CN108975693B - 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108975693B
CN108975693B CN201810710482.8A CN201810710482A CN108975693B CN 108975693 B CN108975693 B CN 108975693B CN 201810710482 A CN201810710482 A CN 201810710482A CN 108975693 B CN108975693 B CN 108975693B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
content
glass composition
scratch
zro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810710482.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108975693A (zh
Inventor
郭向阳
郭锋
刘文泰
李腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Dongxu Optoelectronic Equipment Technology Co ltd
Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd
Tunghsu Group Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Dongxu Optoelectronic Equipment Technology Co ltd
Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd
Tunghsu Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Dongxu Optoelectronic Equipment Technology Co ltd, Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd, Tunghsu Group Co Ltd filed Critical Wuhu Dongxu Optoelectronic Equipment Technology Co ltd
Priority to CN201810710482.8A priority Critical patent/CN108975693B/zh
Publication of CN108975693A publication Critical patent/CN108975693A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108975693B publication Critical patent/CN108975693B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本公开涉及玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量为10‑35％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为4‑13％，La2O3的含量为1‑3％，SiO2的含量为22‑45％，Al2O3的含量为10‑15％，B2O3的含量为2‑5％，MgO的含量为2‑4％，以及CaO的含量为1.5‑6％。本公开的制备耐刮擦玻璃的方法包括：将ZrO2、Na2O3Zr、F6Na2Zr、La2O3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO和CaO依次混合、熔融均化、成型和退火，得到耐刮擦玻璃。本公开的耐骨擦玻璃可以很好地应用于制备显示器件、照明器件和/或太阳能电池中。本公开的耐刮擦玻璃在重物刮擦以及运输过程中刮擦面积占比显著降低。

Description

玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用
技术领域
本公开涉及玻璃生产技术，具体地，涉及一种玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
随着手机、平板电脑、移动终端设备等带有触摸显示装置的电子设备的普及化，开启了人类的智能移动的时代。触摸显示器与人们零距离接触，人们凭借触屏显示器和无线通信的方便性无时无刻不在执行及享受较高层次的商务及娱乐活动。在这样的趋势下，对显示器性能要求也不断提高，尤其是对触摸显示器的耐磨损性能要求也日益提升。传统提升触摸显示屏的耐磨损性能通常是采用表面涂覆保护膜的方式，这种方式往往会增加生产工序和成本，而且涂覆的保护膜的使用寿命也存在一定缺陷。如何在不增加工序和成本的前提下，提高玻璃的耐刮擦性、耐磨损性能是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用，本公开的方法制备得到的玻璃有优良的耐刮擦性能。
第一方面，本公开提供一种玻璃组合物，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量为10-35％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为4-13％，La2O3的含量为1-3％，SiO2的含量为22-45％，Al2O3的含量为10-15％，B2O3的含量为2-5％，MgO的含量为2-4％，以及CaO的含量为1.5-6％。
可选地，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量为20-33％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为6-12％，La2O3的含量为1.5-2.5％，SiO2的含量为35-42％，Al2O3的含量为12-14％，B2O3的含量为3-4.5％，MgO的含量为2.5-3％，以及CaO的含量为2-5％。
可选地，所述玻璃组合物中，Na2O3Zr和F6Na2Zr的重量比为(3-6)：1。
可选地，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量与SiO2和Al2O3的总含量的比为(0.4-1)：1。
可选地，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量的比为(0.05-0.1)：1。
可选地，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与SiO2和Al2O3的总含量的比为(0.03-0.05)：1。
第二方面，本公开提供一种采用上述任意一项所述的玻璃组合物制备耐刮擦玻璃的方法，该方法包括：将ZrO2、Na2O3Zr、F6Na2Zr、La2O3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO和CaO依次混合、熔融均化、成型和退火，得到耐刮擦玻璃。
可选地，所述熔融均化的条件包括：温度1565-1635℃、时间7-11h。
第三方面，本公开提供根据上述的方法制备得到的耐刮擦玻璃。
第四方面，本公开提供所述的玻璃在制备显示器件、照明器件和/或太阳能电池中的应用。
本公开制备玻璃的方法得到的玻璃耐刮擦性能显著提高，本公开的玻璃在遭到重物刮擦或者在运输过程中的磨损情况显著好转，通过巧妙设置玻璃组合物配方，使玻璃的耐刮擦性进一步提高。
本公开的其他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
以下对本公开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公开，并不用于限制本公开。
第一方面，本公开提供一种玻璃组合物，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量可以为10-35％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量可以为4-13％，La2O3的含量可以为1-3％，SiO2的含量可以为22-45％，Al2O3的含量可以为10-15％，B2O3的含量可以为2-5％，MgO的含量可以为2-4％，以及CaO的含量可以为1.5-6％。
本公开的玻璃组合物中，通过添加ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr，并且同时控制玻璃组合物中各种组分的占比，能够使玻璃综合性能保持不降低的前提下提升玻璃的耐刮擦性能。
根据本公开的第一方面，以重量百分比计，该玻璃组合物中，为了进一步提升玻璃的耐刮擦性能，所述玻璃组合物的配方可以优选为如下所示：ZrO2的含量可以为20-33％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量可以为6-12％，La2O3的含量可以为1.5-2.5％，SiO2的含量可以为35-42％，Al2O3的含量可以为12-14％，B2O3的含量可以为3-4.5％，MgO的含量可以为2.5-3％，以及CaO的含量可以为2-5％。上述优选配方的玻璃组合物在制备玻璃时，不同的原料组分在制备玻璃的过程中，能够更好地互相协同构建出更加耐刮擦的玻璃。
根据本公开的第一方面，所述玻璃组合物中，Na2O3Zr和F6Na2Zr的重量比可以为(3-6)：1。为了提高玻璃的耐刮擦性，在玻璃组合物中添加Na2O3Zr和F6Na2Zr的同时，通过控制Na2O3Zr和F6Na2Zr两者之间的重量比能够进一步提高玻璃的耐刮擦性能。
根据本公开的第一方面，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量与SiO2和Al2O3的总含量的比可以进一步优选为(0.4-1)：1，ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量与SiO2和Al2O3的总含量的比满足上述数值范围时，玻璃组合物制备得到的玻璃的综合性能包括硬度和耐刮擦性能均可以进一步得到提升。
根据本公开的第一方面，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量的比可以优选为(0.05-0.1)：1，通过控制La2O3的含量与ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量的比可以提升玻璃的硬度、耐刮擦性能等。
根据本公开的第一方面，为了进一步提升玻璃的综合性能以及耐刮擦性，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与SiO2和Al2O3的总含量的比可以优选为(0.03-0.05)：1。
第二方面，本公开提供一种采用上述任意一项玻璃组合物制备耐刮擦玻璃的方法，该方法包括：可以将ZrO2、Na2O3Zr、F6Na2Zr、La2O3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO和CaO依次混合、熔融均化、成型和退火，得到耐刮擦玻璃。
根据本公开的第二方面，所述熔融均化的条件包括：温度可以为1565-1635℃、时间可以为7-11h。
第三方面，本公开提供根据所述的方法制备得到的耐刮擦玻璃。
第四方面，本公开提供所述的玻璃在制备显示器件、照明器件和/或太阳能电池中的应用。
以下通过实施例进一步详细说明本公开，以下实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。以下实施例、对比例和测试实施例中，如无特别说明，所用的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。
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 E-384使用维氏硬度计测定玻璃维氏硬度，单位为GPa。
在以下实施例和对比例中，按照表1中各种原料组分的重量份数称取ZrO2、Na2O3Zr、F6Na2Zr、La2O3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO和CaO并充分混合均匀，将混合后的物料倒入铂铑坩埚中，在1600℃下熔融均化9h，将熔制好的玻璃液降温至成型所需要的温度范围，在不锈钢板上成型，在630℃下保温0.5h退火处理，然后切割、研磨、抛光形成60mm×45mm×0.7mm的玻璃片。按照上述的测试方法测定玻璃的密度、热膨胀系数和维氏硬度。
表1
Figure BDA0001716426880000051
测试实施例1
将实施例1-6、对比例1、2的玻璃片水平放置，每个玻璃片表面上分别放置两个0.5Kg的砝码，第一名实验人员水平推动第一个砝码使砝码由玻璃片的一侧滑动至另一侧，第二名实验人员水平推动第二个砝码使砝码由玻璃片的一侧滑动至玻璃的另一侧，每块玻璃片上的两个砝码分别由第一名和第二名实验人员推动，两个砝码的移动路线不重叠，分别统计每个玻璃片表面被刮擦有划痕的区域占整个玻璃片表面的百分比，计算划痕的面积时以最小的能囊括所在区域划痕的方形面积为准，每个方形中划痕区域面积占比不小于50％，测试结果见表2。
表2
Figure BDA0001716426880000061
测试实施例2
分别将实施例1-6、对比例1、2的玻璃片水平放入纸箱中，每个玻璃片单独装入一个纸箱中，将纸箱封好随机地放入同一货辆车中，纸箱均水平放置，不同纸箱间不堆叠，货车以常规车速行驶1小时，取出纸箱中的玻璃片，统计玻璃片的上下表面划痕面积与两面玻璃片板面总面积的占比，统计数据见表3。
表3
Figure BDA0001716426880000062
通过上述表1中数据可以看出，符合本公开玻璃组合物配方的原材料加工而成的玻璃，相较于普通玻璃而言，玻璃密度和维氏硬度有一定提高。通过表2和表3中数据可以看出，重物(砝码)在玻璃表面发生划擦时，本公开的耐刮擦玻璃被刮擦区域面积占比显著降低；通过对比实施例1和实施例4或者对比实施例2、3和实施例5、6的测试数据可以看出，玻璃组合物符合优选配方：ZrO2的含量为20-33％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为6-12％，La2O3的含量为1.5-2.5％，SiO2的含量为35-42％，Al2O3的含量为12-14％，B2O3的含量为3-4.5％，MgO的含量为2.5-3％，以及CaO的含量为2-5％时，制备得到玻璃的耐刮擦性进一步提高，具体地，实施例4的玻璃被刮擦有划痕区域的面积占比低于实施例1，实施例5、6的玻璃被刮擦有划痕区域的面积占比低于实施例2、3。通过对比例实施例1和实施例2、3，或者对比例实施例4和实施例5、6可以看出，Na2O3Zr和F6Na2Zr的重量比满足(3-6)：1，ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量与SiO2和Al2O3的总含量的比满足为(0.4-1)：1，La2O3的含量与ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量的比满足(0.05-0.1)：1，且La2O3的含量与SiO2和Al2O3的总含量的比满足(0.03-0.05)：1时，玻璃的耐刮擦性能能够得到进一步显著提高，具体地，实施例2、3的玻璃刮擦面积占比显著低于实施例1，实施例5、6的玻璃刮擦面积占比显著低于实施例4。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种玻璃组合物，其特征在于，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量为10-35％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为4-13％，La2O3的含量为1-3％，SiO2的含量为22-45％，Al2O3的含量为10-15％，B2O3的含量为2-5％，MgO的含量为2-4％，以及CaO的含量为1.5-6％。
2.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，以重量百分比计，该玻璃组合物中，ZrO2的含量为20-33％，Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量为6-12％，La2O3的含量为1.5-2.5％，SiO2的含量为35-42％，Al2O3的含量为12-14％，B2O3的含量为3-4.5％，MgO的含量为2.5-3％，以及CaO的含量为2-5％。
3.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，所述玻璃组合物中，Na2O3Zr和F6Na2Zr的重量比为(3-6)：1。
4.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量与SiO2和Al2O3的总含量的比为(0.4-1)：1。
5.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与ZrO2、Na2O3Zr和F6Na2Zr的总含量的比为(0.05-0.1)：1。
6.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其中，以重量百分比计，所述玻璃组合物中，La2O3的含量与SiO2和Al2O3的总含量的比为(0.03-0.05)：1。
7.一种采用权利要求1-6中任意一项所述的玻璃组合物制备耐刮擦玻璃的方法，其特征在于，该方法包括：将ZrO2、Na2O3Zr、F6Na2Zr、La2O3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO和CaO依次混合、熔融均化、成型和退火，得到耐刮擦玻璃。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述熔融均化的条件包括：温度1565-1635℃、时间7-11h。
9.根据权利要求7或8所述的方法制备得到的耐刮擦玻璃。
10.权利要求9所述的玻璃在制备显示器件、照明器件和/或太阳能电池中的应用。
CN201810710482.8A 2018-07-02 2018-07-02 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用 Active CN108975693B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810710482.8A CN108975693B (zh) 2018-07-02 2018-07-02 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810710482.8A CN108975693B (zh) 2018-07-02 2018-07-02 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108975693A CN108975693A (zh) 2018-12-11
CN108975693B true CN108975693B (zh) 2021-04-16

Family

ID=64539767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810710482.8A Active CN108975693B (zh) 2018-07-02 2018-07-02 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108975693B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101337770A (zh) * 2008-08-18 2009-01-07 苏州新吴硝子科技有限公司 高强度铝硅酸盐玻璃及其化学钢化方法
CN103771708A (zh) * 2014-01-09 2014-05-07 秦皇岛星箭特种玻璃有限公司 一种高强度显示屏玻璃
CN106348588A (zh) * 2016-08-11 2017-01-25 东旭科技集团有限公司 一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1245413B (it) * 1991-02-25 1994-09-20 Sip Metodo per il recupero dei reagenti di base per la sintesi di vetri zblan da soluzioni purificate
CN101062834A (zh) * 2007-05-15 2007-10-31 中国建筑材料科学研究总院 液晶显示器基板玻璃
US8802581B2 (en) * 2009-08-21 2014-08-12 Corning Incorporated Zircon compatible glasses for down draw

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101337770A (zh) * 2008-08-18 2009-01-07 苏州新吴硝子科技有限公司 高强度铝硅酸盐玻璃及其化学钢化方法
CN103771708A (zh) * 2014-01-09 2014-05-07 秦皇岛星箭特种玻璃有限公司 一种高强度显示屏玻璃
CN106348588A (zh) * 2016-08-11 2017-01-25 东旭科技集团有限公司 一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108975693A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI491571B (zh) 用於顯示器裝置的玻璃板，用於顯示器裝置的平板玻璃及其製造方法
JP5427278B2 (ja) ガラス組成物、それから得られたガラス、並びに、ガラスの製造方法及び使用。
TWI439435B (zh) 用於顯示裝置之玻璃板
TWI651287B (zh) 鋁硼矽酸鹽玻璃及其製備方法和應用
KR20220065854A (ko) 리튬-지르코늄계 알루미노실리케이트 유리, 강화유리, 이의 제조방법 및 표시장치
KR102282396B1 (ko) 유리용 조성물, 알칼리 토류 알루미늄 규산염 유리 및 그 제조 방법과 적용
JP2016528152A (ja) アルカリドープおよび無アルカリホウアルミノケイ酸ガラス
CN106348588B (zh) 一种玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
US10196304B2 (en) Glass and chemically toughened glass using same
JP2016517841A (ja) 無アルカリホスホホウケイ酸ガラス
WO2016002888A1 (ja) 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス
WO2019080190A1 (zh) 铝硅酸盐玻璃及其制备方法、电子设备
TWI658025B (zh) 一種玻璃用組合物和玻璃及其製備方法和應用
CN108975688B (zh) 一种玻璃及制备方法
KR20170009936A (ko) 알칼리-도핑된 및 알칼리가-없는 보로알루미노실리케이트 유리
WO2019021930A1 (ja) 化学強化ガラスおよび化学強化ガラスの製造方法
WO2014048362A1 (zh) 环保重镧火石光学玻璃
CN104326664B (zh) 一种含有氧化锗和氧化镓的铝硅酸盐玻璃
CN109020196B (zh) 一种易于离子交换的化学强化玻璃
JP5796905B2 (ja) 強化ガラス基板及びガラス並びに強化ガラス基板の製造方法
CN107337346B (zh) 一种低脆性、高折射率的玻璃、组合物及其制备方法及其应用
JP2021508666A (ja) ガラス用組成物、アルミノ珪酸塩ガラス、及びその調製方法と応用
CN108975693B (zh) 玻璃组合物以及耐刮擦玻璃及其制备方法和应用
CN105884189B (zh) 一种盖板用玻璃组合物和盖板玻璃及其制备方法和应用
CN107827352B (zh) 玻璃用组合物和玻璃及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20181211

Assignee: Zhejiang Lihui Intelligent Equipment Co.,Ltd.

Assignor: WUHU DONGXU OPTOELECTRONIC EQUIPMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Contract record no.: X2022980008187

Denomination of invention: Glass composition, scratch resistant glass and its preparation method and Application

Granted publication date: 20210416

License type: Common License

Record date: 20220627

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract