CN114772935A - 黑色微晶玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黑色微晶玻璃及其制备方法和应用。该黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：二氧化硅60％～80％、三氧化二铝2％～10％、氧化锂8％～20％、二氧化锆1％～5％、三氧化二铁0.1％～3.5％、氧化镍0.1％～2％和氧化钴0.05％～1％。该黑色微晶玻璃观感呈纯黑色不透明，具有优异的光泽度，韧性好，强度高，抗碎裂性好，着色剂性能稳定且安全环保，在二次显色过程中不会变色，可应用于便携式电子装置的背板或显示面板。
Description
技术领域
本发明涉及微晶玻璃技术领域，特别是涉及一种黑色微晶玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
微晶玻璃是一种通过适当的热处理方式控制玻璃的结晶，得到微晶体和玻璃的混合体，从而赋予其本身具有更高的性能。具体地，其是偶然发现的一种玻璃混合材料，其结构及性能较普通玻璃材料具有一些特殊改变，主要表现为普通玻璃的结构是无序的排列，而微晶玻璃的结构为部分有序排列。即，微晶玻璃是由晶体与非晶体组成的复合材料。
相比于普通玻璃，微晶玻璃具有以下优点：机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围内调节，耐化学腐蚀性良好，耐磨性好，热稳定性好以及使用温度高。
作为一种新型材料，微晶玻璃的应用范围越来越广，并逐步应用于便携式电子装置，例如智能手机、平板和可穿戴的装置中，以及还可以应用于牙科治疗用品。
具体而言，当微晶玻璃用于便携式电子装置时，由于便携式电子装置因消费者需求需要变得越来越小和越来越轻薄，并且要求其性能也越来越高，这些便携式电子装置的外壳也要求变得越来越小和越来越轻薄，对微晶玻璃式外壳材料的性能有了更高的要求，例如，优异的抗破坏性和更为美观的外观。
而当微晶玻璃用作牙科治疗用品(如牙冠、牙科桥和牙科覆盖物)时，其通常为Li2O-Al2O3-SiO2系统中含有二硅酸锂的微晶玻璃，它们互锁的扁平晶体结构可提供高机械强度和断裂韧度以及优异的化学耐久性。
目前，黑色微晶玻璃变得愈来愈流行，但现有的黑色微晶玻璃的着色剂一般有氧化铁、氧化锰、五氧化二钒和三氧化二铬等组成，此类黑色微晶玻璃着色剂在二次显色过程中会变色，将直接导致黑色微晶玻璃的黑色驳杂不纯，并且五氧化二钒、氧化铬不利于人体健康和环境保护，难以符合使用要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种颜色纯正、光泽度高、韧性好、强度高、抗碎裂性好、对人体健康无害的黑色微晶玻璃。
技术方案如下：
一种黑色微晶玻璃，包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅60％～80％、三氧化二铝2％～10％、氧化锂8％～20％、二氧化锆1％～5％、三氧化二铁0.1％～3.5％、氧化镍0.1％～2％和氧化钴0.05％～1％。
在其中一个实施例中，所述的黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅62％～75％、三氧化二铝4％～10％、氧化锂10％～18％、二氧化锆2％～5％、三氧化二铁1.0％～3.5％、氧化镍0.3％～1.8％和氧化钴0.4％～1％。
在其中一个实施例中，所述黑色微晶玻璃的组分还包括二氧化钛。
在其中一个实施例中，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述二氧化钛的含量为0.1％～3.5％。
在其中一个实施例中，所述黑色微晶玻璃的组分还包括五氧化二磷、三氧化二硼和氧化钠。
在其中一个实施例中，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述五氧化二磷的含量为0.1％～8％，所述三氧化二硼的含量为0.1％～6％，以及所述氧化钠的含量为0.1％～8％。
本发明还提供如上所述的黑色微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
熔融二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源，制备玻璃液；
对所述玻璃液进行成型处理，制备玻璃前驱体；
对所述玻璃前驱体进行预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理和离子交换处理。
在其中一个实施例中，熔融所述二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源的温度为1570℃～1620℃。
在其中一个实施例中，所述成型处理的方法为浇铸法、浮法、压延法、溢流法、下拉法或对辊法。
在其中一个实施例中，所述成型处理的方法为浇铸法，采用浇铸法对所述玻璃液进行成型处理包括：
先在1460℃～1540℃的条件下对所述玻璃液进行浇铸处理，再在660℃～870℃的条件下进行冷却成型处理。
在其中一个实施例中，所述预成核处理的温度为530℃～580℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，所述成核处理的温度为600℃～650℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，所述晶化处理的温度为700℃～730℃，时间为0.5h～3h。
在其中一个实施例中，所述退火处理的温度为460℃～490℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，所述离子交换处理的温度为430℃～500℃，时间为4h～12h，采用的钢化盐为钾盐、钠盐和锂盐中的至少一种。
在其中一个实施例中，在退火处理之后，离子交换处理之前，还包括对得到的产品进行切割、CNC和抛光处理的步骤。
本发明还提供上述黑色微晶玻璃的应用。技术方案如下：
一种电子产品的外壳，包含如上所述的黑色微晶玻璃。
在其中一个实施例中，所述电子产品选自手机、平板、手表或车载产品。
一种显示面板的玻璃盖板，包含如上所述的黑色微晶玻璃。
在其中一个实施例中，所述显示面板选自手机的显示面板、平板的显示面板、手表的显示面板或车载的显示面板。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的黑色微晶玻璃包含特定量的二氧化硅、三氧化二铝、氧化锂、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和氧化钴。其中，二氧化硅、三氧化二铝、氧化锂和二氧化锆作为微晶玻璃基体，三氧化二铝及二氧化硅为玻璃主要成分，形成玻璃网络结构或晶体结构，氧化锂是形成目标晶体的重要组成，且降低熔化温度，二氧化锆作为晶核剂组分使玻璃更容易析晶。三氧化二铁、氧化镍和氧化钴作为微晶玻璃的着色剂，从而代替三氧化二铬、五氧化二钒的加入，从而生产出无毒、环保、品质优异的黑色微晶玻璃。本发明采用Fe、Ni、Co进行着色，Fe、Ni、Co在玻璃中是以Fe3+、Ni2+、Co2+存在，Fe3+的吸收带为300nm～400nm，Ni2+为400nm～600nm，Co2+为400nm～800nm，从而使得其在可见光范围(390nm～780nm)产生强烈的吸收，呈纯黑色。着色剂的加入可改变锂铝硅玻璃的晶体生长方式，尤其是氧化镍，能促进锂铝硅微晶玻璃的晶体生长，提高结晶度。通过微晶玻璃基体和着色剂的相互配合作用，使本发明提供的黑色微晶玻璃观感呈纯黑色不透明，具有优异的光泽度，韧性好，强度高，抗碎裂性好，着色剂性能稳定且安全环保，在二次显色过程中不会变色。
经测试，本发明制备的黑色微晶玻璃的主晶相为二硅酸锂和透锂辉石，次晶相为偏硅酸锂。其色坐标L*为20.0～40.0；a为-1.0～1.0；b为-5.0～1.0，在可见光范围的透射率小于1％，维氏硬度为6.8GPa～8.0GPa，同时ROR值为110.0kgf～160.0kgf，表现出优异的抗冲击性能。其可应用于便携式电子装置的背板或显示面板，对人体安全无害，使用体验佳且可节约成本。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的黑色微晶玻璃锭实物图；
图2是本发明实施例1制备的黑色微晶玻璃的X射线衍射谱图；
图3是本发明实施例1制备的黑色微晶玻璃的扫面电子显微镜(SEM)图像；
图4是本发明实施例1制备的淬冷玻璃样品从30℃到1000℃的高温差式量热图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明技术方案如下：
一种黑色微晶玻璃，包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅60％～80％、三氧化二铝2％～10％、氧化锂8％～20％、二氧化锆1％～5％、三氧化二铁0.1％～3.5％、氧化镍0.1％～2％和氧化钴0.05％～1％。
其中，二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)和二氧化锆(ZrO2)作为微晶玻璃基体，三氧化二铝及二氧化硅为玻璃主要成分，形成玻璃网络结构或晶体结构，氧化锂是形成目标晶体的重要组成，且降低熔化温度，二氧化锆作为晶核剂组分使玻璃更容易析晶。三氧化二铁(Fe2O3)、氧化镍(NiO)和氧化钴(CoO)作为微晶玻璃的着色剂，从而代替三氧化二铬、五氧化二钒的加入，从而生产出无毒、环保、品质优异的黑色微晶玻璃。本发明采用Fe、Ni、Co进行着色，Fe、Ni、Co在玻璃中是以Fe3+、Ni2+、Co2+存在，Fe3+的吸收带为300nm～400nm，Ni2+为400nm～600nm，Co2+为400nm～800nm，从而使得其在可见光范围(390nm～780nm)产生强烈的吸收，呈纯黑色。着色剂的加入可改变锂铝硅玻璃的晶体生长方式，尤其是氧化镍，能促进锂铝硅微晶玻璃的晶体生长，提高结晶度。通过微晶玻璃基体和着色剂的相互配合作用，使本发明提供的黑色微晶玻璃观感呈纯黑色不透明，具有优异的光泽度，韧性好，强度高，抗碎裂性好，着色剂性能稳定且安全环保，在二次显色过程中不会变色。
可以理解，在本发明中，所述SiO2占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为60％～80％，包括但不限于为：60％、61％、62％、63％、63.94％、64％、65％、66％、67％、68％、68.45％、69％、69.16％、69.17％、69.32％、69.36％、69.62％、70％、70.63％、70.71％、70.83％、71％、71.04％、71.24％、71.81％、71.97％、72％、72.04％、73％、74％、74.17％、75％、76％、77％、78％、79％和80％。更优选地，述二氧化硅占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为62％～75％。
可以理解，在本发明中，所述Al2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为2％～10％，包括但不限于为：2％、2.1％、2.5％、3％、3.2％、3.5％、4％、4.16％、4.5％、5％、5.5％、6％、7％、7.15％、7.17％、7.20％、7.30％、7.31％、7.32％、7.35％、7.37％、7.42％、7.44％、8％、8.34％、8.35％、8.5％、9％、9.2％、9.5％和10％。更优选地，所述Al2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为4％～10％。
可以理解，在本发明中，所述Li2O占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为8％～20％、包括但不限于为：8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.2％、10.5％、10.51％、10.54％、10.58％、10.73％、10.74％、10.76％、10.79％、10.82％、10.91％、10.93％、11％、11.2％、11.5％、11.8％、12％、12.03％、12.2％、12.5％、12.8％、13％、13.2％、13.5％、13.8％、13.97％、14％、14.2％、14.5％、14.8％、15％、15.2％、15.5％、15.8％、16％、16.2％、16.5％、16.8％、17％、17.2％、17.5％、17.8％、18％、18.2％、18.5％、18.8％、19％、19.2％、19.5％、19.8％和20％。更优选地，所述Li2O占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为10％～18％。
可以理解，在本发明中，所述ZrO2占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为1％～5％，包括但不限于为：1％、1.1％、1.5％、1.63％、2％、2.1％、2.5％、3％、3.2％、3.5％、3.53％、3.54％、3.55％、3.56％、3.61％、3.62％、3.63％、3.64％、3.67％、3.68％、3.83％、4％、4.13％、4.5％和5％。更优选地，所述ZrO2占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为2％～5％。
可以理解，在本发明中，所述Fe2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.1％～3.5％，包括但不限于为：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.32％、1.4％、1.5％、1.69％、1.8％、2％、2.02％、2.03％、2.1％、2.22％、2.30％、2.31％、2.44％、2.45％、2.49％、2.5％、2.7％、2.79％、2.8％、2.9％、3％、3.2％和3.5％。更优选地，所述Fe2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为1.0％～3.5％。
另外，可以理解地，Fe2O3中也会有痕量的铁以Fe2+的形式存在，Fe2+的吸收带为650nm～1000nm，进一步拓宽了吸收带范围，赋予黑色微晶玻璃更好的黑色色泽。
可以理解，在本发明中，所述NiO占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.1％～2％，包括但不限于为：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.57％、0.6％、0.66％、0.7％、0.8％、0.85％、0.87％、0.9％、0.95％、1.0％、1.15％、1.29％、1.32％、1.4％、1.5％、1.8％和2％。更优选地，所述NiO占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.3％～1.8％。
可以理解，在本发明中，所述CoO占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.05％～1％，包括但不限于为：0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.22％、0.28％、0.29％、0.3％、0.4％、0.41％、0.42％、0.44％、0.5％、0.52％、0.52％、0.54％、0.56％、0.57％、0.58％、0.6％、0.64％、0.68％、0.7％、0.74％、0.78％、0.8％、0.842％、0.84％、0.88％、0.9％、0.94％、0.98％和1％。更优选地，所述CoO占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.4％～1％。
在其中一个实施例中，所述的黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅62％～75％、三氧化二铝4％～10％、氧化锂10％～18％、二氧化锆2％～5％、三氧化二铁1.0％～3.5％、氧化镍0.3％～1.8％和氧化钴0.4％～1％。
在其中一个实施例中，所述黑色微晶玻璃的组分还包括二氧化钛(TiO2)。二氧化钛能作为晶核剂组分，有利于使玻璃更容易析晶，其也可以作为着色剂。此外，当TiO2和ZrO2同时存在时，玻璃更容易产生析晶。
在其中一个实施例中，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述TiO2的含量为0.1％～3.5％。可以理解地，所述TiO2占所述黑色微晶玻璃的质量百分比包括但不限于为：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.4％、1.5％、1.8％、2％、2.1％、2.2％、2.44％、2.45％、2.5％、2.59％、2.69％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.2％和3.5％。更优选地，所述TiO2占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为1.5％～3.0％。
在其中一个实施例中，所述黑色微晶玻璃的组分还包括五氧化二磷(P2O5)、三氧化二硼(B2O3)和氧化钠(Na2O)。五氧化二磷作为晶核剂组分有利于使玻璃更容易析晶，还可增加微晶玻璃中金属离子的扩散性，从而有助于提高微晶玻璃的离子交换效率；三氧化二硼的存在有利于可降低玻璃液的高温黏度，以[BO3]配位状态存在的B2O3打开了玻璃组合物的网络结构，允许玻璃在发生裂纹形成之前容忍一定程度的变形；以及氧化钠可作为玻璃网络外体结构可降低玻璃的熔融温度及玻璃液的黏度，使熔融过程更容易进行，并且有利于化学交换的进行。
在其中一个实施例中，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述P2O5的含量为0.1％～8％，所述B2O3的含量为0.1％～6％，以及所述Na2O的含量为0.1％～8％。
可以理解地，所述P2O5占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为包括但不限于为：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.4％、1.5％、1.8％、1.94％、1.95％、1.96％、1.98％、1.99％、2.0％、2.02％、2.1％、2.2％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％、3％、3.2％、3.5％、3.98％、4.0％、4.5％、5％、5.5％、6％、7％、7.20％、7.4％、7.5％、7.8％和8％。更优选地，所述P2O5占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为1.5％～4.0％。
可以理解地，所述B2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比包括但不限于为：0.1％、0.18％、0.19％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.4％、1.5％、1.8％、1.95％、1.96％、1.99％、2.0％、2.02％、2.1％、2.17％、2.2％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％、3％、3.2％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％和6％。更优选地，所述B2O3占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为0.1％～2.2％。
可以理解地，所述Na2O占所述黑色微晶玻璃的质量百分比包括但不限于为：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.4％、1.50％、1.51％、1.53％、1.54％、1.55％、1.56％、1.8％、1.95％、1.96％、1.99％、2.0％、2.02％、2.1％、2.2％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％、3％、3.2％、3.5％、4％、4.5％、4.53％、5％、5.5％、6％、7％、7.20％、7.4％、7.5％、7.8％和8％。更优选地，所述Na2O占所述黑色微晶玻璃的质量百分比为1.0％～5.0％。
在其中一个实施例中，所述的黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅60％～80％、三氧化二铝2％～10％、氧化锂8％～20％、二氧化锆1％～5％、三氧化二铁0.1％～3.5％、氧化镍0.1％～2％、氧化钴0.05％～1％、二氧化钛0.1％～3.5％、五氧化二磷0.1％～8％、三氧化二硼0.1％～6％和氧化钠0.1％～8％。
在其中一个实施例中，所述的黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅62％～75％、三氧化二铝4％～10％、氧化锂10％～18％、二氧化锆2％～5％、三氧化二铁1.0％～3.5％、氧化镍0.3％～1.8％、氧化钴0.4％～1％、二氧化钛0.1％～3.5％、五氧化二磷0.1％～8％、三氧化二硼0.1％～6％和氧化钠1.0％～8％。
在其中一个实施例中，所述的黑色微晶玻璃包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅62％～75％、三氧化二铝4％～10％、氧化锂10％～18％、二氧化锆2％～5％、三氧化二铁1.0％～3.5％、氧化镍0.3％～1.8％、氧化钴0.4％～1％、二氧化钛1.5％～3％、五氧化二磷1.5％～4.0％、三氧化二硼0.1％～2.2％和氧化钠1.0％～5.0％。
本发明还提供如上所述的黑色微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
熔融二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源，制备玻璃液；
对所述玻璃液进行成型处理，制备玻璃前驱体；
对所述玻璃前驱体进行预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理和离子交换处理。
需要说明的是，上述玻璃前驱体的组成均为氧化物。实际熔制过程中各氧化物的来源或原料可以是氧化物，也可以是无机盐。
具体地，三氧化二铝的原料来源为三氧化二铝或者氢氧化铝，二氧化硅的原料来源为二氧化硅，氧化锂的来源为碳酸锂，二氧化锆的原料来源为二氧化锆，三氧化二铁的原料来源为三氧化二铁，氧化镍的原料来源为氧化镍，三氧化二钴的原料来源为氧化钴、三氧化二钴或者四氧化三钴，二氧化钛的原料来源为二氧化钛，五氧化二磷的原料来源为磷酸二氢铵或者磷酸二氢钠，三氧化二硼的原料来源为硼酸，氧化钠的原料来源为碳酸钠或硝酸钠。
将上述各原料通过与氧化物进行等摩尔换算，称量后充分混合均匀，熔融，得到玻璃液，用于后续制备微晶玻璃前驱体。
在其中一个实施例中，熔融所述二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源的温度为1570℃～1620℃。
在其中一个实施例中，所述成型处理的方法为浇铸法、浮法、压延法、溢流法、下拉法或对辊法。
在其中一个实施例中，所述成型处理的方法为浇铸法，采用浇铸法对所述玻璃液进行成型处理包括：
先在1460℃～1540℃的条件下对所述玻璃液进行浇铸处理，再在660℃～870℃的条件下进行冷却成型处理。
优选地，制备微晶玻璃前驱体的步骤为：将配制好的玻璃原料放入熔炉中并在高温炉中进行熔化，熔融完成后将玻璃液倒出浇铸在事先预热好的金属模具中，冷却得到一个体积较大的微晶玻璃前驱体。
在其中一个实施例中，所述预成核处理的温度为530℃～580℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，所述成核处理的温度为600℃～650℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，所述晶化处理的温度为700℃～730℃，时间为0.5h～3h。
在其中一个实施例中，所述退火处理的温度为460℃～490℃，时间为2h～4h。
在其中一个实施例中，在退火处理之后，还包括对得到的产品进行切割、CNC和抛光处理的步骤。
在所有实施例中，将切割、CNC和抛光处理后的产品进行预热和离子交换处理，其中，预热温度为360℃～400℃，预热时间为1h～2h，离子交换采用一步法，离子交换温度为430℃～500℃，离子交换时间为4h～12h，采用的钢化盐为钾盐、钠盐和锂盐中的至少一种。
在其中一个实施例中，钾盐选自硝酸钾、碳酸钾、氯化钾和氢氧化钾中的至少一种；钠盐选自硝酸钠、碳酸钠、氯化钠和氢氧化钠中的至少一种；锂盐选自硝酸锂、碳酸锂、氯化锂和氢氧化锂中的至少一种。
在其中一个实施例中，采用的钢化盐为钾盐和钠盐的混合物。进一步地，钾盐和钠盐的混合质量比为(0.6～2.3)：1：(0.001～0.003)。
经测试，本发明制备的黑色微晶玻璃的主晶相为二硅酸锂和透锂辉石，次晶相为偏硅酸锂。其色坐标L*为20.0～40.0；a为-1.0～1.0；b为-5.0～1.0，在可见光范围的透射率小于1％，维氏硬度为6.8GPa～8.0GPa，同时ROR值为110.0kgf～160.0kgf，表现出优异的抗冲击性能。
本发明还提供上述黑色微晶玻璃的应用。技术方案如下：
一种电子产品的外壳，包含如上所述的黑色微晶玻璃。
在其中一个实施例中，所述电子产品选自手机、平板、手表或车载产品。
一种显示面板的玻璃盖板，包含如上所述的黑色微晶玻璃。
在其中一个实施例中，所述显示面板选自手机的显示面板、平板的显示面板、手表的显示面板或车载的显示面板。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
其中，测试方法如下：
(1)本发明中色坐标测试：在SCI UVC条件下，采用X-riteCi7 F02光源测量色坐标；
(2)本发明中维氏硬度测试：采用丹麦EZ-mat公司，型号为Q10A+型维氏硬度仪；
(3)本发明中抗冲击性能测试：采用电子万能材料试验机，型号为RS-8000，记录ROR值；
(4)本发明中离子交换深度测试：采用日本折原实业有限公司的Scattered LightPhotoelastic Stress Meter，型号为SLP-2000，光源为518nm。
实施例1
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 71.81％，Al2O3 7.42％，P2O5 2.02％，B2O3 0.19％，Li2O 10.91％，Na2O1.56％，ZrO2 3.67％，Fe2O3 1.32％，NiO 0.66％和CoO 0.44％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1600℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1500℃，再进行浇铸，等液体经降温至730℃～760℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经535℃～545℃预成核3h～4h，600℃～615℃成核3h～4h，710℃～720℃晶化1h～2h，480℃～490℃退火处理2h～3h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色(图1是本发明实施例1制备的黑色微晶玻璃锭实物图)，色坐标L为27.14，a为-0.06，b为-0.98，经过离子交换后其硬度为7.5GPa，离子交换深度为125μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为143.5kgf。
实施例2
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 71.04％，Al2O3 7.35％，P2O5 1.99％，B2O3 0.18％，Li2O 10.79％，Na2O1.55％，ZrO2 3.63％，Fe2O3 2.02％，NiO 0.87％和CoO 0.58％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1590℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1490℃，再进行浇铸，等液体经降温至730℃～760℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经540℃～550℃预成核3h～4h，610℃～620℃成核3h～4h，705℃～715℃晶化1h～2h，470℃～485℃退火处理2h～3h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为25.43，a为-0.13，b为-0.16，经过离子交换后其硬度为7.2GPa，离子交换深度为119μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为138.7kgf。
实施例3
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 70.63％，Al2O3 7.30％，P2O5 1.98％，B2O3 0.18％，Li2O 10.73％，Na2O1.54％，ZrO2 3.61％，Fe2O3 2.30％，NiO 1.15％和CoO 0.58％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1580℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至710℃～740℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经540℃～550℃预成核3h～4h，600℃～615℃成核3h～4h，700℃～710℃晶化1h～1.5h，460℃～480℃退火处理2h～3h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.wt1％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为27.18，a为-0.07，b为-1.20，经过离子交换后其硬度为7.3GPa，离子交换深度为133μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为148.9kgf。
实施例4
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 69.32％，Al2O3 7.17％，P2O5 1.95％，B2O3 0.18％，Li2O 10.54％，Na2O1.50％，ZrO2 3.55％，TiO2 2.69％，Fe2O3 1.69％，NiO 0.85％和CoO 0.56％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，二氧化钛，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1580℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至710℃～740℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经560℃～570℃预成核3.5h～4h，640℃～650℃成核3.5h～4h，720℃～730℃晶化1h～2h，465℃～483℃退火处理2h～3h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为24.96，a为-0.20，b为-0.07，经过离子交换后其硬度为7.2GPa，离子交换深度为112μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为137.8kgf。
实施例5
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 69.17％，Al2O3 7.15％，P2O5 1.94％，B2O3 0.18％，Li2O 10.51％，Na2O1.51％，ZrO2 3.53％，TiO2 2.44％，Fe2O3 2.44％，NiO 0.57％，CoO 0.56％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，二氧化钛，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1580℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至710℃～740℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经562℃～578℃预成核3h～4h，636℃～648℃成核3h～4h，700℃～715℃晶化1h～2h，465℃～480℃退火处理2h～3h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为26.95，a为-0.11，b为-1.52，经过离子交换后其硬度为7.4GPa，离子交换深度为108μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为134.2kgf。
实施例6
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 70.71％，Al2O3 7.31％，P2O5 1.99％，B2O3 0.18％，Li2O 10.74％，Na2O1.53％，ZrO2 3.61％，Fe2O3 2.49％，NiO 0.87％和CoO 0.57％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1580℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至720℃～750℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经565℃～576℃预成核3h～4h，640℃～650℃成核3h～4h，705℃～718℃晶化1h～1.5h，470℃～485℃退火处理2h～4h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为28.13，a为-0.22，b为-1.52，经过离子交换后其硬度为7.3GPa，离子交换深度为111μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为131.8kgf。
实施例7
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 68.45％，Al2O3 7.35％，P2O5 1.99％，B2O3 0.18％，Li2O 10.79％，Na2O1.55％，ZrO2 3.63％，TiO2 2.59％，Fe2O3 2.02％，NiO 0.87％和CoO 0.58％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，二氧化钛，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1590℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至740℃～760℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经540℃～550℃预成核3h～4h，610℃～620℃成核3h～4h，705℃～715℃晶化1h～2h，470℃～485℃退火处理2h～4h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为25.18，a为-0.09，b为-0.12，经过离子交换后其硬度为6.9GPa，离子交换深度为101μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为112.6kgf。
实施例8
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 72.04％，Al2O3 8.35％，Li2O 12.03％，ZrO2 4.13％，Fe2O3 2.02％，NiO0.87％和CoO 0.56％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，碳酸锂，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1620℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1500℃，再进行浇铸，等液体经降温至740℃～770℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经550℃～565℃预成核3h～4h，615℃～630℃成核3h～4h，715℃～725℃晶化1h～2h，475℃～485℃退火处理2h～4h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为26.12，a为-0.21，b为-0.34，经过离子交换后其硬度为7.0GPa，离子交换深度为109μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为122.1kgf。
实施例9
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 74.17％，Al2O3 4.16％，Li2O 13.97％，ZrO2 3.83％，Fe2O3 2.22％，NiO0.95％和CoO 0.7％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，碳酸锂，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1620℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1500℃，再进行浇铸，等液体经降温至740℃～760℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经545℃～565℃预成核3h～4h，625℃～635℃成核3h～4h，710℃～725℃晶化1h～2h，470℃～485℃退火处理2h～4h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为26.18，a为-0.19，b为-0.26，经过离子交换后其硬度为6.8GPa，离子交换深度为99μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为124.8kgf。
实施例10
本实施例提供一种黑色微晶玻璃及其制备方法。具体如下：
(1)按质量百分比计，本实施例中的黑色微晶玻璃的组成如下：
SiO2 63.94％，Al2O3 8.34％，P2O5 3.98％，B2O3 2.17％，Li2O 10.51％，Na2O4.53％，ZrO2 1.63％，Fe2O32.79％，NiO 1.29％和CoO 0.82％。
(2)本实施例中的黑色微晶玻璃的制备方法如下：
对应的玻璃原料为：二氧化硅，三氧化二铝，磷酸二氢铵，硼酸，碳酸锂，碳酸钠，二氧化锆，三氧化二铁，氧化镍和三氧化二钴。
1)按上述重量百分比称量原料，混合均匀，得到配合料。
2)基础玻璃的准备：将步骤1)得到的配合料于1570℃条件下进行熔制，待出料前30min后，将熔制得到的玻璃液于炉内降温至1480℃，再进行浇铸，等液体经降温至730℃～750℃，成型后，得到玻璃前驱体。
3)将步骤2)得到的玻璃前驱体经530℃～547℃预成核3h～4h，600℃～610℃成核3h～4h，700℃～710℃晶化1h～2h，460℃～485℃退火处理2h～4h后，经切割、CNC、抛光，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，得到黑色微晶玻璃。
本实施例制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为26.52，a为-0.19，b为-1.52，经过离子交换后其硬度为7.0GPa，离子交换深度为115μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为129.3kgf。
对比例1
与实施例1不同的是，组分中着色剂的种类与含量不同，在对比例1中，黑色微晶玻璃的着色剂包括氧化铜、二氧化锰、氧化钴和氧化铬，其重量百分比分别为0.1％、1.0％、0.2％和1.3％，其他组分依次为SiO2 71.70％，Al2O3 7.42％，P2O5 2.01％，B2O3 0.19％，Li2O 10.89％，Na2O 1.55％，ZrO2 3.64％。经过熔制、浇铸、成型、预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理，其经过切割、CNC、抛光后，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，制成的微晶玻璃产品黑色不均匀，伴有褐色，使得产品颜色不美观。对比例1中，着色剂包含了二氧化锰和氧化铬，前者可能造成在二次显色过程中会变色，直接导致黑色微晶玻璃的黑色驳杂不纯，后者带有一定的毒性，不利于人体健康和环保。
对比例1制备的微晶玻璃，其外观黑色驳杂不纯，带有其他杂色，经过离子交换后其硬度为6.7GPa，离子交换深度为89μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为91.8kgf。
对比例2
与实施例1不同的是，基础组分中重量百分比10.91％的氧化锂减少至4.23％，1.56％的氧化钠增加至4.86％，其他组分依次为SiO2 74.58％，Al2O37.71％，P2O52.09％，B2O3 0.20％，ZrO2 3.81％，Fe2O31.37％，NiO 0.69％，CoO 0.46％。经过熔制、浇铸、成型、预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理，其经过切割、CNC、抛光后，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，制成的玻璃产品黑色比较均匀，其主晶相为β-锂辉石。
对比例2制备的黑色微晶玻璃，其外观为黑色，色坐标L为27.10，a为-0.23，b为-2.01，经过离子交换后其硬度为6.4GPa，离子交换深度为89μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为59.8kgf，抗冲击性能变差。
对比例3
与实施例2不同的是，引入的着色剂分别为三氧化二铁，三氧化二镍和氧化钴，将氧化镍替换成了三氧化二镍，因此本对比例的组分依次为SiO2 71.04％，Al2O3 7.35％，P2O51.99％，B2O3 0.18％，Li2O 10.79％，Na2O 1.55％，ZrO2 3.63％，Fe2O3 2.02％，Ni2O30.87％和CoO 0.58％。经过熔制、浇铸、成型、预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理，其经过切割、CNC、抛光后，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，制成的微晶玻璃产品黑色比较均匀。
对比例3制备的黑色微晶玻璃，其外观为偏黑色，色坐标L为19.8，a为-0.8，b为-2.6，经过离子交换后其硬度为6.7GPa，离子交换深度为98μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为86.8kgf。
对比例4
与实施例2不同的是，引入的着色剂分别为三氧化二铁，三氧化二镍和三氧化二铬，将氧化钴替换成了三氧化二铬，因此本对比例的组分依次为SiO271.04％，Al2O37.35％，P2O5 1.99％，B2O3 0.18％，Li2O 10.79％，Na2O 1.55％，ZrO2 3.63％，Fe2O32.02％，Ni2O3 0.87％和Cr2O3 0.58％。经过熔制、浇铸、成型、预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理，其经过切割、CNC、抛光后，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3的混合盐浴中交换8h，制得微晶玻璃。
对比例4制备的微晶玻璃，其颜色为深蓝色，经过离子交换后其硬度为6.7GPa，离子交换深度为101μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为89.5kgf。
对比例5
与实施例2不同的是，着色剂的含量占基础组分的总重量百分比为7.06％，本对比例的组分依次为SiO2 68.39％，Al2O3 7.08％，P2O5 1.92％，B2O3 0.17％，Li2O 10.39％，Na2O 1.49％，ZrO2 3.50％，Fe2O3 3.78％，NiO 2.09％和CoO 1.19％。经过熔制、浇铸、成型、预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理，其经过切割、CNC、抛光后，在380℃下预热1h，转移到温度为460℃、组成为39.9wt％KNO3、60wt％NaNO3和0.1wt％LiNO3混合盐浴中交换8h，制成的微晶玻璃产品颜色暗灰色，色泽差。
对比例5制备的微晶玻璃，其颜色为暗灰色，伴有杂色，经过离子交换后其硬度为5.9GPa，离子交换深度为83μm，其0.50mm厚的玻璃样品的ROR值为56.5kgf。
由上可知，相比于对比例1至对比例5，本发明实施例1至实施例10采用在本发明范围内含量的二氧化硅、三氧化二铝、氧化锂和二氧化锆作为微晶玻璃基体(部分辅以助剂)，在本发明范围内含量的三氧化二铁、氧化镍和氧化钴作为微晶玻璃的着色剂，制备的微晶玻璃其色坐标L*为20.0～40.0；a为-1.0～1.0；b为-5.0～1.0，呈纯净的黑色，维氏硬度为6.8GPa～8.0GPa，同时ROR值为110～160kgf，表现出优异的抗冲击性能。
黑色微晶玻璃晶体表征：
(1)采用经过预成核、成核和晶化的样品的X射线衍射(XRD)分析来确定实施例1制得的黑色微晶玻璃的晶相组合，谱图如图2所示。XRD谱的峰值表明微晶玻璃样品包含主晶相二硅酸锂和透锂长石，次晶相偏硅酸锂。
(2)通过如下方式制备图2中分析的黑色微晶玻璃样品的扫描电子显微镜(SEM)图像：对样品的横截面进行抛光，用2％浓度的氢氟酸对经过抛光的样品蚀刻15s，以及在样品的表面喷一层铂金以减少导电电荷，测量样品的微观形貌，结果如图3所示，该图像表明黑色微晶玻璃中形成了均匀，粒径小于100nm的晶粒。
(3)将实例1中的黑色微晶玻璃样品在氩气氛中以10℃/min的升温速率经受30℃到1000℃的高温差式扫描量热分析，产生如图4所示的DSC图。如图4所示，玻璃约在660℃展现出第一结晶峰，以及在约761℃展现出第二结晶峰。根据实施例1的DSC曲线，确定其预成核、成核、晶化和退火温度，使其生长出二硅酸锂和透锂长石。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种黑色微晶玻璃，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅60％～80％、三氧化二铝2％～10％、氧化锂8％～20％、二氧化锆1％～5％、三氧化二铁0.1％～3.5％、氧化镍0.1％～2％和氧化钴0.05％～1％。
2.根据权利要求1所述的黑色微晶玻璃，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
二氧化硅62％～75％、三氧化二铝4％～10％、氧化锂10％～18％、二氧化锆2％～5％、三氧化二铁1.0％～3.5％、氧化镍0.3％～1.8％和氧化钴0.4％～1％。
3.根据权利要求1或2所述的黑色微晶玻璃，其特征在于，所述黑色微晶玻璃的组分还包括二氧化钛。
4.根据权利要求3所述的黑色微晶玻璃，其特征在于，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述二氧化钛的含量为0.1％～3.5％。
5.根据权利要求4所述的黑色微晶玻璃，其特征在于，所述黑色微晶玻璃的组分还包括五氧化二磷、三氧化二硼和氧化钠，以占所述黑色微晶玻璃的质量百分比计，所述五氧化二磷的含量为0.1％～8％，所述三氧化二硼的含量为0.1％～6％，以及所述氧化钠的含量为0.1％～8％。
6.权利要求1至5任一项所述的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
熔融二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源，制备玻璃液；
对所述玻璃液进行成型处理，制备玻璃前驱体；
对所述玻璃前驱体进行预成核处理、成核处理、晶化处理、退火处理和离子交换处理。
7.根据权利要求6所述的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，熔融所述二氧化硅、铝源、锂源、二氧化锆、三氧化二铁、氧化镍和钴源的温度为1570℃～1620℃。
8.根据权利要求7所述的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述成型处理的方法为浇铸法、浮法、压延法、溢流法、下拉法或对辊法。
9.根据权利要求8所述的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述成型处理的方法为浇铸法，采用浇铸法对所述玻璃液进行成型处理包括：
先在1460℃～1540℃的条件下对所述玻璃液进行浇铸处理，再在660℃～870℃的条件下进行冷却成型处理。
10.根据权利要求6至9任一项所述的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述预成核处理的温度为530℃～580℃，时间为2h～4h；和/或
所述成核处理的温度为600℃～650℃，时间为2h～4h；和/或
所述晶化处理的温度为700℃～730℃，时间为0.5h～3h；和/或
所述退火处理的温度为460℃～490℃，时间为2h～4h；
所述离子交换处理的温度为430℃～500℃，时间为4h～12h，采用的钢化盐为钾盐、钠盐和锂盐中的至少一种。
11.一种电子产品的外壳，其特征在于，包含权利要求1至5任一项所述的黑色微晶玻璃。
12.一种显示面板的玻璃盖板，其特征在于，包含权利要求1至5任一项所述的黑色微晶玻璃。
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