CN116217073A - 铝硅酸盐玻璃、化学钢化玻璃、玻璃制品及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种铝硅酸盐玻璃，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.8％的SrO、0％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2；其中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.05≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.25，3.2≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8。制得的铝硅酸盐玻璃具有较高的维氏硬度，该玻璃与熔盐的离子交换程度合适，制得的化学钢化玻璃的表面压应力和硬度较高、线膨胀系数和杨氏模量均衡，该化学钢化玻璃易弯曲变形、不易破碎，耐划伤和耐候性能较好。
Description
技术领域
本申请涉及铝硅酸盐玻璃技术领域，特别是涉及一种铝硅酸盐玻璃、化学钢化玻璃、玻璃制品及其制备方法和应用。
背景技术
随着硅酸盐玻璃性能的提升，玻璃已经逐步取代塑料、金属等作为显示器盖板、建筑建材、汽车内饰以及特殊光学设备的首选材料。同时，传统技术采用的玻璃虽然具有较好的光学透过性，但相关产业对玻璃制品提出了更高的综合性要求，例如玻璃制品需要具备较好的综合力学、耐候、减重特性。
发明内容
基于此，本申请的目的之一包括提供一种铝硅酸盐玻璃，通过调整各氧化物组成之间的比例，该铝硅酸盐玻璃能够经过化学钢化处理之后，可以获得具有较好的综合力学性能、耐候性能且较薄的化学钢化玻璃以及玻璃制品。
本申请的第一方面，提供一种铝硅酸盐玻璃，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.05％～3.5％的CaO、0％～0.8％的SrO、0％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2；
其中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.05≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.25，3.2≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61.2％～69％的SiO2、7.7％～13％的Al2O3、14％～18.7％的Na2O、1.1％～4％的K2O、1.2％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.7％的SrO、0.1％～2.5％的ZnO，以及0.1％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式(1)～(3)中的一个或多个：
(1)0.065≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.23；
(2)4≤MgO+CaO+SrO≤5.5；
(3)3.4≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.6。
本申请的第二方面，提供一种第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
按照第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合获得配合料；
将所述配合料熔制，澄清、匀化得到玻璃液；
将所述玻璃液成型，退火，降温。本申请的第三方面，提供一种化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3的熔盐中进行化学钢化处理。
在一些实施方式中，所述的制备方法，满足如下条件(1)～(2)中的一个或两个：
(1)所述熔盐的温度为350℃-450℃；
(2)所述化学钢化处理的时间为2h～8h。
本申请的第四方面，提供一种化学钢化玻璃，采用第三方面所述的制备方法制备得到。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件(1)～(7)中的一个或多个：
(1)密度为2.4g/cm3～2.55g/cm3；
(2)熔化温度为1540℃～1620℃；
(3)在50℃-350℃的线膨胀系数为87*10-7/℃～101*10-7/℃；
(4)应变点为500℃～600℃；
(5)荷重软化点为680℃～750℃；
(6)维氏硬度为590Mpa～800Mpa；
(7)杨氏模量为70Gpa～75Gpa。
本申请的第五方面，提供一种含玻璃的制品，包括玻璃结构，所述玻璃结构采用第四方面所述的化学钢化玻璃制备得到。
本申请的第六方面，提供一种第四方面所述的化学钢化玻璃或第五方面所述的含玻璃制品在制备显示屏、幕墙、汽车玻璃中的应用。
本申请通过精细调整各组成之间的比例，使得制备得到的铝硅酸盐玻璃具有较高的维氏硬度，采用化学钢化处理能够获得离子交换程度合适的化学钢化玻璃。该化学钢化玻璃的表面压应力较大、硬度较高，同时合适的离子组成使得化学钢化玻璃具有均衡的线膨胀系数和杨氏模量，该化学钢化玻璃在后续的加工过程中方便弯折塑性、不易破碎，而且耐划伤和耐候性能较好。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述。但是，本申请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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。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。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
本文中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本申请保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“优选”各自独立。
本申请中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本申请保护范围的限制。
本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括所列举特征的开放式技术方案。
本申请中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等定量区间。
本申请中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是，所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。
铝硅酸盐玻璃：一般指主要成分为氧化铝、氧化硅的硅玻璃，本申请中的铝硅酸盐玻璃还含有其他组成，例如一价金属氧化物和二价金属氧化物Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、ZnO，以及ZrO2等成分。
化学钢化处理：本申请中指采用熔融态的熔盐对玻璃进行处理的过程，在化学钢化处理过程中，熔盐中的阳离子与玻璃原片中的阳离子反复的交换，玻璃表面元素含量发生改变，进而造成玻璃表面附近的离子密度变化，导致玻璃的表面应力变化、玻璃整体的热性能和力学性能等随之改变。
化学钢化玻璃：本申请中指经过化学钢化处理的玻璃。
传统技术中的硅酸盐玻璃的性能较差，即便是经过化学钢化处理得到的化学钢化玻璃综合性能仍难以特殊应用领域的严苛要求。具体体现在较薄的化学钢化玻璃(例如＜2.5mm)表面压应力较小、硬度较低，进而玻璃表面不耐划伤、不耐冲击，以及耐候性能较差不耐侵蚀或紫外光线照射；与此同时，一些应用领域希望玻璃能像塑料、金属等材料一样具有较好的可塑性，而一般认为具有较高的线膨胀系数、硬度和杨氏模量等对加工性能例如弯折塑形过程产生不利影响，玻璃制品在后续加工过程中容易破碎等；此外，化学钢化玻璃的力学性能一定程度上依赖于化学钢化处理后表面的阳离子堆积密度，而当前多种场景中应用的化学钢化玻璃趋向于大尺寸玻璃结构，密度较高的玻璃不利于产品减重。
本申请经过大量探索，发现一种铝硅酸盐玻璃、玻璃制品及其制备方法和应用，能够较好地克服上述问题。通过精细调整玻璃的组成，获得一种铝硅酸盐玻璃；采用该铝硅酸盐玻璃制备得到的化学钢化玻璃能够在保证不增加玻璃密度的情况下，具有较好的综合力学性能和耐候性。
本申请的第一方面，提供一种铝硅酸盐玻璃，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.05％～3.5％的CaO、0％～0.8％的SrO、0％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2；
其中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.05≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.25，3.2≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8。
该铝硅酸盐玻璃具有较好的综合力学性能和耐候性能，在加工过程中不易划伤，而且其组成有利于离子交换过程，可以制备得到的性能较好的化学钢化玻璃。
SiO2为玻璃网络骨架形成成分，将铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量控制在合适的范围内，有利于提升玻璃的力学强度、化学稳定性和热稳定性等；改善后续加工例如化学钢化处理的效率，获得力学性能较好的化学钢化玻璃。若铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量低于合适范围，可能造成玻璃[SiO4]网络完整度下降，进而玻璃体系疏松、线膨胀系数较大、稳定性下降；若铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量高于合适范围，可能造成玻璃的高温粘度增大，不利于玻璃的工业化生产和后续加工例如化学钢化处理的效率。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括61％-69％的SiO2，进一步可以为61.1％～69％，更进一步可以为61.2～69％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：61％、61.1％、61.2％、61.3％、61.4％、61.5％、61.7％、62％、62.5％、62.6％、63％、63.2％、63.5％、63.8％、63.9％、64％、64.3％、64.5％、64.8％、65％、65.5％、65.7％、66％、66.2％、66.5％、67％、67.5％、67.9％、68％、68.2％、68.5％、68.6％、69％等。
Al2O3是玻璃网络结构的重要组成部分在铝硼硅酸盐玻璃中，游离氧与Al3+形成玻璃形成体[AlO4]，在玻璃的网络结构中形成更大的空隙通道，有利于离子交换，获得较好的玻璃表面压应力和压缩应力层深度；将铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量控制在合适的范围内，有利于提高玻璃的化学稳定性、弹性模量、硬度。若铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量低于合适范围，可能导致玻璃的网络结构中空隙通道较小，不利于后续加工例如化学钢化处理过程中玻璃基体中的离子与熔盐离子的交换；若铝硅酸盐玻璃中二氧化硅的含量高于合适范围，可能造成玻璃体系的粘度较大，进而玻璃的软化点较高，不利于提升玻璃的生产和加工效率。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括7.5％～13％的Al2O3，进一步可以为7.6％～13％，更进一步可以为7.7％～13％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％、8％、8.2％、8.5％、8.6％、8.9％、9％、9.2％、9.5％、9.9％、10％、10.1％、10.3％、10.4％、10.5％、10.7％、11％、11.5％、11.9％、12％、12.4％、12.5％、13％等。
Na2O是玻璃网络外体，促进玻璃配合料熔融的成分，也是一般化学强化处理过程中与熔盐阳离子发生交换的主要成分，将铝硅酸盐玻璃中氧化钠的含量控制在合适的范围内，有利于改善后续化学钢化处理过程的效率，获得综合性能较好的化学钢化玻璃。若铝硅酸盐玻璃中氧化钠的含量低于合适范围，可能导致在后续化学钢化处理过程中因钠离子含量显著较低，玻璃基体和熔盐的离子交换界面浓度梯度劣化，进而离子扩散、交换的速率较慢，从而离子交换的效率和程度均较低，得到的化学钢化玻璃表面压应力较小；若铝硅酸盐玻璃中氧化钠的含量高于合适范围，可能造成玻璃的线膨胀系数增加，稳定性变差，易开裂，不利于工业化生产和后加工。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括14％～19％的Na2O，进一步可以为14％～18.8％，更进一步可以为14％～18.7％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：14％、14.1％、14.5％、14.7％、15％、15.5％、15.6％、16％、16.2％、16.5％、16.6％、16.7％、17％、17.1％、17.5％、17.9％、18％、18.5％、18.6％、18.7％、18.8％、18.9％、19％等。
K2O与Na2O均为碱金属氧化物，在玻璃组成体系中同时加入K2O和Na2O有助于通过混合碱效应提高玻璃的高温熔制和澄清。申请人发现将铝硅酸盐玻璃中氧化钾的含量控制在合适的范围内，有利于提升化学强化处理的效果。若铝硅酸盐玻璃中氧化钾的含量低于合适范围，可能造成不能有效抑制Na2O所带来的玻璃线膨胀系数增大趋势；若铝硅酸盐玻璃中氧化钾的含量高于合适范围，可能造成在化学钢化过程中玻璃基体中离子与熔盐中离子交换的速率下降，同时玻璃的热稳定性变差。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括1％～4％的K2O，进一步可以为1.05％～4％，更进一步可以为1.1％～4％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4％等。
玻璃体系中的MgO有利于降低玻璃熔化温度，降低玻璃析晶倾向，抑制裂纹的发生。将铝硅酸盐玻璃中氧化镁的含量控制在合适的范围内，还有利于提高玻璃弹性模量。若铝硅酸盐玻璃中氧化镁的含量低于合适范围，可能造成玻璃体系的粘度较大，进而增大玻璃析晶倾向，降低玻璃成品的光学性能(平板玻璃上有较多玻筋，会造成视觉上的光学畸变，不能满足汽车玻璃的安全性使用)；若铝硅酸盐玻璃中氧化镁的含量高于合适范围，可能造成玻璃的软化点增大，进而不利于热弯成型后加工，同时也对化学钢化过程的离子交换产生不利影响。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括1％～4.6％的MgO，进一步可以为1.1％～4.6％，更进一步可以为1.2％～4.6％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％等。
玻璃体系中添加的CaO同样有利于降低其高温粘度，而将铝硅酸盐玻璃中氧化钙的含量控制在合适的范围内，还有助于获得综合力学性能较好的化学钢化玻璃。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括0.05％～3.5％的CaO，进一步可以为0.08％～3.5％，更进一步可以为0.1％～3.5％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％等。
SrO属于碱土金属氧化物，有注意改善玻璃的熔融性，将铝硅酸盐玻璃中氧化锶的含量控制在合适的范围内，还有助于获得具有机械强度例如杨氏模量和硬度的化学钢化玻璃。若铝硅酸盐玻璃中氧化锶的含量低于合适范围，可能导致降低玻璃机械强度，进而降低与钠钙玻璃合片后的耐冲击性；若铝硅酸盐玻璃中氧化锶的含量高于合适范围，可能造成玻璃的密度较大、热线膨胀系数较高而且玻璃的稳定性变差，不利于玻璃的生产和加工应用。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括0％～0.8％的SrO，进一步可以为0％～0.75％，更进一步可以为0％～0.7％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.75％、0.8％等。
一般认为ZnO有助于降低玻璃的软化点，而将铝硅酸盐玻璃中氧化锌的含量控制在合适的范围内，还有利于改善玻璃的机械性能如杨氏模量和硬度，而线膨胀系数并不明显增加。若铝硅酸盐玻璃中氧化锌的含量低于合适范围，可能导致玻璃软化点升高，不利于热弯成型加工；若铝硅酸盐玻璃中氧化锌的含量高于合适范围，可能造成玻璃热学性能和耐候性大幅度降低，不利于在复杂苛刻的高温、寒冷、潮湿的环境中使用。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括0％～3％的ZnO，进一步可以为0％～2.75％，更进一步可以为0％～2.5％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％等。
玻璃中的ZrO2有助于玻璃在离子交换过程中的推动力，将铝硅酸盐玻璃中氧化锆的含量控制在合适的范围内，还有利于获得具有较高硬度、杨氏模量、耐候性和稳定性的玻璃。若铝硅酸盐玻璃中氧化锆的含量低于合适范围，可能导致不能有效增大玻璃网络结构空隙，进而降低离子交换的效果；若铝硅酸盐玻璃中氧化锆的含量高于合适范围，可能造成玻璃的熔点和软化点温度较高，不利于提升玻璃的生产和加工效率。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括0.05％～0.5％的ZrO2，进一步可以为0.08％～0.5％，更进一步可以为0.1％～0.5％，还可以选自如下一种质量百分比或两种构成的区间：0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％等。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：
61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0.1％～0.8％的SrO、0％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：
61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.8％的SrO、0.1％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：
61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0.1％～0.8％的SrO、0.1％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61.1％～69％的SiO2、7.6％～13％的Al2O3、14％～18.8％的Na2O、1.05％～4％的K2O、1.1％～4.6％的MgO、0.08％～3.5％的CaO、0％～0.75％的SrO、0％～2.75％的ZnO，以及0.08％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61.2～69％的SiO2、7.7％～13％的Al2O3、14％～18.7％的Na2O、1.1％～4％的K2O、1.2％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.7％的SrO、0％～2.5％的ZnO，以及0.1％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61.2％～69％的SiO2、7.7％～13％的Al2O3、14％～18.7％的Na2O、1.1％～4％的K2O、1.2％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.7％的SrO、0.1％～2.5％的ZnO，以及0.1％～0.5％的ZrO2。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.05≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.25，进一步可以为0.06≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.24，更进一步可以为
0.065≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.23。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：4≤MgO+CaO+SrO+ZnO≤5.5，进一步可以为
4.1≤MgO+CaO+SrO+ZnO≤5.5。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：3.2≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8，进一步可以为3.3≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8，更进一步可以为3.4≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.6。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.06≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.24，3.3≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.065≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.23，3.4≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.6。
本申请的第二方面，提供一种第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，能够制备得到铝硅酸盐玻璃。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
P100：按照第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合获得配合料；
P300：将所述配合料熔制，澄清、匀化得到玻璃液；
P500：将所述玻璃液成型，退火，降温。
铝硅酸盐玻璃的制备方法步骤简单，通过包括机械混合、熔制、澄清、匀化步骤得到澄清的玻璃液，浇注成型后退火、降温获得铝硅酸盐玻璃。
澄清和均化是本领域的通用技术描述。本申请中，如无特别说明，澄清指澄清过程是指原料中碳酸盐分解，气泡逸出；均化是指气泡逸出带动玻璃液上下搅动，使得玻璃成分均匀。当玻璃熔体的粘度较低时，采用搅拌方式可以实现澄清、均化。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
P100：按照第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合合适时间获得配合料；
P300：将所述配合料在合适温度熔制合适时间，澄清、匀化合适时间得到玻璃液；
P500：将所述玻璃液成型，在合适温度下退火合适时间，降温。在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
P100：按照第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合获得配合料；
P300：将所述配合料熔制，澄清、匀化得到玻璃液；
P500：将所述玻璃液成型，退火，降温。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
P100：按照第一方面所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合合适时间获得配合料；
P300：将所述配合料在合适温度熔制合适时间，澄清、匀化合适时间得到玻璃液；
P500：将所述玻璃液成型，在合适温度下退火合适时间，降温。
在一些实施方式中，所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
P100：按照铝硅酸盐玻璃的组分配制原料，机械混合0.5h～1h获得配合料；
P300：将所述配合料置于容器铂铑坩埚中在1540℃～1620℃熔制，澄清、匀化6h～10h得到玻璃液；
P500：将所述玻璃液浇注于不锈钢制的模具中成型，在550℃～600℃退火12h～24h，降温。
在一些实施方式中，所述机械混合的时间为0.5h～1h，进一步可以为0.5h～0.8h。
在一些实施方式中，所述熔制的温度为1540℃～1620℃，进一步可以为1540℃～1580℃。
在一些实施方式中，所述澄清、匀化的时间为6h～10h，进一步可以为6h～8h。
在一些实施方式中，所述退火的温度为550℃～600℃，进一步可以为550℃～580℃。
在一些实施方式中，所述退火的时间为12h～24h，进一步可以为12h～18h。
本申请的第三方面，提供一种化学钢化玻璃的制备方法，可以制备得到化学钢化玻璃。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S600：将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理。
该化学钢化玻璃的制备方法简单，通过将玻璃原片置于含硝酸钾的熔盐中实现玻璃原片表面的阳离子与熔盐中的阳离子交换，以达到改善玻璃原片不耐划伤、力学强度较差且玻璃表面压应力较低的情况。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S600：将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理合适时间，所述熔盐具有合适温度。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S600：将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理2h～8h，所述熔盐温度为350℃-450℃。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法，还包括以下步骤：
S800：将经过化学钢化处理的玻璃片进行超声清洗并干燥。在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S600：将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理合适时间，所述熔盐具有合适温度；
S800：将经过化学钢化处理的玻璃片进行超声清洗并干燥。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S600：将第一方面所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理2h～8h，所述熔盐温度为350℃-450℃；
S800：将经过化学钢化处理的玻璃片进行超声清洗并干燥。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，所述熔盐的温度为350℃-450℃，进一步可以为370℃～410℃，更进一步可以为385℃～425℃。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，所述化学钢化处理的时间为2h～8h，还可以选自如下一种时间或两种时间构成的区间：2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h等。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，按照质量百分比，所述熔盐包含80％～100％的KNO3，进一步可以为90％～100％，更进一步可以为95％～100％。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，所述熔盐仅包含KNO3。本申请中的熔盐仅包含KNO3，熔盐中还存在不可避免的杂质，按照质量百分比，杂质的含量可以为≤0.1％。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，在进行化学钢化处理之前还包括精加工处理，所述精加工处理包括以下步骤：
S100：将玻璃原片进行切片处理；
S200：将经过切片处理的玻璃进行磨削处理和清洗处理；
S300：将经过清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，在进行化学钢化处理之前还包括精加工处理，所述精加工处理包括以下步骤：
S100：将玻璃原片进行切片处理；
S200：将经过切片处理的玻璃进行磨削处理和超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，所述磨削处理依次包括粗磨处理(第一次磨削处理)、清洗处理和细磨处理(第二次磨削处理)。
粗磨处理指进行大面积的边角余料切削。使用比如颗粒度为300#-500#的砂轮棒，进刀速率设置范围1000mm/min～1500mm/min。粗磨处理加工的面非常粗糙，有非常明显的砂崩和砂轮线，磨削的精度差，尺寸难控制，必须要进行精修处理(细磨处理)。
细磨处理指消除砂崩和砂轮线不良，使得加工的面较光滑平整。使用比如颗粒度为800#-1200#的砂轮棒，进刀速率设置范围600mm/min～900mm/min。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，在进行化学钢化处理之前还包括精加工处理，所述精加工处理包括以下步骤：
S100：将玻璃原片用线切割机进行切片处理；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，在进行化学钢化处理之前还包括精加工处理，所述精加工处理包括以下步骤：
S100：将玻璃原片用线切割机进行切片处理，切片得到的尺寸为300mm*300mm*(1-2mm)；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行CNC磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S100：将所述玻璃原片用线切割机进行切片处理；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理；
S600：将玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理；
S800：将经过化学钢化处理的玻璃片进行超声清洗并干燥。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S100：将所述玻璃原片用线切割机进行切片处理；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理；
S600：将玻璃原片置于纯KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S100：将玻璃原片用线切割机进行切片处理；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理；
S600：将玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理2h～8h，所述熔盐温度为350℃-450℃。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃的制备方法中，包括以下步骤：
S100：将玻璃原片用线切割机进行切片处理，切片得到的尺寸为300mm*300mm*(1-2mm)；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过超声清洗处理的玻璃进行CNC磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理；
S600：将玻璃原片置于含KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理2h～8h，所述熔盐温度为350℃-450℃。
本申请的第四方面，提供一种化学钢化玻璃，采用第三方面所述的制备方法制备得到。
本申请中，如无特别说明，密度的单位为g/cm3。本申请中参照阿基米德法进行测试，具体测试方法参照ASTM C-693。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：密度为2.4g/cm3～2.55g/cm3，进一步可以为2.45g/cm3～2.55g/cm3，更进一步可以为2.45g/cm3～2.51g/cm3，还可以选自如下一种密度或两种密度构成的区间：2.4g/cm3、2.41g/cm3、2.42g/cm3、2.43g/cm3、2.44g/cm3、2.45g/cm3、2.46g/cm3、2.47g/cm3、2.48g/cm3、2.49g/cm3、2.5g/cm3、2.51g/cm3、2.52g/cm3、2.53g/cm3、2.54g/cm3、2.55g/cm3等。
本申请中，如无特别说明，熔化温度的单位为℃。本申请中采用高温粘度计测定粘度，具体测试方法为称取碎玻璃200±10g置于铂铑坩埚中，升温速率为5-10℃/min至1600±20℃，再降温至1100±50℃，并记录1600-1100℃的黏度数据，最后由Vogel-Fulcher-Tamann公式计算得出熔化温度T2。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：熔化温度为1540℃～1620℃，进一步可以为1542℃～1618℃，还可以选自如下一种温度或两种温度构成的区间：1540℃、1542℃、1550℃、1560℃、1570℃、1580℃、1590℃、1600℃、1610℃、1618℃、1620℃等。
本申请中，如无特别说明，线膨胀系数的单位为℃-1，也称膨胀系数。本申请中采用膨胀仪进行测试，测试采用德国耐驰DIL-402PC卧式膨胀仪，测试温度范围为50℃-350℃，升温速率为5℃/min。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：在50℃-350℃的线膨胀系数为87*10-7/℃～101*10-7/℃，进一步可以为87.1*10-7/℃～100.4*10-7/℃，，还可以选自如下一种线膨胀系数或两种线膨胀系数构成的区间：87*10-7/℃、88*10-7/℃、89*10-7/℃、90*10-7/℃、91*10-7/℃、92*10-7/℃、93*10-7/℃、94*10-7/℃、95*10-7/℃、、96*10-7/℃、97*10-7/℃、98*10-7/℃、99*10-7/℃、100*10-7/℃、101*10-7/℃等。
本申请中，如无特别说明，应变点和荷重软化点的单位为℃。本申请中参照标准ASTM C-336和ASTM C-338进行测试。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：应变点为500℃～600℃，进一步可以为500℃～590℃，更进一步可以为503℃～590℃，还可以选自如下一种温度或两种温度构成的区间：500℃、503℃、510℃、520℃、530℃、540℃、542℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃等。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：荷重软化点为680℃～750℃，进一步可以为690℃～750℃，更进一步可以为699℃～748℃，还可以选自如下一种温度或两种温度构成的区间：680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、748℃、750℃等。
本申请中，如无特别说明，维氏硬度的单位为MPa。本申请中参照标准ASTME-384进行测试，使用维氏硬度计测定。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：维氏硬度为590MPa～800MPa，进一步可以为595MPa～800MPa，更进一步可以为595MPa～794MPa，还可以选自如下一种硬度或两种硬度构成的区间：590MPa、595MPa、600MPa、610MPa、620MPa、630MPa、640MPa、650MPa、660MPa、670MPa、680MPa、690MPa、700MPa、710MPa、720MPa、730MPa、740MPa、750MPa、760MPa、770MPa、780MPa、790MPa、794MPa、800MPa等。
本申请中，如无特别说明，杨氏模量的单位为Gpa。本申请中采用弯曲共振法进行测试，具体测试方法为1.0～2.0mm厚度的片状玻璃，样品长度45mm，测试方法参考《JC/T2172-2013精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法-脉冲激励法》。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：杨氏模量为70Gpa～75Gpa，进一步可以为71Gpa～75Gpa，更进一步可以为71.4Gpa～74.7Gpa，还可以选自如下一种杨氏模量或两种杨氏模量构成的区间：70Gpa、70.1Gpa、70.2Gpa、70.3Gpa、70.4Gpa、70.5Gpa、70.6Gpa、70.7Gpa、70.8Gpa、70.9Gpa、71Gpa、71.1Gpa、71.2Gpa、71.3Gpa、71.4Gpa、71.5Gpa、72Gpa、73Gpa、74Gpa、74.5Gpa、74.6Gpa、74.7Gpa、74.8Gpa、74.9Gpa、75Gpa等。
本申请中，如无特别说明，玻璃透过率(Tt)的单位为％。具体测试方法可参考参考标准GB 9656-2021《机动车玻璃安全技术规范》，或将所述化学钢化玻璃置于80℃，80％RH条件下经过120h之后，化学钢化玻璃的透过率＞91％，还可以选自如下的一种透过率或两种构成的区间：91.1％、91.2％、91.3％、91.4％、91.5％、91.6％或91.7％、91.75％等。
本申请中，如无特别说明，玻璃漫散射透过率(Td)的单位为％。具体测试方法可参考参考标准GB 9656-2021《机动车玻璃安全技术规范》，或将所述化学钢化玻璃置于80℃，80％RH条件下经过120h之后，漫散射透过率＜0.2％，还可以选自如下的一种漫散射透过率或两种构成的区间：0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％或0.2％等。
本申请中，如无特别说明，玻璃雾度(H)的单位为％。具体测试方法可参考参考标准GB 9656-2021《机动车玻璃安全技术规范》，测试仪器采用日本SUGA光学HZ-V3雾度仪进行测试；或将所述化学钢化玻璃置于80℃，80％RH条件下经过120h之后，雾度＜0.2％，还可以选自如下的一种雾度或两种构成的区间：0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％或0.2％等。
玻璃表面压应力(compressed stress，简称CS)和压缩应力层深度(depthoflayers，简称DOL)的单位分别为Mpa和μm。本申请中采用FSM-6000LE表面应力仪进行测试。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：玻璃表面压力为600Mpa～950Mpa，进一步可以为610Mpa～920Mpa，更进一步可以为615Mpa～899Mpa。
在一些实施方式中，所述的化学钢化玻璃，满足如下条件：压缩应力层深度为22μm～45μm，进一步可以为24μm～42μm，更进一步可以为24.8μm～41.8μm。
本申请的第五方面，提供一种含玻璃的制品，包括玻璃结构，所述玻璃结构采用第四方面所述的化学钢化玻璃制备得到。
该玻璃制品具有较强的化学强化性能，较低的软化点和线膨胀系数，同时能够满足应用中较低加热温度弯曲成形、耐冲击性和耐划伤的安全要求。
本申请的第六方面，提供一种第四方面所述的化学钢化玻璃或第五方面所述的含玻璃制品在制备显示屏、幕墙、汽车玻璃中的应用。
前述化学钢化玻璃或玻璃制品应用于显示屏、幕墙、汽车玻璃具有较好的综合性能，包括耐划伤、耐冲击以及耐候性能等。
为了更易于理解及实现本发明，以下还提供了如下较易实施的、更为具体详细的实施例及对比例作为参考。
如无特殊说明，以下各试验所用的原材料皆可从市场上常规购得，性能测试方法如前所述。
以下为具体实施例。
表1实施例1～10的玻璃原料组成
表1(续表)实施例11～20的玻璃原料组成
表2实施例1～20的化学钢化玻璃性能参数(含化学钢化前玻璃的维氏硬度)
续表
实施例1
实施例1中的铝硅酸盐玻璃的制备方法如下：
按照表1中的原料组分的组成称取原材料，机械混合0.5h获得配合料；
将配合料置于容器铂铑坩埚中在1620℃熔制，澄清、匀化6h得到玻璃液；
将玻璃液浇注于不锈钢制的模具中成型，在600℃退火12h，随炉降温冷却至室温，得到硅酸盐玻璃。
实施例1中的化学钢化玻璃的制备方法如下：
S100：将硅酸盐玻璃原片用线切割机进行切片处理，切片得到的尺寸为300mm*300mm*(1.1mm)；
S220：将经过切片处理的玻璃进行粗磨处理；
S240：将经过粗磨处理的玻璃进行清洗处理；
S260：将经过清洗处理的玻璃进行细磨处理；
S280：将经过细磨处理的玻璃进行超声清洗处理；
S300：将经过细磨处理的玻璃进行CNC磨边倒角处理；
S400：将经过磨边倒角处理的玻璃进行抛光处理；
S600：将玻璃原片置于纯KNO3盐的熔盐中进行化学钢化处理4h，熔盐温度为425℃；
S800：将经过化学钢化处理的玻璃片进行超声清洗并干燥，得到化学钢化玻璃。
按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如表2所示。
实施例2～实施例7
实施例2～实施例7的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于实施例2～实施例7的玻璃原料组成不同，实施例2～实施例7的原料组成可参阅表1。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如表2所示。
实施例8
实施例8的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例1基本相同，不同之处包括：实施例8的玻璃原料组成不同，实施例8的原料组成可参阅表1；实施例8的铝硅酸盐玻璃的制备方法中，机械混合的时间为1h、熔制的温度为1580℃、退火温度和时间分别为580℃和24h；实施例8的化学钢化玻璃的制备方法中，熔盐温度为400℃、化学钢化处理的时间为6h。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如表2所示。
实施例9～实施例14
实施例9～实施例14的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例8基本相同，不同之处在于实施例9～实施例14的玻璃原料组成不同，实施例9～
实施例14的原料组成可参阅表1。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如表2所示。
实施例15
实施例15的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例1基本相同，不同之处包括：实施例15的玻璃原料组成不同，实施例15的原料组成可参阅表1；实施例15的铝硅酸盐玻璃的制备方法中，机械混合的时间为0.8h、熔制的温度为1540℃、澄清、匀化时间为8h、退火温度和时间分别为550℃和18h；实施例15的化学钢化玻璃的制备方法中，熔盐温度为385℃、化学钢化处理的时间为8h。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如表2所示。
实施例16～实施例20
实施例16～实施例20的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例15基本相同，不同之处在于实施例16～实施例20的玻璃原料组成不同，实施例16～实施例20的原料组成可参阅表1。从表2可以看出，实施例1～20的铝硅酸盐玻璃经过化学钢化处理自后得到的化学钢化玻璃的密度为2.450g/cm3～2.507g/cm3，熔化温度T2为1542℃～1618℃，线膨胀系数(50-350℃)87.1-7/℃～100.4×10-7/℃，应变点为503℃～590℃，荷重软化点为695℃～748℃，化学钢化后维氏硬度为595MPa～794MPa，杨氏模量为71.4GPa～76.8GPa，化学钢化后玻璃表面压应力(CS)为615MPa～899MPa和压应力层深度(DOL)为24.8μm～41.8μm。本申请中的化学钢化玻璃具有合适的膨胀系数、杨氏模量的同时，还具有较高的表面压应力和维氏硬度等，可以根据应用需求选择调整玻璃组成和工艺以适应不同场景。
表3对比例1～4的玻璃原料组成
| 玻璃组成(％wt) | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
| SiO2 | 62.6 | 63.9 | 64.5 | 69.0 |
| Al2O3 | 11.9 | 11.0 | 9.8 | 7.3 |
| Na2O | 16.0 | 14.2 | 16.7 | 14.0 |
| K2O | 3.8 | 4.0 | 4.0 | 2.8 |
| MgO | 2.1 | 4.1 | 3.9 | 1.2 |
| CaO | 1.5 | 1.5 | 0.7 | 3.5 |
| SrO | 0.1 | 0.8 | 0.1 | 0.2 |
| ZnO | 1.5 | 0.0 | 0.0 | 1.4 |
| ZrO2 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.6 |
| (ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3 | 0.2 | 0.1 | 0.04 | 0.3 |
| R2O/RO | 5.4 | 2.8 | 4.4 | 3.4 |
表4对比例1～4的化学钢化玻璃性能参数(含化学钢化前玻璃的维氏硬度)
表5实施例4、7、10、15，对比例1～2的耐候性测试结果
续表
续表
对比例1
对比例1的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例4基本相同，不同之处包括：对比例1的玻璃原料组成不同，具体而言其中的Na2O、K2O、MgO、CaO和SrO含量不同，对比例1的原料组成可参阅表3。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如下：
密度为2.496 g/cm3、熔化温度为1602℃、在50℃-350℃的线膨胀系数为105.4*10-7/℃、应变点为538℃、荷重软化点为714℃、维氏硬度为627 MPa(玻璃原片的维氏硬度为568 MPa)、杨氏模量为72.9 Gpa、经过化学钢化处理的玻璃表面压力(CS)为656.8Mpa，压缩应力层深度为40.5μm。将该化学钢化玻璃置于80℃，80％RH的高温高湿环境中，经120h后的透过率、漫散透射率和雾度分别为90.71％、0.29％和0.32％。可能的原因是对比例1中R2O/RO为4.9，玻璃体系中氧化钠和氧化钾的含量较高，不利于化学钢化过程中熔盐中的一价金属阳离子例如K+离子与玻璃体系中的阳离子例如Na+离子交换，得到的化学钢化玻璃的线膨胀系数较高(105.4*10-7/℃)，在后续加工过程中例如热弯作业时，该化学钢化玻璃与钠钙玻璃贴合匹配程度较差，造成工业化生产成本和难度显著增加。
对比例2
对比例2的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例7基本相同，不同之处包括：对比例2的玻璃原料组成不同，具体而言其中的Na2O、K2O、MgO、CaO和SrO含量不同，对比例2的原料组成可参阅表3。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如下：
密度为2.498g/cm3、熔化温度为1586℃、在50℃-350℃的线膨胀系数为95.7*10-7/℃、应变点为575℃、荷重软化点为742℃、维氏硬度为587MPa(玻璃原片的维氏硬度为614MPa)、杨氏模量为75.3Gpa、经过化学钢化处理的玻璃表面压力(CS)为528.6Mpa，压缩应力层深度为28.6μm。将该化学钢化玻璃置于80℃，80％RH的高温高湿环境中，经120h后的透过率、漫散透射率和雾度分别为90.55％、0.27％和0.3％。可能的原因是对比例2中R2O/RO为3.17，玻璃体系中的R2+离子含量偏高，在化学钢化过程中离子交换动力不足，也即Na+和K+交换程度较低，玻璃表面压应力仅有528MPa，大幅弱化抗划伤性能。
对比例3
对比例3的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例13基本相同，不同之处包括：对比例3的玻璃原料组成不同，具体而言其中的Al2O3、SrO、ZnO和ZrO2含量不同，对比例2的原料组成可参阅表3。按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如下：
密度为2.465g/cm3、熔化温度为1541℃、在50℃-350℃的线膨胀系数为107.5*10-7/℃、应变点为544℃、荷重软化点为723℃、维氏硬度为534MPa(玻璃原片的维氏硬度为565MPa)、杨氏模量为68.4Gpa、经过化学钢化处理的玻璃表面压力(CS)为942.3Mpa，压缩应力层深度为32.4μm。可能的原因是对比例3中(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3较低(0.06)，得到的化学钢化玻璃硬度较低、线膨胀系数较高、杨氏模量较实施例13的对应值显著降低，化学钢化玻璃的抗冲击性能下降。
对比例4
对比例4的铝硅酸盐玻璃和化学钢化玻璃的制备方法与实施例20基本相同，不同之处包括：对比例4的玻璃原料组成不同，具体而言其中的Al2O3、SrO、ZnO和ZrO2含量不同，对比例4的原料组成可参阅表3。
按照前述测试方法对化学钢化玻璃进行性能测试，测得的性能参数如下：
密度为2.481g/cm3、熔化温度为1589℃、在50℃-350℃的线膨胀系数为96.8*10-7/℃、应变点为575℃、荷重软化点为782℃、维氏硬度为627MPa(玻璃原片的维氏硬度为675MPa)、杨氏模量为80.3Gpa、经过化学钢化处理的玻璃表面压力(CS)为666.6Mpa，压缩应力层深度为24.8μm。可能的原因是对比例4中(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3高达0.29，玻璃的软化点较高、杨氏模量增高至80.3GPa，硬度高，脆性大，造成在热弯工序时不易弯曲，甚至易破片。
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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61％～69％的SiO2、7.5％～13％的Al2O3、14％～19％的Na2O、1％～4％的K2O、1％～4.6％的MgO、0.1％～3.5％的CaO、0％～0.8％的SrO、0％～3％的ZnO，以及0.05％～0.5％的ZrO2；
其中，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式：0.05≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.25，3.2≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.8。
2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，按照质量百分比，制备原料包括如下组分：61.2％～69％的SiO2、7.7％～13％的Al2O3、14％～18.7％的Na2O、1.1％～4％的K2O、1.2％～4.6％的MgO、0.05％～3.5％的CaO、0％～0.7％的SrO、0.1％～2.5％的ZnO，以及0.1％～0.5％的ZrO2。
3.根据权利要求1或2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，以组分的质量百分比带入计算，满足如下公式(1)～(3)中的一个或多个：
(1)0.065≤(ZrO2+ZnO+SrO)/Al2O3≤0.23；
(2)4≤MgO+CaO+SrO≤5.5；
(3)3.4≤(Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO)≤4.6。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照权利要求1～3中任一项所述的铝硅酸盐玻璃的组分配制制备原料，机械混合获得配合料；
将所述配合料熔制，澄清、匀化得到玻璃液；
将所述玻璃液成型，退火，降温。
5.一种化学钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将根据权利要求1～3中任一项所述的铝硅酸盐玻璃作为玻璃原片置于含KNO3的熔盐中进行化学钢化处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，满足如下条件(1)～(2)中的一个或两个：
(1)所述熔盐的温度为350℃～450℃；
(2)所述化学钢化处理的时间为2h～8h。
7.一种化学钢化玻璃，其特征在于，采用权利要求5或6中任一项所述的制备方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的化学钢化玻璃，其特征在于，满足如下条件(1)～(7)中的一个或多个：
(1)密度为2.4g/cm3～2.55g/cm3；
(2)熔化温度为1540℃～1620℃；
(3)在50℃～350℃的线膨胀系数为87*10-7/℃～101*10-7/℃；
(4)应变点为500℃～600℃；
(5)荷重软化点为680℃～750℃；
(6)维氏硬度为590Mpa～800Mpa；
(7)杨氏模量为70Gpa～75Gpa。
9.一种含玻璃的制品，其特征在于，包括玻璃结构，所述玻璃结构采用权利要求7或8所述的化学钢化玻璃制备得到。
10.一种权利要求7或8中任一项所述的化学钢化玻璃或权利要求9所述的含玻璃制品在制备显示屏、幕墙、汽车玻璃中的应用。
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