CN111499192A - 一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用,该制备方法包括以下步骤:按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,其中所述玻璃原料包含Al(PO3)3粉;将混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃;将钢化熔盐预加热到熔融状态,其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾;将制备的玻璃浸入熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃。本发明所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,通过在熔盐中加入磷酸钾和碳酸钾,可实现较好的强化效果和保证熔盐的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃钢化处理技术领域,具体涉及一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
近年来,智能手机和笔记本电脑等设备的广泛使用,使得薄型化玻璃的需求越来越大,但玻璃薄型化面临的瓶颈是玻璃强度和韧性降低,这与玻璃本身的组成和结构有关。为了满足薄型化玻璃的使用要求,需要对玻璃的组分和加工成型工艺进行优化,并对玻璃进行增强增韧处理。
目前,玻璃增强增韧的方法主要包括物理钢化、化学钢化、酸腐蚀钢化、涂层钢化等,尽管这些方法都能显著提高玻璃的强度,但距理论强度还是相差甚远,这是因为用于强化的基体玻璃强度不够,因此提高玻璃强度和韧性首先是要提高基体玻璃自身的强度和韧性,再进一步强化处理得到高强高韧玻璃。
对较薄的玻璃一般采用的是化学钢化进行强化处理,在玻璃表面上形成压缩应力层,即在低于玻璃转变点温度以下,通过离子交换,用较大离子半径的碱金属离子(通常是K+离子)代替玻璃板表面上的具有较小离子半径的碱金属离子(通常是锂离子、钠离子)。在化学钢化处理过程中,随着熔融盐的持续使用,表面压缩应力会缓慢降低,主要原因是离子交换而从玻璃中溶出的钠离子使得硝酸钾熔盐被稀释而引起的,因此要保持得到一定值的表面压缩应力,通常会将使用一段时间的熔融盐全部换为新熔融盐,但这种方式会造成钢化成本增高,交换间歇时间增长而效率降低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于通过提供一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用,解决了现有技术中铝硅酸盐玻璃的强度和韧性差问题,可显著提高铝硅酸盐玻璃的力学性能,满足行业发展对玻璃强度的要求。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种铝硅酸盐玻璃的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,其中所述玻璃原料包含Al(PO3)3;
步骤二,将步骤一混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃;
步骤三,将钢化熔盐预加热到熔融状态,其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾;
步骤四,将步骤二制备的玻璃浸入步骤三熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃。
本发明的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤一中,所述Al(PO3)3的加入量为所述玻璃原料总重量的0.5%~2%。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤一中,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料包含40%~50%的SiO2,15%~25%的Al2O3,8%~15%的LiO2,2%~5%的ZnO2,5%~8%的La2O3,3%~6%的ZrO2,1%~4%的TiO2,0.5%~2%的Sb2O3,3%~4%的B2O3,3%~4%的MgO,2%~3%的BaO及4%~6%的Y2O3。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤二中,将步骤一混合均匀的原料在1400-1500℃下进行高温熔制,将得到的熔融玻璃液持续进行梯度机械搅拌,所述梯度机械搅拌的方式选自50rpm/(0.5-1)h、40rpm/(0.5-1)h、30rpm/(0.5-1)h和20rpm/(0.5-1)h中的至少三段。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤二中,所述退火温度为480-530℃。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤三中,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为2~4:1;所述磷酸盐选自磷酸钾、磷酸钙或磷酸镁;所述碳酸盐选自碳酸钾或碳酸钠。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中当所述磷酸盐选自磷酸钾且所述碳酸盐选自碳酸钾时,所述磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为0.5-3.5wt%和0.25-2.5%。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤三中,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为3~4:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为1-3wt%和0.5-2%。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其中步骤四中,所述化学钢化温度为400-450℃,化学钢化时间为90-150min。
本发明的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种铝硅酸盐玻璃,所述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为530MPa-545MPa,断裂韧性为1.69MPa·m1/2-1.78MPa·m1/2。
作为优选,前述的铝硅酸盐玻璃,其中所述铝硅酸盐玻璃是通过上述任一的制备方法制得。
本发明的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种智能手机,所述智能手机包括背板及盖板,所述背板及盖板由上述的铝硅酸盐玻璃构成。
依据本发明提出的一种平板电脑,所述平板电脑包括背板及盖板,所述背板及盖板由上述的铝硅酸盐玻璃构成。
相比于现有技术,本发明至少具有以下有益效果:
1、本发明所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,工艺简单、适合工业化生产。
2、本发明所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,通过在熔盐中加入磷酸盐如磷酸钾和碳酸盐如碳酸钾,能够起到很好的吸附作用,能够有效地吸附从玻璃中交换出的锂离子,抑制或者缓和从玻璃溶出的钠离子浓度增加所产生的表面压缩应力降低,能降低熔融盐的交换频率,实现较好的强化效果和保证熔盐的使用寿命。
3、本发明所制备的铝硅酸盐玻璃,碱金属氧化物的含量较低,二氧化硅及三氧化二铝的含量较高,增强了铝硅酸盐玻璃的抗软化能力,提高了玻璃的化学稳定性、抗热振性,降低了玻璃的热膨胀系数,同时与化学钢化技术相结合,提高了玻璃的强度;同时碱金属氧化物含量可以满足化学强化时离子交换的需求,在使用钠盐进行化学强化时,Na+与铝硅酸盐玻璃的Li+发生离子交换,在铝硅酸盐玻璃表面生成晶化层以得到强化玻璃。同时钠离子扩散活化能低,扩散速率块,能提高钢化效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例,对依据本发明提出的一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,其中所述玻璃原料包含Al(PO3)3粉;
步骤二,将步骤一混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃;
步骤三,将钢化熔盐预加热到熔融状态,其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾;其中硝酸钾和硝酸钠的作用主要是为了完成Li-Na和Na-K的离子交换,得到多种应力层和较高的应力,以达到增强的效果;磷酸钾和碳酸钾的作用是为了在熔盐中引入磷酸根离子和碳酸根离子,以能够有效地吸附从玻璃中交换出的锂离子,抑制或者缓和从玻璃溶出的钠离子浓度增加所产生的表面压缩应力降低,降低熔融盐的交换频率,从而保证熔盐的使用寿命。
步骤四,将步骤二制备的玻璃浸入步骤三熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃。
具体实施时,步骤一中,所述玻璃原料Al(PO3)3粉的加入量为所述玻璃原料总重量的0.5%~2%,引入磷酸盐使得材料体系内架状结构强固,玻璃性能得到改善,Al(PO3)3粉过少起不到增强架状结构,过多会使得结构从链状转变为层状,导致玻璃产生化学稳定性差和热膨胀系数大等问题。
具体实施时,步骤一中,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料包含40%~50%的SiO2,15%~25%的Al2O3,8%~15%的LiO2,2%~5%的ZnO2,5%~8%的La2O3,3%~6%的ZrO2,1%~4%的TiO2,0.5%~2%的Sb2O3,3%~4%的B2O3,3%~4%的MgO,2%~3%的BaO及4%~6%的Y2O3。
SiO2是构成玻璃骨架的主要组成,在玻璃内部可形成统一的网络,在玻璃内加入SiO2可以提高玻璃的强度,黏度,热稳定性,降低玻璃的热膨胀系数。若SiO2含量过低会导致玻璃整体性能较差,但含量过高会导致在玻璃熔制过程中所需温度过高,并会造成结石等缺陷,影响最终性能。
Al2O3可以与SiO2一起组成网络结构,使玻璃结构趋于紧密,改进玻璃的一系列性能。若Al2O3含量过低,玻璃内部网络结构度小,强度,黏度等性能小,同时网络间隙小,对钢化时离子交换有阻碍作用。若含量过高,熔制所需温度过高,并会造成结石等缺陷,影响最终性能。
Li2O中Li+离子半径小,电场强度大,能提高玻璃的化学稳定性和表面张力,具有高温阻熔、加速玻璃熔化的作用,并降低玻璃高温黏度。本发明中Li2O主要通过与钢化熔盐中的Na+、K+离子交换,得到复合应力层和较高应力。若含量较低,则达不到预期效果,若含量较高,会使得玻璃容易析晶。
ZnO可以提高玻璃玻璃的网络空间稳定性和玻璃耐碱性。玻璃中ZnO含量过多会造成玻璃析晶,并阻碍钢化时离子交换。
La2O3可以提高玻璃结构致密性,从而使玻璃具有较高折射率,并且提高玻璃化学稳定性,降低热膨胀系数。若含量过高会在玻璃中形成结石,阻碍离子交换。
TiO2可以提高玻璃结构紧密度,降低玻璃热膨胀系数,提高玻璃耐酸性。若含量过高会阻碍离子交换。
B2O3是玻璃的重要组成之一,能改善玻璃的性能,又是良好的助熔剂。其在玻璃中形成硼氧四面体,使结构趋于紧密,提高玻璃的黏度。若含量过高,会导致玻璃熔制过程中所需温度过高。
BaO其离子半径大,碱性强,具有提高玻璃折射率,防辐射和助熔剂的作用。同时Ba离子是典型的网络外离子,若含量过高会阻碍离子交换,影响最终性能。
这些组分既要保持玻璃有足够的结构强度,且各组分不能影响离子交换,得到明显的钢化效果,则ZnO,La2O3,TiO2等的含量不能过高。
具体实施时,步骤二中,将步骤一混合均匀的原料在1400-1500℃下进行高温熔制,将得到的熔融玻璃液持续进行梯度机械搅拌,所述梯度机械搅拌的方式选自50rpm/(0.5-1)h、40rpm/(0.5-1)h、30rpm/(0.5-1)h和20rpm/(0.5-1)h中的至少三段,以确保玻璃原料能完全熔融并混合均匀。
具体实施时,步骤二中,所述退火温度为480-530℃。退火为了消除玻璃中的内应力,过低退火时间会导致效率低下,退火温度过高能耗过高,且玻璃中会产生新的内应力。
具体实施时,步骤三中,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为2~4:1,所述磷酸盐选自磷酸钾、磷酸钙或磷酸镁;所述碳酸盐选自碳酸钾或碳酸钠;当所述磷酸盐选自磷酸钾且所述碳酸盐选自碳酸钾时,所述磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为0.5-3.5wt%和0.25-2.5%;优选地,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为3~4:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为1-3wt%和0.5-2%。优选后能够提供更有效的钠离子和钾离子,使得熔盐与玻璃中的相应离子半径较小的离子进行交换以形成多种应力层,从而提高强化后的强度性能。引入磷酸根阴离子能够有效地吸附强化过程中离子交换出的锂离子,从而使熔盐中锂离子的浓度不至于过高,保证了熔盐的重复使用能力;此外,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比过高或者过低都会影响钢化的效率。
具体实施时,步骤四中,所述化学钢化温度设定为400-450℃,化学钢化时间设定为90-150min。若化学钢化时间过短,则效果不足;若化学钢化时间过长,则效率降低。
上述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为530MPa-545MPa,断裂韧性为1.69MPa·m1/2-1.78MPa·m1/2。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料包含42%的SiO2;16%的Al2O3;8%的LiO2;3%的ZnO2;8%的La2O3;6%的ZrO2;1%的TiO2;1%的Sb2O3;3%的B2O3;3%的MgO;2%的BaO;5%的Y2O3和2%的Al(PO3)3。将混合均匀的原料在1500℃熔化炉中进行高温熔制,经梯度机械搅拌,50rpm/0.5h+30rpm/0.5h+20rpm/1h,以确保玻璃粉均匀分布。经漏料成形和退火,得到铝硅酸盐玻璃。经测试,所述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为430MPa,断裂韧性为1.21MPa·m1/2,热膨胀系数45×10-7℃;采用改性优化的化学钢化方法进行增强处理,将上述铝硅酸盐玻璃浸入熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃;其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾,其中硝酸钾与硝酸钠的重量比为3:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量分别为在1wt%和0.5wt%;化学钢化温度为400℃,化学钢化时间为90min。钢化后检测表明,该钢化后的铝硅酸盐玻璃的表观质量良好。经测试,该钢化后的铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为530MPa,断裂韧性为1.69MPa·m1/2。上述熔盐可以直接重复利用,多次钢化上述制备的铝硅酸盐玻璃,熔盐重复使用300次后,玻璃钢化后强度依然达到520MPa,断裂韧性1.64MPa·m1/2,表明熔盐使用寿命超过300次依然可以使用。
实施例2
按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料包含48%的SiO2;16%的Al2O3;8%的LiO2;3%的ZnO2;5%的La2O3;4%的ZrO2;1%的TiO2;1%的Sb2O3;3%的B2O3;3%的MgO;2%的BaO;5%的Y2O3和1%的Al(PO3)3。将混合均匀的原料在1450℃熔化炉中进行高温熔制,经梯度机械搅拌,40rpm/1h+30rpm/0.5h+20rpm/1h,以确保玻璃粉均匀分布。经漏料成形和退火,得到铝硅酸盐玻璃。经测试,所述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为442MPa,断裂韧性为1.27MPa·m1/2,热膨胀系数48×10-7/℃;采用改性优化的化学钢化方法进行增强处理,将上述铝硅酸盐玻璃浸入熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃;其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾,其中硝酸钾与硝酸钠的重量比为3.5:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量分别为在1wt%和0.5wt%;化学钢化温度为420℃,化学钢化时间为120min。钢化后检测表明,该钢化后的铝硅酸盐玻璃的表观质量良好。经测试,该钢化后的铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为545MPa,断裂韧性为1.78MPa·m1/2。上述熔盐可以直接重复利用,多次钢化上述方法制备的铝硅酸盐玻璃,熔盐重复使用300次后,玻璃钢化后强度依然达到528MPa,断裂韧性1.63MPa·m1/2,表明熔盐使用寿命超过300次依然可以使用。
实施例3
按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料包含50%的SiO2;16%的Al2O3;8%的LiO2;3%的ZnO2;5%的La2O3;3%的ZrO2;1%的TiO2;1%的Sb2O3;3%的B2O3;2%的MgO;2%的BaO;4%的Y2O3和2%的Al(PO3)3。将混合均匀的原料在1400℃熔化炉中进行高温熔制,经梯度机械搅拌,50rpm/1h+30rpm/1h+20rpm/1h,以确保玻璃粉均匀分布。经漏料成形和退火,得到铝硅酸盐玻璃。经测试,所述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为434MPa,断裂韧性为1.31MPa·m1/2,热膨胀系数41×10-7/℃;采用改性优化的化学钢化方法进行增强处理,将上述铝硅酸盐玻璃浸入熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃;其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸钾和碳酸钾,硝酸钾与硝酸钠的重量比为4:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为在3wt%和1.5wt%;化学钢化温度为450℃,化学钢化时间为150min。钢化后检测表明,该钢化铝硅酸盐玻璃的表观质量良好。经测试,该钢化后的铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为530MPa,断裂韧性为1.72MPa·m1/2。上述熔盐可以直接重复利用,多次钢化上述方法制备的铝硅酸盐玻璃,熔盐重复使用300次后,玻璃钢化后强度依然达到509MPa,断裂韧性1.56MPa·m1/2,表明熔盐使用寿命超过300次依然可以使用。
对比例1
本对比例的铝硅酸盐玻璃其他组分和制备方法同实施例1,但未加入Al(PO3)3粉和未采用改性优化的化学钢化方法进行增强处理。经测试,所制备的铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为103MPa,断裂韧性为0.69MPa·m1/2,热膨胀系数76×10-7/℃
对比例2
本对比例的铝硅酸盐玻璃组分和制备方法同实施例1,钢化熔盐其他组分和钢化工艺同实施例1,但熔盐中未加入磷酸钾和碳酸钾。经测试,所制备的铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为440MPa,断裂韧性为1.31MPa·m1/2。上述熔盐可以直接重复利用,可以多次钢化所制备的铝硅酸盐玻璃,熔盐重复使用50次后,玻璃钢化后强度为209MPa,断裂韧性0.88MPa·m1/2,表明熔盐已经达到使用寿命。
由上述的实施例1-3的测试数据可见,玻璃的热膨胀系数不超过48×10-7/℃,采用不同组成的玻璃进行钢化,其钢化后的玻璃抗弯强度达到530MPa以上,断裂韧性达到1.69MPa·m1/2以上,钢化熔盐重复使用300次以上,玻璃抗弯强度达到509MPa以上,断裂韧性达到1.56MPa·m1/2以上
由上述实施例1和对比例1、对比例2的测试数据可见,对比例1是未加入Al(PO3)3粉,且未钢化,其所制备的玻璃的抗弯强度为103MPa,断裂韧性为0.69MPa·m1/2,热膨胀系数76×10-7/℃;对比例2是将玻璃进行化学钢化,熔盐池中只有硝酸钾和硝酸钠两种组分,玻璃的抗弯强度为440MPa,断裂韧性为1.31MPa·m1/2,比对比例1未钢化的玻璃抗弯强度提高了3.27倍,断裂韧性提高了89%,钢化熔盐重复使用50次后,玻璃钢化后强度降为209MPa,断裂韧性降为0.88MPa·m1/2,强度衰减为首次钢化的47.5%,断裂韧性衰减为首次钢化的67%;而本发明实施例1则是将玻璃利用改性优化的化学钢化进行,铝硅酸盐玻璃抗弯强度为530MPa,断裂韧性为1.69MPa·m1/2,比对比例1未钢化的玻璃抗弯强度提高了4.14倍,断裂韧性提高了1.44倍,钢化熔盐重复使用300次后,玻璃钢化后强度依然达到509MPa,断裂韧性1.56MPa·m1/2,说明改性优化后钢化熔盐使用寿命大大延长。
加入磷酸盐和碳酸盐,能够起到很好的吸附作用,能够有效的吸附从玻璃中交换出的锂离子,抑制或者缓和从玻璃溶出的钠离子浓度增加所产生的表面压缩应力降低,实现较好的强化效果和保证熔盐的使用寿命。
本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
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。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,按设定铝硅酸盐玻璃的各组分含量取相应的玻璃原料并混合均匀,其中所述玻璃原料包含Al(PO3)3粉;
步骤二,将步骤一混合均匀的原料进行高温熔制、澄清、漏料成形和退火得到铝硅酸盐玻璃;
步骤三,将钢化熔盐预加热到熔融状态,其中所述钢化熔盐包括硝酸钾、硝酸钠、磷酸盐和碳酸盐;
步骤四,将步骤二制备的玻璃浸入步骤三熔融的钢化熔盐中,进行化学钢化处理,得到强化后的铝硅酸盐玻璃。
2.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述Al(PO3)3的加入量为所述玻璃原料总重量的0.5%~2%。
3.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤一中,以氧化物为基准的重量百分比计,所述玻璃原料还包含40%~50%的SiO2,15%~25%的Al2O3,8%~15%的LiO2,2%~5%的ZnO2,5%~8%的La2O3,3%~6%的ZrO2,1%~4%的TiO2,0.5%~2%的Sb2O3,3%~4%的B2O3,3%~4%的MgO,2%~3%的BaO及4%~6%的Y2O3。
4.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤二中,将步骤一混合均匀的原料在1400-1500℃下进行高温熔制,将得到的熔融玻璃液持续进行梯度机械搅拌,所述梯度机械搅拌的方式选自50rpm/(0.5-1)h、40rpm/(0.5-1)h、30rpm/(0.5-1)h和20rpm/(0.5-1)h中的至少三段;所述退火温度为480-530℃。
5.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤三中,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为2~4:1;所述磷酸盐选自磷酸钾、磷酸钙或磷酸镁;所述碳酸盐选自碳酸钾或碳酸钠。
6.如权利要求5所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,当所述磷酸盐选自磷酸钾且所述碳酸盐选自碳酸钾时,所述磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为0.5-3.5wt%和0.25-2.5%。
7.如权利要求6所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤三中,所述硝酸钾与硝酸钠的重量比为3~4:1,磷酸钾和碳酸钾的加入量以所述钢化熔盐的重量计分别为1-3wt%和0.5-2%。
8.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法,其特征在于,步骤四中,所述化学钢化温度为400-450℃,化学钢化时间为90-150min。
9.一种铝硅酸盐玻璃,其特征在于,所述铝硅酸盐玻璃的抗弯强度为530MPa-545MPa,断裂韧性为1.69MPa·m1/2-1.78MPa·m1/2。
10.如权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃,其特征在于,所述铝硅酸盐玻璃是通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
11.一种智能手机,其特征在于,所述智能手机包括背板及盖板,所述背板及盖板由权利要求9所述的铝硅酸盐玻璃构成。
12.一种平板电脑,其特征在于,所述平板电脑包括背板及盖板,所述背板及盖板由权利要求9所述的铝硅酸盐玻璃构成。
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