CN108069596A - 低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板及其制备方法 - Google Patents

低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板及其制备方法 Download PDF

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CN108069596A CN201611013691.4A CN201611013691A CN108069596A CN 108069596 A CN108069596 A CN 108069596A CN 201611013691 A CN201611013691 A CN 201611013691A CN 108069596 A CN108069596 A CN 108069596A
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Abstract

本发明涉及一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,所述该化学强化用玻璃基板的软化点低于900℃,包括骨干组分和辅助组分,所述骨干组分包括SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,所述辅助组分包括碱金属氧化物,以各组分在所述化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,SiO2占50%~70%、Al2O3占5%~17%、Bi2O3占0.1%~15%,P2O5占0.1%~10%,所述Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~22%,所述碱金属氧化物占5%~25%,且所述化学强化用玻璃为非As材质。

Description

低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃材料,特别涉及一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板及其制备方法。
背景技术
当今世界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面,均向节能、环保、信息、生物等领域发展。随着世界高科技产业的不断发展,国际市场对超薄玻璃的需求正日益上升,尤其是平板显示器和手机用超薄玻璃基板。Display Search公司预测,未来市场对平板显示器用超薄玻璃基片的需求平均每年以20%的速度增长。平板显示器要求重量轻、体积小、便于携带,这使得超薄玻璃成为不可缺少的基片材料。所谓超薄玻璃是相对普通平板玻璃厚度而言的,一般厚度在3mm以下为薄玻璃,而厚度在1.5mm以下称之为超薄玻璃。另一方面,Display Search公司预测,柔性显示将成为新的主流和增长点,而与柔性显示相配套的异型强化玻璃盖板也将成为一个巨大的新增需求。
然而超薄化带来了显而易见的弊端,就是力学强度的降低。在降低重量、减小体积的同时,杂质、缺陷以及任何降低玻璃强度的负面因素都会被放大。比如:一个小小的裂纹或缺陷对于普通厚度玻璃来 说只是表面上一个微不足道的瑕疵,但相对于超薄玻璃来说,同样大小的裂纹却可能已经深入玻璃内部,对其强度造成无法忽视的破坏。这直接造成了超薄玻璃在抗折强度、表面硬度等力学性能指标上明显落后于普通的平板玻璃,这给超薄玻璃的实际应用带来了巨大的阻碍。另一方面,随着柔性显示的发展,市场对异型玻璃的需求量的增加,异型玻璃只能采用在后工序采用热成形工艺,而目前市面上常用的高铝硅强化玻璃基板的软化点通常在910摄氏度以上,其软化点过高不易进行热成形,成形模具极其容易在高温下损坏,成形设备中的金属零部件在900℃以上温度条件下极易产生相变而出现变形。
因此,低软化点、易于热成形的、超薄、高强度的化学强化用玻璃基板成为一个急需要解决的课题。
发明内容
因此,本发明旨在提供一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板及其制备方法。
一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,所述该化学强化用玻璃基板的软化点低于900℃,包括骨干组分和辅助组分,所述骨干组分包括SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,所述辅助组分包括碱金属氧化物,以各组分在所述化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,SiO2占50%~70%、Al2O3占5%~17%、Bi2O3占0.1%~15%,P2O5占0.1%~10%,所述Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~22%,所述碱金属氧化物占5%~25%,且所述化学强化用玻璃为非As材质。
可选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于880℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量为0.1%~3.5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~8.5%。。
可选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于860℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于3.5%而小于或等于5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为3.6%~10%。
可选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于840℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于5%而小于或等于10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为5.1%~15%。
可选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于800℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量大于7%而小于15%,P2O5的摩尔百分含量为0.1%~10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为7.1%~22%。
上述四种情形(即Bi2O3与P2O5取不同含量范围)组分及其含量的基础上,如果所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中再引入Li2O,且在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其他碱金属氧化物比例不动的前提下,当Li2O的摩尔百分含量超过7%之后每上升1%,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点在所述四种情形下的软化点温度基础上大约下降20摄氏度。Li2O的引入为玻璃在后加工化学强化离子交换提供了更小的离子,化学强化后可以产生更大的表面压应力和应力层深度,因此也可以提升化学强化后玻璃的抗冲击强度。
可选地,所述碱金属氧化物为K2O、Na2O、Li2O中的至少一种;其中K2O的摩尔百分含量不超过5%,Na2O或Li2O的摩尔百分含量不超过23.5%;当同时含有Na2O和Li2O时,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O和Li2O,以各组分在低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O、Li2O和K2O,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%、K2O占0.1%~5%。
可选地,所述辅助组分还包括碱土金属氧化物,所述碱土金属氧化物为CaO和MgO中的至少一种,以各组分在所述化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,CaO不超过5%,MgO不超过7%。
可选地,所述辅助组分中还包括摩尔百分含量为0%~5%的B2O3以及0%~5%的Sb2O3
一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的制备方法,包括以下步骤:
提供所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的组分对应的原材料,并按照最终获得的低软化点、易于热成形的化学强化 用玻璃基板中各组分的摩尔百分含量为准设置上述原材料配比混合,将所述混合物放入坩埚,搅拌均匀;
在1400-1630℃下加入使所述混合物熔化,澄清得到熔融的玻璃液;
将所述熔融的玻璃液进行成形处理,缓慢冷却后并进行退火,得到所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板。
所述熔融的玻璃液进行成形处理的方法包括以下几种:1)将熔融的玻璃液倒入到不锈钢金属模子中进行铸造;2)或者将熔融的玻璃液导入到锡槽上,通过对玻璃两个侧边拉制成平板玻璃;3)或者将熔融的玻璃液导入到侧面为上大下小的楔形成形块上,使得玻璃液在成形块的正面和背面进行自然溢流,同时垂直拉制成平板玻璃。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
首先,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板选用SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5这四种成份按照特定的配比组成稳定的网络结构较大的骨干结构,且不含As2O3材质;这一主要的骨干组成结构,使得该玻璃材料在化学强化过程中具有较强的离子交换通道,从而产生较大的压应力和更大的离子交换深度。即,通过离子交换实现的压应力层深度是在同样的离子交换盐浴中,是不含此骨干结构组成的普通铝硅酸盐玻璃的一倍以上,是不含此骨干结构组成的普通钠钙硅酸盐玻璃的两倍以上。
其次,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,由于其各成份以及组分含量的设置,使得其具有低软化点、易于热成 形的特性,其软化点根据Bi2O3、P2O5不同含量的搭配组成可以低到880℃、860℃、840℃、800℃,这样的化学强化用玻璃基板,经过后续的化学强化过程可以制得超高强度的超薄玻璃基板,该超薄玻璃基板由于具有低软化点、易于热成形的特性,非常适用于非平面玻璃(即,异型玻璃)热成形,用于曲面电子设备的制备,例如移动通讯或者信息设备的壳体或屏幕的曲面结构等。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,在化学强化(离子交换)之后可以制得超高强度的超薄玻璃基板,该超薄玻璃基板由于具有低软化点、易于热成形的特性,非常适用于非平面玻璃(异型玻璃)的热成形,适用于曲面电子设备的制备,例如移动通讯或者信息设备的壳体或屏幕的曲面结构等。
本说明书中所述的“化学强化用玻璃基板”是指化学强化处理前的玻璃;“化学强化玻璃基板”是指通过化学强化处理过程能够在表面形成压缩应力层的玻璃。
本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板作为供于化学强化处理的玻璃基板材料,在做化学强化时需要进行快速且有效 的离子交换,因此玻璃的网络结构的优劣成为首要条件,具有较为稳定的、网络结构较大的骨干结构是必要的。
因此,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板具有较大网络结构的骨干结构,同时具有较高的可被交换的小离子,从而在后段离子交换强化时,可以产生较大的压应力和压应力深度,从而提高玻璃的强度。骨干结构组成含有SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,构成较大的骨干结构,从而利于后段离子交换。但是磷和铋的量需要合理的控制,首先,引入氧化磷可以降低玻璃的软化点,但引入太多氧化磷之后玻璃的化学稳定性不好,玻璃容易被腐蚀、风化,因此磷的量是一个关键点;其次,引入氧化铋的目的是为了维持较大的玻璃骨干结构,并进一步降低玻璃的软化点,但是氧化铋的重量较大,引入太多又不合适,因此铋的量也是一个关键点。经过大量工业上的实验验证,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板组成,总结如下。
一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,该化学强化用玻璃基板的软化点低于900℃,该化学强化用玻璃基板包括骨干组分和辅助组分,骨干组分包括SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,所述辅助组分包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物,以各组分在所述化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,SiO2占50%~70%、Al2O3占5%~17%、Bi2O3占0.1%~15%,P2O5占0.1%~10%,所述Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~22%,所述碱金属氧化物占5%~25%,且所述化学强化用玻璃为非As材质。
SiO2是构成玻璃骨架的成份,是必须成份。如果低于50%,玻璃的稳定性或奶后续会降低,如果高于80%玻璃的粘性增大、熔融性降低,本发明中,SiO2含量控制在50%~70%范围。
Al2O3的引入可以增加骨干网络结构,增强玻璃的可被离子交换性,而且具有提高热稳定性、耐候性、杨氏模量的效果,但引入过多会导致玻璃熔融时粘度变大,熔炼难度加大。
P2O5的引入可以增加骨干网络结构,增强玻璃的可被离子交换性,而且能有利地提高应变点,并对熔融温度产生良好的影响,但引入过多会降低化学耐久性和均匀性。
Bi2O3的引入可以增加骨干网络结构,增强玻璃的可被离子交换性,而且能较大幅度减低熔融温度,但引入过多会改变玻璃颜色,会降低化学稳定性。
作为供于化学强化处理的玻璃基板材料,除了网络结构的考虑之外,还需要引入容易被更大离子来交换以产生较大压应力的组份,例如碱金属氧化物。碱金属氧化物在所述化学强化用玻璃中占的摩尔百分含量为5%~25%,优选含量为5%~18.5%。
Na2O的引入是因为Na离子是一价离子交换处理中主要与钾离子进行置换的材料,而且也作为助熔剂存在,对于控制热膨胀系数,使玻璃的高温粘度下降从而提高熔融性、成形性有帮助,但引入过多后,会降低玻璃的耐化学侵蚀性。
Li2O的引入是因为Li离子比Na离子更小,是离子交换处理中主要与钠、钾离子进行置换的材料,通过在离子交换能够产生更大的 表面压应力,作为助熔剂能够控制热膨胀系数,使玻璃的高温粘度下降从而提高熔融性、成形性,能降低玻璃的软化温度,但引入过多后,会出现结晶倾向,在热处理中更容易产生表面缺陷。
K2O可降低玻璃的高温粘度,从而提高玻璃的可熔性和可成形性,并能降低裂缝发生率。此外,它也是改善析晶性的组份。
可选地,所述碱金属氧化物为K2O、Na2O、Li2O中的至少一种;其中K2O的摩尔百分含量不超过5%,Na2O或Li2O的摩尔百分含量不超过23.5%;当同时含有Na2O和Li2O时,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O和Li2O,以各组分在低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O、Li2O和K2O,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%、K2O占0.1%~5%。
考虑到补充手段的二价离子交换,以及对玻璃其他性能的帮助,还可以考虑引入碱土金属氧化物,但引入量不能太高,否则将影响一价离子交换效率。所述碱土金属氧化物在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中占的摩尔百分含量为0%~10%,碱土金属氧化物包括MgO、CaO。
MgO的引入可以提高表面硬度,不容易产生伤痕并且使玻璃的熔化性提高的成分。能降低玻璃的粘度,从而提高可熔性和可模锻性, 并因此能提高应变点和杨氏模量。
CaO也能降低玻璃的粘度,从而提高可熔性和可模锻性,并因此能提高应变点和杨氏模量。相应地,CaO能改善玻璃的抗析晶性。
所述碱土金属氧化物为MgO或CaO,该MgO或CaO在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中占的摩尔百分含量为0.1%~8.5%。
所述碱土金属氧化物为CaO和MgO,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,CaO占0%~5%,MgO占0.1%~7%。
除上述成分之外,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板还可以包括其他成分:例如B2O3、Sb2O3、ZrO2、TiO2、SnO2
ZrO2、TiO2,可以使离子交换速度提高并可改善玻璃的化学稳定性,提高粘性、硬度并能降低热膨胀系数,有时优选含有。
Sb2O3、SnO2,可以做为澄清剂单独使用或通过混合、组合使用。
优选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其它氧化物包括摩尔百分含量为0%~5%的B2O3
优选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其它氧化物包括摩尔百分含量为0%~5%的Sb2O3
为了得到不同软化点的化学强化用玻璃基板,可调整骨干组份中Bi2O3与P2O5的含量,例如固定Bi2O3的含量范围,通过调整P2O5的含量范围,以及调整Bi2O3与P2O5的总和的含量范围,使得化学强化用玻璃基板达到不同的软化点。下面给出三种情形:
(1)如果想要使得化学强化用玻璃基板的软化点低于880℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于0.1%而小于3.5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量大于2.5%而小于8.5%。
(2)如果想要使得化学强化用玻璃基板的软化点低于860℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于3.5%而小于5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量大于3.6%而小于10%。
(3)如果想要使得化学强化用玻璃基板的软化点低于840℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于5%而小于10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量大于5.1%而小于15%。
(3)如果想要使得化学强化用玻璃基板的软化点低于800℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量大于7%而小于15%,P2O5的摩尔百分含量为0.1%~10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为7.1%~22%。
上述四种情形(即Bi2O3与P2O5取不同含量范围)基础上,如果所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中再引入Li2O,且在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其他碱金属氧化物比例不动的前提下,当Li2O的摩尔百分含量超过7%之后每上升1%,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点在所述四种情形下的软化点温度基础上大约下降20摄氏度。Li2O 的引入为玻璃在后加工化学强化离子交换提供了更小的离子,化学强化后可以产生更大的表面压应力和应力层深度,因此也可以提升化学强化后玻璃的抗冲击强度。
另外,本发明还提供一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的制备方法,包括以下步骤:
提供所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的组分对应的原材料,并按照最终获得的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中各组分的摩尔百分含量为准设置上述原材料配比混合,将所述混合物放入坩埚,搅拌均匀;骨干组分包括SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,所述辅助组分包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物,以各组分在所述化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,SiO2占50%~70%、Al2O3占5%~17%、Bi2O3占0.1%~15%,P2O5占0.1%~10%,所述Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~22%,所述碱金属氧化物占5%~25%,且所述化学强化用玻璃为非As材质;
在1400℃~1630℃下加热,使所述混合物熔化得到熔融的玻璃液;
将所述熔融的玻璃液进行成形处理,缓慢冷却后并进行退火,得到所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板。
将所述熔融的玻璃液进行成形处理包括以下几种方式:1)将所述熔融的玻璃液倒入到不锈钢金属模子中进行铸造;2)或者将熔融的玻璃液导入到锡槽上,通过对玻璃两个侧边拉制成平板玻璃;3)或者将熔融的玻璃液导入到侧面为上大下小的楔形成形块上,使得玻璃液在成形块的正面和背面进行自然溢流,同时垂直拉制成平板玻璃。
可选地,所述碱金属氧化物为K2O、Na2O、Li2O中的至少一种;其中K2O的摩尔百分含量不超过5%,Na2O或Li2O的摩尔百分含量不超过23.5%;当同时含有Na2O和Li2O时,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O和Li2O,以各组分在低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
可选地,所述碱金属氧化物包括Na2O、Li2O和K2O,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%、K2O占0.1%~5%。
所述碱土金属氧化物为MgO或CaO,该MgO或CaO在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中占的摩尔百分含量为0.1%~8.5%。
所述碱土金属氧化物为CaO和MgO,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,CaO占0%~5%,MgO占0.1%~7%。
除上述成分之外,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板还可以包括其他成分:例如B2O3、Sb2O3、ZrO2、TiO2、SnO2
ZrO2、TiO2,可以使离子交换速度提高并可改善玻璃的化学稳定性,提高粘性、硬度并能降低热膨胀系数,有时优选含有。
Sb2O3、SnO2,可以做为澄清剂单独使用或通过混合、组合使用。
优选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其 它氧化物包括摩尔百分含量为0%~5%的B2O3
优选地,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中其它氧化物包括摩尔百分含量为0%~5%的Sb2O3
以下给出五组不同配比的低软化点、易于热成形化学强化用玻璃基板的实施例:
实施例1和2:按照表中配比,实施例1和2的化学强化玻璃基板的软化点低于880℃,比较容易热成形,在离子交换之后可以制作超高强度的超薄玻璃材料或玻璃基板,可用于非平面玻璃(异型玻璃)热成形,适用于曲面电子设备的制备,例如移动通讯或者信息设备的壳体或屏幕的曲面结构等。
实施例3:按照表中配比,实施例3的化学强化玻璃基板的软化 点低于840℃,相对实施例1和2更容易热成形。
实施例4:按照表中配比,实施例4的化学强化玻璃基板的软化点低于860℃,相对实施例1和2更容易热成形。
实施例5:按照表中配比,实施例5的化学强化玻璃基板的软化点低于800℃,相对实施例1~4更容易热成形。
对于上述五个实施例所得到化学强化用玻璃基板,取1mm厚度的各玻璃基板进行测试,其在550nm波长下的透光率为89.8-92.2%。与现有技术相比,本发明具有以下优点:
首先,本发明的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板选用SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5这四种成份按照特定的配比组成稳定的网络结构较大的骨干结构,且不含As2O3材质;这一主要的骨干组成结构,使得该玻璃材料在化学强化过程中具有较强的离子交换性。即,离子交换速率在同样的离子交换盐浴中,同样的离子交换温度和时间水平下,是不含此骨干结构组成的普通铝硅酸盐玻璃的一倍以上,是不含此骨干结构组成的普通钠钙硅酸盐玻璃的两倍以上。
其次,由于其各成份以及组分含量的设置,使得其具有低软化点、易于热成形的特性,其软化点根据Bi2O3、P2O5不同含量的搭配组成可以低到880℃、860℃、840℃、800℃,这样的化学强化用玻璃基板,经过后续的化学强化过程可以制得超高强度的超薄玻璃基板,该超薄玻璃基板由于具有低软化点、易于热成形的特性,非常适用于非平面玻璃(即,异型玻璃)热成形,用于曲面电子设备的制备,例如移动通讯或者信息设备的壳体或屏幕的曲面结构等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于900℃,其特征在于,包括骨干组分和辅助组分,所述骨干组分包括SiO2、Al2O3、Bi2O3、P2O5,所述辅助组分包括碱金属氧化物,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,SiO2占50%~70%、Al2O3占5%~17%、Bi2O3占0.1%~15%,P2O5占0.1%~10%,所述Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~22%,所述碱金属氧化物占5%~25%,且所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃为非As材质。
2.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于880℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量为0.1%~3.5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为2.5%~8.5%。
3.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于860℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于3.5%而小于或等于5%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为3.6%~10%。
4.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于840℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量为0.1%~5%,P2O5的摩尔百分含量大于5%而小于或等于10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为5.1%~15%。
5.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的软化点低于800℃,所述骨干组份中的Bi2O3的摩尔百分含量大于7%而小于15%,P2O5的摩尔百分含量为0.1%~10%,Bi2O3与P2O5总和的摩尔百分含量为7.1%~22%。
6.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述碱金属氧化物为K2O、Na2O、Li2O中的至少一种;其中K2O的摩尔百分含量不超过5%,Na2O或Li2O的摩尔百分含量不超过23.5%;当同时含有Na2O和Li2O时,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
7.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述碱金属氧化物包括Na2O和Li2O,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%。
8.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述碱金属氧化物包括Na2O、Li2O和K2O,以各组分在所述低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中所占的摩尔百分含量计,Na2O占2.5%~21%、Li2O占5%~18%、K2O占0.1%~5%。
9.根据权利要求1所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板,其特征在于,所述辅助组分还包括碱土金属氧化物,所述碱土金属氧化物为CaO和MgO中的至少一种,以各组分在所述化学强化用玻璃中所占的摩尔百分含量计,CaO不超过5%,MgO不超过7%。
10.一种低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的制备方法,包括以下步骤:
提供权利要求1至9中任一项所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板的组分对应的原材料,并按照最终获得的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板中各组分的摩尔百分含量为准设置上述原材料配比混合,将所述混合物放入坩埚或熔炉,搅拌均匀;
在1400-1630℃下,加热使所述混合物熔化,澄清得到熔融的玻璃液;
将所述熔融的玻璃液进行成形处理,缓慢冷却后并进行退火,得到所述的低软化点、易于热成形的化学强化用玻璃基板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114051489A (zh) * 2019-06-03 2022-02-15 康宁公司 含碱金属显示玻璃

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004102210A (ja) * 2002-07-16 2004-04-02 Asahi Glass Co Ltd ガラス、光導波路製造方法および光導波路
CN101184700A (zh) * 2005-04-28 2008-05-21 株式会社小原 光学玻璃
CN102276147A (zh) * 2011-05-19 2011-12-14 昆明理工大学 一种掺铋的硅磷酸盐基光学玻璃及其制备方法
CN102730970A (zh) * 2012-06-27 2012-10-17 华南理工大学 一种红色硅酸盐玻璃及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004102210A (ja) * 2002-07-16 2004-04-02 Asahi Glass Co Ltd ガラス、光導波路製造方法および光導波路
CN101184700A (zh) * 2005-04-28 2008-05-21 株式会社小原 光学玻璃
CN102276147A (zh) * 2011-05-19 2011-12-14 昆明理工大学 一种掺铋的硅磷酸盐基光学玻璃及其制备方法
CN102730970A (zh) * 2012-06-27 2012-10-17 华南理工大学 一种红色硅酸盐玻璃及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114051489A (zh) * 2019-06-03 2022-02-15 康宁公司 含碱金属显示玻璃

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