CN114230196A - 一种具有抗划伤性能的强化玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗划伤性能的强化玻璃及其制备方法,属于玻璃制造领域。该强化玻璃具有玻璃本体,玻璃本体在从表面向内部延伸的方向上依次分布有离子交换层和本证层,离子交换层深度与本证层深度之和在1100μm以下;离子交换层表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL在80μm以下;本证层的抗划伤临界载荷P0在30N以上,负载1KG时划痕宽度WO在100μm以下。这种强化玻璃具有较强的本证性能以及机械性能,同时也具很好的抗划伤性能,有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于玻璃制造技术领域,具体涉及一种具有抗划伤性能的强化玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃基于其优良的力学性能、机械性能及良好的光学性能,被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、车载显示等移动终端的显示屏外观件材质。随着这些年显示行业的发展以及人们对智能终端设备要求的逐渐提高,对作为显示器外观件材质的玻璃要求也越来越高,玻璃本证性能已逐渐无法满足要求,从而促进玻璃加工工艺的发展,如玻璃的化学强化、蚀刻以及镀膜等。而据消费者调研数据显示,消费者在选择如手机、平板等移动终端时,作为显示器外观件材质的玻璃的抗冲击、抗跌落、抗指纹等都是主要考虑因素,而抗划伤性能也是其中一个重要的考虑指标。
目前增强玻璃的抗划伤性能的方法主要是在玻璃表面涂覆透明和半透明耐划痕膜,如专利CN113501670A,其在玻璃基片表面旋涂保护膜涂料制备有机薄膜以提高玻璃的抗划伤性能。但是,这些常规耐划伤涂层和膜常常缺乏挠曲强度、抗跌落性和/或韧性方面的益处,倾向于低失效应变。此外,常规耐划痕膜和涂层的较低的失效应变会经由“摩擦开裂”和“震颤开裂”机制造成较高的划痕可见性,通常与这些膜和涂层的脆性相关。
发明内容
本发明针对上述缺陷,提供一种具有抗划伤性能的强化玻璃及其制备方法,这种强化玻璃具有较强的本证性能以及机械性能,同时也具很好的抗划伤性能,有广阔的应用前景。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一方面,本发明提供一种具有抗划伤性能的强化玻璃,强化玻璃具有玻璃本体,玻璃本体在从表面向内部延伸的方向上依次分布有离子交换层和本证层,离子交换层深度与本证层深度之和在1100μm以下;
离子交换层表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL在80μm以下;
本证层的抗划伤临界载荷P0在30N以上,负载1KG时划痕宽度WO在100μm以下。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述离子交换层具有至少2个的应力区域,应力区域包括相互临接的第一应力区域和第二应力区域;第一应力区域靠近玻璃本体表面0~10μm,所述第二应力区域深度为98-150μm;
优选地,第一应力区域在距离玻璃本体表面0μm处的压缩应力CS0在850Mpa以上;第二应力区域在距离玻璃本体表面30μm处的压缩应力CS30在110Mpa以上。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述第一应力区域的应力区域深度DOLL为5.5~10μm,第二应力区域的应力区域深度DOLO在100μm以上;
优选地,第一应力区域与第二应力区域的总压缩应力层深度DOL在108μm以上。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述本证层主要由以下按照氧化物摩尔百分数计的原料制得:
SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O 5~14.5%,K2O 0.01~1%,Li2O 8~12%,MgO 2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%;
其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8。
另一方面,本发明提供一种如上的强化玻璃的制备方法,包括:
按照氧化物摩尔百分数计,取SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O 5~14.5%,K2O 0.01~1%,Li2O 8~12%,MgO 2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%,其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8,得到混合物料;
将混合物料熔化后进行成型、退火和切裁后,得到本证玻璃;
将本证玻璃进行两次离子强化。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,在成型步骤中,控制成型过程中的锡槽出口温度T,使锡槽出口温度T与本证玻璃的转变点温度Tg之间的差值在50℃以下。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,在离子强化步骤包括:
将本证玻璃置于含有Na+和K+的第一盐浴中强化1.5~2.5h,强化温度为410~440℃;再将强化后的本证玻璃置于含有K+的第二盐浴中强化1.5~2.5h,强化温度为410~420℃。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,第一盐浴中Na+和K+的浓度之比为1~1.86:1;第二盐浴中K+的浓度在99.98%以上。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,退火步骤中退火时间为50~90min。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,熔化步骤中熔化温度为1560~1680℃。
相比于现有技术,本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供的这种强化玻璃,通过在制备本证玻璃过程中,优化各氧化物的组分及配比,发现当SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO)控制在2.5~3.8时,玻璃的本证性能变强,特别是玻璃的抗划伤性能变得优异,同时玻璃也具有较强的化学强化机械性能。通过对本证玻璃进行强化,使得玻璃同时具有离子交换层和本证层,离子交换层和本证层均具有较强的抗划伤性能,例如离子交换层表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL在80μm以下;本证层的抗划伤临界载荷PO在30N以上,负载1KG时划痕宽度WO在100μm以下。
附图说明
图1本实施方式提供的强化玻璃示意图。
附图标记:100-玻璃本体;110-离子交换层;111-第一应力区域;112-第二应力区域;120-本证层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围,实施例中未注明的具体条件,按照常规条件或者制造商建议的条件进行,所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本实施方式的技术方案为:
第一方面,本实施方式提供一种具有抗划伤性能的强化玻璃,如图1所示,强化玻璃具有玻璃本体100,玻璃本体100在从表面向内部延伸的方向上依次分布有离子交换层110和本证层120,离子交换层深度与本证层深度之和在1100μm以下;
离子交换层110表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL在80μm以下;
本证层108的抗划伤临界载荷PO在30N以上,负载1KG时划痕宽度WO在100μm以下。
进一步地,上述离子交换层110具有至少2个的应力区域,应力区域包括相互临接的第一应力区域111和第二应力区域112;第一应力区域111靠近玻璃本体表面0~10μm,第二应力区域112的深度为98~150μm;
优选地,第一应力区域111在距离玻璃本体表面0μm处的压缩应力CS0在850Mpa以上;第二应力区域112在距离玻璃本体表面30μm处的压缩应力CS30在110Mpa以上。
进一步地,上述第一应力区域111的应力区域深度DOLL为5.5~10μm,第二应力区域112的应力区域深度DOL0在100μm以上;
优选地,第一应力区域111与第二应力区域112的总压缩应力层深度DOL在108μm以上。
进一步地,该强化玻璃的落球高度在40cm以上,砂纸跌落高度在120cm以上,4PB在700Mpa以上,维氏硬度在5.5Gpa以上,透光率在92%以上。
为便于更好地理解本发明,做如下说明:
本发明中所述的本证玻璃,如无特别说明,是指未经过化学强化的原始玻璃,即通过配料、熔化、成型、退火,切裁步骤后得到的玻璃;
本证层,是指化学强化后,不存在强化应力的区域,即未产生离子交换的本证玻璃区域;
抗划伤临界载荷P是指按照GB_T 39815-2021《超薄玻璃抗划伤性能试验方法》测试所得,即试样表面开始出现连续长度大于3mm的犁状划痕时所施加的法向载荷;
负载1KG时划痕宽度W是指当试样表面负载1KG时所造成的划痕的平均宽度值;
4PB是指四点弯曲强度,可采用例如上海倾技QJ-211S万能实验机测试;
表面压缩应力CS0和CS30及压缩应力层深度DOL可采用例如折原散乱光光弹性应力仪SLP-2000测试;
落球性能可采用例如东莞迈科MK-9968落球冲击实验机测试;
砂纸跌落可采用例如深圳高品GP-2112手机受控跌落试验机测试。
需要说明的是,以上所述玻璃相关性能测试方式方法只是本发明选择的较为常规测试方式方法,按照仪器操作指南或标准说明进行测试即可,本发明亦可采用其他测试方法,但不影响最终结果。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,上述本证层120主要由以下按照氧化物摩尔百分数计的原料制得:
SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O 5~14.5%,K2O 0.01~1%,Li2O 8~12%,MgO 2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%;
其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8。
较为优选地,上述原料的摩尔百分数为:SiO2 65~67%、Al2O3 12~15%,Na2O 6~12.5%,K2O 0.03~0.7%,Li2O 9~11%,MgO 3~4%和ZrO2 0.05~1.5%;
其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):3.0~3.5。
更为优选地,上述原料的摩尔百分数为:SiO2 65.7%、Al2O3 12%,Na2O 6.3%,K2O0.6%,Li2O 10.4%,MgO 3.6%和ZrO2 1.3%;
其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):3.15。
SiO2是构成玻璃骨架的主要成分,是玻璃结构网络生成体,赋予玻璃良好的化学稳定性、热稳定性、透明性、较高的软化温度、硬度和机械强度等。从玻璃硬度方面,按照惠罗脱(WH.Wilott)硬度加和性系数计算方式,SiO2硬度加和性系数为+10.0,SiO2含量越高硬度越高;从玻璃化学强化后的强化机械性能方面,SiO2最好是在63%以上,若低于63%,在进行化学强化过程中由于离子交换造成的表面压缩应力变化会变大,当玻璃表面受到破坏的时候可能形成裂纹,耐候性会变差等负效用;由此使得玻璃变得不稳定;从生产工艺方面,如果SiO2含量超过69%,会出现玻璃粘度变大,熔融成型困难等负效用。
Al2O3在玻璃形成中,以网络中间体存在,可以进入玻璃网络,也可以处于网络间隙中,起到补网的作用,故一方面有起到稳定剂、抗析晶、改进离子交换性能等正效用。Al2O3含量在10%mol以上时,玻璃稳定性较好,强度较高,对离子交换促进作用较强;另一方面,Al2O3硬度加和性系数为-3.5,含量太高会导致硬度下降,同时玻璃熔融和塑性也会变得困难,故Al2O3含量以不超过17%mol适宜。
Na2O和K2O是促进玻璃原料熔融及化学强化过程离子交换形成表面压缩应力层的成分,但Na2O的硬度加和性系数-3.7比K2O的硬度加和性系数-10.2要高,在硬度性能方面负效用要低些,故可以适量提升Na2O含量,降低K2O含量。Na2O含量应不低于5%,但不超过14.5%,K2O含量不超过1%。
Li2O在玻璃结构中,Li+主要起集聚作用,是强助溶剂,同时也是化学强化过程离子交换形成表面压缩应力层的成分,但其对玻璃硬度的效用也是负的,其负效用比Na2O低,Li2O含量在8%~12%之间适宜,太高会造成应力弛豫。
碱土金属氧化物MgO对玻璃硬度也是负效用,但其可以改善玻璃一些本证特性,如可以降低玻璃高温粘度、增加低温粘度等熔融性能和耐化性能。故MgO含量以2.4~4.6%为宜,若含量过低,则改善玻璃熔融性能和耐化性能不足,若含量过高,玻璃硬度会下降,同时玻璃析晶倾向会变大。
ZrO2可以增大表面压缩应力,具有稳定剂作用,同时可以改进玻璃的耐化性和杨氏模量,但不是必须成分。同时由于ZrO2难容,含量过高会增加玻璃熔化温度,导致玻璃熔化困难,一般在不超过2%的范围内。
按照惠罗脱(WH.Wilott)硬度加和性系数表,如表下1
表1.各氧化物的硬度加和性系数
SiO<sub>2</sub> | B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | K<sub>2</sub>O | PbO | CaO | ZnO | BaO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
+10.0 | +6.1 | -3.7 | -10.2 | -10.9 | -4.3 | -0.6 | -0.7 | -3.5 | -0.7 |
本发明中,当SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO)控制在2.5~3.8时,玻璃的本证性能,特别是玻璃的抗划伤性能变得优异,同时玻璃也具有较强的化学强化机械性能。
另一方面,本发明提供一种如上的强化玻璃的制备方法,包括:
步骤S1:按照氧化物摩尔百分数计,取SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O 5~14.5%,K2O 0.01~1%,Li2O 8~12%,MgO 2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%,其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8,得到混合物料;
步骤S2:将混合物料熔化后进行成型、退火和切裁后,得到本证玻璃;
进一步地,控制成型过程中的锡槽出口温度T,使锡槽出口温度T与本证玻璃的转变点温度Tg之间的差值在50℃以下。
进一步地,退火步骤中退火时间为50~90min;优选地,退火时间为60~80min;更为优选地,退火时间为65~75min。
进一步地,熔化步骤中熔化温度为1560~1680℃;优选地,熔化温度为1600~1650℃;更为优选地,熔化温度为1620~1630℃。
步骤S3:将本证玻璃进行两次离子强化。
进一步地,离子强化步骤包括:
(1)将本证玻璃置于含有Na+和K+的第一盐浴中强化1.5~2.5h;优选地,强化1.8~2.3h,更为优选地,强化2.0h。强化温度为410~440℃,优选地,强化温度为415~425℃,更为优选地,强化温度为420℃。
优选地,第一盐浴中Na+和K+的浓度之比为1~1.86:1,优选地为1.2~1.7:1,更为优选地为1.5:1;
通过第一次离子强化,玻璃中的Li+与第一盐浴中的Na+进行离子交换,使该强化玻璃产生第二应力区域,以增强强化深度,提高该强化玻璃的抗冲击性能。
在第一盐浴中同时加入K+,有利于使交换性能更加稳定,同时得到的玻璃无需清洗,便于直接进行第二次强化。
(2)再将强化后的本证玻璃置于含有K+的第二盐浴中强化1.5~2.5h,优选地,强化1.8~2.3h,更为优选地,强化2.0h。强化温度为410~420℃,优选地,强化温度为412~418℃,更为优选地,强化温度为415℃。
优选地,第二盐浴中K+的浓度在99.98%以上。第二盐浴中K+浓度在99.98%以上是指第二盐浴为纯钾盐,由于制作工艺原因K+浓度无法真正达到100%,在实施例中通常按照100%计;
通过第二次离子强化,玻璃中的Na+与第二盐浴中的K+进行离子交换,使该强化玻璃产生第一应力区域,以进行表面增强。
以下对本发明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发明,并不用于限制本发明。
实施方式一
采用浮法成型工艺,按照以下方法制备强化玻璃:
1、准备原料:按照表2中实施例1~10及表3中对比例1~5的成分配比,取各氧化物的原料进行混合10min,得到混合物料。
2、熔化:将混合料投入熔化窑炉进行熔化,采用双热点熔化工艺,将混合物料加热至1650℃,直至混合料完全熔化。
3、成型:熔化后的玻璃液流经锡槽,在拉边机作用下进行成型,控制锡槽出口温度T,使所述锡槽出口温度T与所述本证玻璃的转变点温度Tg之间的差值在50℃以下。
4、退火:成型后的玻璃经过退火窑进行退火处理,退火时间为90min,退火温度采用梯度降温,退火后进行剪裁,得到本证玻璃。
测试本证玻璃的抗划伤临界载荷PO、负载1KG时划痕宽度WO、维氏硬度、透光率等相关性能,并记录于表2和表3中;
5、一次强化:将本证玻璃置于第一盐浴(Na+和K+的浓度比为60%:40%)中强化1.5h,强化温度为440℃;
6、二次强化:将强化后的本证玻璃置于第二盐浴(K+的浓度>99.98%)中强化1.5h,强化温度为420℃,得到强化玻璃。
测试强化后玻璃抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL、表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等性能,并记录于表2和表3中。
表2.实施例1~10的组分配比及玻璃性能参数
表3.对比例1~3的组分配比及玻璃性能参数
表3中,对比例1~3属于普通锂铝硅玻璃,对比例4属于中铝玻璃,对比例5属于高铝玻璃。通过表2和表3可知,对比实施例1~10与对比例1~3,当玻璃组分中SiO2、ZrO2和/或SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO)不满足本发明成分设计条件时,在后续相近制备工艺和相同化学强化工艺条件下,对比例1~3的本证性能抗划伤临界载荷PO、负载1KG时划痕宽度WO、维氏硬度等要比本发明提供的强化玻璃差,其化学强化后抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL、表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等部分相关性能也不及本发明。对比例4、对比例5与本发明相比,其本证性能和相关化学强化性能也不及本发明。
实施方式二
采用浮法成型工艺,按照以下方法制备强化玻璃:
1、准备原料:按照表4中的组分配比,取各氧化物的原料进行混合8min,得到混合物料。
表4.各氧化物的百分摩尔数配比
SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | K<sub>2</sub>O | Li<sub>2</sub>O | MgO | ZrO<sub>2</sub> | SiO<sub>2</sub>/(K<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+Li<sub>2</sub>O+MgO) |
65.78 | 12.00 | 6.30 | 0.60 | 10.40 | 3.60 | 1.30 | 3.15 |
2、熔化:将混合料投入熔化窑炉进行熔化,采用双热点熔化工艺,将混合物料加热1640℃,直至混合料完全熔化。
3、成型:熔化后的玻璃液流经锡槽,在拉边机作用下进行成型,控制锡槽出口温度T,使所述锡槽出口温度T与所述本证玻璃的转变点温度Tg之间的差值在50℃以下。
4、退火:成型后的玻璃经过退火窑进行退火处理,退火时间为90min,退火温度采用梯度降温,退火后进行剪裁,得到本证玻璃
测试本证玻璃的抗划伤临界载荷PO、负载1KG时划痕宽度WO、维氏硬度、透光率等相关性能,并记录于表5中;
5、一次强化:将本证玻璃置于第一盐浴(Na+和K+的浓度比为60%:40%)中强化1.5h,强化温度为440℃;
6、二次强化:将强化后的本证玻璃置于第二盐浴(K+的浓度>99.98%)中强化1.5h,强化温度为420℃,得到强化玻璃。
测试强化后玻璃抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL、表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等性能,并记录于表5中。
表5.实施例11-15及对比例6~7中玻璃性能参数
通过表5可以得出,通过控制锡槽出口温度T与Tg的差值,随着差值越大,玻璃本证性能如抗划伤临界载荷PO、负载1KG时划痕宽度WO等会变差,维氏硬度、透光率等性能变化不大,化学强化后对应的抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL会变差,表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等性能变化不大,当锡槽出口温度T与Tg的差值大于50℃时,玻璃的本证性能如抗划伤临界载荷PO、负载1KG时划痕宽度WO以及化学强化后对应的抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL等性能已达不到本发明要求。
实施方式三:
采用实施方式二中实施例10的本证玻璃,通过表6实施例16-18及对比例9-11所述化学强化条件进行化学强化后,测试对应强化后玻璃抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL、表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等性能,并记录于表6中。
通过表5可以得出,满足本发明的化学强化条件的玻璃,经过强化后其抗划伤临界载荷PL、负载1KG时划痕宽度WL、表面压缩应力CS0、距离表面30μm处的压缩应力CS30、压缩应力层深度DOLL、DOLO、DOL、四点弯曲强度、落球高度、砂纸跌落高度等性能均较为优异,当不满足本发明化学强化条件如熔盐配比、强化温度、强化时间等时,其对应的部分性能会变差。
综上,本发明通过优化组分设计,即所述本证玻璃组分以氧化物摩尔百分数计,含有:SiO2:63~69%,Al2O3:10~17%,Na2O:5~14.5%,K2O≤1%,Li2O:8~12%,MgO:2.4~4.6%,ZrO2:≤2%,其中,SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8;优化生产工艺设计,即控制锡槽出口温度T与所述本证玻璃转变点温度Tg差值小于50℃;优化化学强化条件,即1)、将所述本证玻璃在第一盐浴中进行化学强化的步骤,所述第一盐浴中包含Na+、K+两种离子,且Na+浓度与K+浓度比值在1~1.85之间,强化温度T1为390~420℃,强化时间t1为2~3小时;之后2)将经过1)强化后的玻璃在第二盐浴中进行化学强化,所述第二盐浴中K+浓度在99.98%以上,强化温度T2为410~420℃;强化时间t2为1.5-2.5小时。
综合优化后制备的玻璃,其具有较强的本证性能和化学强化后的机械性能,其本证抗划伤临界载荷PO在30N以上,负载1KG时划痕宽度WL小于等于80μm,维氏硬度大于5.5GPa;化学强化后表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL小于等于100μm;表面压缩应力CS0大于等于850Mpa,距离表面30μm处的压缩应力CS30大于等于110Mpa,总压缩应力层深度DOL大于108μm,落球高度大于40cm,砂纸跌落高度大于120cm,4PB大于700Mpa。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有抗划伤性能的强化玻璃,其特征在于,所述强化玻璃具有玻璃本体,所述玻璃本体在从表面向内部延伸的方向上依次分布有离子交换层和本证层,所述离子交换层的深度与所述本证层的深度之和在1100μm以下;
所述离子交换层表面的抗划伤临界载荷PL在35N以上,负载1KG时划痕宽度WL在80μm以下;
所述本证层的抗划伤临界载荷PO在30N以上,负载1KG时划痕宽度WO在100μm以下。
2.根据权利要求1所述的具有抗划伤性能的强化玻璃,其特征在于,所述离子交换层具有至少2个的应力区域,所述应力区域包括相互临接的第一应力区域和第二应力区域;
所述第一应力区域靠近所述玻璃本体表面0~10μm,所述第二应力区域的深度为98-150μm;
优选地,所述第一应力区域在距离所述玻璃本体表面0μm处的压缩应力CS0在850Mpa以上;所述第二应力区域在距离所述玻璃本体表面30μm处的压缩应力CS30在110Mpa以上。
3.根据权利要求2所述的具有抗划伤性能的强化玻璃,其特征在于,所述第一应力区域的应力区域深度DOLL为5.5~10μm,所述第二应力区域的应力区域深度DOLO在100μm以上;
优选地,所述第一应力区域与所述第二应力区域的总压缩应力层深度DOL在108μm以上。
4.根据权利要求1所述的具有抗划伤性能的强化玻璃,其特征在于,所述本证层主要由以下按照氧化物摩尔百分数计的原料制得:
SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O 5~14.5%,K2O 0.01~1%,Li2O8~12%,MgO2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%;
其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,包括:
按照氧化物摩尔百分数计,取SiO2 63~69%、Al2O3 10~17%,Na2O5~14.5%,K2O0.01~1%,Li2O 8~12%,MgO 2.4~4.6%和ZrO2 0.01~2%,其中,摩尔百分数满足SiO2/(K2O+Na2O+Li2O+MgO):2.5~3.8,得到混合物料;
将所述混合物料熔化后进行成型、退火和切裁后,得到本证玻璃;
将所述本证玻璃进行两次离子强化。
6.根据权利要求5所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,在所述成型步骤中,控制所述成型过程中的锡槽出口温度T,使所述锡槽出口温度T与所述本证玻璃的转变点温度Tg之间的差值在50℃以下。
7.根据权利要求5所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,所述离子强化步骤包括:
将本证玻璃置于含有Na+和K+的第一盐浴中强化1.5~2.5h,强化温度为410~440℃;再将强化后的所述本证玻璃置于含有K+的第二盐浴中强化1.5~2.5h,强化温度为410~420℃。
8.根据权利要求7所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,所述第一盐浴中Na+和K+的浓度之比为1~1.86:1;所述第二盐浴中K+的浓度在99.98%以上。
9.根据权利要求5所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,所述退火步骤中退火时间为50~90min。
10.根据权利要求5所述的强化玻璃的制备方法,其特征在于,所述熔化步骤中熔化温度为1560~1680℃。
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