CN106746603A - 一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN106746603A CN201710059876.7A CN201710059876A CN106746603A CN 106746603 A CN106746603 A CN 106746603A CN 201710059876 A CN201710059876 A CN 201710059876A CN 106746603 A CN106746603 A CN 106746603A
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Abstract

本发明涉及玻璃领域，公开了一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有55‑68wt％的SiO2、10‑25wt％的Al2O3、1‑8wt％的B2O3、0.01‑5wt％的MgO、10‑19wt％的Na2O和0.12‑2wt％的TiO2。本发明的柔性铝硅酸盐玻璃具有较低的脆性、较大的断裂韧性和强度。

Description

一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及玻璃领域，具体地，涉及一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
曲面显示器所用OLED、LCD的基板(substrate)和保护盖板(cover)均需要非平面的，从而增加了制造上的难度。高分子材料具有较好的塑性，很容易制成曲面和柔性显示器，但其硬度、耐划伤、耐压、耐风化、透光、热稳定性、化学稳定性均不及玻璃，因此玻璃仍然是曲面和柔性显示器的重要选材；但是玻璃存在脆性过大、不易弯曲等缺点，不利于曲面和柔性显示装置的使用。
在平面显示领域，最近几年触摸屏产品市场发展迅速，目前的主流产品是电容式触摸屏，其主要部件是表面起保护作用的玻璃基板。随着显示技术及触控技术的发展，市场对于玻璃基板的要求日益提高。由于触摸屏应用越来越广泛，大中小尺寸的设备几乎都具有触摸屏，所以触摸屏的主要性能是要具备较低的脆性和较大的断裂韧性，而此性能是由玻璃的强度体现出来的，所以提高玻璃自身的强度是关键。玻璃强度除了受钢化影响之外，本身的料方组成起到关键的决定作用。市面上主流的保护盖板玻璃采用普通钠钙硅酸盐体系或高碱高铝硅酸盐体系进行化学钢化达到增强的目的，较新型的盖板玻璃采用无色蓝宝石切片作为保护盖板。然而上述体系均存在较大缺陷。因此，无论是曲面显示装置还是平面显示装置，在料方层面降低脆性、提高韧性和强度是重要课题之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种玻璃用组合物，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有55-68wt％的SiO2、10-25wt％的Al2O3、1-8wt％的B2O3、0.01-5wt％的MgO、10-19wt％的Na2O和0.12-2wt％的TiO2。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为2-6wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，TiO2的含量为0.5-1.5wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为60-65wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为12-23wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，MgO的含量为0.5-3wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Na2O的含量为12-18wt％。
优选地，以氧化物计，该组合物不含K2O。
第二方面，本发明提供了一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括将本发明所述的玻璃用组合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理和机械加工处理。
优选地，该方法还包括对机械加工处理得到的产物进行化学强化处理。
优选地，所述化学强化处理的方法包括：在410-450℃的熔融KNO3中处理3-6h。
优选地，该方法还包括：在化学强化处理之前，对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理。
优选地，控制所述机械加工处理或者二次熔融拉薄处理的条件以制备厚度小于0.1mm的玻璃。
第三方面，本发明提供了上述方法制备得到的铝硅酸盐玻璃。
优选地，所述铝硅酸盐玻璃的弹性模量高于80GPa，密度低于2.5g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于95×10-7/℃，应变点温度高于610℃。
优选地，所述化学强化处理后得到的玻璃的断裂韧性KIC大于650MPa·m1/2，进一步优选大于670MPa·m1/2。
优选地，所述化学强化处理后得到的玻璃表面形成的压缩应力为810-880MPa，进一步优选为810-850MPa，压缩应力层深度在40μm以上，进一步优选在45μm以上。
优选地，所述化学强化处理后得到的玻璃的0.65mm玻璃丝拉伸强度在2000MPa以上，进一步优选在2020MPa以上。
优选地，所述化学强化处理后得到的玻璃的维氏硬度在660kgf/mm2以上，进一步优选在700kgf/mm2以上。
优选地，所述化学强化处理后得到的玻璃的抗冲击强度在1500mm以上，进一步优选在1600mm以上。
第四方面，本发明提供了本发明所述的玻璃用组合物或铝硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池中的应用，优选为在制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、PDP基板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票中的应用。
本发明的玻璃用组合物，为一种具有良好化学强化效果的玻璃料方，属于铝硅酸盐玻璃体系，适用于浮法、溢流法、压延法、下拉法等各种常规玻璃制造方法用于生产厚度>0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃(即一次成型法得到厚度<0.1mm的柔性玻璃)，或者适用于二次熔融拉薄的方法用于生产厚度<0.1mm的柔性玻璃。本发明制备得到的玻璃，兼具良好的强度和韧性，适合进行大规模工业生产。
根据本发明的一种优选实施方式，玻璃用组合物中含有特定含量的SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、Na2O和TiO2，利用此玻璃用组合物制备得到的玻璃，具有高化学强化性能、高拉伸强度，且该玻璃具有较大的杨氏模量，从而可获得良好的可弯曲性，这对降低玻璃脆性、改善玻璃耐冲击性大有助益，另外，该盖板玻璃可以拉制成小于0.1mm的玻璃板，具有较好的耐热、耐冲击以及优良的抗刮性能和耐磨性能，可有效地防止显示产品玻璃表面的冲击和划伤损害，较适用于作为盖板玻璃。具体地，该玻璃的弹性模量高于80GPa，密度低于2.5g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于95×10-7/℃，应变点温度高于610℃；其中，对于化学强化处理后(对应于机械加工处理或二次熔融拉薄处理得到的玻璃)得到的玻璃，断裂韧性KIC大于650MPa·m1/2(优选大于670MPa·m1/2)，玻璃表面形成的压缩应力为810-880MPa(优选为810-850MPa)，压缩应力层深度在40μm以上(优选在45μm以上)，0.65mm玻璃丝拉伸强度在2000MPa以上(优选在2020MPa以上)，维氏硬度在660kgf/mm2以上(优选在700kgf/mm2以上)，抗冲击强度在1500mm以上(优选在1600mm以上)。优选地，机械加工处理或者二次熔融拉薄处理得到的玻璃的厚度小于0.1mm。
本发明的玻璃用组合物或铝硅酸盐玻璃可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、PDP基板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗、智能卡票以及用于其他需要低脆性高韧性玻璃材料的领域。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
第一方面，本发明提供了一种玻璃用组合物，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有55-68wt％的SiO2、10-25wt％的Al2O3、1-8wt％的B2O3、0.01-5wt％的MgO、10-19wt％的Na2O和0.12-2wt％的TiO2。
本发明的玻璃用组合物中，SiO2是构成玻璃骨架的成分，SiO2含量较高，耐化学性和机械强度会增加，玻璃的高温粘度也会增加，但是如果SiO2过多，就难以得到料性长的玻璃；SiO2含量较低则不易形成玻璃，应变点下降，膨胀系数增加，耐酸性和耐碱性均会下降。因此，考虑到熔化温度、析晶上限温度、玻璃膨胀系数、机械强度、玻璃料性等性能，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为55-68wt％，优选为60-65wt％。
本发明的玻璃用组合物中，Al2O3可以改善玻璃化学稳定性并降低玻璃的析晶倾向，同时还可以提高拉伸弹性模量，能够提高制得玻璃的应变点、强度和化学强化特性等。但是，Al2O3含量过多，玻璃难以熔制、料性短，相反地，Al2O3含量过低，玻璃容易析晶，机械强度较低不利于成型。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为10-25wt％，优选为12-23wt％。
本发明的玻璃用组合物中，B2O3是起熔剂作用改善玻璃熔融性的成分，使玻璃不易失透，减小膨胀系数，可提高产品的抗张强度。然而过多的B2O3会使得玻璃低温粘度降低。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为1-8wt％，优选为2-6wt％。
本发明的玻璃用组合物中，MgO有利于玻璃的熔制，提高玻璃的稳定性，抑制玻璃析晶倾向，提高弹性模量，但是超过一定量会使玻璃发生失透。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，MgO的含量为0.01-5wt％，优选为0.5-3wt％。
本发明的玻璃用组合物中，Na2O是离子交换的成分，适量的增加其含量可有效地降低玻璃的高温粘度从而提高熔融性与成形性，并可改善失透性。然而，其含量过高会增加玻璃的热膨胀系数并降低玻璃的化学耐久性。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Na2O的含量为10-19wt％，优选为12-18wt％。
本发明的玻璃用组合物中，TiO2是提高离子交换性能的成分，也可以使高温粘度降低，能够提高耐酸性，但是含量过多，会导致玻璃着色，或者易失透。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，TiO2的含量为0.12-2，优选为0.5-1.5wt％。
本发明的玻璃用组合物中，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有60-65wt％的SiO2、12-23wt％的Al2O3、2-6wt％的B2O3、0.5-3wt％的MgO、12-18wt％的Na2O和0.5-1.5wt％的TiO2。
本发明的玻璃用组合物中，优选情况下，以氧化物计，该组合物不含K2O。
本发明的玻璃用组合物中，优选情况下，以氧化物计，该组合物不含As2O3、Sb2O3和SO3中的至少一种，进一步优选地，该组合物不含F。
本领域技术人员应该理解的是，本发明的玻璃用组合物中，组合物含有SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、Na2O和TiO2是指该组合物含有含Si化合物、含Al化合物、含B化合物、含Mg化合物、含Na化合物和含Ti化合物，如含前述各元素的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碱式碳酸盐、氧化物等，且前述提及的各组分的含量均以各元素的氧化物计，具体的各元素的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碱式碳酸盐、氧化物的选择为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的玻璃用组合物中，利用其制备铝硅酸盐玻璃时，之所以能够使得玻璃具有优良的综合性能，主要归功于组合物中各组分之间的相互配合，尤其是SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、Na2O和TiO2之间的配合作用，更尤其是前述特定含量的各组分之间的相互配合，特别是限定含量及比例的B2O3和TiO2的引入，有效的提高玻璃的韧性和强度。
第二方面，本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃，以所述玻璃的重量为基准，该玻璃含有55-68wt％的SiO2、10-25wt％的Al2O3、1-8wt％的B2O3、0.01-5wt％的MgO、10-19wt％的Na2O和0.12-2wt％的TiO2。
优选地，铝硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，B2O3的含量为2-6wt％。
优选地，以玻璃的重量为基准，TiO2的含量为0.5-1.5wt％。
优选地，以玻璃的重量为基准，SiO2的含量为60-65wt％。
优选地，铝硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，Al2O3的含量为12-23wt％。
优选地，铝硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，MgO的含量为0.5-3wt％。
优选地，铝硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，Na2O的含量为12-18wt％。
优选地，铝硅酸盐玻璃中，以所述玻璃的重量为基准，该玻璃含有60-65wt％的SiO2、12-23wt％的Al2O3、2-6wt％的B2O3、0.5-3wt％的MgO、12-18wt％的Na2O和0.5-1.5wt％的TiO2。
优选地，铝硅酸盐玻璃中不含K2O。
优选地，铝硅酸盐玻璃中不含As2O3、Sb2O3和SO3中的至少一种，进一步优选地，铝硅酸盐玻璃中不含F。
第三方面，本发明提供了一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括将本发明所述的玻璃用组合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理和机械加工处理。
本发明的方法中，对于玻璃用组合物的具体限定请参见前述相应内容描述，在此不再赘述。
本发明的方法中，熔融处理可以在铂铑坩埚中进行，优选情况下，熔融处理的条件包括：温度为1550-1630℃，时间为4-10h。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的熔融温度和熔融时间，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，还包括：在熔融处理之后、成型处理之前，进行均化处理，对于均化处理没有特别的限定，可以为本领域常规的均化方式，例如可以为通过搅拌使得玻璃液中的气泡逸出且玻璃液中各组分均匀分布。
本发明的方法中，对于成型处理没有特别的限定，可以为本领域常规的各种浇注成型方式，例如其可以在不锈钢模具中进行，具体步骤和条件参数为本领域公知技术，在此不再赘述。
本发明的方法中，优选情况下，退火处理的条件包括：温度为600-700℃，时间为1-3h。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的退火温度和退火时间，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，对于机械加工处理没有特别的限定，可以为本领域常见的各种机械加工方式，例如可以为将退火处理得到的产物经冷却后进行切割、研磨、抛光等。
为了进一步提高玻璃的综合性能，优选情况下，该方法还包括对机械加工处理得到的产物进行化学强化处理。进一步优选地，化学强化处理的方法包括：在410-450℃的熔融KNO3中处理3-6h。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的化学强化处理的温度和时间，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，可以通过浮法、溢流法、下拉法等各种常规玻璃制造方法生产厚度大于0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃(对应于一次成型法)，也可以通过二次熔融拉薄的方法生产厚度小于0.1mm的柔性玻璃。其中，可以直接对厚度大于0.1mm的平板玻璃进行化学强化处理，也可以对厚度<0.1mm的柔性玻璃进行化学强化处理。具体地，对于厚度<0.1mm的柔性玻璃的化学强化处理，若通过一次成型即可得到厚度<0.1mm的柔性玻璃时，可直接进行化学强化处理。若通过一次成型得到的玻璃厚度不小于0.1mm，则该方法还可以包括在化学强化处理之前，对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理，将玻璃厚度拉薄至小于0.1mm，然后进行化学强化处理。优选情况下，控制所述机械加工处理或者二次熔融拉薄处理的条件以制备厚度小于0.1mm的玻璃，即，机械加工处理或者二次熔融拉薄处理(即化学强化处理前)得到的玻璃的厚度小于0.1mm。对于二次熔融拉薄处理的具体方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，例如，二次熔融拉薄处理的条件可以包括：通过浮法、溢流法、下拉法等玻璃制造方法生产厚度小于1mm的平板玻璃，将平板玻璃输送到二次拉伸成型装置供料口，以恰当的速率V0mm/min向内送入拉伸成型炉内，控制拉伸成型区域粘度约为105.5-107泊范围内、通过拉伸机及滚筒以恰当的速率V1mm/min进行卷对卷缠绕，从而得到厚度小于0.1mm的超薄柔性玻璃板材，所述拉引速率V1大于V0。
第四方面，本发明提供了上述方法制备得到的铝硅酸盐玻璃。前述玻璃可以应用于电子产品屏幕保护材料玻璃，例如可以作为溢流法工艺的触摸屏盖板。
优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，弹性模量高于80GPa，密度低于2.5g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于95×10-7/℃，应变点温度高于610℃。
其中，优选情况下，化学强化处理后(即机械加工处理或者二次熔融拉薄处理)得到的玻璃的断裂韧性KIC大于650MPa·m1/2，进一步优选大于670MPa·m1/2。
其中，优选情况下，化学强化处理后得到的玻璃表面形成的压缩应力为810-880MPa，进一步优选为810-850MPa，压缩应力层深度在40μm以上，进一步优选在45μm以上。
其中，优选情况下，化学强化处理后得到的玻璃的0.65mm玻璃丝拉伸强度在2000MPa以上，进一步优选在2020MPa以上。
其中，优选情况下，化学强化处理后得到的玻璃的维氏硬度在660kgf/mm2以上，进一步优选在700kgf/mm2以上。
其中，优选情况下，化学强化处理后得到的玻璃的抗冲击强度在1500mm以上，进一步优选在1600mm以上。
如前所述，不同的工艺可以制备不同厚度的玻璃，通过浮法、溢流法、下拉法等各种常规玻璃制造方法可以生产厚度大于0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃，通过二次熔融拉薄的方法也可以生产厚度小于0.1mm的柔性玻璃。优选地，机械加工处理或者二次熔融拉薄处理得到的玻璃的厚度小于0.1mm。
第五方面，本发明提供了本发明所述的玻璃用组合物或铝硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池以及在其他需要高强度低脆性高韧性玻璃材料的领域中的应用，优选为用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、PDP基板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票中的应用。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可通过商购获得，如无特别说明，所用的方法为本领域的常规方法。
以下实施例和对比例中，参照ASTM C-693测定玻璃密度，单位为g/cm3。
参照ASTM E-228使用卧式膨胀仪测定50-350℃的玻璃热膨胀系数，单位为10-7/℃。
参照ASTM C-623使用材料力学试验机测定玻璃杨氏模量，单位为GPa。
参照ASTM C-336使用三点测试仪测定玻璃的应变点，单位为℃。
使用FSM-6000LE表面应力计测定玻璃表面压缩应力(单位为MPa)和压缩应力层深度(单位为μm)。
参照GB/T 1447-2005玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法测定0.65mm玻璃丝拉伸强度。
参照ASTM E-1820使用万能实验机和维氏硬度计测定玻璃断裂韧性KIC，单位为MPa·m1/2。
参照ASTM E-384使用维氏硬度计测定玻璃维氏硬度(HV)，单位为kgf/mm2。
参照GB15763.2-2005使用落球冲击试验机测定玻璃的耐冲击性能。使用直径为23.8mm(质量为55.1g)、表面光滑的钢球从一定的高度自由落下，测试破碎时的最低高度，单位为mm。
实施例1-8
按照表1所示的玻璃组成称量各组分，混匀，将混合料倒入铂金坩埚中，然后在1550℃的电阻炉中加热7小时，并使用铂金棒搅拌以排出气泡。将熔制好的玻璃液浇注入不锈钢铸铁磨具内，成形为规定的块状玻璃制品，然后将玻璃制品在退火炉中，退火2小时，关闭电源随炉冷却到25℃。将玻璃制品进行切割、研磨、抛光，将抛光得到的80*80*0.08mm的玻璃制品的表面用去离子水清洗干净后放入430℃的熔融KNO3中处理3h，然后取出并冷却至25℃，用去离子水清洗干净并烘干，制得玻璃成品。分别对各玻璃成品的各种性能进行测定，结果见表1。
表1
实施例9-16
按照实施例1的方法，不同的是，混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表2。
表2
实施例17-22、对比例1-3
按照实施例1的方法，不同的是，混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表3。
表3
将表1-3中的数据比较可知，本发明的方法利用含有特定含量的SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、Na2O和TiO2的玻璃用组合物制备得到的柔性玻璃，弹性模量高于80GPa，密度低于2.5g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于95×10-7/℃，应变点温度高于610℃；其中，在化学强化处理后，玻璃的断裂韧性KIC大于650MPa·m1/2，玻璃表面形成的压缩应力为810-880MPa，压缩应力层深度在40μm以上，0.65mm玻璃丝拉伸强度在2000MPa以上，维氏硬度在660kgf/mm2以上，抗冲击强度1500mm以上，能够有效地降低显示产品玻璃的脆性，提高该显示产品玻璃的韧性和强度。本发明的玻璃用组合物或铝硅酸盐玻璃可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、PDP基板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗、智能卡票以及用于其他需要低脆性高韧性玻璃材料的领域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种玻璃用组合物，其特征在于，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有55-68wt％的SiO2、10-25wt％的Al2O3、1-8wt％的B2O3、0.01-5wt％的MgO、10-19wt％的Na2O和0.12-2wt％的TiO2。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为2-6wt％。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，TiO2的含量为0.5-1.5wt％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其特征在于，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为60-65wt％；
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为12-23wt％；
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，MgO的含量为0.5-3wt％；
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Na2O的含量为12-18wt％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其特征在于，以氧化物计，该组合物不含K2O。
6.一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，其特征在于，该方法包括将权利要求1-5中任意一项所述的玻璃用组合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理和机械加工处理，优选地，该方法还包括对机械加工处理得到的产物进行化学强化处理；
优选地，所述化学强化处理的方法包括：在410-450℃的熔融KNO3中处理3-6h。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在化学强化处理之前，对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理；
优选地，控制所述机械加工处理或者二次熔融拉薄处理的条件以制备厚度小于0.1mm的玻璃。
8.权利要求6或7所述的方法制备得到的铝硅酸盐玻璃。
9.根据权利要求8所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的弹性模量高于80GPa，密度低于2.5g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于95×10-7/℃，应变点温度高于610℃。
10.根据权利要求8或9所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述化学强化处理后得到的玻璃的断裂韧性KIC大于650MPa·m1/2，优选大于670MPa·m1/2；和/或
所述化学强化处理后得到的玻璃表面形成的压缩应力为810-880MPa，优选为810-850MPa，压缩应力层深度在40μm以上，优选在45μm以上；和/或
所述化学强化处理后得到的玻璃的0.65mm玻璃丝拉伸强度在2000MPa以上，优选在2020MPa以上；和/或
所述化学强化处理后得到的玻璃的维氏硬度在660kgf/mm2以上，优选在700kgf/mm2以上；和/或
所述化学强化处理后得到的玻璃的抗冲击强度在1500mm以上，优选在1600mm以上。
11.权利要求1-5中任意一项所述的玻璃用组合物或权利要求8-10中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池中的应用，优选为在制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、PDP基板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票中的应用。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107827352A (zh) * 2017-11-16 2018-03-23 东旭科技集团有限公司 玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用
WO2018218691A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Flexible ultrathin glass with high contact resistance
CN109437597A (zh) * 2018-10-30 2019-03-08 东莞市银泰丰光学科技有限公司 一种玻璃导光板的防划伤加工方法
WO2021115435A1 (zh) * 2019-12-11 2021-06-17 深圳市东丽华科技有限公司 具有高表面压应力的超薄柔性玻璃盖板及其制备方法、平板玻璃
CN113845302A (zh) * 2021-08-05 2021-12-28 河北光兴半导体技术有限公司 玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用、玻璃保护盖片及其应用
US11932570B2 (en) 2018-06-21 2024-03-19 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Chemically toughened glass article having no optical orange skin and method for producing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102336521A (zh) * 2011-06-14 2012-02-01 吴艺菲 铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN104039726A (zh) * 2012-02-20 2014-09-10 日本电气硝子株式会社 强化玻璃
CN104125935A (zh) * 2012-06-08 2014-10-29 日本电气硝子株式会社 强化玻璃、强化玻璃板以及强化用玻璃

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102336521A (zh) * 2011-06-14 2012-02-01 吴艺菲 铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN104039726A (zh) * 2012-02-20 2014-09-10 日本电气硝子株式会社 强化玻璃
CN104125935A (zh) * 2012-06-08 2014-10-29 日本电气硝子株式会社 强化玻璃、强化玻璃板以及强化用玻璃

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018218691A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Flexible ultrathin glass with high contact resistance
CN110770179A (zh) * 2017-06-02 2020-02-07 肖特玻璃科技(苏州)有限公司 具有高抗接触性的柔性超薄玻璃
JP2020521699A (ja) * 2017-06-02 2020-07-27 ショット グラス テクノロジーズ （スゾウ） カンパニー リミテッドＳｃｈｏｔｔ Ｇｌａｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ （Ｓｕｚｈｏｕ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 高い接触耐性を有するフレキシブル超薄ガラス
US11465930B2 (en) 2017-06-02 2022-10-11 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Flexible ultrathin glass with high contact resistance
JP7184791B2 (ja) 2017-06-02 2022-12-06 ショット グラス テクノロジーズ （スゾウ） カンパニー リミテッド 高い接触耐性を有するフレキシブル超薄ガラス
CN107827352A (zh) * 2017-11-16 2018-03-23 东旭科技集团有限公司 玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用
US11932570B2 (en) 2018-06-21 2024-03-19 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Chemically toughened glass article having no optical orange skin and method for producing same
CN109437597A (zh) * 2018-10-30 2019-03-08 东莞市银泰丰光学科技有限公司 一种玻璃导光板的防划伤加工方法
WO2021115435A1 (zh) * 2019-12-11 2021-06-17 深圳市东丽华科技有限公司 具有高表面压应力的超薄柔性玻璃盖板及其制备方法、平板玻璃
CN113845302A (zh) * 2021-08-05 2021-12-28 河北光兴半导体技术有限公司 玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用、玻璃保护盖片及其应用

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