2.12;和/或,
n(SiO2)+n(Li2O)的值为90.19%、90.4%、90.62%、90.82%、91.24%或91.62%;其中,n(SiO2)为所述化学强化微晶玻璃中心处SiO2的摩尔百分比含量,n(Li2O)为所述化学强化微晶玻璃中心处Li2O的摩尔百分比含量。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2:60%~70%、Al2O3:0%~6%、P2O5:2%~8%、ZrO2:8%~12%,Li2O:10%~20%、SrO:0%~6%、Na2O:0%~3%。本申请中,通过调整并控制各氧化物组分的含量范围,利于确保获得满足期望晶相结构和应力结构的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:
K2O:0%~2%、CaO:0%~2%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~2%、BaO:0%~6%。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2的质量百分比为62%~68%,优选为63%~67%;和/或,
Al2O3的质量百分比为1%~6%,优选为2%~6%,更优选为2%~3%;和/或,
P2O5的质量百分比为3%~6%,优选为3%~5%,更优选为4%~5%;和/或,
ZrO2的质量百分比为8%~11%,优选为9%~11%;和/或,
Li2O的质量百分比为11%~18%,优选为12%~16%,更优选为14%~16%;和/或,
SrO的质量百分比为0%~5%,优选为0%~4%;和/或,
Na2O的质量百分比为0%~2.8%,优选为0%~1%;和/或,
K2O的质量百分比为0%~1.5%,优选为0%~1.2%;和/或,
CaO的质量百分比为0%~1%,优选为0%~0.95%;和/或,
B2O3的质量百分比为0%~0.8%,优选为0%~0.6%;和/或,
Ta2O5的质量百分比为0%~1.8%,优选为0%~1.5%;和/或,
BaO的质量百分比为0%~5.5%,优选为0%~5%。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃的结晶度不低于60%,优选为,所述化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~90%,更优选为,所述化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~80%;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中,平均晶粒尺寸不超过50nm,优选为,平均晶粒尺寸为10nm~40nm,更优选为,平均晶粒尺寸为15nm~30nm;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中,二硅酸锂晶相的质量占了所有晶相的80wt%~100wt%;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中透锂长石晶相的质量百分比小于或等于10%,优选为小于或等于5%,更优选为,不含透锂长石晶相。本申请通过使微晶玻璃满足期望的结晶度和/或期望的晶相组成和/或适当的平均晶粒尺寸,利于使得微晶玻璃在满足优异的机械强度性能和高本征强度的情况下,保持优异的光学性能。
在本申请的一些实施方式中,在厚度不超过0.70mm的情况下,所述化学强化微晶玻璃的b值<1.0,优选为,b值<0.8,更优选为,b值≤0.6;和/或,
所述化学强化微晶玻璃在可见光波长范围内是透明的,优选地,对于550nm波长光而言,所述化学强化微晶玻璃的透过率≥85%,优选为,透过率≥90%,更优选为,透过率≥90.2%。满足该b值和/或透过率的化学强化微晶玻璃,能够确保具有较好的显示效果和透明效果,适合用在对显示效果有要求的电子设备显示屏中。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃的杨氏模量不低于100GPa,优选为,杨氏模量不低于110GPa,更优选为,杨氏模量为110GPa~130GPa;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的密度不低于2.54g/cm3,优选为,密度为2.54g/cm3~2.64g/cm3;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的折射率≤1.60,优选为,折射率为1.55~1.60;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的维氏硬度≥700kgf/mm2,优选为,维氏硬度为700kgf/mm2~850kgf/mm2。杨氏模量、密度、维氏硬度、折射率在上述范围内,表明化学强化微晶玻璃具有较高本征强度/固有强度,进而利于其实现优异的机械强度性能和优异的抗损坏性能。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃的厚度t为0.35mm~1.0mm,优选为,厚度t为0.4mm~0.7mm,更优选为,厚度t为0.45mm~0.55mm;和/或,所述化学强化微晶玻璃为2D、2.5D、3D或异型的;和/或,所述化学强化微晶玻璃为等厚或不等厚的。本领域技术人员可以根据需求进行选择。“不等厚”是指微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中包含至少两个厚度不同的部分。
在本申请的一些实施方式中,对所述化学强化微晶玻璃进行抗砂纸跌落测试,采用的砂纸为80目砂纸,在厚度不超过0.70mm的情况下,优选厚度为0.4mm~0.7mm时,更优选厚度为0.45mm~0.55mm时,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度≥1.60m,优选为,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度为1.65m~2.50m。测得的平均抗砂纸跌落高度数值越大,表明化学强化微晶玻璃的抗跌落损坏性能越好。
在本申请的一些实施方式中,采用10mm直径圆头金属压杆挤压所述化学强化微晶玻璃,测试所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度,所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度的平均值大于200N,优选为大于230N。测得的能够承受的单杆静压强度数值越大,表明化学强化微晶玻璃的抗挤压损坏性能越好。
第二方面,提供了一种玻璃器件,玻璃器件包含如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
第三方面,提供了一种盖板玻璃,盖板玻璃包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。盖板玻璃可以是电子设备的显示屏盖板、后盖或摄像头保护盖板。
第四方面,提供了一种电子设备,电子设备包含如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,电子设备包括组装在电子设备外侧的外壳,外壳包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,外壳包括组装在电子设备前侧的显示屏盖板,显示屏盖板包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,外壳包括组装在电子设备后侧的后盖,后盖包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,电子设备还包括位于外壳内部的摄像头组件,外壳包括摄像头保护盖板,摄像头保护盖板盖设在摄像头组件上,摄像头保护盖板包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,电子设备还包括位于显示模组和外壳之间的中框,中框包括如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
在一些实施方式中,外壳可以是部分采用化学强化微晶玻璃,也可以是全部采用化学强化微晶玻璃。本申请中的电子设备,可以是显示屏盖板、后盖、摄像头保护盖板、中框中的一种或多种采用如第一方面任一实施方式所述的化学强化微晶玻璃。
本申请提供的上述技术方案中的一个或多个,与现有技术相比,包括如下优点:
本申请通过使化学强化微晶玻璃满足特定的晶相结构和应力分布结构,使得该化学强化微晶玻璃兼具了优异的抗损坏性能和高安全性能,该化学强化微晶玻璃能够实现优异的抗跌落损坏性能,而且在遭遇冲击破碎时,产生的碎片相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患,还能够在破碎后满足应急使用需求。就比如,在本申请中,通过使主要晶相为二硅酸锂晶相的化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系,使该化学强化微晶玻璃满足了特定的应力分布结构,在确保该化学强化微晶玻璃具有较高的整体应力水平的情况下,能够保证该化学强化微晶玻璃的内部应力分布更安全,从而利于使该化学强化微晶玻璃保持一个安全的应力状态。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应视为限制本申请的范围。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例13的基材玻璃的DSC曲线图;
图2为本申请实施例13的的微晶玻璃的XRD曲线图;
图3为本申请实施例13的微晶玻璃和化学强化微晶玻璃的XRD曲线对比图;
图4为本申请实施例13的微晶玻璃的透过率曲线图;
图5为本申请实施例13的微晶玻璃和化学强化微晶玻璃的透过率曲线对比图;
图6为本申请实施例13的化学强化微晶玻璃的应力随厚度的变化曲线;
图7为本申请实施例3、实施例4、对比例4和对比例5的化学强化微晶玻璃的应力随厚度的变化曲线;
图8为本申请实施例13的化学强化微晶玻璃在跌落测试破碎后,碎片颗粒在二维平面的垂直投影图;
图9为本申请实施例14的化学强化微晶玻璃在跌落测试破碎后,碎片颗粒在二维平面的垂直投影图;
图10为本申请对比例6的化学强化微晶玻璃在跌落测试破碎后,碎片颗粒在二维平面的垂直投影图;
图11为本申请对比例12的化学强化微晶玻璃在跌落测试破碎后,碎片颗粒在二维平面的垂直投影图;
图12为本申请实施方式提到的电子设备的前侧结构示意图;
图13为本申请实施方式提到的电子设备的后侧结构示意图;
图14为本申请实施方式提到的电子设备的结构示意图一;
图15为本申请实施方式提到的电子设备的结构示意图二;
图16为本申请的化学强化微晶玻璃的结构示意图,其中,t为玻璃的厚度,d为压缩应力层的深度,21为压缩应力层,22为张应力层。
附图标记:1-外壳;11-显示屏盖板;12-后盖;13-摄像头保护盖板;2-摄像头组件;3-中框;4-显示模组。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中,术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括,也可以不包括(或可以有,也可以没有)。本文所称“和/或”是包含性的,例如“A和/或B”,是指只有A,或者只有B,或者同时有A和B。
术语解释和测试方法:
本申请中,微晶玻璃是通过对基材玻璃有目标地受控热处理而制备出的一类同时包含玻璃相和晶体相(或也称微晶相、结晶相)的固体复合材料。微晶玻璃又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃。
本申请中,化学强化微晶玻璃是指微晶玻璃经过化学强化处理后得到的固体复合材料。应该理解的是,进行化学强化处理时,熔盐盐浴(或也称熔融盐浴)中离子半径大的碱金属离子(如,钾离子或钠离子)会取代微晶玻璃中离子半径小的碱金属离子(如,钠离子或锂离子),从而产生交换离子体积差,在微晶玻璃表面产生压应力(或也称压缩应力)。
本申请中,基材玻璃(或也称基础玻璃)是指未被核化处理、晶化处理以及强化处理的玻璃。
本申请中,核化处理是指通过热处理使基材玻璃中生长出晶核;晶化处理是指通过热处理在基材玻璃中析出目标晶体或晶相。
本申请中,化学强化微晶玻璃的中心处的组成是指化学强化微晶玻璃的深度或厚度的中心处或者靠近深度或厚度的中心处的组成,也即,化学强化微晶玻璃中未进行离子交换的区域的组成。应该理解的是,化学强化微晶玻璃的中心处的组成,与用于制备该化学强化微晶玻璃,但还未进行化学强化处理的微晶玻璃的组成相同或基本相同。
本申请中,可见光波长范围是指360nm~740nm。
本申请中,主晶相(或也称主要晶相)是指具有比微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中存在的其它晶相更高的质量含量(或也称重量百分比、质量百分比)的晶相。
本申请中,主表面是指表面积最大的面,如,水平放置的微晶玻璃片的上表面或下表面。
本申请中,结晶度是指微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中晶相的总质量占微晶玻璃或化学强化微晶玻璃质量的百分比,或也称微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中的晶相总含量。
本申请中,一定波长的光照射到微晶玻璃或化学强化微晶玻璃主表面,光会发生反射、吸收和透过,其中透过部分的强度与入射光强度的比值即为透过率。
本申请中,折射率是指光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。
本申请中,晶化玻璃原材是指经过一段时间的热处理,使玻璃达到了一定的结晶度,但还未达到目标结晶度,受热可继续晶化达到目标结晶度的玻璃原材。
本申请中,CT_LD是指张应力线密度,单位为MPa/mm。本申请中通过下述公式计算得到CT_LD:
其中,t为化学强化微晶玻璃的厚度,单位为mm;DOL_0为化学强化微晶玻璃的压缩应力层深度,单位为μm;|CT_AV|为化学强化微晶玻璃的平均张应力的绝对值,单位为MPa。应理解的是,张应力线密度的计算公式中,是按上述单位要求将数据代入进行计算,并获得计算结果,单位不参与计算。本申请中,张应力线密度值基本约为张应力曲线的定积分与化学强化微晶玻璃厚度的比值。
应理解的是,微晶玻璃被置于熔融盐浴中进行离子交换后,微晶玻璃表面会形成压缩应力层(或也称压应力层),微晶玻璃内部则会形成张应力层(或也称拉伸应力层)。示例性地,在化学强化处理时,熔融盐浴中半径大的碱金属离子与微晶玻璃中半径小的碱金属离子进行离子交换,进而在微晶玻璃表面形成压缩应力层,并在微晶玻璃内部形成张应力层,也即,微晶玻璃在化学强化处理后,制备获得了包含压缩应力层和张应力层的化学强化微晶玻璃。
本申请中,CS_50是指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值,单位为MPa,由SLP-2000应力仪(或也称,散射光光弹性应力计)测试获得。
本申请中,|CT_CV|是指最大张应力的绝对值,单位为MPa,由SLP-2000应力仪测试获得。
本申请中,|CT_AV|是指平均张应力的绝对值,单位为MPa,具体指张应力层中所有张应力的平均值的绝对值,由SLP-2000应力仪测试获得。
本申请中,DOL_0是指压缩应力层深度,或称为压应力层深度,具体指从化学强化微晶玻璃任一主表面到接近该表面的压应力为零的位置的距离,由SLP-2000应力仪测试获得。
本申请中,前述应力性能的测试方式,具体如下:采用SLP-2000应力仪进行测试,光源波长为518nm,SOC=25.5(nm/cm)/MPa,折射率根据待测样品的折射率值进行设置,曝光时间:300usec。测试化学强化微晶玻璃的应力性能时,需要先在应力仪上滴上传导液,然后将待测试的化学强化微晶玻璃样品擦拭干净,置于测试通路上,测试其应力数值。其中,应力仪为SLP-2000且其用的传导液是折射率为1.51的传导液。再通过前述张应力线密度的计算公式,计算出化学强化微晶玻璃的张应力线密度(CT_LD)值;通过SLP-2000所测得的化学强化微晶玻璃的应力数据,计算出沿化学强化微晶玻璃厚度方向,距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分的值。
本申请中,b值用于表征材料的黄蓝值。本申请中的b值为透射光b值,b值为正表示材料偏蓝色。
本申请中,MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,M’K2O为化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比,M’Na2O为化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
MK2O的测试方法:通过X射线荧光光谱仪(XRF)测得化学强化微晶玻璃中,表面的K元素含量,然后计算获得表面的K2O的质量百分比,计算的方式为:表面的K2O质量百分比=(表面的K元素含量×K2O的相对分子质量)/(K元素的相对原子质量×2)。应理解的是,表面的K元素含量=K元素质量/元素总质量,而元素总质量=氧化物总质量。采用的X射线荧光光谱仪(XRF)的设备型号为Thermo ScientificARLPERFORM’X,靶材为Rh(铑),光管电压为40kV,电流为60mA,准直器为0.15,晶体选择LiF200,探测器选择FPC,测试范围为直径29mm的圆,测试方法采用OXSAS分析软件中的X_UQ方法。
MNa2O的测试方法:通过X射线荧光光谱仪(XRF)测得化学强化微晶玻璃中,表面的Na元素含量,然后计算获得表面的Na2O的质量百分比,计算的方式为:表面的Na2O质量百分比=(表面的Na元素含量×Na2O的相对分子质量)/(Na元素的相对原子质量×2)。应理解的是,表面的Na元素含量=Na元素质量/元素总质量,而元素总质量=氧化物总质量。采用的X射线荧光光谱仪(XRF)的设备型号为Thermo ScientificARLPERFORM’X,靶材为Rh(铑),光管电压为30kV,电流为80mA,准直器为0.40,晶体选择AxO3,探测器选择FPC,测试范围为直径29mm的圆,测试方法采用OXSAS分析软件中的X_UQ方法。
本申请中,XRF仪器测试时使用无标测试,未测试化学强化微晶玻璃中原子序数6及6以下的元素或其氧化物的浓度。化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比=K2O质量/氧化物总质量,化学强化微晶玻璃表面的Na2O质量百分比=Na2O质量/氧化物总质量,其中,氧化物包含SiO2、Al2O3、ZrO2、Na2O、K2O、P2O5等XRF能够准确测试得到的氧化物,不包含B2O3、Li2O等XRF不能准确测试得到的氧化物的含量。M’K2O和M’Na2O的测试方法参见MK2O和MNa2O的测试方法。
本申请中,厚度由千分尺测试得到。应理解的是,在微晶玻璃样品厚度方向,离子交换程度由表面至中心呈梯度变化,而总体Na-K和/或Li-Na的交换量增量(质量)一般不超过样品总质量的1.5%,故而在厚度方向上的膨胀效应极其轻微,可近似认为厚度基本没有变化。也即,化学强化前后,微晶玻璃的厚度变化非常小,基本可以忽略不计,微晶玻璃的厚度与其制得的化学强化微晶玻璃的厚度基本相同。
本申请中,微晶玻璃片尺寸规格采用二次元测量机(仪器型号为MiyuMY-YXCL-4030)测试。
本申请中,杨氏模量是用于表征玻璃抵抗因外力作用而发生弹性形变的能力。本申请采用UMS-100超声材料表征系统,通过声波测试微晶玻璃的杨氏模量。
本申请中,通过XRD测试确认微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的晶相、结晶度以及平均晶粒尺寸。具体地:
(1)XRD测试:将本申请微晶玻璃或化学强化微晶玻璃粉碎,研磨成粒径小于75μm的样品,利用X射线衍射仪对研磨所得样品进行测试,得到XRD衍射峰曲线和XRD衍射数据。本申请中采用的X射线衍射仪为岛津XRD-6100,靶材为铜,2θ=10°-50°,扫描速度为0.2°/min,工作电压为40kV,工作电流为30mA。
(2)晶相的确定:利用Jade软件(JADE Standard8.6)分析XRD衍射数据,确定样品中的晶相。
(3)结晶度(或也称晶相总含量)的确定:将XRD的测试结果(RAW格式)导入Jade软件中进行拟合、计算,即可确定样品的结晶度。具体地,拟合的晶相峰面积与拟合的全部峰面积的比值记为样品的结晶度。
(4)平均晶粒尺寸(或也称平均晶体尺寸)的确定:采用XRD测试得到的结果数据,根据Scherrer公式D=Kλ/(βcosθ),可以计算出样品的平均晶粒尺寸。其中,λ为X射线波长,λ=0.154056nm,β为衍射峰半高宽,K=0.89,θ为布拉格衍射角。具体地,将XRD仪器输出的RAW格式的文件在Jade软件中进行曲线拟合,Jade输出拟合报告,根据拟合报告中每个衍射峰对应的角度2θ值和PeakFWHM值,将PeakFWHM值转化为弧度制:β=(FWHM/180×3.14),通过Scherrer公式D=Kλ/(βcosθ)计算出每个衍射峰的晶粒尺寸后进行平均,得到样品中的平均晶粒尺寸。
本申请中,参考国家标准《GB/T7962.12-2010无色光学玻璃测试方法第12部分:光谱内透射比》,采用雾度仪测试本申请微晶玻璃的透过率和b值。具体地,利用雾度仪测试同一批次5片微晶玻璃对不同波长的光的透过率及b值。取5片微晶玻璃所测得的b值的平均值,记为微晶玻璃的b值结果。取5片微晶玻璃所测得的在550nm波长光下的透过率的平均值,记为微晶玻璃在550nm波长光下的透过率结果。本申请测试所采用的雾度仪为日本柯尼卡美能达分光测色计CM-3600A,受光光学系为透射,分光方式为平面回折光栅,波长范围为360nm-740nm,波长间距为10nm,照明光源为脉冲氙灯×4,仪器放置的环境温度为24℃,空气湿度为40%。
本申请中,还采用了岛津的紫外可见分光光度计UV-2600测试微晶玻璃或化学强化微晶玻璃在可见光波长范围的波长光下的透过率曲线。
密度测试:本申请中采用日本ALFAMIRAGE的电子密度天平SD-200L测试微晶玻璃的密度。
折射率测试:本申请中采用中国上海力辰邦西仪器科技的阿贝折射仪WYA-2WAJ测试微晶玻璃的折射率。
热膨胀软化点测试:将样品制成直径为5.5mm、长度为20mm的圆柱,使用热膨胀仪LINSEISL75VD1000对样品进行测试,测试输出热膨胀测试曲线。其中,曲线的峰值位置所对应的温度,即为该样品的热膨胀软化点温度。
维氏硬度的测试:将化学强化微晶玻璃制作成长宽厚为50mm×50mm×(0.47~0.54)mm的小片,并选择表面洁净,且无肉眼可见的划伤、凹坑及裂纹等损伤的玻璃样片,作为测试样品,然后使用维氏硬度计测量其维氏硬度。本申请测试所采用的维氏硬度计为北京科威科技有限公司的型号为VTD405的数显小负荷维氏硬度计。测试条件:载荷300gf,负载时间10s,压痕的有效性符合《GB/T37900-2019超薄玻璃硬度和断裂韧性试验方法小负荷维氏硬度压痕法》标准。在同一片测试样品表面选择3个不同位置进行测量,并取3次测量结果的平均值,作为测试样品的维氏硬度结果。
单杆静压测试:将待测试玻璃样片置于拉力试验机(LT-850A)底环上,启动测试软件,并将挤压杆(杆直径10mm,球头直径10mm)的移动速度设置为10mm/min,点击开始测试,挤压杆将按设定移动速度施加力于待测试玻璃样片中心,直至玻璃样片出现裂纹并破碎。测试软件将自动读取玻璃样片破碎时的力(N),记为其能够承受的单杆静压强度,作为测试结果。取10片相同状态的玻璃样品进行测试,取测试结果的平均值作为待测试玻璃样片的单杆静压强度。
平均抗砂纸跌落高度测试:本申请中,多片同一实施例或同一对比例中的化学强化微晶玻璃样品中,每一样品所测得的抗砂纸跌落高度进行相加之和,除以所测样品数量所得的值,记为测试的化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度,用于表征化学强化微晶玻璃抗跌落损坏性能。这里的抗跌落损坏能力通过采用均匀的砂纸测试获得,可模拟化学强化微晶玻璃跌落到具有较均匀粗糙度地面的应用场景。
具体地,每批次取至少10片样品进行测试,平均抗砂纸跌落高度
其中,n为每批次测试的玻璃样品数量,hi为单一样品测试的抗砂纸跌落高度。
其中,单一样品抗砂纸跌落高度的测试方法为:
步骤1:在181g的模型机下表面贴上80目砂纸,并将该模型机置于绿图LT-SKDL-CD型跌落机上;
步骤2:在模型机正下方放置待测试的化学强化微晶玻璃样品,使化学强化微晶玻璃样品面向砂纸,具体是使化学强化微晶玻璃的主表面朝向砂纸。使模型机以一定跌落高度冲击下落,冲击位于该模型机正下方的化学强化微晶玻璃样品。若化学强化微晶玻璃样品未出现破碎,则以一定规律提升模型机的跌落高度,使模型机继续冲击下落,冲击位于该模型机正下方的化学强化微晶玻璃样品,直至化学强化微晶玻璃样品破碎。比如,模型机的跌落高度从0.4m开始,对样品进行一次跌落冲击,如样品未破碎,则模型机的跌落高度提高0.1m高度,再次跌落,重复前述过程直至化学强化微晶玻璃样品破碎;
步骤3:将化学强化微晶玻璃样品破碎前的上一次跌落高度,记为其抗砂纸跌落高度,比如,若采用每次跌落高度提升0.1m的方式,当样品破碎时的跌落高度为0.5m,则样品的抗砂纸跌落高度就为0.4m。
碎片最长边的平均尺寸测试方式:首先在80目的砂纸上进行平均抗砂纸跌落高度的测试,当玻璃跌落破碎后,拍摄破碎结果照片,并导入粒径分析计算软件(如Nanomeasure)中进行分析。在分析时,选取80%以上的玻璃碎片进行标记,并且要求所选取的玻璃碎片在二维垂直投影下的最长边相对较大,分析计算软件会自动计算并输出所选玻璃碎片最大尺寸的平均值。
不受任何理论限制,针对锂含量较高的二硅酸锂微晶玻璃,整体应力水平的提升并不必然能够确保其获得优异的抗损坏能力。如果强化时,只关注整体应力水平的提高,而不关注应力分布情况,往往容易出现制得的化学强化微晶玻璃中的应力分布不合适,从而出现“强化稳定性降低”的现象,在提高整体应力水平时,导致内部张应力过大,尤其是内部某一区域的张应力过大。而这样的应力分布结构,不仅无法确保化学强化微晶玻璃达到优异的抗损坏性能,而且会带来安全隐患,导致化学强化微晶玻璃在轻微的冲击下就容易发生爆炸性开裂,小碎片易四处飞溅,甚至容易产生自爆现象,会严重影响化学强化微晶玻璃产品的可靠性,还对使用者的人身安全造成严重影响。
有鉴于此,针对以二硅酸锂为主要晶相的微晶玻璃,本申请通过使制得的化学强化微晶玻璃满足特定的应力特征,使化学强化微晶玻璃具有了特定的应力分布结构,在确保提高化学强化微晶玻璃机械强度性能,改善其抗损坏性能的同时,使化学强化微晶玻璃保持了安全应力状态,具有了较高安全性能。
本申请提供的具有特定应力特征的化学强化微晶玻璃,抗跌落损坏性能优异,而且,该化学强化微晶玻璃在跌落冲击破碎时,产生的碎片也相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患。当采用该化学强化微晶玻璃作为显示屏的盖板玻璃时,还能够在跌落破碎后满足应急使用需求。
如上,本申请的一些实施方式中,提供了一种化学强化微晶玻璃,所述化学强化微晶玻璃中包含二硅酸锂晶相,其中二硅酸锂晶相具有比化学强化微晶玻璃中存在的其它晶相更高的质量百分比;
所述化学强化微晶玻璃的表面具有压缩应力层,并且在内部具有张应力层;
所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
A≥49500,优选为A≥50000,更优选为A≥51000,更优选为A的值为49500~65000;
其中,CT_LD为张应力线密度,单位为MPa/mm,CT_LD≥60000MPa/mm,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,单位为mm,
为沿化学强化微晶玻璃厚度方向,距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值,单位为MPa/mm,其中x为距化学强化微晶玻璃主表面的深度,
关系式A中,是按上述单位要求将数据代入进行计算,并获得计算结果,单位不参与计算,A值代表张应力线密度(本申请中,张应力线密度值基本约为张应力曲线的定积分与化学强化微晶玻璃厚度的比值)减去距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值。
本申请通过使主要晶相为二硅酸锂晶相的化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系,使该化学强化微晶玻璃满足了特定的应力分布结构,在确保该化学强化微晶玻璃具有较高的整体应力水平的情况下,能够保证该化学强化微晶玻璃的内部应力分布更安全,从而利于使该化学强化微晶玻璃保持一个安全的应力状态。本申请的化学强化微晶玻璃不仅能够实现优异的抗损坏性能,如,优异的抗跌落损坏性能,而且具有较高的安全性能,在遭遇冲击破碎时,产生的碎片相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患,还能够在破碎后满足应急使用需求。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:60000.00MPa/mm≤CT_LD,优选为,65000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,更优选为,70000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,其中,CT_LD是指张应力线密度。控制化学强化微晶玻璃的CT_LD处于一个相对较大的数值,例如,不低于60000MPa/mm,有利于确保化学强化微晶玻璃内部储存的张应力足够密集,进而利于保证其具有较高的表面应力水平,保证其能够获得优异的抗损坏性能,如优异的抗跌落损坏性能,以满足市场需求。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的CT_LD可以为60000MPa/mm~72000MPa/mm、62000MPa/mm~70000MPa/mm、64000MPa/mm~85000MPa/mm或75000MPa/mm~80000MPa/mm。在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的CT_LD可以为60000MPa/mm、65000MPa/mm、66000MPa/mm、67000MPa/mm、68000MPa/mm、69000MPa/mm、70000MPa/mm、72000MPa/mm、74000MPa/mm、76000MPa/mm、78000MPa/mm、80000MPa/mm、85000MPa/mm、90000MPa/mm、81333.56MPa/mm、77092.45MPa/mm、82483.27MPa/mm、80204.48MPa/mm、78205.39MPa/mm、84212.52MPa/mm、81170.89MPa/mm、81403.23MPa/mm、79173.31MPa/mm、78723.70MPa/mm、79309.57MPa/mm、77483.48MPa/mm、77692.71MPa/mm或72249.87MPa/mm,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,关系式A的值可以为:49500、50000、50500、51000、51500、52000、52500、53000、53500、54000、54500、55000、55500、56000、56500、57000、57500、58000、58500、59000、59500、60000、65000、54802.89、51024.81、57170.35、52689.22、52272.54、58526.63、54807.04、56429.32、52815.28、53580.63、54032.42、54060.10、53361.40或54841.31,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
B=[|CT_AV|×(t/2-DOL_0)]×[5×MK2O/(5×MK2O+0.5×MNa2O)],B≥9000MPa·μm,优选为,
B≥9100MPa·μm,更优选为,B≥9200MPa·μm,更优选为,B的值为9000MPa·μm~13000MPa·μm;
其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,
MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,
MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
本申请通过使化学强化微晶玻璃的应力特征和表面组分含量之间满足特定关系,使该化学强化微晶玻璃具有较佳的应力水平,确保其具备良好的抗单杆静压性能和高硬度。
在一些实施方式中,关系式B的值可以为:9000.00MPa·μm、9500.00MPa·μm、10000.00MPa·μm、10500.00MPa·μm、11000.00MPa·μm、11500.00MPa·μm、12000.00MPa·μm、13000.00MPa·μm、10333.74MPa·μm、11642.77MPa·μm、11864.03MPa·μm、10818.69MPa·μm、10199.45MPa·μm、10638.55MPa·μm、10862.45MPa·μm、9442.20MPa·μm、9292.34MPa·μm、10157.90MPa·μm、10637.99MPa·μm、10907.18MPa·μm、10429.05MPa·μm或11586.62MPa·μm,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:C=CS_50/|CT_CV|,C≥0.85,优选为0.85~1.5,更优选为0.9~1.3,更优选为0.9~1.2;其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值,单位为MPa,|CT_CV|为最大张应力的绝对值,单位为MPa。本申请通过使化学强化微晶玻璃的应力特征之间满足特定关系,利于使得该化学强化微晶玻璃具有较佳的应力水平,进而利于实现即使在破碎后,其碎片也较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,利于避免出现安全隐患。当采用该化学强化微晶玻璃作为显示屏的盖板玻璃时,还能够在跌落破碎后满足应急使用需求。
在一些实施方式中,关系式C的值可以为:0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、0.93、1.12、1.00、0.97、1.03、0.99、1.01、0.98、0.92或1.06,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,通过使化学强化微晶玻璃满足适宜的应力特征和/或表面组成特征,利于获得具有高应力水平的化学强化微晶玻璃制品,进而利于发挥应力特征对于机械强度性能的改善作用,使化学强化微晶玻璃满足优异的抗损坏性能和高安全性能。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:140.00MPa≤CS_50,优选为,180.00MPa≤CS_50,更优选为,180MPa≤CS_50≤240.00MPa,其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的CS_50可以为140.00MPa、150.00MPa、160.00MPa、170.00MPa、180.00MPa、190.00MPa、200.00MPa、210.00MPa、220.00MPa、230.00MPa、240.00MPa、210.89MPa、216.96MPa、216.18MPa、217.56MPa、216.54MPa、214.69MPa、217.72MPa、218.14MPa、216.14MPa、212.31MPa、213.77MPa、215.64MPa、201.79MPa或213.58MPa,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:90.00μm≤DOL_0,优选为,100.00μm≤DOL_0,更优选为,100.00μm≤DOL_0≤160.00μm,其中,DOL_0为压缩应力层深度。通过使化学强化微晶玻璃具有适宜的DOL_0,能够防止钝物或尖锐物品冲击、刺入时,突然产生的裂纹直接穿透压应力区域到达张应力区域,导致化学强化微晶玻璃碎裂,从而越有利于提高化学强化微晶玻璃抵消驱使裂纹扩展的能量,进而保证化学强化微晶玻璃具有优异的抗损坏性能,如优异的抗跌落损坏性能。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的DOL_0可以为90.00μm、100.00μm、105.00μm、110.00μm、115.00μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、110.04μm、107.70μm、109.97μm、109.32μm、109.13μm、109.87μm、109.42μm、110.63μm、109.11μm、108.94μm、111.27μm、106.65μm或119.97μm,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:0.18≤DOL_0/t,优选为,0.20≤DOL_0/t≤0.25,更优选为,0.22≤DOL_0/t≤0.23,其中,DOL_0为压缩应力层深度,t为化学强化微晶玻璃的厚度。通过使压缩应力层深度和化学强化微晶玻璃的厚度满足适宜的比例关系,利于确保化学强化微晶玻璃处于较优的应力分布状态,进而利于发挥应力结构对于机械强度性能的改善作用。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃中DOL_0/t的值可以为0.20~0.23或0.21~0.22。在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃中DOL_0/t的值可以为0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24或0.25,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
本申请所述化学强化微晶玻璃的厚度t没有特别限制,例如,在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃为板状,可选,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的厚度t可以为0.35~1.0mm;优选厚度t为0.4~0.7mm;更优选为,厚度t为0.45mm~0.55mm。在本申请的一些实施方式中,本申请所述化学强化微晶玻璃的厚度可以为0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。目前,电子设备往往都追求轻薄化,认为厚度越小,重量越轻,光学效果越优异。本申请能够在保证强度的情况下,使化学强化微晶玻璃制品尽量薄,以满足电子设备轻薄化的要求。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:150MPa≤|CT_CV|,优选为,150MPa≤|CT_CV|≤250MPa,更优选为,180MPa≤|CT_CV|≤250MPa,其中,|CT_CV|为最大张应力的绝对值。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的|CT_CV|可以为150.00MPa~250.00MPa、150.00MPa~180.00MPa、150.00MPa~240.00MPa、190.00MPa~230.00MPa或200.00MPa~230.00MPa。在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的|CT_CV|可以为150.00MPa、160.00MPa、170.00MPa、180.00MPa、190.00MPa、200.00MPa、210.00MPa、220.00MPa、230.00MPa、240.00MPa、250.00MPa、226.68MPa、193.35MPa、215.52MPa、224.35MPa、209.26MPa、217.21MPa、216.52MPa、222.24MPa、234.28MPa、202.79MPa、201.74MPa、218.25MPa、219.42MPa或207.75MPa,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:100.00MPa≤|CT_AV|,优选为,100.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,更优选为,130.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的|CT_AV|可以为100.00MPa~160.00MPa、100.00MPa~125.00MPa、105.00MPa~120.00MPa、100.00MPa~150.00MPa或110.00MPa~115.00MPa。在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的|CT_AV|可以为100.00MPa、110.00MPa、120.00MPa、125.00MPa、130.00MPa、135.00MPa、140.00MPa、150.00MPa、160.00MPa、145.28MPa、135.44MPa、147.26MPa、142.53MPa、138.79MPa、150.24MPa、144.35MPa、146.02MPa、142.02MPa、139.69MPa、140.56MPa、139.63MPa、142.25MPa或138.91MPa,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
应理解的是,本申请中“表面组成”可以为基材玻璃、微晶玻璃或者化学强化微晶玻璃的表面的物质成分或者物质成分的组分分布,还可以为基材玻璃、微晶玻璃或者化学强化微晶玻璃的表面的某一种组分的质量百分比、某一种组分的摩尔百分比、两种或者两种以上的物质成分之间的质量百分比关系、两种或者两种以上的物质成分之间的质量含量关系,还可以为两种或者两种以上的物质成分之间的摩尔含量关系,还可以为前述各项的结合,以及其他等等。例如:化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比或化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,又例如:化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比和化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:MNa2O≥5.0%,优选为5.0%~20%,更优选为6%~17%,其中,MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的MNa2O的质量百分比。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比MNa2O可以为5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、12.87%、7.93%、10.85%、12.63%、13.02%、13.63%、15.25%、16.16%、12.75%、12.18%、11.95%、11.26%或12.14%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:MK2O≤3.0%,优选为0.2%~2%,更优选为0.3%~1.6%,其中,MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比MK2O可以为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、1.33%、1.21%、1.47%、1.48%、1.42%、1.57%、1.32%、1.43%、1.36%、1.41%、1.54%、1.5%或1.52%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,将所述化学强化微晶玻璃的两主表面各减薄3μm厚度后,得到的减薄后化学微晶玻璃满足:化学微晶玻璃表面的K2O的质量百分比M’K2O和化学微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比M’Na2O为:
M’K2O<3.0%,优选为0.0%~1%,更优选为0.1%~0.5%,
M’Na2O<15.0%,优选为3.0%~14%,更优选为4%~12%。
在一些实施方式中,M’K2O可以为0.00%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、0.300%、0.289%、0.318%、0.321%、0.315%、0.301%、0.326%、0.305%、0.322%、0.319%或0.325%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,M’Na2O可以为3.00%、4.00%、5.00%、6.00%、7.00%、8.00%、9.00%、10.00%、11.00%、12.00%、13.00%、14.00%、8.40%、5.03%、6.78%、8.31%、8.86%、8.81%、9.02%、9.55%、9.71%、8.36%、8.07%、8.01%、7.83%或8.08%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
应理解的是,本申请的化学强化微晶玻璃由微晶玻璃经化学强化处理而制成,化学强化微晶玻璃表面的Na2O和K2O的质量百分比与化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的Na2O和K2O的质量百分比有所不同。这是由于,微晶玻璃在化学强化处理过程中会发生离子交换(例如,Li+或Na+)会分别被较大的碱金属离子(例如,Na+或K+)所替代,并且微晶玻璃表层与盐浴直接接触,所受到的玻璃基体的阻碍小,表层交换速率更大,迫使较大的碱金属离子(例如,Na+或K+)更易进入其中,但是随着离子交换进行,内部的离子发生离子交换,所受到的玻璃基体的阻碍越高,越难进行,所以,相比于化学强化微晶玻璃两主表面沿厚度方向各减薄3μm后,得到的减薄后化学强化微晶玻璃表面的Na2O和K2O的质量百分比,未减薄的化学强化微晶玻璃表面的Na2O、K2O的质量百分比要高。应理解的是,本申请的化学强化微晶玻璃由微晶玻璃经化学强化处理而制成,化学强化微晶玻璃的中心处的组成与微晶玻璃的组成相同或基本相同。相较于化学强化处理前的微晶玻璃而言,在进行了化学强化处理之后,微晶玻璃制品的表面处的组成可能不同于化学强化处理前的微晶玻璃的组成。这是由于,化学强化处理过程中会发生离子交换,在进行离子交换时,刚形成的微晶玻璃中,微晶玻璃表面处的一种类型的碱金属离子(例如,Li+或Na+)会分别被较大的碱金属离子(例如,Na+或K+)所替代。但是,在实施方式中,在微晶玻璃制品的深度或厚度中心处或者靠近深度或厚度中心处的玻璃组成和相集合仍然会具有刚形成的微晶玻璃的组成和相集合。也就是说,本申请中,化学强化微晶玻璃的中心处的组成(如,张应力层的组成)和相集合与未进行化学强化处理的微晶玻璃相同或基本相同。
本申请中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃,则可由基材玻璃经过热处理制得,以氧化物的摩尔百分比或质量百分比计,基材玻璃的组成与微晶玻璃的组成也相同或基本相同。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:SiO2:58%~66%、Al2O3:0%~3.5%、P2O5:1%~2.5%、ZrO2:3.5%~5.5%,Li2O:22%~32%、SrO:0%~2.5%、Na2O:0%~3%。通过调整并控制各氧化物组分的含量范围,满足特定的玻璃组成,利于获得满足特定晶相结构的微晶玻璃,以及利于获得满足特定应力结构的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:K2O:0%~1%、CaO:0%~1.5%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~1%、BaO:0%~2.5%。
应理解的是,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成的计量方式可以通过换算的方式转变,例如,可以将上述以氧化物的摩尔百分比计的计量方式转变为以氧化物的质量百分比计。
在本申请的一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:SiO2:60%~70%、Al2O3:0%~6%、P2O5:2%~8%、ZrO2:8%~12%,Li2O:10%~20%、SrO:0%~6%、Na2O:0%~3%。在本申请的一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:K2O:0%~2%、CaO:0%~2%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~2%、BaO:0%~6%。
在本申请中,SiO2为玻璃网络的形成体氧化物,是构成玻璃网络结构不可或缺的组分,同时,SiO2也是主要晶相二硅酸锂(Li2Si2O5)晶相的重要组成部分。适当提高SiO2的含量可以增加玻璃的稳定性和机械强度,利于保证析出期望含量的二硅酸锂晶相,但过量的SiO2会增加基材玻璃的粘度,使得玻璃熔制难度加大,从而降低基材玻璃的可成型性。因此,为满足玻璃成形性要求,并实现本申请期望的晶化效果,进而得到本申请期望的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃制品,本申请中,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SiO2的摩尔百分比含量在58%~66%,或者,SiO2的质量百分比含量在60%~70%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SiO2的摩尔百分比可以为58%~66%、60%~65%、60.5%~64.5%或60.5%~63%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SiO2的摩尔百分比可以为58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、60.94%、61.15%、61.22%、61.43%、61.72%或62.22%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SiO2的质量百分比可以为60%~70%、62%~68%、63%~67%或63%~66.5%。在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SiO2的质量百分比可以为60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、65.92%、66.06%、63.98%、63.44%、63.31%、64.45%、65.72%、65.54%或63.87%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,Al2O3作为可选组分,适量Al2O3的添加有助于一定程度上促进化学强化过程中离子的交换,但是过量的Al2O3会造成玻璃粘度的增加,同时易导致其他晶相的析出,如透锂长石等,影响微晶玻璃的晶相结构。因此,本申请中为了满足期望的晶相结构,使微晶玻璃或化学强化微晶玻璃获得期望的性能,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Al2O3的摩尔百分比含量为0%~3.5%,或者,Al2O3的质量百分比含量在0%~6%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Al2O3的摩尔百分比可以为0%~3.5%、1%~3.5%、1%~2.5%、0%~2.5%、0.1%~2%或1%~2%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Al2O3的摩尔百分比可以为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.6%、1.8%、2%、2.2%、2.4%、2.5%、3%、3.5%、1.22%、1.37%、1.38%或1.4%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Al2O3的质量百分比可以为0%~6%、1%~6%、2%~6%、0%~5%、0.1%~4%、2%~3%或1.5%~3.5%。在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Al2O3的质量百分比可以为0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、2.52%、2.51%、2.43%、2.41%、2.15%、2.48%或2.45%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,P2O5是玻璃的形成体氧化物,它以磷氧四面体[PO4]存在于网络结构中。P2O5在热处理过程中优先出现,首先使玻璃分相偏聚,形成无定形态的前驱体相Li3PO4,而后由Li3PO4作为非均匀成核点,硅酸锂等晶相依附无定形态的Li3PO4生长。随着P2O5含量的增加,非均成核点增多,以Li3PO4为成核点的晶粒得到有效细化,有利于提升微晶玻璃的整体透过率、玻璃的均匀性及降低b值。但当P2O5含量过多时,易生成较多的Li3PO4晶体,使得形成硅酸锂的Li2O含量不足,进而导致基材玻璃易析出石英晶体,造成微晶玻璃的透过率下降、微晶玻璃整体的光学均匀性下降。而当P2O5含量过少时,析出的晶体尺寸偏大,易使玻璃失透。因此,为实现本申请期望的晶化效果,使微晶玻璃或化学强化微晶玻璃获得期望的性能,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,P2O5的摩尔百分比含量为1%~2.5%,或者,P2O5的质量百分比含量为2%~8%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,P2O5的摩尔百分比可以为1%~2.5%、1%~2%、1.2%~2%或1.5%~2%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,P2O5的摩尔百分比可以为1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、1.82%、1.83%、1.84%、1.85%或1.86%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,P2O5的质量百分比可以为2%~8%、3%~6%、3%~5%或4%~4.8%。在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,P2O5的质量百分比可以为2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、4.66%、4.68%、4.54%、4.49%、4.55%、4.56%、4.65%、4.64%或4.52%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,ZrO2是玻璃形成的中间体氧化物,适量的ZrO2可以提高玻璃的化学稳定性,增加玻璃的硬度以及玻璃的抗划伤、抗跌落能力,同时由于ZrO2阳离子电荷高、场强大,对玻璃结构有较大的积聚作用,在微晶玻璃中也常用作成核剂。在本发明中,ZrO2含量越大,该体系应力越高,产生的应力效果越理想,但过高的ZrO2会使微晶玻璃的光学性能变差。因此,为满足玻璃成形性要求,并实现本申请期望的强度效果,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,ZrO2的摩尔百分比含量在3.5%~5.5%,或者,ZrO2的质量百分比含量在8%~12%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,ZrO2的摩尔百分比可以为3.5%~5.5%、4%~5%、4.2%~5%或4%~4.8%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,ZrO2的摩尔百分比可以为3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、4.47%、4.57%、4.59%、4.6%、4.61%或4.66%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,ZrO2的质量百分比可以为8%~12%、8%~11%、9%~11%或9.2%~10.5%。在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,ZrO2的质量百分比可以为8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、10.12%、9.84%、9.72%、9.52%、9.98%、9.88%、10.07%、10.04%或9.79%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,Li2O作为必要成分,是玻璃形成的网络外体氧化物,其不仅能够改善玻璃的粘度,促进玻璃液的熔化和澄清,而且是形成二硅酸锂晶体的主要成分之一,同时,Li2O还能够提供碱金属锂离子,用于与熔融盐浴的大半径离子进行离子交换,是影响化学强化微晶玻璃可获得的应力水平的一大重要因素。但过量的Li2O可能导致玻璃结晶过程稳定性变差,甚至析出其他不期望的晶相,使微晶玻璃的光学性能变差。因此,为了获得满足期望晶相结构、光学性能以及机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Li2O的摩尔百分比含量为22%~32%,或者,Li2O的质量百分比含量为10%~20%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Li2O的摩尔百分比可以为22%~32%、23%~31%、24%~30%、25%~31%、27%~30.5%或28.5%~29.8%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Li2O的摩尔百分比可以为22%、22.5%、23%、23.5%、24%、24.5%、25%、25.5%、26%、26.5%、27%、27.5%、28%、28.5%、29%、29.5%、30%、30.5%、31%、31.5%、32%、29.25%、29.38%、29.39%、29.4%或29.52%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Li2O的质量百分比可以为10%~20%、11%~18%、12%~16%、15%~16%、14%~17%或13%~16.5%。在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Li2O的质量百分比可以为10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%、20%、15.49%、15.71%、15.28%、15.09%、15.11%、15.47%、15.33%、15.63%、15.59%或15.19%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,SrO作为可选组分,是碱土金属氧化物。适量SrO可起到调节微晶玻璃中玻璃相成分的作用,有助于增加微晶玻璃的密度,增加其杨氏模量。同时也利于降低微晶玻璃的热膨胀软化点,进而利于微晶玻璃热弯成型为3D曲面微晶玻璃。但过量的SrO会使微晶玻璃的光学性能变差,因此,为了获得满足期望光学性能和机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SrO的摩尔百分比含量为0%~2.5%,或者,SrO的质量百分比含量为0%~6%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SrO的摩尔百分比可以为0%~2.5%、0%~2%或0%~1.9%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SrO的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、2%、2.5%、1.38%或1.83%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,SrO的质量百分比可以为0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、2.52%或3.33%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,Na2O作为可选组分,是网络外体氧化物。适量Na2O可提供游离氧,改善玻璃的粘度,促进玻璃液的熔化和澄清,同时还能调节化学强化速率,但是过量的Na2O不仅会导致微晶玻璃的结晶度降低,而且还会影响化学强化效果。因此,为了确保微晶玻璃或化学强化微晶玻璃满足期望的结构,获得期望的性能,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Na2O的摩尔百分比含量为0%~3%,或者,Na2O的质量百分比含量为0%~3%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Na2O的摩尔百分比可以为0%~3%、0%~2.6%或0%~1%。在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Na2O的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.5%、2.6%、3%或0.46%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Na2O的质量百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.5%、2.6%、3%或0.51%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,K2O为玻璃网络外体氧化物,是可选组分之一。适量K2O能够提供游离氧,使玻璃结构中的氧硅比增加,但过多的K2O会影响玻璃的网络结构,影响玻璃的光学性能、热稳定性、化学稳定性、机械强度以及玻璃的耐候性。因此,为了确保微晶玻璃或化学强化微晶玻璃满足期望的结构,获得期望的性能,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,K2O的摩尔百分比含量为0%~1%,或者,K2O的质量百分比含量为0%~2%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,K2O的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或0.46%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,K2O的质量百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.5%、2%或0.77%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,CaO作为玻璃形成的网络外体氧化物的可选组分,适量的CaO有助于降低玻璃的高温粘度,增加玻璃的密度,但是过量的CaO会使玻璃的料性变短,脆性增加。因此,为了获得满足期望光学性能和机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,CaO的摩尔百分比含量为0%~1.5%,或者,CaO的质量百分比含量为0%~2%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,CaO的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、0.95%或0.92%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,CaO的质量百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、2%、0.95%或0.92%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,B2O3作为可选组分,适量B2O3可用作助熔剂和/或软化剂,有助于改善玻璃的成型和热弯效果,但是过量的B2O3会导致析晶过程不可控,导致微晶玻璃的光学性能变差。因此,为了获得满足期望光学性能和机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,B2O3的摩尔百分比含量为0%~1%,或者,B2O3的质量百分比含量为0%~1%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,B2O3的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或0.46%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,B2O3的质量百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或0.56%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,适量的选择性加入Ta2O5,有助于提高微晶玻璃的密度,增加其杨氏模量,但同时也可能会增加微晶玻璃的折射率,使微晶玻璃的光学性能降低。因此,为了获得满足期望光学性能和机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Ta2O5的摩尔百分比含量为0%~1%,或者,Ta2O5的质量百分比含量为0%~2%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Ta2O5的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、0.46%或1%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,Ta2O5的质量百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、1.3%或1%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请中,BaO作为可选组分,是碱土金属氧化物。适量BaO可起到调节微晶玻璃中玻璃相成分的作用,有助于增加微晶玻璃的密度,增加其杨氏模量。但过量的BaO会使微晶玻璃的光学性能变差,因此,为了获得满足期望光学性能和机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃,使基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,BaO的摩尔百分比含量为0%~2.5%,或者,BaO的质量百分比含量为0%~6%。
在一些实施方式中,以氧化物的摩尔百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,BaO的摩尔百分比可以为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.9%、2%、2.5%、1.37%、1.38%或1.83%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在一些实施方式中,以氧化物的质量百分比计,基材玻璃的组成或微晶玻璃的组成或化学强化微晶玻璃的中心处的组成中,BaO的质量百分比可以为0%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、3.65%、3.68%或4.85%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.40,优选为,2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.30,更优选为,2.02≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.20,其中,n(SiO2)为所述化学强化微晶玻璃中心处SiO2的摩尔百分比含量,n(Li2O)为所述化学强化微晶玻璃中心处Li2O的摩尔百分比含量。需要说明的是,本申请中针对各氧化物的含量关系式,是以氧化物摩尔计的含量百分比代入各公式的,摩尔单位不参与公式的计算。通过调整各氧化物的含量满足特定的含量关系,利于获得满足期望机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃。
在一些实施方式中,n(SiO2)/n(Li2O)的值可以为2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.08、2.09或2.12,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,所述化学强化微晶玻璃满足:90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤95%,优选为,90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤92%,其中,n(SiO2)为所述化学强化微晶玻璃中心处SiO2的摩尔百分比含量,n(Li2O)为所述化学强化微晶玻璃中心处Li2O的摩尔百分比含量。需要说明的是,本申请中针对各氧化物的含量关系式,是以氧化物摩尔计的含量百分比代入各公式的,摩尔单位不参与公式的计算。通过调整各氧化物的含量满足特定的含量关系,利于获得满足期望机械强度性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃。
在一些实施方式中,n(SiO2)+n(Li2O)的值可以为90%、91%、92%、93%、94%、95%、90.19%、90.4%、90.62%、90.82%、91.24%或91.62%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
本申请中,通过调整并控制SiO2和Li2O的含量关系,利于确保获得满足期望性能且以二硅酸锂为主要晶相结构的微晶玻璃,同时利于实现期望的应力分布结构。
本申请中,“二硅酸锂晶相具有比化学强化微晶玻璃中存在的其它晶相更高的质量百分比”或“以二硅酸锂为主要晶相”或其他类似表述,指的是,二硅酸锂晶相的质量占了根据本申请实施方式的用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的所有晶相的大于80质量百分比(质量%或wt%)。在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中,二硅酸锂晶相的质量占了所有晶相的80wt%~100wt%,优选为,在微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的所有晶相中,二硅酸锂晶相的质量占比在85wt%~100wt%。在一些实施方式中,在用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的所有晶相中,二硅酸锂晶相的质量占比可以为80wt%、80.5wt%、81wt%、81.5wt%、82wt%、82.5wt%、83wt%、83.5wt%、84wt%、84.5wt%、85wt%、85.5wt%、86wt%、86.5wt%、87wt%、87.5wt%、88wt%、88.5wt%、89wt%、89.5wt%、90wt%、95wt%或100wt%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
本申请中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃在进行化学强化处理得到化学强化微晶玻璃后,其结晶度并不会发生明显变化,微晶玻璃的结晶度与化学强化微晶玻璃的结晶度相近或基本相同。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的结晶度不低于60%,优选为,微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~90%,更优选为,微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~80%。用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的结晶度越高,越有利于其获得高的机械强度性能和高的抗损坏性能。但结晶度过高,易影响微晶玻璃的化学强化效果,导致制备具有高应力水平的化学强化微晶玻璃的化学强化时间延长,也易影响微晶玻璃的光学性能。本申请中,通过使微晶玻璃满足期望的结晶度,利于使其制得的化学强化微晶玻璃也满足期望的结晶度,更利于获得满足期望的高机械强度性能、高抗损坏性能和优异光学性能的化学强化微晶玻璃。
在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的结晶度可以为60%、62%、64%、66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、76.7%、76.6%、70.89%、70.69%、73.77%、70.4%、75.45%、75.61%、71.32%或72.29%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中,平均晶粒尺寸不超过50nm,优选为,平均晶粒尺寸为10nm~40nm,更优选为,平均晶粒尺寸为15~30nm。适宜的平均晶粒尺寸利于使微晶玻璃兼具优异的光学性能和高的本征强度,而如果平均晶粒尺寸过高,微晶玻璃容易失透。本申请中,通过使微晶玻璃或化学强化微晶玻璃满足适当的平均晶粒尺寸,利于确保微晶玻璃或化学强化微晶玻璃实现优异的机械强度性能和优异的光学性能。
在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的平均晶粒尺寸可以为50nm、40nm、35nm、30nm、25nm、20nm、15nm、10nm、22.8nm、23.0nm、26.4nm、23.3nm、25.6nm、24.3nm、24.1nm或26.0nm,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中,其他可能的晶相的非限制性例子包括:透锂长石晶相,和/或,磷酸锂晶相。在一些实施方式中,微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中包含的透锂长石晶相的质量百分比小于或等于10%,优选地,透锂长石晶相占微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的质量百分比小于或等于5%,更优选为,微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中不含透锂长石晶相。通过控制其他晶相(如,透锂长石晶相)的析出,更利于保证二硅酸锂晶相形成期望的互锁结构,进而保证微晶玻璃或化学强化微晶玻璃获得高机械强度性能、优异光学性能和优异抗损坏能力。
在本申请的一些实施方式中,在厚度不超过0.70mm的情况下,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的b值<1.0,优选为,b值<0.80,更优选为,b值≤0.60。应理解的是,本申请中,微晶玻璃在进行化学强化处理得到化学强化微晶玻璃后,其光学性能并不会发生明显变化,也即,微晶玻璃的b值、透过率等与化学强化微晶玻璃的b值、透过率等相近或基本相同。本申请中,b值指的是在D65光源下测得的光学b值,本申请采用柯尼卡美能达CM-3600A,以透过率模式测试b值,结果中显示b(D65)。b值越小,越能确保微晶玻璃实现较好的显示效果,b值偏大时,微晶玻璃会出现不期望的颜色,导致其显示效果无法满足显示屏盖板玻璃的应用要求。
在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的b值可以为1.0、0.9、0.8、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.56、0.54、0.52、0.44、0.42、0.47或0.41,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃在可见光波长范围内是透明的,优选地,对于550nm波长光而言,化学强化微晶玻璃的透过率≥85%,优选为,透过率≥90%,更优选为,透过率≥90.2%。满足该透过率的化学强化微晶玻璃,能够确保具有较好的透光性,透明效果较好,适合用在对显示效果有要求的显示屏中。这里的“可见光波长范围”指360nm-740nm波长的光。
在一些实施方式中,对于550nm波长光而言,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的透过率可以为85%、90%、90.2%、91%、92%、90.4%、90.46%、90.32%、90.22%、90.27%、90.51%、90.35%、90.71%、90.63%、90.52%、90.46%或90.32%,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的杨氏模量不低于100GPa,优选为,杨氏模量不低于110GPa,更优选为,杨氏模量为110GPa~130GPa,更优选为,杨氏模量为114GPa~125GPa。应理解的是,本申请中,微晶玻璃在进行化学强化处理得到化学强化微晶玻璃后,其杨氏模量并不会发生下降,也即,当微晶玻璃的杨氏模量大于100GPa时,其制得的化学强化微晶玻璃的杨氏模量也应大于100GPa。较高的杨氏模量,利于确保化学强化微晶玻璃具有高的机械强度性能和高的抗损坏性能。
在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的杨氏模量可以为100GPa、101GPa、102GPa、103GPa、104GPa、105GPa、106GPa、107GPa、108GPa、109GPa、110GPa、111GPa、112GPa、113GPa、114GPa、115GPa、116GPa、117GPa、118GPa、119GPa、120GPa、125GPa、128GPa、130GPa、117.07GPa、114.27GPa、120.20GPa、122.40GPa、120.00GPa、116.22GPa、118.95GPa、114.61GPa、114.88GPa、118.63GPa、114.27GPa或120.20GPa,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的维氏硬度≥700kgf/mm2,优选为,维氏硬度为700kgf/mm2~850kgf/mm2。较高的维氏硬度,利于确保化学强化微晶玻璃具有高的机械强度性能和高的抗损坏性能。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃的维氏硬度可以为700kgf/mm2、710kgf/mm2、720kgf/mm2、730kgf/mm2、740kgf/mm2、750kgf/mm2、760kgf/mm2、770kgf/mm2、780kgf/mm2、790kgf/mm2、800kgf/mm2、810kgf/mm2、820kgf/mm2、830kgf/mm2、840kgf/mm2或850kgf/mm2,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的密度不低于2.54g/cm3,优选为,密度为2.54g/cm3~2.64g/cm3。在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的密度可以为2.54g/cm3、2.55g/cm3、2.56g/cm3、2.57g/cm3、2.58g/cm3、2.59g/cm3、2.60g/cm3、2.61g/cm3、2.62g/cm3、2.63g/cm3或2.64g/cm3,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的折射率≤1.60,优选为,折射率为1.55~1.60。在一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的折射率可以为1.55、1.56、1.57、1.58、1.59或1.60,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃为2D、2.5D、3D或异型的。在本申请的一些实施方式中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃或化学强化微晶玻璃为等厚或不等厚的。本领域技术人员可以根据需求进行选择。这里的“不等厚”是指微晶玻璃或化学强化微晶玻璃中包含至少两个厚度不同的部分。
在本申请的一些实施方式中,对化学强化微晶玻璃进行抗砂纸跌落测试,采用的砂纸为80目砂纸,在厚度不超过0.70mm的情况下,优选厚度为0.4mm~0.7mm时,更优选厚度为0.45mm~0.55mm时,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度≥1.60m,优选为,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度为1.65m~2.50m。测得的平均抗砂纸跌落高度数值越大,表明化学强化微晶玻璃的抗跌落损坏性能越好。
在一些实施方式中,化学强化微晶玻璃在80目砂纸上跌落测试时,平均抗砂纸跌落高度可以为1.60m、1.65m、1.7m、1.75m、1.8m、1.85m、1.9m、1.95m、2m、2.1m、2.2m、2.3m、2.4m、2.5m、1.79m、1.67m、1.82m、1.76m或1.72m,或者可以为处于上述任意2个具体数值作为端点构成的数值范围内的数值,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。应该理解的是,在具体实施方式中,任意上述范围可以与任意其他范围相结合,只要能得到本申请所需性能的化学强化微晶玻璃即可。
在本申请的一些实施方式中,采用10mm直径圆头金属压杆挤压所述化学强化微晶玻璃,测试所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度,所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度的平均值大于200N,优选为大于230N。测得的能够承受的单杆静压强度数值越大,表明化学强化微晶玻璃的抗挤压损坏性能越好。
前述介绍了化学强化微晶玻璃的组成成分、晶相结构和应力结构等内容以后,下面对化学强化微晶玻璃的制备方法进行具体介绍。
在本申请中,化学强化微晶玻璃的制备过程主要包括:微晶玻璃的制备过程和化学强化处理过程,而微晶玻璃的制备过程主要包括:基材玻璃的制备过程和基材玻璃的热处理过程。
本申请中,可以采用现有技术中的成型方法制备基材玻璃,本申请对此没有任何限制,例如,基材玻璃的成型方式可以包括但不限于浮法、溢流、压延或浇铸工艺。示例性的,按配方将各组分混合均匀,熔融成型后,进行冷却、退火处理,即可得到基材玻璃。
示例性的,按配方比例配置各原材料(工业常规原料),加入澄清剂,然后混合一段时间,得到混料均匀的原料混合物。将原料混合物放入铂金坩埚、铂铑坩埚或熔炉中,加热至1450℃~1700℃,优选在熔融温度条件下保温5h及以上,然后倒入成型模具中冷却成型,优选冷却至900℃左右,之后放入退火炉中进行退火处理,优选退火温度为450℃~650℃,优选退火时间为10~48h,再之后,随炉冷却至室温,即可得到基材玻璃。本领域技术人员可以根据需求选择澄清剂的种类和用量,其不需要付出创造性劳动。进一步的,澄清剂可以包括但不局限氯化钠、氧化锡、氧化锑或氧化砷等中的一种或多种,澄清剂添加量可以为各原料物质总量的0-1wt%。
本申请的一些实施方式中,基材玻璃的热处理过程可以包括核化处理和/或晶化处理,优选采用核化处理和晶化处理。在一些实施方式中,晶化处理包括一步晶化处理或两步晶化处理。在一些实施方式中,为了制备曲面微晶玻璃,可选择采用两步晶化处理的方式,当采用两步晶化处理时,第二步晶化处理为将第一步晶化处理所得的晶化玻璃原材加热到热压温度,同时进行3D热弯成型处理和第二步晶化处理。这里的“晶化玻璃原材”是指具有一定结晶度,但还未达到最终样品所需的结晶度要求的玻璃材料。
本申请的一些实施方式中,为了使微晶玻璃得到所期望的物化性质,对基材玻璃进行热处理时,可以进行一步热处理,也可以进行两步或多步热处理。如进行一步热处理,则指不单独进行成核处理(即,核化处理),直接进行一步升温,将成核、晶体生长在一步升温过程所达到的温度中进行,可理解为直接进行晶化处理。如进行两步热处理,则指进行了两步升温过程,包括但不限于如下方式,第一步核化处理,第二步晶化处理。
本申请的一些实施方式中,为了使微晶玻璃中析出所期望的目标晶相,得到所期望的物化性质,对基材玻璃依次进行了核化处理和晶化处理。进一步的,进行核化处理时,核化温度可以为500~700℃,核化时间可为10~1440min;进行晶化处理时,晶化温度可以为600~800℃,晶化时间可为5~1440min。进行核化处理和晶化处理的热处理过程中,优选控制升温速率为5~20℃/min,更优选升温速率为10℃/min,降温速率可以为0.1℃/min-3℃/min。
本申请中,热处理后,本领域技术人员还可以进行其他常规步骤,以获得满足所需规格或所需要求的微晶玻璃样品,例如,可以进行整形处理、切割处理(如,使用多线切割机进行切割)、CNC加工处理(computernumericalcontrol,即数控机床)、减薄处理或抛光处理等步骤。
本申请的一些实施方式中,通过对前述的微晶玻璃进行特定的化学强化处理,即可制备获得满足期望性能的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,还包括对制得的化学强化微晶玻璃进行抛光减薄处理的步骤。
本申请中,化学强化处理,即离子交换法,是通过将微晶玻璃浸渍在熔盐盐浴中,使微晶玻璃中离子半径较小的碱金属离子,与熔盐盐浴中离子半径较大的碱金属离子进行交换,由此在微晶玻璃表面形成压应力层,在微晶玻璃内部形成张应力层,而得到机械性能更优的化学强化微晶玻璃。
本申请的一些实施方式中,化学强化处理可以采用单步强化法或多步强化法。化学强化处理用熔盐盐浴为含钠盐和/或钾盐的熔融盐浴。优选地,本申请熔盐盐浴为含钠盐和钾盐的混合熔融盐浴,优选熔融盐浴的温度为380℃~600℃,优选为430℃~550℃。本申请的一些实施方式中,优选盐浴中钾盐的浓度为60wt%~95wt%,钠盐的浓度为5wt%~40wt%,更优选在盐浴中加入一定量(如,0.01wt%-0.3wt%)的锂盐。本申请的一些实施方式中,优选化学强化处理的时间为0.1~24h。其中,钠盐可以选自硝酸钠、硫酸钠、碳酸钠中的至少一种,优选为硝酸钠;钾盐可以选自硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾中的至少一种,优选为硝酸钾;锂盐可以选自硝酸锂、硫酸锂、碳酸锂中的至少一种,优选为硝酸锂。
本申请中,化学强化微晶玻璃所具有的应力分布结构与微晶玻璃组成(包括,氧化物组成、晶相组成)、盐浴组成、盐浴温度以及化学强化处理时间均密切相关。只有当特定组成的微晶玻璃,在适宜的盐浴中(适宜的组成以及适宜的温度),化学强化处理适宜的时间,才能够使制备的化学强化微晶玻璃,获得特定应力分布结构,进而达到本申请期望达到的优异效果。
本申请所提供的具有优异性能的化学强化微晶玻璃,可以用于电子设备,包括但不限于手机、平板电脑、掌上游戏机、便携式数码装置(例如数码相机)、车载中控、电子白板玻璃、智能家居、智能穿戴(如,智能手环、智能手表、智能眼镜),还可以用于车辆、飞行器或航行器,还可以用于任意所需化学强化微晶玻璃的玻璃器件。例如可以用于电子设备的显示屏、盖板玻璃、触摸屏、玻璃内屏或者内框等;例如可以用于车辆、飞行器或航行器的挡风玻璃,如前挡风玻璃或者侧挡风玻璃。例如可以用于工作台面、其它表面、电器门、地砖、壁板或储存容器等。其它表面可以包括但不限于外墙表面、楼梯踏板表面、立柱贴面或柜台表面等,储存容器可以包括但不限于杯子、盘子、药瓶或饮料瓶等。
示例性的,本申请所提供的具有优异性能的化学强化微晶玻璃,可以用于制造玻璃器件。这里所指的玻璃器件可以为规整的,也可以为非规整的,本领域技术人员可以根据需求制造。
示例性的,本申请所提供的具有优异性能的化学强化微晶玻璃,可以用于制造盖板玻璃,盖板玻璃可以是电子设备的显示屏盖板、后盖或摄像头保护盖板。示例性的,本申请所提供的具有优异性能的化学强化微晶玻璃,可以用于电子设备中。参考图12、图13、图14和图15,本申请实施方式中,提供了一种电子设备,该电子设备可以是手机、平板电脑、智能穿戴设备等电子产品,电子设备包括组装在电子设备外侧的外壳1,以及位于外壳1内部的电路板、电池等元器件,外壳1包括组装在前侧的显示屏盖板11和组装在后侧的后盖12,显示屏盖板11盖设于显示模组4上,其中,显示屏盖板11和/或后盖12采用前述的化学强化微晶玻璃制成。本申请实施方式中,显示屏盖板11和后盖12可以是全部采用前述的化学强化微晶玻璃,也可以只是局部采用前述的化学强化微晶玻璃。本申请实施方式中,显示屏可以是触摸显示屏,显示屏盖板11可以是设置于触摸显示屏上的保护盖板。本申请实施方式中,后盖12可以是仅覆盖电子设备的后侧(及背离显示屏的一侧),也可以是同时覆盖电子设备的后侧和侧边框,可选地,后盖12可以是覆盖电子设备四周的所有侧边框,也可以是覆盖部分侧边框。
本申请一些实施方式中,如图13所示,电子设备还包括位于外壳1内部的摄像头组件2,外壳1可以包括摄像头保护盖板13,摄像头保护盖板13盖设在摄像头组件2上用于保护摄像头组件2,摄像头保护盖板13采用前述的化学强化微晶玻璃。本申请实施方式中,摄像头保护盖板13可以是部分采用前述的化学强化微晶玻璃,也可以是全部采用前述的化学强化微晶玻璃。本申请实施方式中,摄像头保护盖板13的设置位置根据摄像头组件2的设置位置而定,可以是位于电子设备前侧,也可以是位于电子设备的后侧。本申请一些实施方式中,摄像头保护盖板13可以是与显示屏盖板11或后盖12为分体结构。本申请另一些实施方式中,摄像头保护盖板13也可以是与显示屏盖板11或后盖12为一体结构。
本申请的一些实施方式中,如图14所示,电子设备还包括位于显示模组4和外壳1之间的中框3,中框3可包括前述的化学强化微晶玻璃。
本申请实施方式中,电子设备中的显示屏盖板、后盖、摄像头保护盖板、中框,可以是四者中任意一者采用前述的化学强化微晶玻璃,也可以是其中任意两者采用前述的化学强化微晶玻璃,还可以是三者都采用前述的化学强化微晶玻璃,还可以是四者都采用前述的化学强化微晶玻璃。
在本申请的一些实施方式中,电子设备中的显示屏盖板、后盖、摄像头保护盖板或中框,可以为2D、2.5D、3D或异型的。在本申请的一些实施方式中,电子设备中的显示屏盖板、后盖、摄像头保护盖板或中框,可以为等厚的或不等厚的。
以下结合实施例对本申请的技术方案作进一步的详细描述。下面所详细描述的本申请的实施例,是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
实施例1
一、基材玻璃的制备
按照表1各氧化物的比例配置各原料,配置的原料总质量为1000g,并向配置好的原料中加入5g的澄清剂氯化钠(NaCl),然后用V型混合机以25r/min的转速混合30分钟以上,得到混料均匀的原料混合物。
将混匀的原料混合物转移至铂金坩埚中,后在1600℃铂铑坩埚中熔化5小时以上,之后倒在成型模具中成型冷却,冷却至900℃左右,后放入460℃退火炉中退火12小时,之后随炉冷却至室温,即可得到尺寸规格约为180mm*65mm*24mm的基材玻璃砖。
二、微晶玻璃的制备
对基材玻璃砖依次进行核化处理和晶化处理,即可制备得到透明的微晶玻璃样砖。以氧化物的摩尔百分比计,制得的微晶玻璃的组成与基材玻璃的组成相同,详见表1。
为了获得本申请实施例1的微晶玻璃制品,进行核化处理时,以10℃/min的升温速率升温至核化温度,核化温度为520℃,核化保温时间为240min;进行晶化处理时,以10℃/min的升温速率从核化温度升温至晶化温度,晶化温度为710℃,晶化保温时间为60min,之后以1℃/min降温速率降温至室温,即可得到微晶玻璃样砖。这里的核化保温时间,即核化时间,指的是将晶化炉按设定的升温速率升温至设定的核化温度后,保温的时间。这里的晶化保温时间,即晶化时间,指的是将晶化炉按设定的升温速率升温至设定的晶化温度后,保温的时间。
对得到的微晶玻璃样砖依次进行切割、CNC加工(本申请采用的CNC仪器设备型号为:RCG500S)、抛光的冷加工处理后,可制得满足所需规格和所需要求的微晶玻璃样品。
在本申请的具体实施例和对比例中,将微晶玻璃样砖进行前述冷加工处理,制成长宽规格为50mm×50mm,厚度分别为0.47mm~0.54mm的微晶玻璃抛光片样品。实施例1中制得的微晶玻璃抛光片样品的厚度为0.50mm。
对实施例1所得微晶玻璃样品进行测试的情况:
分别测试微晶玻璃样品的晶相组成、结晶度、平均晶体尺寸(平均晶粒尺寸)、膨胀软化点、密度、折射率、杨氏模量以及光学b值、透过率(在550nm波长光下),结果如表2。
三、化学强化微晶玻璃的制备
将上述所得的微晶玻璃抛光片在470℃的混盐中进行一步化学强化处理,强化时间为450min,混盐的组成为:19.99wt%NaNO3+79.98wt%KNO3+0.03wt%LiNO3。
化学强化处理后,取出微晶玻璃样品并放在强化炉炉体上缓慢冷却至室温后,用清水洗掉包裹在微晶玻璃表面的盐分,对微晶玻璃样品干燥处理后,即可得到化学强化微晶玻璃。
对实施例1所得化学强化微晶玻璃进行测试的情况:
Ⅰ、应力测试:将化学强化微晶玻璃在SLP-2000应力仪(其采用的光源波长为518nm,SOC=25.5(nm/cm)/MPa,折射率根据待测样品的折射率值进行设置,曝光时间:300μsec)下,测定CS_50,DOL_0,|CT_CV|,|CT_AV|;再计算出张应力线密度CT_LD值以及关系式A(CT_LD值减去距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值)、关系式C(CS_50/|CT_CV|)的取值,结果如表3。
Ⅱ、测试化学强化微晶玻璃表面的Na2O和K2O的质量含量,结果如表4;同时,使用抛光机对制得的化学强化微晶玻璃的两主表面沿厚度方向进行抛光减薄处理,两主表面各减薄3μm后,得到减薄后的化学强化微晶玻璃,采用XRF测试减薄后的化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比和Na2O的质量百分比,结果见表4;再计算出关系式B的取值,结果见表4。
Ⅲ、测试化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度、单杆静压强度、维氏硬度及跌落测试破碎后80%的碎片颗粒在二维垂直投影下最长边的平均尺寸,结果如表4。
实施例2-实施例14
其分别参照实施例1进行,不同之处在于,各实施例的玻璃组成、玻璃厚度、不同工艺参数及其相应测试结果分别如表1-表4所示。
其中,实施例13的基材玻璃的DSC曲线如图1所示,由图1可以看出本实施例的基材玻璃的吸热峰和放热峰,由此可选择合适的核化温度和晶化温度。
实施例13的微晶玻璃的XRD图谱如图2所示,实施例13的微晶玻璃在化学强化前后的XRD图谱对比图如图3所示。由图2和图3可知,本申请中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃和化学强化微晶玻璃中,主要晶相均为二硅酸锂晶相,微晶玻璃的晶相结构在化学强化处理前后,未发生明显变化。
实施例13的微晶玻璃的透过率曲线如图4所示,实施例13的微晶玻璃在化学强化前后的的透过率曲线对比图如图5所示。由图4和图5可知,本申请中,用于制备化学强化微晶玻璃的微晶玻璃和化学强化微晶玻璃,在可见光范围内均是透明的,且均具有高透过率,且微晶玻璃的透过率在化学强化处理前后,未发生明显变化。
实施例13的化学强化微晶玻璃的应力随厚度的变化曲线如图6所示,由图6可得,该化学强化微晶玻璃具有较好的应力分布。
实施例2、实施例3、对比例4和对比例5的化学强化微晶玻璃的应力随厚度的变化曲线如图7所示,由图7可得,该化学强化微晶玻璃需要满足特定的应力分布,才能兼顾较好的跌落性能,以及化学强化微晶玻璃破碎后具有较好的碎片效果,从而才能确保较好的安全性能。
实施例13和实施例14的化学强化微晶玻璃,在跌落测试破碎后碎片颗粒在二维平面的垂直投影如图8和图9所示,由图可知,该化学强化微晶玻璃在跌落冲击破碎后,产生的碎片相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患。
对比例1-对比例12
其分别参照实施例1进行,不同之处在于,各对比例的玻璃组成、厚度、不同工艺参数及其相应测试结果分别如表1-表4所示。其中,对比例6和对比例12的化学强化微晶玻璃,在跌落测试破碎后碎片颗粒在二维平面的垂直投影如图10和图11所示,由图可得,该化学强化微晶玻璃在跌落冲击破碎后,产生的碎片相对较小。
膨胀软化点测试:为了分析本申请微晶玻璃的3D热弯效果,测试了部分实施例中微晶玻璃的热膨胀系数测试曲线,获得了膨胀软化点,详见表2,从测试结果可知,本申请微晶玻璃的膨胀软化点均在750℃-820℃之间,表明本申请微晶玻璃是利于进行3D热弯成型制备3D曲面微晶玻璃的。
由上表述1-表4的实施例和对比例可得,相较于对比例,采用本申请的实施例方案,通过使主要晶相为二硅酸锂晶相的化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系,在确保该化学强化微晶玻璃具有较高的整体应力水平的情况下,能够保证化学强化微晶玻璃的内部应力分布更安全,从而利于使该化学强化微晶玻璃保持一个安全的应力状态。该化学强化微晶玻璃在遭遇跌落冲击破碎时,产生的碎片也相对较大,不会形成大量容易四处飞溅的细小碎片,能够避免出现安全隐患。
而对比例1-对比例12的方案中,该化学强化微晶玻璃应力特征不满足本申请的特定要求,如,不满足本申请所要求的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值满足特定的差值关系。最终,在各对比例的方案中制得的化学强化微晶玻璃要么抗砂纸跌落高度不佳,无法实现优异的抗跌落损坏性能,要么能够承受的单杆静压强度较低,无法实现优异的抗挤压损坏性能,要么维氏硬度较小,或者要么跌落冲击破碎后产生的碎片较小,无法实现高安全性能。
就比如,上述对比例4~对比例6、对比例8~对比例9以及对比例12中,虽然在化学强化处理后获得了较高的压缩应力层深度,也获得了较高的张应力线密度,但由于张应力层的应力分布相对不合理,张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值无法达到特定的差值关系,最终,这些对比例制得的化学强化微晶玻璃的抗跌落损坏性能和碎片效果,均不如本申请实施例的化学强化微晶玻璃。而上述对比例1~对比例3、对比例10~对比例11以及对比例7中,也由于张应力层的应力分布相对不合理,张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值无法达到特定的差值关系,虽然最终破碎后碎片较大,但整体的抗跌落损坏性能却不如本申请实施例的化学强化微晶玻璃。再比如,对比例1~对比例3、对比例6、对比例8~对比例9以及对比例12中,由于制得的化学强化微晶玻璃的应力特征和表面组分含量之间不满足特定关系要求,最终,这些对比例制得的化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度要低于本申请实施例的化学强化微晶玻璃。
再比如,实施例3、实施例12~14、对比例4以及对比例10~对比例12中采用具有相同玻璃组成、晶相结构的微晶玻璃,制备化学强化微晶玻璃,但由于制得的化学强化微晶玻璃的张应力线密度值与靠近中间位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值不同,最终发现,满足本申请技术方案范围要求的实施例3和实施例12~14制得的化学强化微晶玻璃,不仅抗砂纸跌落高度均大于1.6m,抗跌落损坏性能优异,且跌落冲击破碎后产生的碎片均较大,碎片颗粒在二维垂直投影下最长边的平均尺寸均大于等于10mm,具有较高的安全性能,而不满足本申请技术方案范围要求的对比例4和对比例12制得的化学强化微晶玻璃,不仅抗砂纸跌落高度小于1.6m,且跌落冲击破碎后产生的碎片均较小,碎片颗粒在二维垂直投影下最长边的平均尺寸均不超过5mm,同时,不满足本申请技术方案范围要求的对比例10和对比例11制得的化学强化微晶玻璃,虽然跌落冲击破碎后产生的碎片均较大,碎片颗粒在二维垂直投影下最长边的平均尺寸均大于等于10mm,但其抗砂纸跌落高度不超过1.4m,抗跌落损坏性能明显不如本申请实施例。这表明,针对以二硅酸锂为主要晶相的微晶玻璃,通过使制得的化学强化微晶玻璃满足特定的应力特征,从而使化学强化微晶玻璃具有特定的应力分布结构,不仅能够提高化学强化微晶玻璃机械强度性能,改善其抗损坏性能,而且能够使化学强化微晶玻璃保持安全应力状态,具有较高安全性能。
以上仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃中包含二硅酸锂晶相,其中,二硅酸锂晶相具有比化学强化微晶玻璃中存在的其它晶相更高的质量百分比;
所述化学强化微晶玻璃的表面具有压缩应力层,并且在内部具有张应力层;
所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
优选为A≥50000,更优选为A≥51000,更优选为A的值为49500~65000;
其中,CT_LD为张应力线密度,单位为MPa/mm,CT_LD≥60000MPa/mm,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,单位为mm,
为沿化学强化微晶玻璃厚度方向,距离化学强化微晶玻璃主表面2倍DOL_0处到化学强化微晶玻璃厚度一半位置的张应力层的应力积分与厚度t的比值,单位为MPa/mm,其中x为距化学强化微晶玻璃主表面的深度,
关系式A中,是按上述单位要求将数据代入进行计算,并获得计算结果,单位不参与计算。
2.根据权利要求1所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:
B=[|CT_AV|×(t/2-DOL_0)]×[5×MK2O/(5×MK2O+0.5×MNa2O)],B≥9000
MPa·μm,优选为,B≥9100MPa·μm,更优选为,B≥9200MPa·μm,更优选为,B的值为9000MPa·μm~13000MPa·μm;
其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值,
t为化学强化微晶玻璃的厚度,
MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比,
MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
3.根据权利要求1或2所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃满足如下关系式:C=CS_50/|CT_CV|,C≥0.85,优选为0.85~1.5,更优选为0.9~1.3,更优选为0.9~1.2;其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值,单位为MPa,|CT_CV|为最大张应力的绝对值,单位为MPa。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃满足:
140.00MPa≤CS_50,优选为,180.00MPa≤CS_50,更优选为,180.00MPa≤CS_50≤240.00MPa,其中,CS_50指自化学强化微晶玻璃主表面起算的深度为50μm处的压应力值;和/或,
90.00μm≤DOL_0,优选为,100.00μm≤DOL_0,更优选为,100.00μm≤DOL_0≤160.00μm,其中,DOL_0为压缩应力层深度;和/或,
0.18≤DOL_0/t,优选为,0.20≤DOL_0/t≤0.25,更优选为,0.22≤DOL_0/t≤0.23,其中,DOL_0为压缩应力层深度,t为化学强化微晶玻璃的厚度;和/或,
150MPa≤|CT_CV|,优选为,150MPa≤|CT_CV|≤250MPa,更优选为,180MPa≤|CT_CV|≤250MPa,其中,|CT_CV|为最大张应力的绝对值;和/或,
100.00MPa≤|CT_AV|,优选为,100.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,更优选为,130.00MPa≤|CT_AV|≤160.00MPa,其中,|CT_AV|为平均张应力的绝对值;和/或,
65000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,更优选为,70000.00MPa/mm≤CT_LD≤90000.00MPa/mm,其中,CT_LD是指张应力线密度;和/或,
MK2O≤3.0%,优选为0.2%~2%,更优选为0.3%~1.6%,其中,MK2O为化学强化微晶玻璃表面的K2O的质量百分比;和/或,
MNa2O≥5.0%,优选为5.0%~20%,更优选为6%~17%,其中,MNa2O为化学强化微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,将所述化学强化微晶玻璃的两主表面各减薄3μm厚度后,得到的化学微晶玻璃满足:化学微晶玻璃表面的K2O的质量百分比M’K2O和化学微晶玻璃表面的Na2O的质量百分比M’Na2O为:
M’K2O<3.0%,优选为0.0%~1%,更优选为0.1%~0.5%,
M’Na2O<15.0%,优选为3.0%~14%,更优选为4%~12%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2:58%~66%、Al2O3:0%~3.5%、P2O5:1%~2.5%、ZrO2:3.5%~5.5%,Li2O:22%~32%、SrO:0%~2.5%、Na2O:0%~3%。
7.根据权利要求6所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:
K2O:0%~1%、CaO:0%~1.5%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~1%、BaO:0%~2.5%。
8.根据权利要求6或7所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2的摩尔百分比为60%~65%,优选为60.5%~64.5%;和/或,
Al2O3的摩尔百分比为1%~3.5%,优选为1%~2.5%,更优选为1%~1.5%;和/或,
P2O5的摩尔百分比为1%~2%,优选为1.2%~2%;和/或,
ZrO2的摩尔百分比为4%~5%,优选为4.2%~5%;和/或,
Li2O的摩尔百分比为23%~31%,优选为24%~30%,更优选为27%~30%;和/或,
SrO的摩尔百分比为0%~2%,优选为0%~1.9%;和/或,
Na2O的摩尔百分比为0%~2.6%,优选为0%~1%;和/或,
K2O的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
CaO的摩尔百分比为0%~1%,优选为0%~0.95%;和/或,
B2O3的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
Ta2O5的摩尔百分比为0%~0.7%,优选为0%~0.5%;和/或,
BaO的摩尔百分比为0%~2%,优选为0%~1.9%。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃满足:
2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.40,优选为,2.00≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.30,更优选为,2.02≤n(SiO2)/n(Li2O)≤2.20;和/或,
90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤95%,优选为,90%≤n(SiO2)+n(Li2O)≤92%;其中,n(SiO2)为所述化学强化微晶玻璃中心处SiO2的摩尔百分比含量,n(Li2O)为所述化学强化微晶玻璃中心处Li2O的摩尔百分比含量。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2:60%~70%、Al2O3:0%~6%、P2O5:2%~8%、ZrO2:8%~12%,Li2O:10%~20%、SrO:0%~6%、Na2O:0%~3%。
11.根据权利要求10所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,还包含:
K2O:0%~2%、CaO:0%~2%、B2O3:0%~1%、Ta2O5:0%~2%、BaO:0%~6%。
12.根据权利要求10或11所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,以氧化物的质量百分比计,所述化学强化微晶玻璃的中心处的组成,包含:
SiO2的质量百分比为62%~68%,优选为63%~67%;和/或,
Al2O3的质量百分比为1%~6%,优选为2%~6%,更优选为2%~3%;和/或,
P2O5的质量百分比为3%~6%,优选为3%~5%,更优选为4%~5%;和/或,
ZrO2的质量百分比为8%~11%,优选为9%~11%;和/或,
Li2O的质量百分比为11%~18%,优选为12%~16%,更优选为14%~16%;和/或,
SrO的质量百分比为0%~5%,优选为0%~4%;和/或,
Na2O的质量百分比为0%~2.8%,优选为0%~1%;和/或,
K2O的质量百分比为0%~1.5%,优选为0%~1.2%;和/或,
CaO的质量百分比为0%~1%,优选为0%~0.95%;和/或,
B2O3的质量百分比为0%~0.8%,优选为0%~0.6%;和/或,
Ta2O5的质量百分比为0%~1.8%,优选为0%~1.5%;和/或,
BaO的质量百分比为0%~5.5%,优选为0%~5%。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃的结晶度不低于60%,优选为,所述化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~90%,更优选为,所述化学强化微晶玻璃的结晶度为70%~80%;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中,平均晶粒尺寸不超过50nm,优选为,平均晶粒尺寸为10nm~40nm,更优选为,平均晶粒尺寸为15nm~30nm;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中,二硅酸锂晶相的质量占了所有晶相的80wt%~100wt%;和/或,
所述化学强化微晶玻璃中透锂长石晶相的质量百分比小于或等于10%,优选为小于或等于5%,更优选为,不含透锂长石晶相。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,在厚度不超过0.70mm的情况下,所述化学强化微晶玻璃的b值<1.0,优选为,b值<0.8,更优选为,b值≤0.6;和/或,
所述化学强化微晶玻璃在可见光波长范围内是透明的,优选地,对于550nm波长光而言,所述化学强化微晶玻璃的透过率≥85%,优选为,透过率≥90%,更优选为,透过率≥90.2%。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃的杨氏模量不低于100GPa,优选为,杨氏模量不低于110GPa,更优选为,杨氏模量为110GPa~130GPa;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的密度不低于2.54g/cm3,优选为,密度为2.54g/cm3~2.64g/cm3;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的折射率≤1.60,优选为,折射率为1.55~1.60;和/或,
所述化学强化微晶玻璃的维氏硬度≥700kgf/mm2,优选为,维氏硬度为700kgf/mm2~850kgf/mm2。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃的厚度t为0.35mm~1.0mm,优选为,厚度t为0.4mm~0.7mm,更优选为,厚度t为0.45mm~0.55mm;和/或,所述化学强化微晶玻璃为2D、2.5D、3D或异型的;和/或,所述化学强化微晶玻璃为等厚或不等厚的。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,对所述化学强化微晶玻璃进行抗砂纸跌落测试,采用的砂纸为80目砂纸,在厚度不超过0.70mm的情况下,优选厚度为0.4mm~0.7mm时,更优选厚度为0.45mm~0.55mm时,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度≥1.60m,优选为,所述化学强化微晶玻璃的平均抗砂纸跌落高度为1.65m~2.50m;和/或,
采用10mm直径圆头金属压杆挤压所述化学强化微晶玻璃,测试所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度,所述化学强化微晶玻璃能够承受的单杆静压强度的平均值大于200N,优选为大于230N。
18.根据权利要求3所述的化学强化微晶玻璃,其特征在于,所述化学强化微晶玻璃满足:
关系式A的值为:54802.89、51024.81、57170.35、52689.22、52272.54、58526.63、54807.04、56429.32、52815.28、53580.63、54032.42、54060.10、53361.40或54841.31;和/或,
关系式B的值为:10333.74MPa·μm、11642.77MPa·μm、11864.03MPa·μm、10818.69MPa·μm、10199.45MPa·μm、10638.55MPa·μm、10862.45MPa·μm、9442.20MPa·μm、9292.34MPa·μm、10157.90MPa·μm、10637.99MPa·μm、10907.18MPa·μm、10429.05MPa·μm或11586.62MPa·μm;和/或,
关系式C的值为:0.93、1.12、1.00、0.97、1.03、0.99、1.01、0.98、0.92、1.05或1.06。
19.一种盖板玻璃,其特征在于,所述盖板玻璃包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
20.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包含如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
21.根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括组装在所述电子设备外侧的外壳,所述外壳包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述外壳包括组装在所述电子设备前侧的显示屏盖板,所述显示屏盖板包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
23.根据权利要求21或22所述的电子设备,其特征在于,所述外壳包括组装在所述电子设备后侧的后盖,所述后盖包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括位于所述外壳内部的摄像头组件,所述外壳包括摄像头保护盖板,所述摄像头保护盖板盖设在所述摄像头组件上,所述摄像头保护盖板包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括中框,所述中框包括如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
26.一种玻璃器件,其特征在于,所述玻璃器件包含如权利要求1-18中任一项所述的化学强化微晶玻璃。
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|---|---|---|---|---|
| CN120736800A (zh) * | 2025-09-08 | 2025-10-03 | 常熟佳合显示科技有限公司 | 一种微晶玻璃及其制备方法和其制成的电子设备盖板及电子设备盖板组件 |
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2024
- 2024-09-30 CN CN202411386934.3A patent/CN119409417A/zh active Pending
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