CN110467354B - 蒙砂玻璃及其制备方法、玻璃后盖和电子设备 - Google Patents

蒙砂玻璃及其制备方法、玻璃后盖和电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了蒙砂玻璃及其制备方法、玻璃后盖和电子设备。蒙砂玻璃的蒙砂表面具有尖状凸起结构。由此，蒙砂表面的结构为尖状突起结构，不仅使得蒙砂玻璃具有蒙砂效果，实现防指纹、防眩光的效果，而且由于蒙砂表面尖状突起的结构，可以使光线在尖状突起结构的表面发生镜面反射，从而形成珠光效果，即本申请的蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，无需在玻璃上进行印刷珠光油墨，如此，可以节省蒙砂玻璃的制作流程和成本。

Description

蒙砂玻璃及其制备方法、玻璃后盖和电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，具体的，涉及蒙砂玻璃及其制备方法、玻璃后盖和电子设备。
背景技术
目前，蒙砂玻璃近年来，蒙砂玻璃作为朦胧的艺术玻璃，不仅可以为空间装饰增添了美感，而且应用于手机壳体，可以使得手机的壳体具有防眩光效果，但是仍无法满足用户对壳体外观效果丰富多样的追求。
因此，关于蒙砂玻璃的研究有待深入。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种具有珠光效果的蒙砂玻璃。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种蒙砂玻璃。根据本申请的实施例，所述蒙砂玻璃的蒙砂表面为尖状凸起结构。由此，蒙砂表面的结构为尖状突起结构，不仅使得蒙砂玻璃具有蒙砂效果，实现防指纹、防眩光的效果，而且由于蒙砂表面尖状突起的结构，可以使光线在尖状突起结构的表面产生镜面反射，从而形成珠光效果，即本申请的蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，无需在玻璃上进行印刷珠光油墨，如此，可以节省蒙砂玻璃的制作流程和成本。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种制备蒙砂玻璃的方法。根据本申请的实施例，制备蒙砂玻璃的方法包括：将玻璃本体的第一表面与含有钠离子的蒙砂液接触，进行蒙砂处理，同时在所述第一表面附着氟硅酸钠颗粒；去除所述氟硅酸钠，得到所述蒙砂玻璃，其中，在所述蒙砂液中，基于可与氟硅酸反应的阳离子的总摩尔数，钠离子的摩尔百分比大于80％。由此，上述制备方法制备的蒙砂表面为尖状突起结构，不仅使得蒙砂玻璃具有蒙砂效果，实现防指纹、防眩光的效果，而且由于蒙砂表面尖状突起的结构，可以使光线在尖状突起结构的表面发生镜面反射，从而形成珠光效果，即本申请的蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，无需在玻璃上进行印刷珠光油墨，从而可以节省蒙砂玻璃的制作流程和制作成本。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种蒙砂玻璃。根据本申请的实施例，所述蒙砂玻璃是由前面所述的方法制备得到的。由此，该蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果。本领域技术人员可以理解，该蒙砂玻璃具有前面所述制备蒙砂玻璃的方法的所有特征和优点，在此不再过多赘述。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种玻璃后盖，根据本申请的实施例，所述玻璃后盖的至少一部分是由前面所述的蒙砂玻璃构成。由此，该玻璃后盖同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，而且制备工艺流程简单，成本低。本领域技术人员可以理解，该玻璃后盖具有前面所述的蒙砂玻璃的所有特征和优点，在此不再过多赘述。
在本申请的又一方面，本申请提供了，一种电子设备。根据本申请的实施例，所述电子设备包括：前面所述的玻璃后盖；显示屏组件，所述显示屏组件与所述玻璃后盖相连，所述显示屏组件和所述玻璃后盖之间限定出安装空间；以及主板，所述主板设置在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。由此，该电子设备的壳体同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果。本领域技术人员可以理解，该电子设备具有前面所述玻璃后盖的所有特征和优点，在此不再一一赘述。
附图说明
图1是本申请一个实施例中蒙砂玻璃的蒙砂表面放大500倍的电子显微镜图。
图2是本申请一个实施例中蒙砂玻璃的蒙砂表面放大100倍的电子显微镜图。
图3是本申请另一个实施例中蒙砂玻璃的制备方法流程图。
图4是本申请又一个实施例中电子设备的结构示意图。
图5是对比例2中蒙砂玻璃的蒙砂表面放大100倍的电子显微镜图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例。下面描述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。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种蒙砂玻璃。根据本申请的实施例，参照图1(蒙砂表面放大500倍的电子显微镜图)和图2(蒙砂表面放大100倍的电子显微镜图)，蒙砂玻璃的蒙砂表面为尖状凸起结构。由此，蒙砂表面为尖状突起结构，不仅使得蒙砂玻璃具有蒙砂效果，实现防指纹、防眩光的效果，而且由于蒙砂表面尖状突起的结构，可以使光线在尖状突起结构的表面产生镜面反射，从而形成珠光效果，由图1和图2可见，本申请的蒙砂玻璃具有较佳的珠光效果，即本申请的蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，无需在玻璃上进行印刷珠光油墨，如此，可以节省蒙砂玻璃的制作流程和成本。
进一步的，参照图1和图2，尖状凸起结构为棱锥和类棱锥结构中的至少一种。由此，蒙砂表面的尖状突起结构是照射到蒙砂表面的光线产生有效的漫反射，形成珠光效果。其中，棱锥结构和类棱锥结构可以为三(类)棱锥、四(类)棱锥、五(类)棱锥等至少之一，这种多面体的尖状突起结构的每一面都存在镜面反射，形成闪光点，所以多种不同的棱锥结构可以使光线的面反射更加明显、强烈，进而使得蒙砂玻璃的珠光效果更佳明显。需要说明的是，“类棱锥结构”是指类似棱锥结构的结构，比如类棱锥结构的顶部非尖状，而是面状，或者类棱锥结构的一个或多个表面为曲面等等。
进一步的，蒙砂表面的表面粗糙度Ra为0.6～1.2微米，比如0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1.0微米、1.1微米或1.2微米。由此，较大的表面粗糙使光线在蒙砂表面的镜面反射更加显著，进而进一步提升蒙砂玻璃的珠光效果；若表明粗糙度小于0.6，则不仅会相对降低蒙砂效果，而且还会降低蒙砂玻璃的珠光效果；若表面粗糙度大于1.2，则相对会影响蒙砂玻璃触感。
进一步的，蒙砂表面的雾度为30％～50％，比如30％、35％、40％、45％、50％。由此，蒙砂玻璃具有较佳的蒙砂效果，即具有良好的防指纹和防眩光效果。
其中，蒙砂玻璃的外形结构可以为2D结构、2.5D结构或3D结构，由此，本领域技术人员可以根据需要制作多种不同外形结构的蒙砂玻璃，以满足蒙砂玻璃的不同使用要求。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种制备蒙砂玻璃的方法。根据本申请的实施例，参照图3，制备蒙砂玻璃的方法包括：
S100：将玻璃本体的第一表面与含有钠离子的蒙砂液接触，进行蒙砂处理，同时在第一表面附着氟硅酸钠颗粒。
蒙砂处理的原理为：玻璃与蒙砂液接触中，玻璃与蒙砂液中的氢氟酸反应生成四氟化硅，四氟化硅与氢氟酸反应生成氟硅酸，而氟硅酸进一步与蒙砂液中的阳离子反应生成氟硅酸盐，之后氟硅酸盐附着在玻璃表面，且阻止玻璃与蒙砂液的进一步反应，但是未被氟硅酸盐覆盖的玻璃表面继续与氢氟酸反应，从而在玻璃表面形成凹凸结构，在去除氟硅酸盐之后即得到蒙砂玻璃，具体的(在下面的化学式中，以氟硅酸钠为例)：
4HF+SiO2→SiF4+2H2O
SiF4+2HF→H2SiF6
H2SiF6+2Na+→Na2SiF6+2H+
在本申请的蒙砂液中，基于可与氟硅酸反应的阳离子的总摩尔数，钠离子的摩尔百分比大于或等于80％，比如80％、82％、84％、86％、88％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％，即反应得到的氟硅酸盐大部分为多棱角形的氟硅酸钠，从而有效形成表面具有尖状凸起结构的蒙砂玻璃；若钠离子的摩尔百分比小于80％，则蒙砂表面的具有较多的由氟硅酸铵和氟硅酸钾形成球形突起，而球形突起结构主要使光线发生漫反射，并非是镜面反射，从而也就无法产生珠光效果。其中，需要说明的是，氟硅酸铵和氟硅酸钾的外观为球状颗粒，由其制备的蒙砂表面不具有尖状突起结构，而是球形结构，光线照射在球形结构的蒙砂表面主要发生漫反射，无法实现珠光效果。
进一步的，蒙砂液包括：10～30重量份(比如10重量份、14重量份、18重量份、22重量份、26重量份、30重量份)的NaF、30～50重量份(比如30重量份、34重量份、38重量份、42重量份、46重量份、50重量份)的NaHF2、5～10重量份(比如5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份)的NH4F、2.5～10重量份(比如2.5重量份、5重量份、5.5重量份、7.5重量份、10重量份)的氟硅酸、35～50重量份(比如35重量份、38重量份、40重量份、43重量份、45重量份、50重量份)的无机酸，及30～50重量份(比如30重量份、34重量份、38重量份、42重量份、46重量份、50重量份)的水。由此，蒙砂液中含有大量的钠离子，进而反应得到大量的氟硅酸盐，并附着在玻璃本体的第一表面，从而有利于形成表面具有尖状凸起结构的蒙砂玻璃；氟化铵作为缓冲剂，保持蒙砂液中pH值的稳定；无机酸提供氢离子，且与氟离子反应生成氢氟酸。
本领域技术人员可以理解，当蒙砂液是上述配方时，蒙砂液中基于钠离子和铵离子的总摩尔数，钠离子的摩尔百分比大于或等于80％。
进一步，蒙砂液还包括：5～10重量份(比如5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份)的硫酸钡。由此，可以使蒙砂液处于悬浊液的状态，进而可以提高蒙砂液黏度，使蒙砂液在玻璃表面反应更加充分。
其中，在蒙砂处理之前，还包括：在除第一表面之外的玻璃本体的表面上形成保护层；对第一表面进行预清洁处理。由此，通过设置保护层，可以防止除了第一表面之外的玻璃本体的表面与蒙砂液接触；预清洁处理可以预先将第一表面的油渍等杂质去除，保证蒙砂处理的顺利进行以及蒙砂表面的均匀性。
进一步的，保护层的材料可以为油墨，即在除了第一表面的其他表面涂覆一层油墨层，如此，不仅可以有效防止玻璃本体的其它部位被蒙砂液腐蚀，而且油墨在蒙砂液中具有较佳的稳定性，不会参与反应，产生副作用；预清洁处理的方法没有特殊要求，只要可以清洁污渍，不损坏玻璃即可，比如可以采用不含氢氟酸的酸液或液氨进行清洗。
进一步的，在蒙砂处理之前，预先将蒙砂液进行熟化处理。由此，在熟化的过程中，蒙砂液中形成稳定的氢氟酸，以便于蒙砂处理的顺利进行。其中，熟化处理的具体方法没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，在一些实施例中，熟化处理的方法为在60℃下放置一定时间(该时间即为熟化时间)。在一些实施例中，熟化处理的时间也没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，比如熟化时间为24～36小时，比如24小时、28小时、32小时或36小时。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
进一步的，蒙砂处理的时间为60～300秒，比如60秒、80秒、100秒、120秒、140秒、160秒、180秒、200秒、220秒、240秒、260秒、280秒、300秒。由此，可以根据蒙砂液与玻璃本体反应速率的快慢确定蒙砂处理时间，在上述时间范围内，玻璃本体的第一表面充分与蒙砂液反应，在第一表面均匀的附着一层氟硅酸钠，进而有利于得到尖状突起结构且尖状突起结构分布均匀的蒙砂表面。
S200：去除氟硅酸钠，得到蒙砂玻璃。在蒙砂处理之后将玻璃本体从蒙砂液中取出，之后清洗去除氟硅酸钠，即可得到蒙砂玻璃。
其中，去除氟硅酸钠的具体方法没有特殊要求，只要可以将氟硅酸钠完全除去，且不伤害玻璃即可，在一些实施例中，采用清水清洗即可，简单方便，无污染。
根据本申请的实施例，去除氟硅酸钠之后，进一步包括去除保护层的步骤，从而得到蒙砂玻璃，该蒙砂玻璃的蒙砂表面(第一表面经蒙砂处理的后面为蒙砂表面)的表面粗糙度为0.6～1.2，雾度为30％～50％。
根据本申请的实施例，上述制备方法制备的蒙砂表面具有尖状突起结构，不仅使得蒙砂玻璃为蒙砂效果，实现防指纹、防眩光的效果，而且由于蒙砂表面尖状突起的结构，光线在尖状突起结构的每一个表面发生镜面反射，形成闪光点，从而形成珠光效果，即本申请的蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，无需在玻璃上进行印刷珠光油墨，从而可以节省蒙砂玻璃的制作工艺流程和制作成本。
本领域技术技术人员可以理解，上述制备蒙砂玻璃的方法可以用于制备前面所述的蒙砂玻璃，所以此处对制备得到的蒙砂玻璃的要求与前面所述的一致，在此不再一一赘述。
根据本申请的实施例，可进一步包括对蒙砂玻璃进行化学强化，从而提升蒙砂玻璃的强度，其中，化学强化的具体方法没有特殊要求，本领域技术人员根据实际需求灵活选择即可，在此不作限制要求。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种蒙砂玻璃。根据本申请的实施例，所述蒙砂玻璃是由前面所述的方法制备得到的。由此，该蒙砂玻璃同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果。本领域技术人员可以理解，该蒙砂玻璃具有前面所述制备蒙砂玻璃的方法的所有特征和优点，在此不再过多赘述。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种玻璃后盖，根据本申请的实施例，所述玻璃后盖的至少一部分是由前面所述的蒙砂玻璃构成。由此，该玻璃后盖同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果，而且制备工艺流程简单，成本低。本领域技术人员可以理解，该玻璃后盖具有前面所述蒙砂玻璃的所有特征和优点，在此不再过多赘述。
其中，该玻璃后盖的外形结构没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，在一些实施例中，玻璃后盖可以为2D结构、2.5D结构或3D结构。本领域技术人员可以理解，玻璃后盖为2.5D或3D结构时，玻璃后盖包括中框，即后盖和中框一体成型。
进一步的，玻璃后盖除了前面所述的蒙砂玻璃，还包括光学镀膜层和盖底油墨层，其中，光学镀膜层设置在蒙砂玻璃的蒙砂表面的相对的第二表面(即第二表面与蒙砂表面是蒙砂玻璃两个设置相对的表面)上，盖底油墨层设置在光学镀膜层远离蒙砂表面的一侧。由此，光学镀膜层的设置可以有效提升玻璃后盖的外观光泽度和质感；盖底油墨层的设置可以有效保证玻璃后盖不透光，进而保证玻璃后盖的良好外观效果。
当然，本领域技术人员还可以根据对玻璃后盖的外观效果的设计需要，在第二表面远离蒙砂表面的一侧设置其他外观装饰层，比如UV转印图案、色彩渐变图案等图案。
文中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的又一方面，本申请提供了，一种电子设备。根据本申请的实施例，参照图4，电子设备包括：前面所述的玻璃后盖100；显示屏组件200，显示屏组件200与所述玻璃后盖100相连，显示屏组件200和玻璃后盖100之间限定出安装空间；以及主板(图4中未示出)，述主板设置在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。由此，该电子设备的壳体同时具有防指纹、防眩光以及珠光效果。本领域技术人员可以理解，该电子设备具有前面所述玻璃后盖的所有特征和优点，在此不再一一赘述。
其中，电子设备的具体种类没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，比如，电子设备可以为手机(如图4所示)、iPad、笔记本等电子设备。
实施例
实施例1
制备蒙砂玻璃的步骤包括：
1、制备蒙砂液：将20重量份的NaF、50重量份的NaHF2、5重量份的NH4F、5重量份的氟硅酸、50重量份的无机酸，10重量份的硫酸钡，及30重量份的水混合搅拌均匀，并熟化处理24小时；
2、在玻璃本体除了第一表面的其他表面设置保护层；
3、将步骤2中得到的玻璃本体浸入到蒙砂液中，蒙砂处理120秒；
4、取出步骤3中蒙砂处理后的玻璃，清洗去除附着在第一表面的氟硅酸钠，并去除保护层，得到蒙砂玻璃。
对比例1
制备蒙砂玻璃的步骤包括：
1、制备蒙砂液：将30重量份的NaF、30重量份的NH4HF2、10重量份的NH4F、10重量份的氟硅酸、50重量份的无机酸，10重量份的硫酸钡，及30重量份的水混合搅拌均匀，并熟化处理24小时；
2、在玻璃本体除了第一表面的其他表面设置保护层；
3、将步骤2中得到的玻璃本体浸入到蒙砂液中，蒙砂处理120秒；
4、取出步骤3中蒙砂处理后的玻璃，清洗去除附着在第一表面的氟硅酸钠，并去除保护层，得到蒙砂玻璃。
对比例2
制备蒙砂玻璃的步骤包括：
1、制备蒙砂液：将20重量份的KF、40重量份的KHF2、5重量份的NH4F、10重量份的氟硅酸、50重量份的无机酸，10重量份的硫酸钡，及30重量份的水混合搅拌均匀，并熟化处理24小时；
2、在玻璃本体除了第一表面的其他表面设置保护层；
3、将步骤2中得到的玻璃本体浸入到蒙砂液中，蒙砂处理120秒；
4、取出步骤3中蒙砂处理后的玻璃，清洗去除附着在第一表面的氟硅酸钠，并去除保护层，得到蒙砂玻璃。
测试实施例1和对比例1-2中获得的蒙砂玻璃，测试结果参见表1。
表1
表面粗糙度Ra 雾度 珠光效果
实施例3 0.6微米 60％ 一级
对比例1 0.4微米 60％ 二级
对比例2 0.6微米 60％ 三级
其中，实施例1和对比例1-2中的珠光效果的等级是指这三个例子中的得到的蒙砂玻璃的珠光效果优劣的排序，其中，是1和图2是实施例1的电子显微镜图，图5是对比例2的蒙砂玻璃在100倍下电子显微镜图。将实施例1和对比例1-2中获得蒙砂玻璃的珠光效果的优劣按照一级至三级的顺序排列，其中，一级最佳，珠光明显；二级珠光效果较差；三级最差，几乎没有珠光效果。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种蒙砂玻璃，其特征在于，所述蒙砂玻璃的蒙砂表面为尖状凸起结构，所述蒙砂表面的表面粗糙度Ra为0.6～1.2微米，其中，制备蒙砂玻璃的方法包括：
将玻璃本体的第一表面与含有钠离子的蒙砂液接触，进行蒙砂处理，同时在所述第一表面附着氟硅酸钠颗粒；
去除所述氟硅酸钠，得到所述蒙砂玻璃，
其中，所述蒙砂液包括：
10～30重量份的NaF；
30～50重量份的NaHF2；
5～10重量份的NH4F；
2.5～10重量份的氟硅酸；
35～50重量份的无机酸；及
30～50重量份的水，
在所述蒙砂液中，基于可与氟硅酸反应的阳离子的总摩尔数，钠离子的摩尔百分比大于或等于80％。
2.根据权利要求1所述的蒙砂玻璃，其特征在于，尖状凸起结构为棱锥和类棱锥结构中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的蒙砂玻璃，其特征在于，所述蒙砂表面的雾度为30％～50％。
4.一种制备蒙砂玻璃的方法，其特征在于，包括：
将玻璃本体的第一表面与含有钠离子的蒙砂液接触，进行蒙砂处理，同时在所述第一表面附着氟硅酸钠颗粒；
去除所述氟硅酸钠，得到所述蒙砂玻璃，
其中，所述蒙砂液包括：
10～30重量份的NaF；
30～50重量份的NaHF2；
5～10重量份的NH4F；
2.5～10重量份的氟硅酸；
35～50重量份的无机酸；及
30～50重量份的水，
其中，在所述蒙砂液中，基于可与氟硅酸反应的阳离子的总摩尔数，钠离子的摩尔百分比大于或等于80％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述蒙砂液还包括：
5～10重量份的硫酸钡。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述蒙砂处理之前，还包括：
在除所述第一表面之外的所述玻璃本体的表面上形成保护层；
对所述第一表面进行预清洁处理。
7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，在所述蒙砂处理之前，预先将所述蒙砂液进行熟化处理。
8.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述蒙砂处理的时间为60～300秒。
9.一种蒙砂玻璃，其特征在于，是由权利要求4～8中任一项所述的方法制备得到的。
10.一种玻璃后盖，其特征在于，所述玻璃后盖的至少一部分是由权利要求1～3或9中任一项所述的蒙砂玻璃构成。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求10所述的玻璃后盖；
显示屏组件，所述显示屏组件与所述玻璃后盖相连，所述显示屏组件和所述玻璃后盖之间限定出安装空间；以及
主板，所述主板设置在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。
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