CN115605448B - 化学强化玻璃物品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供强度优异、抑制断裂时的碎片的飞散并且不易发生边缘缺损的化学强化玻璃物品。本发明涉及一种化学强化玻璃物品,其中,所述化学强化玻璃物品具有第一表面、与所述第一表面相反的第二表面、和与所述第一表面及所述第二表面接触的端部,其中,所述第一表面处的压应力值为400MPa~1000MPa,在将从所述第一表面起算的深度作为变量表示玻璃内部的压应力值时,压应力值达最大处的深度m[μm]大于0μm,CSm‑CS0[MPa]为30MPa以上,所述CSm为深度m[μm]处的压应力值、所述CS0为所述第一表面处的压应力值,并且压应力值为0处的深度DOL为50μm~150μm。
Description
技术领域
本发明涉及进行了化学强化的玻璃物品及其制造方法。
背景技术
在便携式终端的保护玻璃等中使用化学强化玻璃。化学强化玻璃为通过使玻璃与硝酸钠等熔融盐接触而使玻璃中所含的碱金属离子与熔融盐中所含的离子半径更大的碱金属离子之间产生离子交换,从而在玻璃的表面部分形成压应力层的玻璃。化学强化玻璃的强度在很大程度上取决于由以从玻璃表面起算的深度为变量的压应力值表示的应力分布。
便携式终端等的保护玻璃有时由于从高处落下时等的变形而破裂。为了防止这样的断裂、即由弯曲模式引起的断裂,增大玻璃表面的压应力是有效的。因此,最近形成700MPa以上的高表面压应力的情况增多。
另一方面,便携式终端等的保护玻璃在末端从高处落下到沥青、砂上时,有时由于与突起物的碰撞而破裂。为了防止这样的断裂、即由冲击模式引起的断裂,增大压应力层深度而将压应力层形成至玻璃的更深的部分是有效的。
但是,当在玻璃物品的表面部分形成压应力层时,必然在玻璃物品中心部产生与表面的压应力相应的拉应力。当该拉应力值变得过大时,在玻璃物品断裂时剧烈地破裂、碎片飞散。因此,在设计化学强化玻璃时,一方面增大表面的压应力,并将压应力层形成至更深的部分,另一方面,使表层的压应力的总量不变得过大。
在专利文献1中记载了使用含有锂的碱性铝硼硅酸盐玻璃进行两步化学强化的方法。另外,在专利文献2中记载了通过实施三步离子交换处理,能够得到落下强度高并且在断裂时碎片不易飞散的化学强化玻璃。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2013-536155号公报
专利文献2:国际公开第2019/004124号
发明内容
发明所要解决的问题
根据在专利文献1中记载的进行两步化学强化的方法,在玻璃的表面部分产生由钠-钾交换引起的大的压应力,另外,在更深的部分产生由锂-钠交换引起的稍小的压应力。认为由此能够抑制由弯曲模式引起的断裂和由冲击模式引起的断裂这两者。
但是,在专利文献1、2中记载的化学强化玻璃物品在其最外表面形成有非常大的压应力,因此应力的平衡容易因化学强化处理的不当等而遭到破坏,有时发生边缘缺损(チッピング)。另外,在化学强化玻璃物品的制造工序中产生小的损伤等情况下,当对表面进行研磨时,存在该部分的强度大幅降低的问题。
因此,本发明的目的在于提供强度优异、抑制断裂时的碎片的飞散并且不易发生边缘缺损的化学强化玻璃物品。
用于解决问题的手段
本发明提供一种化学强化玻璃物品,所述化学强化玻璃物品具有第一表面、与所述第一表面相反的第二表面、和与所述第一表面及所述第二表面接触的端部,其中,
所述第一表面处的压应力值为400MPa~1000MPa,
在将从所述第一表面起算的深度作为变量表示玻璃内部的压应力值时,
压应力值最大处的深度m[μm]大于0μm,
CSm-CS0[MPa]为30MPa以上,所述CSm[MPa]为深度m[μm]处的压应力值,所述CS0[MPa]为所述第一表面处的压应力值,并且
压应力值为0处的深度DOL为50μm~150μm。
另外,提供一种化学强化玻璃物品的制造方法,其中,所述化学强化玻璃物品的制造方法包含:将锂铝硅酸盐玻璃浸渍在含有90质量%以上的硝酸钠的400℃~450℃的盐中的工序;和将所述锂铝硅酸盐玻璃从所述盐中取出,然后将所述锂铝硅酸盐玻璃在100℃~300℃下保持1分钟以上的工序。
发明效果
根据本发明,能够得到强度高、抑制了断裂时的碎片的飞散并且不易发生边缘缺损的化学强化玻璃物品。
附图说明
图1为表示本发明的化学强化玻璃物品的应力分布的一个实施方式的图。
具体实施方式
在本说明书中,表示数值范围的“~”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用,只要没有特别的规定,则在以下本说明书中,“~”以相同的含义使用。
应力分布通常可以通过组合使用光波导表面应力计和散射光光弹性应力计的方法进行测定。
已知使用光波导表面应力计的方法能够在短时间内准确地测定玻璃的应力。作为光波导表面应力计,例如有折原制作所制造的FSM-6000。当将FSM-6000与附属软件Fsm-V组合时,能够进行高精度的应力测定。
但是,光波导表面应力计在原理上只能够在折射率从试样表面向内部降低的情况下测定应力。在化学强化玻璃物品中,利用外部的钾离子置换玻璃内部的钠离子而得到的层的折射率从试样表面向内部降低,因此能够利用光波导表面应力计测定应力。但是,利用外部的钠离子置换玻璃物品内部的锂离子而得到的层的应力不能够利用光波导表面应力计测定。因此,在对含有锂的玻璃物品进行使用了含有钠的熔融盐的离子交换处理的情况下,利用光波导表面应力计测定的压应力值为零的深度(DK)不是真实的压应力层深度。
使用散射光光波导应力计的方法能够与折射率分布无关地测定应力。作为应力双折射仪,例如有折原制作所制造的SLP2000。但是,散射光光弹性应力计难以准确地求出玻璃表面附近的应力值。因此,在化学强化玻璃的表面附近形成有利用外部的钾离子置换玻璃内部的钠离子而得到的层的情况下,通过组合使用光波导表面应力计和散射光光弹性应力计这两种测定装置,能够进行准确的应力测定。
但是,在玻璃表面附近形成有利用外部的钠离子置换玻璃内部的锂离子而得到的层的情况下,难以使用光波导表面应力计准确地测定表面附近的应力。在此情况下,通过对玻璃的单面进行任意的厚度蚀刻而使化学强化玻璃的正面和背面产生应力差并测定根据该应力差而产生的玻璃的翘曲的方法,也能够准确地测定玻璃表面附近的应力。
在本说明书中,“化学强化玻璃”是指实施化学强化处理后的玻璃,“化学强化用玻璃”是指实施化学强化处理前的玻璃。在本说明书中,“化学强化玻璃的基本组成”是指化学强化用玻璃的玻璃组成,除了进行了极端的离子交换处理的情况以外,化学强化玻璃的比压应力层深度DOL深的部分的玻璃组成与化学强化玻璃的基本组成基本相同。
在本说明书中,只要没有特别说明,则玻璃组成以氧化物基准的摩尔%计表示,并将摩尔%简记为“%”。另外,在本说明书中,“实质上不含有”是指在原材料等中所含的杂质水平以下,即不有意地含有。具体而言,例如小于0.1%。
<化学强化玻璃物品>
本发明的化学强化玻璃物品(以下,有时称为“本强化玻璃”或“本强化玻璃物品”)具有第一表面、与第一表面相反的第二表面、和与第一表面及第二表面各自接触的端部。本强化玻璃物品通常为平坦的板状,但也可以为曲面状。
<<应力分布>>
在图1中示出本强化玻璃的应力分布曲线的一个实施方式。在图1中所示的应力分布表示一个主面中的分布。在本发明中,一个主面与另一个主面的应力分布可以相同也可以不同。在本发明中,将从第一表面起算的深度作为变量表示玻璃内部的压应力值。
在本强化玻璃中,第一表面处的压应力值(CS0)优选为400MPa以上,更优选为450MPa以上,进一步优选为500MPa以上,特别优选为550MPa以上。CS0越大,则越能够防止“由弯曲模式引起的断裂”。
另一方面,当表面的压应力值过大时,有时在化学强化后发生端部缺损。这种现象被称为边缘缺损。从防止这种情况的观点考虑,CS0优选为1000MPa以下,更优选为900MPa以下,进一步优选为800MPa以下。
在本强化玻璃的应力分布中,在从第一表面起到深度为10μm止的厚度方向的范围内,应力最大的部位不是玻璃表面。即,在将压应力值最大处的深度设为m[μm]时,m>0。在玻璃表面通常有深度为数μm的潜伤,在该点处应力达到最大对防止裂纹扩展是最有效的。另外,通过m>0,在断裂时不易剧烈破碎,能够抑制研磨时的边缘缺损。因此,应力最大处的深度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,进一步优选为1.5μm以上。
在潜伤大于10μm的情况下,从视觉辨认性的观点考虑,商品价值降低,因此产品的潜伤通常为10μm以下。因此,应力最大处的深度优选为10μm以下,更优选为9μm以下,进一步优选为8μm以下。
一般认为,通过增大化学强化玻璃的玻璃表面的压应力值,能够抑制玻璃表面的微小裂纹扩展,从而不易破裂。另外认为,通过增大压应力层深度而将压应力层形成至玻璃的更深的部分,即使在受到大的冲击的情况下也不易破裂。
但是,当在玻璃的表面形成压应力层时,必然在玻璃内部形成拉应力层。当内部拉应力的值大时,在化学强化玻璃断裂时剧烈破碎,碎片容易飞散。
在本强化玻璃的应力分布中,将压应力值最大处的深度m[μm]处的压应力值设为CSm[MPa]、将第一表面处的压应力值设为CS0[MPa],CSm与CS0之差(CSm-CS0)为30MPa以上,优选为35MPa以上,更优选为40MPa以上,进一步优选为45MPa以上,特别优选为50MPa以上。
通过(CSm-CS0)为30MPa以上,在断裂时不易剧烈破碎,能够抑制研磨时的边缘缺损。当压应力的总量变得过大时,在受到损伤时产生剧烈的破碎,另一方面,从防止弯曲断裂的观点考虑,(CSm-CS0)优选为300MPa以下,更优选为280MPa以下,进一步优选为250MPa以下,特别优选为200MPa以下。
在本强化玻璃的应力分布中,压应力值为0处的深度DOL优选为50μm以上,更优选为60μm以上,进一步优选为70μm以上,特别优选为80μm以上。通过DOL为50μm以上,在玻璃的板厚方向的比较深的部分引入压应力,有利于防止由碰撞引起的破裂。另外,当DOL过大时,内部拉应力变得过大,因此DOL优选为150μm以下,更优选为135μm以下,进一步优选为130μm以下,特别优选为125μm以下。
本强化玻璃物品的板厚(t)优选为300μm以上,更优选为500μm以上,进一步优选为600μm以上,更进一步优选为700μm以上,特别优选为800μm以上。t越大则越不易破裂。在用于便携式终端等的情况下,为了减轻重量,t优选为2000μm以下,更优选为1000μm以下。
本强化玻璃的压应力层深度(DOL)优选为0.1t以上,更优选为0.11t以上,进一步优选为0.12t以上。通过DOL为0.1t以上,在玻璃的板厚方向的比较深的部分引入压应力,有利于防止由碰撞引起的破裂。另外,为了使压应力和拉应力的总量的平衡在玻璃的整个板厚方向上均衡,所述DOL优选为0.25t以下,更优选为0.23t以下,进一步优选为0.2t以下。
在本强化玻璃的应力分布中,从第一表面起算的深度60μm处的压应力值CS60优选为100MPa以上,更优选为110MPa以上,进一步优选为120MPa以上,特别优选为130MPa以上。
在玻璃物品落下到沥青铺装道路、沙子上时,由于与沙子等突起物的碰撞而产生裂纹。产生的裂纹的长度根据玻璃物品碰撞的沙子的大小而不同,但当压应力值CS60为100MPa以上时,成为在深度60μm附近形成有大的压应力值的应力分布,能够防止由碰撞到比较大的突起物而破碎的冲击模式引起的断裂。
另一方面,在玻璃内部形成大的压应力层时,必然在玻璃中心部增大与表面的压应力相应的拉应力值。当拉应力值变得过大时,在玻璃物品断裂时剧烈地破裂,碎片飞散。因此,压应力值CS60优选为200MPa以下,更优选为150MPa以下。需要说明的是,在此的压应力值为利用应力双折射仪测定的值。另外,在CS60在上述范围内的情况下,玻璃的厚度t优选为300μm以上。
另外,为了增大沥青落下强度,从第一表面起算的深度为50μm处的压应力值CS50优选为100MPa以上,更优选为140MPa以上,进一步优选为160MPa以上。
在本强化玻璃的应力分布中,玻璃物品的从第一表面起算的深度(0.5×t)μm处的拉应力值CT优选为120MPa以下,更优选为110MPa以下,进一步优选为100MPa以下。由此,不易产生剧烈地破碎。在此,深度(0.5×t)μm相当于玻璃的厚度方向的中心部,在该深度处的拉应力值是指玻璃内部的拉应力值。
另外,为了引入在落下时不易破裂的充分的强化,玻璃物品的从第一表面起算的深度(0.5×t)μm处的拉应力值优选为50MPa以上,更优选为75MPa以上。
本强化玻璃优选包含锂铝硅酸盐玻璃。锂铝硅酸盐玻璃能够使用含有钠的盐来有效地进行离子交换,能够在玻璃的表面部分引入由钠-钾交换而产生的大的压应力。另外,在比玻璃表面深的部分,可以引入由锂-钠交换而产生的稍小的压应力。因此,能够抑制由弯曲模式引起的断裂和由与突起物的碰撞引起的冲击模式引起的断裂这两者。
<<玻璃组成>>
本强化玻璃在板厚方向的中央部分处的玻璃组成、即化学强化玻璃的基质玻璃的玻璃组成以氧化物基准的摩尔%计,优选含有40%~75%的SiO2、2%~35%的Al2O3和4%~35%的Li2O。
厚度方向的中央部分处的玻璃组成与化学强化用玻璃的组成基本相同,因此关于该优选的玻璃组成的详细情况,将在<化学强化用玻璃>一项中进行说明。
作为一个方式,在将本强化玻璃的厚度设为t[μm]、将本强化玻璃的从第一表面起算的深度x[μm]处的Li、Na、K的离子浓度设为Li(x)、Na(x)、K(x)时,优选为Li(0)≤Li(t/2)、K(0)≤K(t/2)。即,最外表面的K离子浓度优选为内部的浓度以下。另外,优选Na(0)>0.3×[Li(0)+Na(0)+K(0)],Li(t/2)>0.7×[Li(t/2)+Na(t/2)+K(t/2)]。
对锂铝硅酸盐玻璃实施了两步离子交换处理的化学强化玻璃与化学强化前相比,有时耐候性降低。推测这是因为在玻璃表面大量存在的钾离子与空气中的成分发生化学反应而生成析出物。在上述方式中,通过最外表面的K离子浓度为内部的浓度以下,防止与空气中的成分的化学反应,显示出优异的耐候性。另外,由于显示出最外表面的钾离子与熔融盐中的钠离子交换,因此能够仅降低表面的应力。
玻璃表面的离子浓度可以通过EPMA(electron probe micro analyzer:电子探针显微分析仪)进行测定。
化学强化玻璃的耐候性可以通过耐候性试验进行评价。本发明的化学强化玻璃在湿度80℃、80℃下静置120小时前后的雾度值的变化率优选为5%以下,更优选为4%以下,进一步优选为3%以下。雾度值使用雾度计测定C光源下的雾度值。
<微晶玻璃>
本强化玻璃可以为微晶玻璃。在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,当以0.7mm厚度计的可见光透射率为85%以上时,在用于便携式显示器的保护玻璃的情况下,容易看到显示器的画面,因此是优选的。以0.7mm厚度计的可见光透射率更优选为88%以上,进一步优选为90%以上。
可见光透射率按照JIS R 3106:2019进行测定。在本说明书中,“光透射率”是指波长为380nm~780nm的光的平均透射率。在化学强化玻璃的厚度不为0.7mm的情况下,可以使用朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law),根据所测定的透射率计算0.7mm的情况下的透射率。
在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,以0.7mm厚度计的雾度值优选为0.5%以下,更优选为0.4%以下,进一步优选为0.3%以下。当雾度值为0.5%以下时,在用于便携式显示器的保护玻璃等的情况下,显示器的画面的视觉辨认性提高。雾度值使用C光源,按照JISK3761:2000进行测定。
需要说明的是,在板厚t[mm]的微晶玻璃的全光线可见光透射率为100×T[%]、雾度值为100×H[%]的情况下,通过引用朗伯-比尔定律,使用常数α,能够记载为T=(1-R)2×exp(-αt)。使用该常数α,dH/dt∝exp(-αt)×(1-H),
0.7mm的情况下的雾度值H0.7由下式求出。
在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,所含的晶体的种类等与化学强化前的玻璃基本相同,因此在化学强化用玻璃一项中进行说明。包含碱金属成分的晶体在强化玻璃的表面附近有时因化学强化处理而发生变化。认为这是因为晶体中所含的碱金属离子被离子交换。
本强化玻璃的形状可以根据适用的产品、用途等为除板状以外的形状。另外,玻璃板可以具有外周厚度不同的镶边形状等。另外,玻璃板的形态不限于此,例如两个主面可以不相互平行,另外,两个主面中的一者或两者的全部或一部分可以为曲面。更具体而言,玻璃板例如可以为没有翘曲的平板状的玻璃板,另外,玻璃板可以为具有弯曲的表面的曲面玻璃板。
本强化玻璃作为在手机、智能手机等移动设备等中使用的保护玻璃特别有用。此外,对于不以携带为目的的电视机、个人电脑、触控面板等显示装置的保护玻璃、电梯壁面、房屋或大楼等建筑物的壁面(全屏显示器)也是有用的。另外,作为窗玻璃等建筑用材料、桌面、汽车或飞机等的内装等、它们的保护玻璃以及在具有曲面形状的壳体等用途中也有用。
<化学强化玻璃物品的制造方法>
本强化玻璃可以通过对后述的化学强化用玻璃实施离子交换处理来制造。化学强化用玻璃例如可以使用如下所述的通常的玻璃制造方法制造。
以得到优选组成的玻璃的方式适当地调配玻璃原料,并在玻璃熔窑中进行加热熔融。然后,通过鼓泡、搅拌、添加澄清剂等使玻璃均质化,成形为规定厚度的玻璃板,并进行缓慢冷却。或者,也可以通过成形为块状并缓慢冷却、然后进行切割的方法成形为板状。
作为成形为板状的方法,例如可以列举:浮法、压制法、熔合法和下拉法。特别是在制造大型玻璃板的情况下,优选浮法。另外,也优选除浮法以外的连续成形法、例如熔合法和下拉法。
根据需要对通过进行成形而得到的玻璃带进行磨削和研磨处理,从而形成玻璃板。需要说明的是,在将玻璃板切割为规定的形状和尺寸、或者进行玻璃板的倒角加工等的情况下,如果在实施后述的化学强化处理之前进行玻璃板的切割、倒角加工,则通过化学强化处理在端面也形成压应力层,因此是优选的。然后,通过对所形成的玻璃板实施化学强化处理,然后进行清洗和干燥,得到化学强化玻璃。
在化学强化玻璃为微晶玻璃的情况下,将玻璃板切割为规定的形状,然后进行加热处理而进行晶化。晶化处理可以通过两步加热处理进行。
化学强化处理为如下的处理:通过浸渍在包含离子半径大的金属离子(典型地为钠离子或钾离子)的金属盐(例如硝酸钾)的熔液中等方法,使玻璃与金属盐接触,使玻璃中的离子半径小的金属离子(典型地为锂离子或钠离子)与金属盐中的离子半径大的金属离子(典型地,相对于锂离子而言为钠离子或钾离子,相对于钠离子而言为钾离子)进行置换。
利用将玻璃中的锂离子与钠离子交换的“Li-Na交换”的方法的化学强化处理速度快,因此特别优选。另外,为了通过离子交换形成大的压应力,可以利用将玻璃中的钠离子与钾离子交换的“Na-K交换”。
作为用于进行化学强化处理的熔融盐,例如可以列举:硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化物等。其中,作为硝酸盐,可以列举:硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铯和硝酸银等。作为硫酸盐,例如可以列举:硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铯和硫酸银等。作为碳酸盐,可以列举:碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。作为氯化物,例如可以列举:氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铯和氯化银等。这些熔融盐可以单独使用,也可以组合使用多种。
在本发明中,优选使用含有硝酸钠的熔融盐。熔融盐中的硝酸钠的含量优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为98质量%以上。
关于化学强化处理的处理条件,可以考虑玻璃组成、熔融盐的种类等而适当地选择时间和温度等。本强化玻璃具体而言例如可以通过以下说明的强化处理方法(以下称为“本强化处理方法”)制造。
本强化处理方法具有将玻璃板浸渍在含有硝酸钠的强化熔融盐(以下也称为含有钠的强化盐)中的工序。通过经过该工序,能够在玻璃的深层部分形成高压应力层。另外,在第一表面附近形成的压应力与在相反的第二表面附近形成的压应力基本上为相同程度。
在将该强化盐中所含的金属离子的质量设为100质量%时,含有钠的强化盐中的钠离子的含量优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上。含有钠的强化盐可以含有锂离子,但为了得到充分的压应力,锂离子的含量优选为2质量%以下,更优选为1质量%以下。
另外,在玻璃板为如微晶玻璃、包含20摩尔%以上的Al2O3的高强度玻璃的情况下,当熔融盐中含有钾离子时,会使得表面的应力不易下降。在此情况下,钾离子的含量优选为2质量%以下,更优选为1质量%以下。另一方面,在玻璃板为除上述以外的情况下,为了充分地抑制落下冲击时产生的玻璃的弯曲应力,可以在两步强化中的第一步的含有钠的强化盐中含有钾离子。在将该强化盐中所含的金属离子的质量设为100质量%时,含有钠的强化盐中的钾离子的含量通常为50%以下。另外,在进行两步强化的情况下,推荐在两步强化中的第二步的含有钾的强化盐中含有锂离子。由此,发生在第一步中引入到表面附近的钠离子与熔融盐中的锂离子的交换,能够减弱表面的应力。此时,锂离子的含量优选为0.2质量%以上,更优选为0.4质量%以上。另外,锂离子的含量优选为2质量%以下,更优选为1.5质量%以上。
在本强化处理方法中,优选将玻璃板浸渍在380℃~450℃的含有钠的强化盐中。当含有钠的强化盐的温度为380℃以上时,容易进行离子交换。含有钠的强化盐的温度更优选为400℃以上,进一步优选为420℃以上。另外,从由蒸发引起的危险性、熔融盐的组成变化的观点考虑,含有钠的强化盐的温度通常为450℃以下。
另外,当在含有钠的强化盐中浸渍玻璃板的时间为0.5小时以上时,表面压应力变大,因此是优选的。浸渍时间更优选为1小时以上。当浸渍时间过长时,不仅生产率降低,而且有时压应力由于松弛现象而降低。因此,浸渍时间通常为20小时以下。
本强化处理方法具有接下来将从含有钠的盐中取出的玻璃物品在规定的温度下保持一定时间的工序。通过经过该工序,从含有钠的强化盐引入到玻璃内部的Na离子在玻璃中热扩散,形成更优选的应力分布,由此提高沥青落下强度。
从提高沥青落下强度的观点考虑,保持的温度优选为100℃以上,更优选为130℃以上,进一步优选为150℃以上。当保持温度过高时,进行碱离子的扩散,表面附近的应力变得过小,因此保持的温度优选为300℃以下,更优选为280℃以下,进一步优选为250℃以下。
从提高沥青落下强度的观点考虑,保持时间优选为1分钟以上,更优选为0.2小时以上,进一步优选为0.3小时以上,特别优选为0.5小时以上。当保持时间过长时,过度进行松弛,表面附近的应力变得过小,因此保持时间优选为4小时以下,更优选为3小时以下,进一步优选为2小时以下。
本强化玻璃也可以通过两步或三步的化学强化处理进行制造。在进行两步或三步的强化处理的情况下,从生产效率的观点考虑,处理时间合计优选为10小时以下,更优选为5小时以下,进一步优选为3小时以下。另一方面,为了得到所期望的应力分布,处理时间合计优选为0.5小时以上,更优选为1小时以上,进一步优选为1.5小时以上。
<化学强化用玻璃>
本发明中的化学强化用玻璃(以下有时称为本强化用玻璃)优选为锂铝硅酸盐玻璃。更具体而言,以氧化物基准的摩尔%计,优选含有40%~75%的SiO2、2%~35%的Al2O3和4%~35%的Li2O。
上述组成的玻璃通过化学强化处理容易形成优选的应力分布。本强化用玻璃可以为微晶玻璃,也可以为非晶玻璃。
在化学强化用玻璃为微晶玻璃的情况下,优选含有选自由硅酸锂晶体、铝硅酸锂晶体、磷酸锂晶体构成的组中的一种以上的晶体的微晶玻璃。作为硅酸锂晶体,优选为偏硅酸锂晶体、二硅酸锂晶体等。作为磷酸锂晶体,优选为正磷酸锂晶体等。作为铝硅酸锂晶体,优选为β-锂辉石晶体、透锂长石晶体等。
为了提高机械强度,微晶玻璃的晶化率优选为10%以上,更优选为15%以上,进一步优选为20%以上,特别优选为25%以上。另外,为了提高透明性,微晶玻璃的晶化率优选为70%以下,更优选为60%以下,特别优选为50%以下。从容易通过进行加热而弯曲成形等观点考虑,晶化率小也是优异的。
晶化率可以利用里德伯尔德法根据X射线衍射强度计算出。里德伯尔德法记载于日本晶体学会《晶体分析手册》编辑委员会编辑的《晶体分析手册》(协立出版1999年刊,第492页~499页)中。
为了提高透明性,微晶玻璃的析出晶体的平均粒径优选为300nm以下,更优选为200nm以下,进一步优选为150nm以下,特别优选为100nm以下。析出晶体的平均粒径可以由透射型电子显微镜(TEM)图像求出。另外,可以由扫描型电子显微镜(SEM)图像进行推定。
在化学强化用玻璃为微晶玻璃的情况下,作为一个方式,优选为通过对具有下述玻璃组成的非晶玻璃进行加热处理而得到的玻璃。下述玻璃组成为通过适当的加热处理而晶化的玻璃组成。在此情况下的加热处理优选为从室温升温至第一处理温度并保持一定时间,然后在比第一处理温度高的第二处理温度下保持一定时间的两步加热处理。在此情况下的加热处理也可以为通过保持在一定的处理温度下而进行晶化的一步加热处理。
上述非晶玻璃为以氧化物基准的摩尔%计含有40%~75%的SiO2、2%~15%的Al2O3、4%~35%的Li2O、0~4%的P2O5、0~7%的Na2O和0~5%的K2O的非晶玻璃。
上述组成的玻璃通过加热处理,能够得到包含β-锂辉石晶体、透锂长石晶体、偏硅酸锂晶体、二硅酸锂晶体和正磷酸锂晶体中的任一种的微晶玻璃。为了促进由加热处理引起的晶化,该玻璃优选含有合计1%~7%的SnO2、ZrO2和TiO2,更优选含有2%~5%的ZrO2。
在化学强化用玻璃为非晶玻璃的情况下,例如,以氧化物基准的摩尔%计,优选含有40%~65%的SiO2、15%~35%的Al2O3、4%~15%的Li2O和合计1%~15%的Y2O3和La2O3中的一者或两者。这样的玻璃的断裂韧性值大,通过化学强化能够得到非常高的强度。
或者,所述化学强化用玻璃优选为以氧化物基准的摩尔%计含有60%~75%的SiO2、8%~20%的Al2O3、5%~20%的Li2O和合计1%~15%的Na2O和K2O中的一者或两者的玻璃。上述玻璃的强化特性优异,并且适合于浮法等大量生产。
以下,对该优选的玻璃组成进行说明。
SiO2为构成玻璃网络的成分。另外,SiO2为提高化学耐久性的成分,是减少当玻璃表面被划伤时产生裂纹的成分。SiO2的含量优选为40%以上,更优选为45%以上,进一步优选为48%以上,更进一步优选为50%以上。
在Al2O3的含量为约20%以下的情况下,为了抑制裂纹的产生,SiO2的含量优选为60%以上,更优选为64%以上。
另外,为了提高玻璃的熔融性,SiO2的含量优选为75%以下,更优选为72%以下,进一步优选为70%以下。
为了得到断裂韧性值特别大的非晶玻璃,SiO2的含量优选为65%以下,更优选为62%以下,进一步优选为60%以下。
Al2O3为提高化学强化时的离子交换性、增大强化后的表面压应力的有效成分,也是提高玻璃化转变温度(Tg)、提高杨氏模量的成分。Al2O3的含量优选为2%以上,更优选为5%以上,进一步优选为10%以上。
在本强化玻璃为含有硅酸锂晶体或磷酸锂晶体的微晶玻璃的情况下,Al2O3的含量优选为15%以下,更优选为13%以下,进一步优选为10%以下。在微晶玻璃为含有铝硅酸锂晶体的微晶玻璃的情况下,Al2O3的含量优选为5%以上,更优选为7%以上,进一步优选为16%以上。
为了制成断裂韧性值特别大的非晶玻璃,Al2O3的含量优选为15%以上,更优选为18%以上,进一步优选为20%以上。
另外,为了提高熔融性,Al2O3的含量优选为35%以下,更优选为30%以下,进一步优选为28%以下,更进一步优选为25%以下。
例如,为了得到含有磷酸锂晶体或硅酸锂而不含有铝硅酸锂晶体的微晶玻璃,Al2O3的含量优选为15%以下,更优选为12%以下。
Li2O为通过离子交换形成表面压应力的成分,是锂铝硅酸盐玻璃的必不可少的成分。通过对锂铝硅酸盐玻璃进行化学强化,能够得到具有优选的应力分布的化学强化玻璃。为了增大压应力层深度DOL,Li2O的含量优选为2%以上,更优选为4%以上,进一步优选为5%以上,特别优选为7%以上。
在含有硅酸锂或磷酸锂的微晶玻璃的情况下,为了使晶体充分析出,Li2O的含量优选为10%以上,更优选为15%以上。
另外,为了在制造玻璃时抑制发生失透,Li2O的含量优选为35%以下,更优选为32%以下,进一步优选为30%以下。
在本强化玻璃为非晶玻璃的情况下,为了抑制熔融时的晶化,Li2O的含量优选为20%以下,更优选为16%以下,进一步优选为15%以下。
K2O为提高玻璃的熔融性的成分,也是改善玻璃的加工性的成分。另外,在利用NaNO3熔融盐进行一步化学强化的情况下,容易降低表面应力。可以不含有K2O,但在含有K2O的情况下K2O的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。
当K2O的含量过多时,通过离子交换处理而产生拉应力,有可能产生裂纹。为了防止裂纹,K2O的含量优选为10%以下,更优选为8%以下,进一步优选为6%以下,特别优选为5%以下。
另外,在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,为了容易析出硅酸锂等晶体,K2O的含量优选为5%以下,更优选为4%以下,进一步优选为2%以下。
Na2O为通过利用含有钾的熔融盐的离子交换而形成表面压应力层的成分,并且是提高玻璃的熔融性的成分。Na2O的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为1.5%以上。
另外,Na2O的含量优选为10%以下,更优选为8%以下,进一步优选为6%以下。
另外,在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,为了容易析出硅酸锂等晶体,Na2O的含量优选为5%以下,更优选为4%以下,进一步优选为3%以下。
Na2O和K2O均为降低玻璃的熔化温度的成分,为了抑制锂铝硅酸盐玻璃熔融时的晶化,优选合计含有1%以上,更优选合计含有2%以上。
MgO、CaO、SrO、BaO均为提高玻璃的熔融性的成分,但具有降低离子交换性能的倾向。
MgO、CaO、SrO、BaO的含量的合计(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为15%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下。
在含有硅酸锂、磷酸锂或铝硅酸锂的微晶玻璃的情况下,为了使晶体容易析出,(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为4%以下,更优选为3%以下,进一步优选为2%以下。
可以不含有MgO、CaO、SrO和BaO,但在含有这些物质中的至少一种的情况下的合计含量(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为0.1%以上,更优选为0.5%以上。在本强化玻璃为非晶玻璃的情况下,在含有这些物质中的任一种的情况下,为了提高化学强化玻璃的强度,优选含有MgO。
在含有MgO的情况下MgO的含量优选为0.1%以上,更优选为0.5%以上。另外,为了提高离子交换性能,MgO的含量优选为10%以下,更优选为8%以下。
在含有CaO的情况下CaO的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。为了提高离子交换性能,CaO的含量优选为5%以下,更优选为3%以下。
在含有SrO的情况下SrO的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。为了提高离子交换性能,SrO的含量优选为5%以下,更优选为3%以下。
在含有BaO的情况下BaO的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。为了提高离子交换性能,BaO的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有BaO。
ZnO为提高玻璃的熔融性的成分,可以含有ZnO。在含有ZnO的情况下ZnO的含量优选为0.2%以上,更优选为0.5%以上。为了提高玻璃的耐候性,ZnO的含量优选为5%以下,更优选为3%以下。
TiO2为增大由离子交换产生的表面压应力的成分,可以含有TiO2。在含有TiO2的情况下TiO2的含量优选为0.1%以上。为了抑制熔融时的失透,TiO2的含量优选为5%以下,更优选为1%以下,进一步优选实质上不含有TiO2。
ZrO2为增大由离子交换产生的表面压应力的成分,可以含有ZrO2。在含有ZrO2的情况下ZrO2的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。另外,为了抑制熔融时的失透,ZrO2的含量优选为5%以下,更优选为3%以下。
在本强化玻璃为微晶玻璃的情况下,为了促进晶体析出,ZrO2的含量优选为2%以上,更优选为3%以上。
另外,TiO2、ZrO2和SnO2容易促进晶化,因此合计的含量(TiO2+SnO2+ZrO2)优选为7%以下,更优选为5%以下,进一步优选为3%以下。在微晶玻璃中优选含有任一种。在含有TiO2、ZrO2和SnO2的情况下的合计含量优选为1%以上。
Y2O3为提高玻璃的强度的成分,可以含有Y2O3。在含有Y2O3的情况下Y2O3的含量优选为0.2%以上,更优选为0.5%以上,进一步优选为1%以上,更进一步优选为1.5%以上,特别优选为2%以上。为了在熔融时使玻璃不易失透并且防止化学强化玻璃的品质降低,Y2O3的含量优选为10%以下,更优选为8%以下,进一步优选为7%以下,更进一步优选为6%以下,进一步优选为5%以下,特别优选为4%以下,最优选为3%以下。
La2O3和Nb2O5为在进行化学强化的情况下抑制玻璃物品破碎的成分,可以含有La2O3和Nb2O5。在含有这些成分的情况下的各自的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为1.5%以上,特别优选为2%以上。
Y2O3、La2O3和Nb2O5的含量的合计优选为10%以下,更优选为9%以下,进一步优选为8%以下。由此,能够在熔融时使玻璃不易失透并且防止化学强化玻璃的品质降低。另外,La2O3和Nb2O5的含量各自优选为10%以下,更优选为7%以下,进一步优选为6%以下,更进一步优选为5%以下,特别优选为4%以下,最优选为3%以下。
为了提高玻璃制造时的熔融性等可以添加B2O3。为了减小化学强化玻璃的表面附近处的应力分布的斜率,B2O3的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上,进一步优选为2%以上。
B2O3为容易产生化学强化后的应力松弛的成分,因此为了防止由应力松弛导致的表面压应力的降低,B2O3的含量优选为10%以下,更优选为8%以下,进一步优选为5%以下,最优选为3%以下。
为了提高离子交换性能,可以含有P2O5。在含有P2O5的情况下P2O5的含量优选为0.5%以上,更优选为1%以上。为了提高化学耐久性,P2O5的含量优选为10%以下,更优选为5%以下,进一步优选为3%以下。
在微晶玻璃中,为了促进晶体析出,优选含有P2O5,在含有磷酸锂的微晶玻璃中P2O5为必不可少的成分。
在对玻璃进行着色的情况下,可以在不阻碍实现所期望的化学强化特性的范围内添加着色成分。作为着色成分,例如可以列举Co3O4、MnO2、Fe2O3、NiO、CuO、Cr2O3、V2O5、Bi2O3、SeO2、CeO2、Er2O3、Nd2O3。这些物质可以单独使用,也可以组合使用。
着色成分的含量优选合计为7%以下。由此,能够抑制玻璃的失透。着色成分的含量更优选为5%以下,进一步优选为3%以下,特别优选为1%以下。在想要提高玻璃的可见光透射率的情况下,优选实质上不含有这些成分。
另外,可以适当含有SO3、氯化物、氟化物等作为玻璃熔融时的澄清剂等。优选实质上不含有As2O3。在含有Sb2O3的情况下,Sb2O3的含量优选为0.3%以下,更优选为0.1%以下,最优选实质上不含有Sb2O3。
在将上述组成的玻璃晶化的情况下,优选利用两步加热处理。
在利用两步加热处理的情况下,第一处理温度优选为在该玻璃组成中成核速度增大的温度范围,第二处理温度优选为在该玻璃组成中晶体生长速度增大的温度范围。另外,关于在第一处理温度下的保持时间,优选长时间保持以使得生成足够数量的晶核。通过生成大量晶核,各晶体的尺寸变小,从而得到透明性高的微晶玻璃。
第一处理温度例如为550℃~800℃,第二处理温度例如为850℃~1000℃,在第一处理温度下保持2小时~10小时,然后在第二处理温度下保持2小时~10小时。
为了抑制化学强化时的应力松弛,本强化用玻璃的玻璃化转变温度(Tg)优选为480℃以上。为了抑制应力松弛而得到大的压应力,Tg更优选为500℃以上,进一步优选为520℃以上。另外,为了在化学强化时加快离子扩散速度,Tg优选为700℃以下。为了容易得到深DOL,Tg更优选为650℃以下,进一步优选为600℃以下。
本强化用玻璃的杨氏模量优选为70GPa以上。杨氏模量越高,则越具有在强化玻璃断裂时碎片不易飞散的倾向。因此,杨氏模量更优选为75GPa以上,进一步优选为80GPa以上。另一方面,当杨氏模量过高时,在化学强化时离子的扩散缓慢,具有难以得到深DOL的倾向。因此,杨氏模量优选为110GPa以下,更优选为100GPa以下,进一步优选为90GPa以下。需要说明的是,杨氏模量可以利用超声波法测定。
本强化用玻璃的维氏硬度优选为575以上。化学强化用玻璃的维氏硬度越大,则化学强化后的维氏硬度越容易变大,即使在化学强化玻璃落下时也不易产生损伤。因此,化学强化用玻璃的维氏硬度更优选为600以上,进一步优选为625以上。
需要说明的是,化学强化后的维氏硬度优选为600以上,更优选为625以上,进一步优选为650以上。
维氏硬度越大越则越不易产生损伤,因此是优选的,但通常本强化用玻璃的维氏硬度为850以下。在维氏硬度过大的玻璃中具有难以得到充分的离子交换性的倾向。因此,维氏硬度优选为800以下,更优选为750以下。
本强化用玻璃的断裂韧性值优选为0.7MPa·m1/2以上。断裂韧性值越大,则越具有在化学强化玻璃的断裂时抑制碎片飞散的倾向。断裂韧性值更优选为0.75MPa·m1/2以上,进一步优选为0.8MPa·m1/2以上。断裂韧性值通常为1.0MPa·m1/2以下。需要说明的是,断裂韧性值可以通过DCDC法(Acta metall.mater.第43卷,第3453页-3458页,1995年)测定。
本强化用玻璃的50℃至350℃范围内的平均热膨胀系数(α)优选为100×10-7/℃以下。当平均热膨胀系数(α)小时,在玻璃的成型时、化学强化后的冷却时玻璃板不易翘曲。平均热膨胀系数(α)更优选为95×10-7/℃以下,进一步优选为90×10-7/℃以下。为了抑制化学强化玻璃的翘曲,平均热膨胀系数(α)越小越优选,但通常为60×10-7/℃以上。
在本强化用玻璃中,粘度达到102dPa·s时的温度(T2)优选为1750℃以下,更优选为1700℃以下,进一步优选为1680℃以下。T2通常为1400℃以上。
在本强化用玻璃中,粘度达到104dPa·s时的温度(T4)优选为1350℃以下,更优选为1300℃以下,进一步优选为1250℃以下。T4通常为1000℃以上。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行说明,但本发明不限于此。
以得到表1中以氧化物基准的摩尔百分率计的玻璃A~E的组成的方式调配玻璃原料,并以得到400g的玻璃的方式进行称量。接着,将混合后的原料放入铂坩锅中,投入到1500℃~1700℃的电炉中熔融约3小时,并进行脱泡、均质化。
将所得到的熔融玻璃倒入到金属模具中,在比玻璃化转变温度高约50℃的温度下保持1小时,然后以0.5℃/分钟的速度冷却至室温,从而得到了玻璃块。将所得到的玻璃块进行切割、磨削,最后对两个面进行镜面研磨,从而得到了厚度为600μm的玻璃板。对于玻璃B和玻璃D,通过表1所示的条件使其晶化,从而制成微晶玻璃。
通过以下的方法测定所得到的玻璃板的断裂韧性值、杨氏模量、CT极限,并将结果示于表1中。
[断裂韧性值]
制作断裂韧性值为6.5mm×6.5mm×65mm的样品,利用DCDC法进行测定。此时,在样品的65mm×6.5mm的面上开设2mmφ的通孔进行评价。
[杨氏模量]
杨氏模量利用超声波法进行测定。
[CT极限]
使用NaNO3盐、KNO3盐在各种条件下对板状玻璃进行化学强化,使用散射光光弹性应力计(折原制作所制造,SLP-1000)对所得到的化学强化玻璃测定CT,然后在CT值不同的化学强化玻璃板上打入金刚石压头,测定破碎数量,由此评价CT极限。
表1
使用所得到的玻璃板,在表2和3中记载的条件下实施化学强化处理,制作了以下的例1~8的化学强化玻璃。在表2和表3的第一步化学强化条件栏中所示的盐、温度、时间下进行化学强化处理。然后,在表2和表3的第二步化学强化条件栏中所示的盐、温度、时间下进行化学强化,从而得到了化学强化玻璃。通过以下方法评价所得到的化学强化玻璃。
[应力分布]
通过以下方法测定所得到的化学强化玻璃的应力分布。对于从玻璃表面起算的深度为10μm以内的表面部分,在将玻璃的单面密封的状态下,浸渍在体积分数为1%HF-99%H2O的酸中,仅对单面进行任意厚度的蚀刻。由此,在化学强化玻璃的正面和背面产生应力差,玻璃因应于该应力差而翘曲。使用接触式形状计(三丰制造,Surftest)测定其翘曲量。由所得到的翘曲量,使用以下文献所示的式子换算为应力。
参考文献:G.G.Stoney,Proc.Roy.Soc.A,82172(1909)。
对于从玻璃表面起算的深度为10μm以上的部分,使用散射光光弹性应力计(折原制作所制造:SLP2000)进行了测定。
[利用EPMA测定离子浓度]
玻璃表面的离子浓度使用EPMA(JEOL制造,JXA-8500F)进行测定。对样品实施化学强化,然后包埋在树脂中进行镜面研磨。由于难以准确地测定最外表面的浓度,因此假定被认为几乎没有含量变化的Si的信号强度为板厚中心部的信号强度的一半的位置处的离子的信号强度对应于最外表面的离子浓度,将板厚中心部的信号强度作为对应于强化前的玻璃组成的信号强度,从而计算出最外表面的离子浓度。
[4点弯曲强度]
将化学强化玻璃加工成10mm×50mm的条状,在支撑件的外部支点间距离为30mm、内部支点间距离为10mm、十字头速度为0.5mm/分钟的条件下进行4点弯曲试验,测定4点弯曲强度。试验片的个数为10个。将结果示于表2和3中。
[落下试验]
对于落下试验,将所得到的120mm×60mm×0.6mmt的玻璃样品嵌入到将质量和刚性调节至目前使用的普通智能手机的尺寸的结构体中,从而准备了模拟智能手机,然后使其自由落下到#180SiC砂纸上。对于落下高度,在从5cm的高度落下而未破裂的情况下,将落下高度提高5cm并使其再次落下,反复进行这样的操作直至破裂为止,将首次破裂时的10个高度的平均值示于表2和表3中。
[破碎数量]
将化学强化玻璃加工成一边为30mm的正方形,对所得到的玻璃进行打入前端角度为90度的金刚石压头的破碎试验。在玻璃未断裂的情况下,在逐渐增大施加在压头上的载荷的同时反复进行试验,将产生断裂的最小载荷下的碎片的个数作为破碎数量并示于表2和表3中。在破碎数量大于10的情况下,能够判断为内部拉应力CT过大。
将结果示于表2和3中。例1~6为实施例,例7为比较例。在表2和表3中,各标记表示以下内容。
CS0(MPa):第一表面处的压应力值
CSm(MPa):从第一表面起算的深度m[μm]处的压应力值
m:压应力值最大处的从第一表面起算的深度(μm)
CS50(MPa):从第一表面起算的深度为50μm处的压应力值
CS60(MPa):从第一表面起算的深度为60μm处的压应力值
DOL(μm):压应力值为0处的从第一表面起算的深度
C-0-Li、C-0-Na或C-0-K(原子%):从第一表面起算的深度为0[μm]处的Li、Na或K的离子浓度
C-t/2-Li、C-t/2-Na或C-t/2-K(原子%):在将厚度设为t[μm]时,从第一表面起算的深度为t/2[μm]处的Li、Na或K的离子浓度
如表2和表3所示可知,与比较例相比,作为实施例的例1~6的强度优异,抑制了断裂时的碎片的飞散,并且不易产生边缘缺损。
虽然详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更、修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。需要说明的是,本申请基于在2020年5月22日提交的日本专利申请(日本特愿2020-089755),其全文以引用方式并入本文中。另外,在此引用的所有参考整体并入本文中。
Claims (10)
1.一种化学强化玻璃物品,所述化学强化玻璃物品具有第一表面、与所述第一表面相反的第二表面、和与所述第一表面及所述第二表面接触的端部,其中,
以氧化物基准的摩尔%计,化学强化玻璃的基质玻璃含有:40%~75%的SiO2、2%~35%的Al2O3、4%~35%的Li2O,(MgO+CaO+SrO+BaO)为4%以下,
所述第一表面处的压应力值为400MPa~1000MPa,
在将从所述第一表面起算的深度作为变量表示玻璃内部的压应力值时,
压应力值最大处的深度m[μm]大于0μm,
CSm-CS0[MPa]为30MPa以上,所述CSm[MPa]为深度m[μm]处的压应力值,所述CS0[MPa]为所述第一表面处的压应力值,并且
压应力值为0处的深度DOL为50μm~150μm。
2.如权利要求1所述的化学强化玻璃物品,其中,从所述第一表面起算的深度为60μm处的压应力值CS60为100MPa以上。
3.如权利要求1或2所述的化学强化玻璃物品,其中,所述CSm-CS0[MPa]为300MPa以下。
4.如权利要求1或2所述的化学强化玻璃物品,其中,所述压应力值最大处的深度m[μm]为5μm以下。
5.如权利要求1或2所述的化学强化玻璃物品,其中,所述化学强化玻璃物品包含锂铝硅酸盐玻璃。
6.如权利要求5所述的化学强化玻璃物品,其中,所述化学强化玻璃物品包含微晶玻璃。
7.如权利要求6所述的化学强化玻璃物品,其中,以氧化物基准的摩尔%计,化学强化玻璃的基质玻璃含有:
40%~75%的SiO2、
2%~20%的Al2O3、
4%~35%的Li2O、和
1%~7%的ZrO2+TiO2+SnO2,
(MgO+CaO+SrO+BaO)为4%以下。
8.如权利要求5所述的化学强化玻璃物品,其中,化学强化玻璃的基质玻璃为非晶玻璃,以氧化物基准的摩尔%计,所述非晶玻璃含有:
40%~65%的SiO2、
15%~35%的Al2O3、
4%~15%的Li2O、和
1%~15%的Y2O3+La2O3,
(MgO+CaO+SrO+BaO)为4%以下。
9.如权利要求5所述的化学强化玻璃物品,其中,化学强化玻璃的基质玻璃为非晶玻璃,以氧化物基准的摩尔%计,所述非晶玻璃含有:
60%~75%的SiO2、
8%~20%的Al2O3、
5%~20%的Li2O、和
1%~15%的Na2O+K2O,
(MgO+CaO+SrO+BaO)为4%以下。
10.如权利要求5所述的化学强化玻璃物品,其中,在将厚度设为t[μm]、将从所述第一表面起算的深度为x[μm]处的Li、Na、K的离子浓度设为Li(x)、Na(x)、K(x)时,
Li(0)≤Li(t/2),
K(0)≤K(t/2),并且
Na(0)>0.3×[Li(0)+Na(0)+K(0)],Li(t/2)>0.7×[Li(t/2)+Na(t/2)+K(t/2)]。
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