CN112960904B - 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及玻璃技术领域，提供了一种锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，所述锂铝硅玻璃包括如下组分：62～68Mol％SiO2；9～14Mol％Al2O3；6～10Mol％Na2O；0.2～0.7Mol％K2O；8.0～14.0Mol％Li2O；其中，(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3为1.7～2.5，该锂铝硅玻璃通过控制了SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、Li2O的摩尔百分率以及(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3的比值范围，进而保证得到的锂铝硅玻璃实现化学强化后具有高强度，同时满足客户对“撕膜静电”的要求，又兼有较低熔解温度、节能降耗的优异效果。

Description

锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用
技术领域
本申请属于玻璃技术领域，尤其涉及一种锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用。
背景技术
锂铝硅玻璃，因可进行二次化学强化，即先用Na+交换玻璃表面的Li+、再用K+交换玻璃表面的Na+,两次以大离子替换小离子，而使玻璃表面获得更大的压缩应力，从而更好地封堵了表面的“格里菲斯微裂纹”，使玻璃的强度提升近20倍。也因此使其成为触控智能显示终端屏幕的保护玻璃(亦称盖板玻璃，Cover Glass)。
同时锂铝硅玻璃为了在强化前的加工过程中避免划伤、发朦，还要具有较高的杨氏模量和耐化学腐蚀性，因此现有产品中多以引入较高的氧化硅、氧化铝、氧化锆等氧化物来对应这一问题，但是这几种氧化物过多引入时，会造成玻璃的熔解温度较高，导致量产的生产方式和条件比较苛刻，同时也导致能耗消耗较高。
为了降低熔解温度，现有技术中除了引入必要的氧化锂、氧化钠，还采取引入氧化钾和碱土金属氧化的方式来对应，但负面地也提高了玻璃的表面电阻，进而使得客户在TP与LCM贴合后去除盖板玻璃上的保护膜时，产生较大的“撕膜静电”而吸附尘埃粒子，导致产品报废，影响了锂铝硅玻璃的应用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中锂铝硅玻璃强度较低、撕膜静电高、能耗高的问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，所述锂铝硅玻璃包括如下组分：
Figure BDA0002941165810000021
其中，(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3为1.7～2.5。
第二方面，本申请提供一种锂铝硅玻璃的制备方法，包括如下步骤：
根据所述的锂铝硅玻璃的组分，
将所述组分进行混合、熔融、成型、退火处理，制备得到所述锂铝硅玻璃。
第三方面，本申请提供一种锂铝硅化学强化玻璃，所述锂铝硅化学强化玻璃是由所述的锂铝硅玻璃或由所述的锂铝硅玻璃的制备方法制备得到的锂铝硅玻璃经过化学强化处理形成的。
第四方面，本申请提供一种锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，包括如下步骤：将所述的锂铝硅玻璃于一价金属硝酸盐熔盐中进行强化处理，得到所述锂铝硅化学强化玻璃。
第五方面，本申请提供一种所述的锂铝硅化学强化玻璃或所述的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法得到的锂铝硅化学强化玻璃在显示屏幕、防护玻璃中的应用。
本申请第一方面提供的锂铝硅玻璃通过控制了SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、Li2O的摩尔百分率以及(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3的比值范围，进而保证得到的锂铝硅玻璃实现化学强化后具有高强度，同时满足客户对“撕膜静电”的要求，又兼有较低熔解温度、节能降耗的优异效果。
本申请第二方面提供的锂铝硅玻璃的制备方法，该制备方法简单方便，通过将各组分混合混合、熔融、成型、退火处理的工艺，即可得到锂铝硅玻璃，操作简单，适合大规模工业应用。
本申请第三方面提供的锂铝硅化学强化玻璃，所述锂铝硅化学强化玻璃是由所述的锂铝硅玻璃经过化学强化处理形成，得到的锂铝硅化学强化玻璃在应力层深度(DOL)为30μm时的压缩应力值CS-30＞100MPa；玻璃粘度10 2.0dPa.s时的熔化温度＜1590℃；在TP与LCM贴合后有保护膜的情况下，撕去该保护膜的瞬间所产生的“撕膜静电”＜300V；得到的锂铝硅化学强化玻璃强度高，“撕膜静电”较低，熔解温度较低，且具有降低能耗、节能的优异性质。
本申请第四方面提供的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，将锂铝硅玻璃于一价金属硝酸盐熔盐中进行强化处理即可，工艺简单，有利于广泛应用。
本申请第五方面提供的锂铝硅化学强化玻璃在显示屏幕、防护玻璃中的应用，由于锂铝硅化学强化玻璃具有强度高，“撕膜静电”较低，熔解温度较低，且有降低能耗、节能的优异性质，得到的应用产品也具有强度高、“撕膜静电”较的优异特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的玻璃的K2O的含量与撕膜静电的关系图。
图2是本申请实施例提供的撕膜静电的测试方法。
图3是本申请实施例提供的玻璃的应力层深度DOL与CS的关系图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一“、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，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。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。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。
本申请实施例第一方面提供一种锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，锂铝硅玻璃包括如下组分：
Figure BDA0002941165810000051
其中，(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3为1.7～2.5。
本申请第一方面提供的锂铝硅玻璃通过控制了SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、Li2O的摩尔百分率以及(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3的比值范围，进而保证得到的锂铝硅玻璃实现化学强化后具有高强度，同时满足客户对“撕膜静电”的要求，又兼有较低熔解温度、节能降耗的优异效果。
具体的，锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，包括62～68Mol％的SiO2，其中，SiO2是锂铝硅玻璃的主要成分，添加SiO2能够使玻璃获得足够的杨氏模量和耐化学腐蚀性，以满足用户在加工时不易划伤、不发朦的需求。
其中，SiO2的摩尔百分率为62～68Mol％，若SiO2的添加量低于62Mol％，则会导致得到的锂铝硅玻璃的耐化学腐蚀性差，若SiO2的添加量高于68Mol％时，则会导致得到的锂铝硅玻璃的熔解温度会较高，量产难以实现并增加能耗，不利于广泛制备。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，SiO2的摩尔百分率为63～67Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，SiO2的摩尔百分率选自62Mol％、62.5Mol％、63Mol％、63.5Mol％、64Mol％、64.5Mol％、65Mol％、65.5Mol％、66Mol％、66.5Mol％、67Mol％、67.5Mol％、68Mol％。
具体的，锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，包括9～14Mol％的Al2O3，其中，Al2O3与SiO2较好配合，不仅仅可以提升玻璃的耐化学腐蚀性，同时在化学强化时由于增大碱金属离子通道而促进强化的进行，可以得到更大的压缩应力和应力层深度。
其中，Al2O3的摩尔百分率为9～14Mol％，若Al2O3的添加量低于9Mol％，则会导致得到的锂铝硅玻璃的耐化学腐蚀性和强度不理想，若Al2O3的添加量高于14Mol％时，则会导致得到的锂铝硅玻璃的熔解温度会较高，量产难以实现并增加能耗，不利于广泛制备。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，Al2O3的摩尔百分率为9～14Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，Al2O3的摩尔百分率选自9Mol％、9.5Mol％、10Mol％、10.5Mol％、11Mol％、11.5Mol％、12Mol％、12.5Mol％、13Mol％、13.5Mol％、14Mol％。
具体的，锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，包括6～10Mol％的Na2O，其中，添加Na2O能够使玻璃在化学强化时获得较高的强度提升，同时起到助熔和降低粘度的作用，即降低熔解温度，相应的成型退火温度也会降低，达到节能降耗的目的；同时Na2O是进行强化处理的过程中进行离子交换的必须物质，提供时Na2O为了保证后续强化处理顺利进行。
其中，Na2O的摩尔百分率为6～10Mol％，若Na2O的添加量低于6Mol％，则会导致得到的锂铝硅玻璃的离子交换达到的压缩应力低，相应的CS-30达不到100MPa，对“格里菲斯微裂纹”的封堵不理想，仍会出现因裂纹扩展而导致玻璃破碎发生，若Na2O的添加量高于10Mol％时，则会导致得到的锂铝硅玻璃的耐化学稳定性和杨氏模量下降，在客户加工过程中，易出现发朦和划伤，不利于使用。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，Na2O的摩尔百分率为6～10Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，Na2O的摩尔百分率选自6Mol％、6.5Mol％、7Mol％、7.5Mol％、8Mol％、8.5Mol％、9Mol％、9.5Mol％、10Mol％。
具体的，锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，包括0.2～0.7Mol％的K2O，其中，添加K2O能够使玻璃在化学强化时能够获得较高的强度提升，同时起到助熔和降低粘度的作用，即降低熔解温度，相应的成型退火温度也会降低，达到节能降耗的目的；同时K2O是进行强化处理的过程中进行离子交换的必须物质，加入钾离子可以加速强化进程的离子，缩短离子交换时间，以提高强化效率。
其中，K2O的摩尔百分率为0.2～0.7Mol％，如附图1所示，控制K2O的摩尔百分率＞0.2Mol％，且＜0.7Mol％，可以加速强化进程的离子，缩短离子交换时间，以提高强化效率，又可避免客户在具有一定洁净度的场所作业发生“撕膜静电”大于500V，吸附尘埃而造成产品报废的情况发生。若K2O的添加量低于0.2Mol％，则会导致得到的锂铝硅玻璃的强化进程中离子交换时间较长，导致强化效率较低；若K2O的添加量高于0.7Mol％时，因氧化钾与氧化钠共存，起到“双碱效应”提高了玻璃的表面电阻，在客户端应用时，玻璃制品化学强化并镀有AF膜(防指纹膜)之后，与LCM(LCD液晶显示模组)贴合的情况下，撕去制品最外层保护膜的瞬间所产生的“撕膜静电”大于500V，吸附过多的尘埃粒子，造成客产品报废，不利于使用。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，K2O的摩尔百分率为0.2～0.7Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，K2O的摩尔百分率选自0.2Mol％、0.25Mol％、0.3Mol％、0.35Mol％、0.4Mol％、0.45Mol％、0.5Mol％、0.55Mol％、0.6Mol％、0.65Mol％、0.7Mol％。
具体的，锂铝硅玻璃，按照氧化物的摩尔百分率计，包括8.0～14.0Mol％的Li2O，其中，添加Li2O能够使玻璃在化学强化时能够获得较高的强度提升，同时起到助熔和降低粘度的作用，即降低熔解温度，相应的成型退火温度也会降低，达到节能降耗的目的；同时Li2O是进行强化处理的过程中进行离子交换的必须物质，提供时Li2O为了保证后续强化处理顺利进行。
其中，Li2O的摩尔百分率为8.0～14.0Mol％，若Li2O的添加量低于8.0Mol％，离子交换达到的压缩应力层深度过低，对“格里菲斯微裂纹”的封堵不理想，仍会出现因裂纹扩展而导致玻璃破碎失效的大概率情况发生；若Li2O的添加量高于14.0Mol％时，会导致玻璃的析晶倾向增加，在制程中易产生析晶而出现缺陷甚至失透。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，Li2O的摩尔百分率为8.0～13.0Mol％。更进一步，锂铝硅玻璃中，Li2O的摩尔百分率为8.0～12.0Mol％。
在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，Li2O的摩尔百分率选自8Mol％、8.5Mol％、9Mol％、9.5Mol％、10Mol％、10.5Mol％、11Mol％、11.5Mol％、12Mol％。
具体的，锂铝硅玻璃中，(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3为1.7～2.5；控制(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3的比值，得到的锂铝硅玻璃经强化处理后，其应力层深度DOL对应30μm时的压应力CS-30＞100MPa，这样的强度可以很好地实现对“格里菲斯微裂纹”的封堵，使用仿真手机加载180g配重，以自由落体速度面着地方式向180目碳化硅砂纸上跌落时，其破裂高度可达到1.6米以上；且玻璃的熔解温度低于1590℃，对应地成型、退火温度也较低，量产容易并且节能；确保得到的锂铝硅玻璃达到化学强化前耐划伤、强化后耐化学腐蚀的目的，同时得到熔解温度低、离子交换速率高、强度高的特点。
在一些实施例中，一些锂铝硅玻璃中会加入碱土金属氧化物，有利于降低熔解温度、调节玻璃成形料性的作用，加入后有利于成形温度的驾驭和控制，同时有抑制析晶的作用。但因Ca+、Sr+、Ba+的离子半径较大，分别为
Figure BDA0002941165810000081
Figure BDA0002941165810000082
和
Figure BDA0002941165810000083
造成玻璃结构网格的“拥堵”而阻碍离子交换通道的畅通，使离子交换效率变低，故本申请提供的锂铝硅玻璃不使用引入Ca+、Sr+、Ba+离子的原料，而使用引入离子半径小的氧化镁原料。
进一步的，锂铝硅玻璃中，按照氧化物的摩尔百分率计，包括2.0～5.5Mol％的MgO，引入MgO有利于降低熔解温度、调节玻璃成形料性的作用，加入后有利于成形温度的驾驭和控制，同时有抑制析晶的作用。且氧化镁离子中，镁离子半径较小，只有
Figure BDA0002941165810000091
能够起到降低熔解温度、抑制析晶和调整成形料性的作用，同时提供较畅通的离子交换通道。
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，MgO的摩尔百分率为2.0～5.5Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，MgO的摩尔百分率选自2Mol％、2.5Mol％、3Mol％、3.5Mol％、4Mol％、4.5Mol％、5Mol％。
进一步的，锂铝硅玻璃中，按照氧化物的摩尔百分率计，包括0.5～1.5Mol％的ZrO2，引入ZrO2有利于提高玻璃的本征强度，即提高弹性模量，同时增加化学强化前客户加工时的抗划伤、耐化学腐蚀性。若ZrO2的添加量过高，会增加玻璃粘度而增加熔解难度同时增加能耗
在一些实施例中，锂铝硅玻璃中，ZrO2摩尔百分率为0.5～1.5Mol％。在具体实施例中，锂铝硅玻璃中，ZrO2的摩尔百分率选自0.5Mol％、1Mol％、1.5Mol％。
进一步，锂铝硅玻璃的厚度为0.25毫米～2.5毫米。
本申请实施例第二方面提供一种锂铝硅玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S01.根据锂铝硅玻璃的组分，
S02.将组分进行混合、熔融、成型、退火处理，制备得到锂铝硅玻璃。
本申请第二方面提供的锂铝硅玻璃的制备方法，该制备方法简单方便，通过将各组分混合，以及依次进行混合、熔融、成型、退火处理的工艺，即可得到锂铝硅玻璃，操作简单，适合大规模工业应用。
步骤S01中，根据上文所提供的锂铝硅玻璃提供各组分并确定含量，为了节约篇幅，此处不再进行赘述。
步骤S02中，将组分进行混合、熔融、成型、退火处理，制备得到锂铝硅玻璃。其中，熔融的温度1510℃～1578℃。在该温度下进行熔融处理。进一步，还包括良品检测、切裁分片、分选、堆叠、抽检、入库。
本申请第三方面提供的锂铝硅化学强化玻璃，锂铝硅化学强化玻璃是由锂铝硅玻璃或由锂铝硅玻璃的制备方法制备得到的锂铝硅玻璃经过化学强化处理形成的。
本申请第三方面提供的锂铝硅化学强化玻璃，锂铝硅化学强化玻璃是由的锂铝硅玻璃经过化学强化处理形成，得到的锂铝硅化学强化玻璃在应力层深度(DOL)为30μm时的压缩应力值CS-30＞100MPa；玻璃粘度102dPa.s时的熔化温度＜1590℃；在有保护膜的情况下，撕去该保护膜的瞬间所产生的“撕膜静电”＜300V；得到的锂铝硅化学强化玻璃强度高，“撕膜静电”较低，熔解温度较低，且具有降低能耗、节能的优异性质。
本申请第四方面提供的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，包括如下步骤：
G01.将锂铝硅玻璃于一价金属硝酸盐熔盐中进行强化处理，得到锂铝硅化学强化玻璃。
本申请第四方面提供的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，将锂铝硅玻璃于一价金属硝酸盐熔盐中进行强化处理即可，工艺简单，有利于广泛应用。
步骤G01中，一价金属硝酸盐熔盐依次选自硝酸钠熔盐、硝酸钾熔盐，或一价金属硝酸盐熔盐选自硝酸钠和硝酸钾的混合熔盐。
在一些实施例中，将锂铝硅玻璃于纯硝酸钠熔盐中进行第一次强化处理；于纯硝酸钾熔盐中进行第二次强化处理。
在另一些实施例中，将锂铝硅玻璃于硝酸钠和硝酸钠钾的混合熔盐中进行两次强化处理。
其中，强化处理的步骤中，强化处理的时间为1～3小时，强化处理的温度为380～450℃。
在具体的实施例中，以0.70mm的玻璃板为例，在纯硝酸钠熔盐中440℃浸泡2小时进行第一次化学强化，之后在纯硝酸钾熔盐中420℃浸泡1.5小时进行第二次化学强化。
本申请第五方面提供的一种锂铝硅化学强化玻璃或锂铝硅化学强化玻璃的制备方法得到的锂铝硅化学强化玻璃在显示屏幕、防护玻璃中的应用。
进一步，该锂铝硅化学强化玻璃运用于包括但不限于电子产品的显示屏幕、汽车视窗、汽车防护玻璃的方面。
本申请第五方面提供的锂铝硅化学强化玻璃在显示屏幕、防护玻璃中的应用，由于锂铝硅化学强化玻璃具有强度高，“撕膜静电”较低，熔解温度较低，且有降低能耗、节能的优异性质，得到的应用产品也具有强度高、“撕膜静电”较低的优异特点。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例及对比例
为节约篇幅，将实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅玻璃的组分列举于表1中。根据表1提供的玻璃组分，按照如下方式进行制备：
根据锂铝硅玻璃组分，计算所需玻璃原材料，将玻璃原材料混合均匀通过浮法、溢流法或坩埚窑法熔融法制备成0.70mm的玻璃板。随后对玻璃板进行切割，质检，得到锂铝硅玻璃。
将得到的实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅玻璃，经纯硝酸钠熔盐中440℃浸泡2小时进行第一次化学强化，之后在纯硝酸钾熔盐中420℃浸泡1.5小时进行第二次化学强化处理，分别得到实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃。
表1
Figure BDA0002941165810000111
Figure BDA0002941165810000121
性能测试：
对上述实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅玻璃和实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃进行以下性能测试：
(1)提供实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅玻璃，按照ASTM C965玻璃粘度测定方法测试熔化温度，即黏度值102.0dPa.s。
(2)提供实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃，采用日本折原株式会社生产的SLP-200散乱光光弹性应力仪进行测试其CS-30。
(3)提供实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃，测试整机跌落高度，测试方法：使用东莞市豪恩自动化设备有限公司生产的跌落试验机，型号HE-DL-315D，仿真手机模型重量180g，地面覆有180目碳化硅砂纸，以自由落体速度面朝下，90CM为起点，每次增高5CM，直至玻璃破碎为止(出现裂纹即为破碎)。
(4)提供实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃，单面蒸镀AF膜后未镀膜面用OCA胶与LCM贴合，此时的玻璃板就可称为盖板玻璃，在盖板玻璃上覆上保护膜，测试“撕膜静电”，测试方法：使用撕膜静电测试仪，型号TREK-520(美国)，测量范围0～±1999V，测试环境要求湿度40％～60％，温度18～28℃；如附图2所示，测试人员佩戴防静电手套、防静电手环，测试探头距离玻璃表面5-15mm，撕膜速度0.5s，样品悬空不能放置在桌面上。
结果分析：
对上述实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅玻璃和实施例1～5和对比例1～3的锂铝硅化学强化玻璃进行性能测试的结果如表2所示，实施例1～5得到的锂铝硅玻璃制备熔融温度≤1590℃，得到的锂铝硅化学强化玻璃CS-30＞100MPa；撕膜静电(V)＜300V；跌落高度(180g载荷，180目碳化硅砂纸)＞160CM，可见，实施例1～5提供的锂铝硅玻璃实现化学强化后具有高强度，同时满足客户对“撕膜静电”的要求，又兼有较低熔解温度、节能降耗的优异效果。
而对比例1～3的锂铝硅玻璃中，虽然对比例1的“撕膜静电”小于300V，但其它项目均未来达到本发明的预期效果。对比例2～3实施项目，熔化温度＞1610℃，CS-30小于95MPa，撕膜静电(V)＞300V；跌落高度(180g载荷，180目碳化硅砂纸)＜90CM，均达不到本发明的预期效果，即熔化温度＜1590℃；CS-30＞100MPa；撕膜静电(V)＜300V；跌落高度(180g载荷，180目碳化硅砂纸)＞160CM。
表2
Figure BDA0002941165810000131
其中，如附图3所示，实施例1～5得到的锂铝硅玻璃强化处理后的应力层深度DOL对应30μm时的压应力CS-30＞100MPa，这样的强度可以很好地实现对“格里菲斯微裂纹”的封堵，使用仿真手机加载180g配重，以自由落体速度面着地方式向180目碳化硅砂纸上跌落时，其破裂高度可达到1.6米以上。
综上，本申请提供的锂铝硅玻璃通过控制SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、Li2O的摩尔百分率以及(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3的比值范围，进而保证得到的锂铝硅玻璃实现化学强化后具有高强度，同时满足客户对“撕膜静电”的要求，又兼有较低熔解温度、节能降耗的优异效果。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂铝硅玻璃，其特征在于，按照氧化物的摩尔百分率计，所述锂铝硅玻璃由如下组分组成：
Figure FDA0003277309300000011
其中，(Li2O+Na2O+MgO)/Al2O3为1.7～2.5。
2.根据权利要求1所述的锂铝硅玻璃，其特征在于，所述锂铝硅玻璃的厚度为0.25毫米～2.5毫米。
3.一种锂铝硅玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据权利要求1～2任一所述的锂铝硅玻璃的组分，
将所述组分进行混合、熔融、成型、退火处理，制备得到所述锂铝硅玻璃。
4.根据权利要求3所述的锂铝硅玻璃的制备方法，其特征在于，熔融的温度为1510℃～1578℃。
5.一种锂铝硅化学强化玻璃，其特征在于，所述锂铝硅化学强化玻璃是由权利要求1～2任一项所述的锂铝硅玻璃或由权利要求3～4任一项所述的锂铝硅玻璃的制备方法制备得到的锂铝硅玻璃经过化学强化处理形成的。
6.一种锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1～2任一项所述的锂铝硅玻璃于一价金属硝酸盐熔盐中进行强化处理，得到所述锂铝硅化学强化玻璃。
7.根据权利要求6所述的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法，其特征在于，所述一价金属硝酸盐熔盐依次选自硝酸钠熔盐、硝酸钾熔盐，或所述一价金属硝酸盐熔盐选自硝酸钠和硝酸钾的混合熔盐；
所述强化处理的步骤中，强化处理的时间为1～3小时，强化处理的温度为380～450℃。
8.一种如权利要求5所述的锂铝硅化学强化玻璃或如权利要求6或7所述的锂铝硅化学强化玻璃的制备方法得到的锂铝硅化学强化玻璃在显示屏幕、防护玻璃中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112960904B (zh) * 2021-02-09 2022-02-15 醴陵旗滨电子玻璃有限公司 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用
CN113480169A (zh) * 2021-08-03 2021-10-08 四川虹科创新科技有限公司 一种耐酸耐碱锂铝硅玻璃
CN114230196B (zh) * 2022-01-04 2023-11-24 四川虹科创新科技有限公司 一种具有抗划伤性能的强化玻璃及其制备方法
CN116750965B (zh) * 2023-06-28 2023-12-26 湖南旗滨新材料有限公司 锂铝硅酸盐玻璃组合物、锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096310A1 (ja) * 2010-02-03 2011-08-11 コニカミノルタオプト株式会社 情報記録媒体用ガラス基板、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体
JP2011201711A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Hoya Corp ディスプレイ用カバーガラスおよびディスプレイ
JP2012020921A (ja) * 2010-06-18 2012-02-02 Asahi Glass Co Ltd ディスプレイ装置用のガラスおよびガラス板
JP2019123658A (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 Ａｇｃ株式会社 化学強化ガラスの製造方法および化学強化ガラス
DE102018124785A1 (de) * 2018-10-08 2020-04-09 Schott Ag Glas mit vorzugsweise erhöhter speicherbarer Zugspannung, chemisch vorgespannter Glasartikel mit vorzugsweise erhöhter speicherbarer Zugspannung, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
CN110615610B (zh) * 2019-10-10 2020-09-04 清远南玻节能新材料有限公司 锂锆质铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和显示器件
CN110615611B (zh) * 2019-10-10 2021-04-13 清远南玻节能新材料有限公司 铝硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和显示器件
CN111646693B (zh) * 2020-06-17 2022-07-08 深圳南玻科技有限公司 低介电常数和损耗的锂铝硅酸盐玻璃、制备方法及应用
CN111995243A (zh) * 2020-09-04 2020-11-27 彩虹集团（邵阳）特种玻璃有限公司 一种高强度、低脆性的铝硅酸盐玻璃及其强化方法和应用
CN112142323B (zh) * 2020-09-04 2022-10-21 咸宁南玻光电玻璃有限公司 具有表面裂纹修复能力的锂铝硅酸盐玻璃及其制备方法
CN112960904B (zh) * 2021-02-09 2022-02-15 醴陵旗滨电子玻璃有限公司 锂铝硅玻璃、锂铝硅化学强化玻璃及其制备方法与应用

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