CN111153603A - 玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备 - Google Patents

玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种玻璃材料、玻璃材料的制造方法以及电子设备。该玻璃材料含有晶体，该玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％，该厚度为该玻璃材料一侧的表面与该玻璃材料另一侧的表面之间的距离，该一侧与该另一侧相对。上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，并且玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。

Description

玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备
技术领域
本申请涉及材料领域，并且更具体地，涉及玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备。
背景技术
随着消费者对手机等电子设备的抗摔性要求不断提高，手机等电子产品所使用的盖板玻璃必须具备良好的抗摔性。过去五至十年内，手机等电子产品的盖板玻璃以采用化学强化玻璃为主流趋势，因为玻璃在通过化学强化之后，在玻璃表面形成一定深度的压应力层，从而提高玻璃的强度和抗摔性。
但是，依于玻璃盖板的超薄化趋势，目前成熟的化学强化和物理强化工艺方法所能得到的最大化学强化层深度仍不能满足超薄玻璃盖板的强度要求。
因此，如何增加玻璃材料的抗摔性成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供玻璃材料、玻璃材料的制造方法、电子设备，能够增加玻璃材料的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。
第一方面，本申请提供了玻璃材料，该玻璃材料含有晶体，该玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％，该厚度为该玻璃材料一侧的表面与该玻璃材料另一侧的表面之间的距离，该一侧与该另一侧相对。
上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，并且玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，沿起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域的方向，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减，该起始侧为所述一侧与该另一侧中晶体含量较高的一个，所述结束侧为所述一侧与所述另一侧中晶体含量较低的一个，所述起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域相对。
上述技术方案中，玻璃材料包含的晶体不均匀分布。由于在晶体含量不同，化学强化中离子交换的效果不同，这样对玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行对称或者不对称的化学强化处理，自然可以得到单侧具有超深的化学强化层深度的玻璃材料，从而提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减到该起始侧的至少部分区域的晶体含量的95％或95％以下。
上述技术方案中，玻璃材料两侧的晶体含量至少相差5％，易于实现。
在一种可能的实现方式中，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减到该起始侧的至少部分区域的晶体含量的80％或80％以下。
上述技术方案中，玻璃材料两侧的晶体含量至少相差20％，易于实现。
在一种可能的实现方式中，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减到该起始侧的至少部分区域的晶体含量的50％或50％以下。
上述技术方案中，玻璃材料两侧的晶体含量至少相差50％，可以使玻璃材料两侧的不对称化学强化的效果更为明显。
在一种可能的实现方式中，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减到0。
上述技术方案中，玻璃材料两侧的晶体含量至少相差50％，可以使玻璃材料两侧的不对称化学强化的效果更为明显。
在一种可能的实现方式中，该玻璃材料的晶体含量逐渐递减到0并保持晶体含量为0。
在一种可能的实现方式中，该一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于该厚度的25％。上述技术方案中，玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，能够提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，该一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于该厚度的21％且小于或等于所述厚度的50％。上述技术方案中，玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，能够提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，该一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于所述厚度的21％且小于或等于所述厚度的35％。上述技术方案中，玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，能够提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，该另一侧的至少部分区域的化学强化层深度小于该一侧的至少部分区域的化学强化层深度。
第二方面，本申请提供了一种玻璃材料的制造方法，该方法包括：对玻璃基板进行晶化处理，使所述玻璃基板含有晶体；进一步对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理，得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料，所述厚度为所述晶化后的玻璃基板一侧的表面与另一侧的表面之间的距离，所述一侧与所述另一侧相对。
上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，并且玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，所述对玻璃基板进行晶化处理，包括：对所述另一侧的至少部分区域进行基于第二温度的热处理，使所述另一侧的至少部分区域晶化。
上述技术方案中，另一侧的至少部分区域晶化，由于在玻璃相和晶相中，化学强化中离子交换的效果不同，这样可以对一侧的至少部分和另一侧的至少部分进行不对称化学强化，得到的微晶玻璃双面具有较大的表面压应力，单面具有超深的化学强化层深度，因而具有更好的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，所述对玻璃基板进行晶化处理，所述对玻璃基板进行晶化处理，还包括：对所述一侧的至少部分区域进行基于第二温度的热处理，使所述一侧的至少部分区域晶化，所述另一侧的至少部分区域与所述一侧的至少部分区域相对。
上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，从而提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，所述第一温度与所述第二温度不同。
上述技术方案中，玻璃材料一侧的至少部分和另一侧的至少部分经过不同温度的热处理。由于在不同温度下，玻璃材料的晶化速率不同，这样一侧的至少部分的晶体含量与另一侧的至少部分的晶体含量会不同，从而得到不均匀晶化的玻璃材料。进一步地，一侧的至少部分和另一侧的至少部分经过化学强化。由于在晶相含量不同的玻璃材料中，化学强化中离子交换的效果不同，这样可以对一侧的至少部分和另一侧的至少部分进行不对称化学强化。这样的微晶玻璃双面具有较大的表面压应力，单面具有超深的化学强化层深度，因而具有更好的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，所述单侧为所述一侧；在对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理之前，该方法还包括：为该另一侧的至少部分区域涂制化学强化抑制材料。
上述技术方案中，通过抑制化学强化的进行，来扩大玻璃材料一侧的至少部分和另一侧的至少部分化学强化程度的差值，进而扩大玻璃材料一侧的至少部分和另一侧的至少部分的化学强化层深度的差值，使得单面的化学强化层深度更大，进一步提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，该化学强化抑制材料为含有氧化硅颗粒的高温油墨。
在一种可能的实现方式中，该对该一侧的至少部分区域以及该另一侧的至少部分区域进行化学强化处理，包括：对对该一侧的至少部分区域进行基于第一浓度的熔盐的化学强化处理；对对该另一侧的至少部分区域进行基于第二浓度的熔盐的化学强化处理，该第二浓度与该第一浓度不同。
上述技术方案中，玻璃材料的两个表面接触不同浓度的熔盐。由于在浓度较大的熔盐中，化学强化更容易进行，这样可以进一步地扩大玻璃材料一侧的至少部分和另一侧的至少部分化学强化程度的差值，进而扩大玻璃材料一侧的至少部分和另一侧的至少部分的化学强化层深度的差值，使得单面的化学强化层深度更大，进一步提高玻璃材料的抗摔性。
在一种可能的实现方式中，当该第一温度低于该第二温度时，该第一温度为该玻璃材料另一侧的至少部分区域通过接触冷却板冷却之后的温度，或当该第一温度高于该第二温度时，该第二温度为该玻璃材料一侧的至少部分区域通过接触冷却板冷却之后的温度。
上述技术方案中，通过使玻璃材料的表面接触冷却板，来实现在控温炉中对玻璃材料两侧进行不同温度的热处理，易于实现。
在一种可能的实现方式中，在对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理之前，该方法还包括：对该玻璃材料进行热预弯处理。
上述技术方案中，对玻璃材料热预弯处理，可以对后续不对称化学强化使玻璃材料产生的形变进行与补偿处理，能够避免由于不对称化学强化产生的玻璃材料的弯折。
第三方面，本申请提供了一种玻璃制品，该玻璃制品由第一方面或者第一方面的任意一种可能的实现方式中的玻璃材料制成。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体，该壳体具有前表面、后表面和侧表面；至少部分位于该壳体内的电子部件，该电子部件至少包括控制器、存储器和显示器，该显示器位于该壳体的前表面处或者毗邻该壳体的前表面；以及设置在该显示器上方的如第一方面或者第一方面的任意一种可能的实现方式中的玻璃材料。
附图说明
图1是离子交换的示意图。
图2是表面压应力、化学强化层深度、压应力层深度、中心拉应力的关系的示意图。
图3是本申请实施例的玻璃材料的示意性结构图。
图4是本申请实施例的玻璃材料的制造方法的示意性流程图。
图5是本申请另一实施例的不对称强化的工艺的示意性流程图。
图6是本申请另一实施例的不对称强化的工艺的示意性流程图。
图7是本申请实施例的不对称化学强化的工艺的示意性流程图。
图8是对称的化学强化应力曲线和不对称的化学强化应力曲线。
图9是本申请实施例的电子设备的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请实施例的玻璃材料可以应用于电子设备，例如，电子设备的盖板玻璃(例如，手机屏幕前盖板、电池后盖等)、壳体等。
应理解，本申请实施例的玻璃材料还可以应用于其他场合，只要该场合中存在使用高抗摔性的玻璃材料的地方。例如，车用，进一步例如，车灯罩、挡风玻璃或者车内仪表盘玻璃等。
为了方便理解本申请实施例的方案，首先对本申请涉及到的概念及相关技术进行描述。
玻璃化学强化：一般是应用离子交换法进行强化。如图1所示，离子交换是将玻璃浸在充满较大离子半径的碱金属熔盐中，在玻璃的玻璃化温度Tg点下，熔盐中的大半径碱金属离子(例如，Na+或K+)通过离子交换与玻璃表面中的小半径碱金属Li+互换。经过离子交换后两者的体积差使得玻璃表面呈现压应力状态。一般而言，压应力层深度越大，对玻璃抗摔性能越有帮助。化学强化玻璃的种类主要包括钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃和锂铝硅玻璃(例如，2016年美国康宁公司推出的第五代大猩猩玻璃GG5为锂铝硅玻璃)。
表面压应力(compressive stress，CS)：一般指通过化学强化的玻璃在玻璃表面所形成的最大压应力，用于保护玻璃表面、抑制表面缺陷发展成为裂纹。
化学强化层深度(depth of layer，DOL)：一般是指化学强化的玻璃所用的增强离子(比如用于增强钠玻璃的钾离子)扩散至玻璃中的深度。
压应力层深度(depth of compression，DOC)：一般指化学强化玻璃压应力层的厚度，即从表面(压应力最大的位置)到压应力为零的位置的距离。在DOL比较浅的时候(例如，DOL<0.1t，t表示厚度)，DOC和DOL基本一样，但是随着DOL逐渐提高，DOC和DOL的区别越来越大，例如，一次化学强化得到DOL>0.5t的时候，DOC一般在0.21-0.25t左右。所以，在一般化学强化的情况下，0.21-0.25t是DOC的最大值。
中心拉应力(central tension，CT)：由于应力平衡要求，化学强化的表面压应力和中心拉应力一定是平衡状态。由于中心拉应力的存在，DOC一般情况下有一个最大值，因为要保证材料拉应力层的厚度。
表面压应力、化学强化层深度、压应力层深度、中心拉应力的关系可以如图2所示。
微晶玻璃(glass-ceramics)：又称玻璃陶瓷，是玻璃在制造过程中通过控制玻璃晶化得到的一种同时含有晶相和玻璃相的材料，通过扫瞄式电子显微镜(scanningelectron microscope，SEM)或透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)能观察到玻璃基体及分散在其中的微晶颗粒。微晶玻璃一般是不透明的，但是当晶体颗粒小于可见光波长的时候(例如，小于300nm)，就有可能得到透明的微晶玻璃。根据微晶玻璃的结晶相，微晶玻璃能达到比玻璃更高的断裂韧性，从而提升盖板产品的强度。透明微晶玻璃同时兼有玻璃的高透明度和陶瓷的高强度等优点，为提高超薄玻璃盖板抗摔性提供一种有效途径。
以强化玻璃为基体的微晶玻璃本身也同样可以进行化学强化，再加上微晶颗粒对断裂韧性的提高，化学强化透明微晶玻璃是消费电子(手机，穿戴电子等)的一个非常适用的材料。然而，目前的微晶玻璃化学强化层深度还是有一个最大值的限制。一般情况下，无论如何优化化学强化工艺，所能得到的最大化学强化层深度都在微晶玻璃厚度的21％-25％之间，仍不能满足超薄玻璃盖板的强度要求。
具体地，以手机玻璃盖板为例。对于手机等电子产品的抗摔性，玻璃盖板的选择是最为重要的因素。但是，如表1所示，以手机为例，市场上主流产品型号的跌落高度皆很低。
表1
产品 砂纸跌落 形态
Iphone8 0.5m时跌落产生裂纹 2.5D电池盖
三星Note8 0.7m时跌落产生裂纹 3D电池盖
Mate10 0.58m时跌落产生裂纹 3D电池盖
本申请实施例提供一种玻璃材料，该玻璃材料至少单侧具有超深化学强化层深度，因而具有更好的抗摔性。
图3是本申请实施例的玻璃材料的示意性结构图。应理解，图3所示的玻璃材料仅作为一种示例，本申请实施例的玻璃材料不局限于此。
如图3所示，该玻璃材料含有晶体，该玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％，该厚度为该玻璃材料一侧的表面与该玻璃材料另一侧的表面之间的距离，该一侧与该另一侧相对。
本申请实施例对玻璃材料的类型不作具体限定，例如，钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、镁铝硅玻璃等。
应理解，该玻璃材料还可以包括其他侧，并且本申请实施例对该玻璃材料包括的其他侧不做具体限定。
还应理解，该玻璃材料一侧的至少部分区域与另一侧的至少部分区域上可以有孔洞、凹陷或者凸起的部分，本申请实施例不做具体限定。
本申请实施例的相对可以理解为上下相对、左右相对、前后相对等，本申请实施例不做限定。
上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，并且玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。
在一些实施例中，该玻璃材料的全部区域含有晶体。
例如，在玻璃材料的全部区域均匀或不均匀地分布着晶体颗粒。
在一些实施例中，该玻璃材料的部分区域含有晶体。
例如，可以是玻璃材料中对抗摔性有更高要求的部分含有晶体。进一步例如，当玻璃材料应用于电子设备的玻璃盖板时，部分区域可以是玻璃盖板的四角、边缘等对抗摔性有更高要求的部分。
可选地，在玻璃材料的部分区域均匀或不均匀地分布着晶体颗粒。
玻璃材料中的晶体颗粒不均匀分布也可以称之为晶体含量不均匀。玻璃材料中的晶体颗粒不均匀分布有很多种方式，本申请实施例不作具体限定。
玻璃材料一侧的至少部分区域可以是晶体含量较高的一侧，也可以是晶体含量较低的一侧。
在玻璃相中化学强化效果更好时，玻璃材料一侧的晶体含量低于另一侧的晶体含量。
在晶相中化学强化效果更好时，玻璃材料一侧的晶体含量高于另一侧的晶体含量。
在一些实施例中，沿起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域的方向，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减，所述起始侧为所述一侧与所述另一侧中晶体含量较高的一个，所述结束侧为所述一侧与所述另一侧中晶体含量较低的一个，所述起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域相对。
可选地，玻璃材料的晶体含量逐渐递减到起始侧的至少部分区域的晶体含量的95％或95％以下。
可选地，玻璃材料的晶体含量逐渐递减到起始侧的至少部分区域的晶体含量的80％或80％以下。
可选地，玻璃材料的晶体含量逐渐递减到起始侧的至少部分区域的晶体含量的50％或50％以下。
可选地，玻璃材料的晶体含量逐渐递减到0。
应理解，玻璃材料的晶体含量可以到结束侧才为0；也可以在玻璃材料内部就减少到0，并且在晶体含量减少到0的位置与结束侧表面之间，晶体含量也为0。
在玻璃相中化学强化效果更好时，在一些实施例中，起始侧为该另一侧，结束侧为该一侧。作为一个示例，如图3所示，沿玻璃材料另一侧的全部区域到玻璃材料一侧的全部区域的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减。作为另外一个示例，沿玻璃材料另一侧的部分区域到玻璃材料一侧的部分区域的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减，另一侧的部分区域与一侧的部分区域相对。
在另一些实施例中，沿玻璃材料另一侧的至少部分区域向玻璃材料内部的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减，沿玻璃材料一侧的至少部分区域向玻璃材料内部的方向，玻璃材料的晶体含量也逐渐递减，且在每个深度层次玻璃材料一侧的晶体含量都低于另一侧的晶体含量，玻璃材料内部可以全部含有晶体，也可以有存在不含晶体的部分。
在晶相中化学强化效果更好时，在一些实施例中，起始侧为该一侧，结束侧为该另一侧。作为一个示例，沿玻璃材料一侧的全部区域到玻璃材料另一侧的全部区域的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减。作为另外一个示例，沿玻璃材料一侧的部分区域到玻璃材料另一侧的部分区域的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减，另一侧的部分区域与一侧的部分区域相对。
在另一些实施例中，沿玻璃材料一侧的至少部分区域向玻璃材料内部的方向，玻璃材料的晶体含量逐渐递减，沿玻璃材料一侧的至少部分区域向玻璃材料内部的方向，玻璃材料的晶体含量也逐渐递减，且在每个深度层次玻璃材料一侧的晶体含量都高于另一侧的晶体含量，玻璃材料内部可以全部含有晶体，也可以有存在不含晶体的部分。
玻璃材料的晶体含量不同，可以是晶体颗粒的体积相同，分布密度不同；也可以是晶体颗粒的体积不同，分布密度相同；也可以是晶体颗粒的体积和分布密度均不同，本申请实施例不作具体限定。
玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％，也就是说玻璃材料一侧的至少部分区域具有超深化学强化层深度。
可选地，玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度在厚度的21％-50％之间。
可选地，玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度在所述厚度的21％-35％之间。
应理解，另一侧的至少部分区域的化学强化层深度可以大于或者等于厚度的21％或25％，也可以远小于厚度的21％，本申请实施例对此不做限定。
在一些实施例中，在玻璃材料中的晶体颗粒均匀分布时，可以通过对玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行不对称的化学强化使得玻璃材料一侧的至少部分区域的具有超深化学强化层深度。
具体地，在一些实施例中，可以在玻璃材料另一侧的至少部分区域的表面涂制化学强化抑制材料，进行一次化学强化，然后洗去化学强化抑制材料，再进行一次化学强化，如此反复，直到得到想要的超深化学应力层的应力曲线。可选地，化学强化抑制材料可以是含有氧化硅颗粒的高温油墨。
在另一些实施例中，可以使玻璃材料另一侧的至少部分不接触化学强化用的熔盐(例如，覆盖其他的玻璃材料等)，进行一次化学强化，然后使玻璃材料一侧的至少部分区域的表面和另一侧的至少部分区域的表面同时接触化学强化用的熔盐(例如，去掉覆盖在另一侧的至少部分区域上的其他玻璃材料等)，再进行第二次化学强化。
在另一些实施例中，可以使玻璃材料一侧的至少部分区域经过基于第一浓度的熔盐的化学强化处理，另一侧的至少部分区域基于第二浓度的熔盐的化学强化处理，第一浓度高于第二浓度。
表2列举了部分本申请实施例的玻璃材料的两侧晶体含量差值和单侧化学强化层深度DOL对应关系，其中，t为厚度。
表2
晶体含量差值 DOL
玻璃材料1 ≥5％ DOL>0.21t
玻璃材料2 ≥20％ DOL>0.25t
玻璃材料3 ≥50％ 0.21t<DOL≤0.5t
玻璃材料4 ≥100％ 0.21t<DOL≤0.35t
应理解，表2中的对应关系仅为示例，本申请实施例不限于此。例如，还可以是上述晶体含量差值和DOL的任意组合。表2中的晶体含量差值还可以是其他数值或数值范围，只要可以在该数值或数值范围下，玻璃基板可以被确定为不均匀晶化。表2中的DOL也可以是其他大于0.21t的数值或数值范围。
本申请实施例提供一种玻璃材料的制造方法，从而提高玻璃材料的抗摔性。
图4是本申请实施例的玻璃材料的制造方法的示意性流程图。图4所示的方法包括以下内容的至少部分内容。
在410中，对玻璃基板进行晶化处理，使该玻璃基板含有晶体。
在420中，进一步对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理，得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料，所述厚度为所述晶化后的玻璃基板一侧的表面与另一侧的表面之间的距离，所述一侧与所述另一侧相对。
本申请实施例对玻璃材料的类型不作具体限定，只要可以通过控制温度来控制其晶化程度即可，例如，钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、镁铝硅玻璃等。
在进行各项处理之前，该玻璃材料也可以称为玻璃基板或者玻璃基体。
本申请实施例对玻璃材料的类型不作具体限定，例如，钠钙玻璃、铝硅玻璃、磷铝硅玻璃、锂铝硅玻璃、钠铝硅玻璃、镁铝硅玻璃等。
应理解，该玻璃材料还可以包括其他侧，并且本申请实施例对该玻璃材料包括的其他侧不做具体限定。
还应理解，该玻璃材料一侧的至少部分区域与另一侧的至少部分区域上可以有孔洞、凹陷或者凸起的部分，本申请实施例不做具体限定。
本申请实施例的相对可以理解为上下相对、左右相对、前后相对等，本申请实施例不做限定。
上述技术方案中，玻璃材料含有晶体，可以增加玻璃材料的断裂韧性，并且玻璃材料单侧具有超深的化学强化层深度，从而提高玻璃材料的抗摔性。
对玻璃基板进行晶化处理，可以是对玻璃基板的全部或者部分进行晶化处理。
具体地，对玻璃基板的部分进行晶化处理，可以是对玻璃基板的单侧全部区域进行晶化处理，可以是对玻璃基板的单侧的部分区域进行晶化处理，还可以是对玻璃基板一侧的至少部分区域和玻璃基板与该一侧相对的另一侧的至少部分区域进行晶化处理等。
可选地，当对玻璃基板的部分区域进行晶化处理时，该部分区域可以是玻璃材料中对抗摔性有更高要求的部分。例如，当玻璃材料应用于电子设备的玻璃盖板时，该部分区域可以是玻璃盖板的四角、边缘等对抗摔性有更高要求的部分。
对玻璃基板进行晶化处理可以有多种方式，例如，热处理、激光照射等。
以对玻璃基板进行热处理，使玻璃基板含有晶体为例。对玻璃基板进行热处理的方式有很多，本申请实施例不作具体限定。例如，可以在专门定制的单面控温炉中进行热处理，可以使用高温喷枪对玻璃基板进行热处理等。
在一些实施例中，通过对所述玻璃基板另一侧的至少部分区域进行基于第一温度的热处理，使所述另一侧的至少部分区域晶化。
也就是说，可以通过对玻璃基板单侧进行热处理，使得玻璃基板单侧具有晶体。
在另一些实施例中，通过对所述玻璃基板另一侧的至少部分区域进行基于第一温度的热处理，使所述另一侧的至少部分区域晶化，对所述玻璃基板一侧的至少部分区域进行基于第二温度的热处理，使所述一侧的至少部分区域晶化。
也就是说对玻璃基板的两侧同时进行热处理，使得玻璃基板两侧均含有晶体。
应理解，这里所说的同时进行热处理理解为对玻璃基板单侧进行加热，由于玻璃基板的导热特性而使得玻璃基板另一侧也具有一定温度，从而实现同时进行热处理；也可以理解为对玻璃基板两侧进行加热，从而实现同时进行热处理。
在一些实施例中，第一温度与第二温度相同。也就是说对玻璃基板均匀加热，这样玻璃基板两侧的晶化速率相同，可以得到两侧晶体含量相同的玻璃基板。
在一些实施例中，第一温度与第二温度不同。也就是说对玻璃基板不均匀加热，这样玻璃基板两侧的晶化速率不同，可以得到两侧晶体含量不同的玻璃基板，也就是不均匀晶化的玻璃基板。
应理解，第一温度可以高于第二温度，也可以低于第二温度。
以晶化后的玻璃基板的另一侧的至少部分区域的晶体含量低于一侧的至少部分区域的晶体含量为例。当第一温度和第二温度均低于最有利于玻璃基板进行晶化的温度时，第一温度可以低于第二温度；当第一温度和第二温度均高于最有利于玻璃基板进行晶化的温度时，第一温度可以高于第二温度；当第二温度为最有利于玻璃基板进行晶化的温度时，第一温度既可以高于第二温度，又可以低于第二温度。
具体地，以第二温度为最有利于玻璃基板进行晶化的温度为例，同时对玻璃基板的玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行热处理，但使玻璃基板一侧的至少部分区域的第二温度高于玻璃基板会发生晶化的温度但又不同于第一温度，这样玻璃基板一侧的至少部分区域的晶化速率会低于另一侧的至少部分区域的晶化速率。经过上述处理可以得到双面晶化但双面晶化程度不同的玻璃基板(不均匀晶化的玻璃基板)。
应理解，当玻璃材料一侧的至少部分区域发生晶化时，玻璃材料一侧的至少部分区域中同时包含晶相和玻璃相，也可以只有晶相；当玻璃基板另一侧的至少部分区域发生晶化时，另一侧的至少部分区域中可以同时包含晶相和玻璃相。
可选地，第一温度和第二温度高于玻璃材料发生晶化的温度，第一温度与第二温度的差值大于或者等于50度。
晶化后的玻璃基板的另一侧的至少部分区域的晶体含量高于一侧的至少部分区域的晶体含量时，第一温度和第二温度的关系与上述相反，在此不再赘述。
在另一些实施例中，对玻璃基板一侧的至少部分区域进行处理，使该一侧的至少部分区域不发生晶化，并且对玻璃基板另一侧的至少部分区域进行基于第一温度的热处理，使玻璃材料另一侧的至少部分区域晶化。
例如，可以对玻璃基板一侧的至少部分区域进行冷却处理，使玻璃基板一侧的至少部分区域的温度低于玻璃基板会发生晶化的温度，这样玻璃基板一侧的至少部分区域不发生晶化。与此同时对玻璃基板另一侧的至少部分区域进行基于第一温度的热处理，使第一温度高于或者等于玻璃基板会发生晶化的温度，这样，玻璃基板另一侧的至少部分区域发生晶化。经过上述处理可以得到单面晶化的玻璃基板(不均匀晶化的玻璃基板)。
应理解，玻璃基板一侧的至少部分区域不发生晶化也就意味着玻璃基板一侧的至少部分区域中没有晶相，只有玻璃相；而玻璃基板另一侧的至少部分区域中同时包含晶相和玻璃相，或者只有晶相。
除了上述技术方案，使玻璃基板发生不均匀晶化的方法还有很多种。作为一个示例，可以对玻璃基板进行处理，改变玻璃基板的组分，使得在同样的晶化环境中，自然发生不均匀晶化。作为另外一个示例，在相同的晶化环境中，对玻璃基板中需要更多晶相的区域进行激光照射，加速该区域的晶化，从而获得不均匀晶化的玻璃基板。
经过上述晶化处理后，进一步地，对晶化后的玻璃基板进行化学强化处理。
对晶化后的玻璃基板进行化学强化处理，可以是对玻璃基板的全部或者部分进行化学强化处理。
当晶化后的玻璃基板为不均匀晶化的玻璃基板时，在一些实施例中，可以对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行对称的化学强化处理，以得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料。在另一些实施例中，可以对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行不对称的化学强化处理，以得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料。
当晶化后的玻璃基板为均匀晶化的玻璃基板时，在一些实施例中，可以对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行不对称的化学强化处理，以得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料。
进一步地，在一些实施例中，对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行化学强化处理。
在另一些实施例中，可以玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域重复进行化学强化，直到得到所需要的超深化学应力层的应力曲线。
在对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行对称的化学强化处理之后，难以得到想要的超深化学应力层的应力曲线时，可以进一步地玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行不对称的化学强化处理。
不对称化学强化的方法有很多种，本申请实施例不作具体限定。
在玻璃材料一侧至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％时，在一些实施例中，如图5和图6所示，通过抑制另一侧的至少部分区域的化学强化，实现对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行不对称的化学强化处理。
具体地，可以在另一侧的至少部分区域涂制化学强化抑制材料，进行一次化学强化，然后洗去化学强化抑制材料，再进行一次化学强化，如此反复，直到得到想要的超深化学应力层的应力曲线。
可选地，化学强化抑制材料可以是含有氧化硅颗粒的高温油墨。
在另一些实施例中，可以使另一侧的至少部分区域不接触化学强化用的熔盐(例如，覆盖其他的玻璃材料等)，进行一次化学强化，然后使玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域同时接触化学强化用的熔盐(例如，去掉覆盖在另一侧的至少部分区域上的其他玻璃材料等)，再进行第二次化学强化。
在另一些实施例中，可以使玻璃基板一侧的至少部分区域经过基于第一浓度的熔盐的化学强化处理，另一侧的至少部分区域基于第二浓度的熔盐的化学强化处理，第一浓度高于第二浓度。
上述技术方案中，玻璃基板的两个表面接触不同浓度的熔盐。由于在浓度较大的熔盐中，化学强化更容易进行，这样可以进一步地扩大玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域化学强化程度的差值，进而扩大玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域的化学强化层深度的差值，使得第一表面的化学强化层深度更大，进一步提高玻璃材料的抗摔性。
应理解，当对玻璃基板一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域重复进行化学强化时，可以对玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域进行多次不对称化学强化。
上述技术方案中，通过抑制玻璃材料的玻璃材料另一侧的至少部分区域的化学强化，来扩大玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域化学强化程度的差值，进而扩大玻璃材料一侧的至少部分区域和另一侧的至少部分区域的化学强化层深度的差值，使得一侧的至少部分区域的化学强化层深度更大，进一步提高玻璃材料的抗摔性。
当玻璃基板的另一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％时，则抑制玻璃基板的一侧的至少部分区域的化学强化，具体操作可以参考上述技术方案。
由于不对称化学强化会使玻璃材料的两个相对的表面的压应力不同，有可能会使玻璃材料发生翘弯，所以需要在进行不对称化学强化之前对玻璃材料进行预处理，对不对称化学强化会产生的形变进行预补偿处理。例如，对玻璃材料进行热弯处理。
上述技术方案，能够避免由于不对称化学强化产生的玻璃材料的弯折。
下面结合具体地例子对本申请实施例的玻璃材料的制造方法进行描述。
以玻璃材料应用于玻璃盖板为例，本申请实施例采用钠铝硅，锂铝硅，镁铝硅等铝硅体系玻璃基体，在配方中加入成核剂(也称形核剂，例如，氧化锆、氧化钛等)，在熔融过程中或是后期热处理过程中晶化(成核并长晶)，使得玻璃材料中分布纳米尺寸的晶体颗粒(例如，beta石英、尖晶石、锂辉石、透锂长石、方石英等)得到透明微晶玻璃。进一步地，在该透明微晶玻璃的基础上，进行化学强化。
图7是本申请实施例的不对称强化微晶玻璃的工艺的示意性流程图。如图4所示，在玻璃材料晶化过程中对温度场进行控制，可以使得玻璃材料在晶化过程中得到不均匀晶化的透明微晶玻璃，这种不均匀晶化的透明微晶玻璃在对称化学强化后自然能够得到不对称的强化曲线，并且得到超过微晶玻璃厚度的0.21％-0.25％的超深强化层。
对称的化学强化应力曲线和不对称的化学强化应力曲线如图8所示。
本申请实施例的玻璃材料的制造方法的核心流程为：配合料制备→玻璃熔融→玻璃基板成型→晶化→热弯→抛光→化学强化处理，具体描述如下。
1)配合料制备：按照一定比例将氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化锌、碱金属氧化物、形核剂等原材料进行配置。
例如，70％的SiO2、13％的Al2O3、10％的Li2O、5％的Na2O、2％的TiO2。
2)玻璃熔融：将以上原材料投入熔炼炉中，在高温下进行熔化，获得高温玻璃液，同时去除玻璃液中的气泡和异物等。
3)玻璃基板成型：使用浮法，压延法，溢流法，下拉法等成熟玻璃板材成型工艺将玻璃原料制成板材。
4)晶化：在上述成型工艺过程中，或是过程后进行热处理，得到不均匀分布的微晶玻璃材料。
例如，在上述成型工艺过程后在专门定制的单面控温炉当中进行热处理。
例如，单面600摄氏度2小时析晶，750摄氏度保温4小时长晶，玻璃材料的另一面接触冷却板进行冷却，这样，就得到晶相不均匀分布的微晶玻璃材料。
5)3D热弯：使用模具对玻璃材料进行热弯处理，得到3D盖板的形状，此模型应该对后续不对称化学强化所产生的形变进行预补偿处理。
6)化学强化：将以上步骤的玻璃盖板，置于盐浴炉中，在玻璃Tg点下进行热处理，熔盐中的大半径碱金属离子与玻璃表面中的小半径碱金属离子进行离子交换，在表面形成压应力，从而获得最终抗摔性能优良的玻璃盖板。
7)若是在步骤4)得到均匀分布的微晶玻璃材料，则在玻璃单边表面涂制对化学强化有抑制作用的材料(例如，含有氧化硅颗粒的高温油墨)，然后进行第一次化学强化，然后洗去强化化学强化抑制材料并进行二次强化。如此反复直至得到所需要的超深应力层的应力曲线。
本申请实施例的玻璃材料的制造方法得到的玻璃材料，单边化学强化层深度至少达到厚度的21％，最好的情况，达到并超过厚度的21％，但是小于厚度的50％；另一表面化学强化层厚度远小于21％。
本申请提供了一种玻璃制品，所述玻璃制品由上述任意一种可能的实现方式中的玻璃材料制成。
本申请提供了一种用于电子设备的玻璃盖板，所述玻璃盖板由上述任意一种可能的实现方式中的玻璃材料制成。
本申请实施例的玻璃制品可以应用于具有显示器(或显示制品)的设备，例如，电子设备(包括手机、平板电脑、电脑、导航系统等)；建筑制品；运输制品(例如汽车、火车、飞行器、船舶等)、器具制品或需要一定程度的透明度、耐划痕性、耐磨损性或以上性质的组合的任意制品。
如图9所示，本申请提供了一种电子设备，该电子设备900包括：壳体901，所述壳体具有前表面902、后表面904和侧表面903；至少部分位于所述壳体901内的电子部件(未示出)，所述电子部件至少包括控制器、存储器和显示器906，所述显示器906位于所述壳体901的前表面处或者毗邻所述壳体的前表面；以及设置在所述显示器906上方的如上文所述的任一种实施例中的玻璃材料905。
应理解，图9仅仅用作示例，本申请实施例的电子设备还可以是手机以外的其他电子设备，例如，平板电脑、电脑、导航系统等。还应理解，本申请实施例的玻璃材料可以设置在电子设备壳体的前表面，也可以设置在电子设备后表面(例如，作为电池后盖使用)或侧表面等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料含有晶体，所述玻璃材料一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％，所述厚度为所述玻璃材料一侧的表面与所述玻璃材料另一侧的表面之间的距离，所述一侧与所述另一侧相对。
2.根据权利要求1所述的玻璃材料，其特征在于，沿起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域的方向，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减，所述起始侧为所述一侧与所述另一侧中晶体含量较高的一个，所述结束侧为所述一侧与所述另一侧中晶体含量较低的一个，所述起始侧的至少部分区域到结束侧的至少部分区域相对。
3.根据权利要求2所述的玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减到所述起始侧的至少部分区域的晶体含量的95％或95％以下。
4.根据权利要求2所述的玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减到所述起始侧的至少部分区域的晶体含量的80％或80％以下。
5.根据权利要求2所述的玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减到所述起始侧的至少部分区域的晶体含量的50％或50％以下。
6.根据权利要求2所述的玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的晶体含量逐渐递减到0。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃材料，其特征在于，所述一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于所述厚度的21％且小于或等于所述厚度的50％。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃材料，其特征在于，所述一侧的至少部分区域的化学强化层深度大于所述厚度的21％且小于或等于所述厚度的35％。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃材料，其特征在于，所述另一侧的至少部分区域的化学强化层深度小于所述一侧的至少部分区域的化学强化层深度。
10.一种玻璃材料的制造方法，其特征在于，包括：
对玻璃基板进行晶化处理，使所述玻璃基板含有晶体；
进一步对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理，得到单侧的至少部分区域的化学强化层深度大于厚度的21％的玻璃材料，所述厚度为所述晶化后的玻璃基板一侧的表面与另一侧的表面之间的距离，所述一侧与所述另一侧相对。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对玻璃基板进行晶化处理，包括：
对所述另一侧的至少部分区域进行基于第一温度的热处理，使所述另一侧的至少部分区域晶化。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对玻璃基板进行晶化处理，还包括：
对所述一侧的至少部分区域进行基于第二温度的热处理，使所述一侧的至少部分区域晶化，所述另一侧的至少部分区域与所述一侧的至少部分区域相对。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一温度与所述第二温度不同。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述单侧为所述一侧；
在对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理之前，所述方法还包括：
为所述另一侧的至少部分区域涂制化学强化抑制材料。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述化学强化抑制材料为含有氧化硅颗粒的高温油墨。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一温度低于所述第二温度时，所述第一温度为所述玻璃基板另一侧的至少部分区域通过接触冷却板冷却之后的温度，
或当所述第一温度高于所述第二温度时，所述第二温度为所述玻璃基板一侧的至少部分区域通过接触冷却板冷却之后的温度。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其特征在于，在对所述晶化后的玻璃基板进行化学强化处理之前，所述方法还包括：
对所述玻璃基板进行热预弯处理。
18.一种玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品由权利要求1至9中任一项所述的玻璃材料制成。
19.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面；
至少部分位于所述壳体内的电子部件，所述电子部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或者毗邻所述壳体的前表面；
以及设置在所述显示器上方的如权利要求1至9中任一项所述的玻璃材料。
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