CN116573850A - 一种玻璃、一体玻璃和玻璃制品 - Google Patents
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- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
Abstract
本发明涉及玻璃制备领域，具体是一种玻璃、一体玻璃和玻璃制品。本发明提供了一种玻璃，包括：58wt％～72wt％的SiO2；5wt％～14wt％的Al2O3；3.5wt％～6.5wt％的CaO；2wt％～6wt％的MgO；12wt％～19wt％的Na2O；和4.05wt％～8wt％的K2O。本发明提供的玻璃，通过各个氧化物的有效组合及其相互之间的协同作用，能够实现低软化点和易强化的特点，易于热成形且强度高，制备成本低。实验表明，本发明提供的玻璃的软化点远低于对比例的玻璃，其软化点基本小于760℃，最低达到了708℃，同时强化性能数据表明本发明提供的玻璃具有强度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制备领域，具体是一种玻璃、一体玻璃和玻璃制品。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及和新能源汽车的智能化、个性化提升，车内越来越多的地方开始使用曲面显示技术。目前车载大尺寸曲面显示玻璃多采用热压成型技术，热压成型温度需要在玻璃软化点附近，温度高达900℃，导致热压模具消耗量高，同时造成在玻璃表面光学缺陷，最终影响成品率和单位成本。
另一方面，随着新能源汽车的轻量化要求不断提升和消费者对汽车品质要求提升，越来越多的汽车厂商开始将夹层玻璃的一片换成中高铝碱铝硅超薄玻璃，但是由于市场上常见的中高铝碱铝硅超薄玻璃的软化点温度均高于当前使用的纳钙玻璃软化点，汽车商家已投资的大量的热弯设备无法达到中高铝碱铝硅超薄玻璃热弯所要求达到的软化点。
同时，目前的中高铝碱铝硅超薄玻璃的强度不足，导致汽车曲面显示玻璃和夹层玻璃均需要化学强化处理来提高强度，增大了成本。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种玻璃、一体玻璃和玻璃制品，本发明提供的玻璃软化点低，易于热成形且强度高，制备成本低。
本发明提供了一种玻璃，包括：
58wt％～72wt％的SiO2；
5wt％～14wt％的Al2O3；
3.5wt％～6.5wt％的CaO；
2wt％～6wt％的MgO；
12wt％～19wt％的Na2O；
和4.05wt％～8wt％的K2O。
在本发明的某些实施例中，上述玻璃优选包括：
60wt％～69wt％的SiO2；
5wt％～13wt％的Al2O3；
3.5wt％～6.5wt％的CaO；
2wt％～6wt％的MgO；
13wt％～16wt％的Na2O；
和4.05wt％～6wt％的K2O。
CaO具有降低玻璃黏度的作用，过高的含量不利于离子交换，过低的含量不利于保持较低的生产成本。K2O具有助熔和降低玻璃软化点的作用，过高的含量会降低玻璃化学稳定性，过低的含量不利于离子交换。一定含量的CaO和K2O适合使用矿物原料作为玻璃原料，可以明显降低玻璃原料成本和熔化能耗。在本发明的某些实施例中，上述玻璃中所述CaO和所述K2O的质量和为9.05wt％～12wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为0.6～1.55。在一个实施例中，上述玻璃中所述CaO和所述K2O的总质量为10.37wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为6.22：4.15。在一个实施例中，上述玻璃中所述CaO和所述K2O的总质量为10.02wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为5.95：4.07。在一个实施例中，上述玻璃中所述CaO和所述K2O的总质量为10.25wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为5.93：4.32。
MgO有利于降低玻璃黏度，还可以提升玻璃强化性能。在本发明的某些实施例中，上述玻璃中所述CaO和所述MgO的总质量为4wt％～10wt％；所述CaO和所述MgO的质量比为1.9以下。
Na2O具有助熔的作用，可以降低玻璃熔化温度，过高含量降低化学稳定性，过低含量会使熔化变得比较困难，同时也是离子交换必备离子，足够的含量才能维持优秀的强化性能。在本发明的某些实施例中，上述玻璃中所述K2O和所述Na2O的总质量为17wt％～22wt％；所述K2O的质量和所述Na2O和K2O的总质量的比值为0.05～0.35。
在本发明的某些实施例中，上述玻璃中所述Al2O3的质量和所述Na2O和K2O的总质量的比值为0.3～0.8。
在本发明的某些实施例中，上述玻璃中所述SiO2和所述Al2O3的总质量为70wt％～78wt％。
在一个实施例中，本发明提供的玻璃优选包括：66.00wt％的SiO2；6.00wt％的Al2O3；6.22wt％的CaO；3.78wt％的MgO；13.85wt％的Na2O；和4.15wt％的K2O；
在一个实施例中，本发明提供的玻璃优选包括：65.00wt％的SiO2；7.00wt％的Al2O3；5.95wt％的CaO；4.05wt％的MgO；13.93wt％的Na2O；和4.07wt％的K2O；
在一个实施例中，本发明提供的玻璃优选包括：66.00wt％的SiO2；6.48wt％的Al2O3；5.93wt％的CaO；3.57wt％的MgO；13.70wt％的Na2O；和4.32wt％的K2O。
本发明还提供了一种上述玻璃的制备方法，包括以下步骤：将上述玻璃组成的熔融液铸造成模，退火，得到上述玻璃。具体而言，将上述玻璃组成的配合料加热，得到上述玻璃组成的熔融液；将所述熔融液在模具中铸造成模，退火，冷却，得到上述玻璃。在一个实施例中，所述加热的温度为1550℃～1650℃，优选为1600℃；所述加热的时间为3h～6h，优选为4h。在一个实施例中，所述退火的温度为530℃～620℃，所述退火的时间为580℃。
本发明还提供了一种一体玻璃，由上述玻璃经过化学强化处理后得到。
本发明还提供了一种玻璃制品，由上述一体玻璃经过加工后得到。
本发明提供了一种玻璃，包括：58wt％～72wt％的SiO2；5wt％～14wt％的Al2O3；3.5wt％～6.5wt％的CaO；2wt％～6wt％的MgO；12wt％～19wt％的Na2O；和4.05wt％～8wt％的K2O。本发明提供的玻璃，通过各个氧化物的有效组合及其相互之间的协同作用，能够实现低软化点和易强化的特点，易于热成形且强度高，制备成本低。实验表明，本发明提供的玻璃的软化点远低于对比例的玻璃，其软化点基本小于760℃，最低达到了708℃，同时参见强化性能数据可知本发明提供的玻璃具有强度高的特点。
具体实施方式
本发明公开了一种玻璃、一体玻璃和玻璃制品。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明所述玻璃的制备方法如下：
按一定比例称量原料，制备配合料，1600℃高温下，在铂铑坩埚中熔化4个小时，然后倒在模具中，并在退火炉中580℃保温1个小时，以1℃/min的速度降温至450℃，然后自然冷却至室温，最后通过制样测试其软化点和强化性能。
以下结合实施例对本发明进行进一步阐述：
实施例1～15
本发明按照上述制备方法和表1所示玻璃的组成制备实施例1～15的玻璃，表1所示玻璃的组成的用量单位为质量百分比：
表1
注：R2O指的是K2O和Na2O。
对比例1～3
本发明按照上述制备方法和表2所示玻璃的组成制备对比例1～3的玻璃，表2所示玻璃的组成的用量单位为质量百分比：
表2
注：R2O指的是K2O和Na2O。
实施例16
对上述制得的实施例1～15的玻璃和对比例1～3的玻璃进行强化性能和软化点测试，其中强化性能包括CS(表面压应力)、DoL(应力层厚度)和CT(体心张应力)测试，均采用日本折原FSM6000LE进行测试；软化点依照《GB/T 28195-2011玻璃软化点测试方法》的国家标准进行测试，检测结果如表3所示：
表3
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃，其特征在于，包括：
58wt％～72wt％的SiO2；
5wt％～14wt％的Al2O3；
3.5wt％～6.5wt％的CaO；
2wt％～6wt％的MgO；
12wt％～19wt％的Na2O；
和4.05wt％～8wt％的K2O。
2.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，包括：
60wt％～69wt％的SiO2；
5wt％～13wt％的Al2O3；
3.5wt％～6.5wt％的CaO；
2wt％～6wt％的MgO；
13wt％～16wt％的Na2O；
和4.05wt％～6wt％的K2O。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，所述CaO和所述K2O的质量和为9.05wt％～12wt％；
所述CaO和所述K2O的质量比为0.6～1.55。
4.根据权利要求3所述的玻璃，其特征在于，所述CaO和所述K2O的总质量为10.37wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为6.22：4.15；
或者，
所述CaO和所述K2O的总质量为10.02wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为5.95：4.07；
或者，
所述CaO和所述K2O的总质量为10.25wt％；所述CaO和所述K2O的质量比为5.93：4.32。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，所述CaO和所述MgO的总质量为4wt％～10wt％；
所述CaO和所述MgO的质量比为1.9以下。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，所述K2O和所述Na2O的总质量为17wt％～22wt％；
所述K2O的质量和所述Na2O和K2O的总质量的比值为0.05～0.35。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，所述Al2O3的质量和所述Na2O和K2O的总质量的比值为0.3～0.8。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，包括：
66.00wt％的SiO2；6.00wt％的Al2O3；6.22wt％的CaO；3.78wt％的MgO；13.85wt％的Na2O；和4.15wt％的K2O；
或者，
65.00wt％的SiO2；7.00wt％的Al2O3；5.95wt％的CaO；4.05wt％的MgO；13.93wt％的Na2O；和4.07wt％的K2O；
或者，
66.00wt％的SiO2；6.48wt％的Al2O3；5.93wt％的CaO；3.57wt％的MgO；13.70wt％的Na2O；和4.32wt％的K2O。
9.一种一体玻璃，其特征在于，由权利要求1～8中任一所述的玻璃经过化学强化处理后得到。
10.一种玻璃制品，其特征在于，由权利要求9所述的一体玻璃经过加工后得到。
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