CN117430333A - 一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备 - Google Patents

一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备 Download PDF

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CN117430333A CN202311034439.1A CN202311034439A CN117430333A CN 117430333 A CN117430333 A CN 117430333A CN 202311034439 A CN202311034439 A CN 202311034439A CN 117430333 A CN117430333 A CN 117430333A
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周靖鹏
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路广宇
陈杰杰
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Abstract

本发明属于锂铝硅微晶玻璃技术领域,具体涉及一种具有优异单体强度和优异抗跌落性能的强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备,所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,所述强化微晶玻璃的主晶相包括透锂长石晶相和二硅酸锂晶相,所述强化微晶玻璃满足:表面CS为500‑1000MPa;50.00>表面CS/|CT_AV|≥17.00且|CT_AV|≥30MPa,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值,单位为MPa;0.25t≥DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度;所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.00‑15.00wt%。本发明强化微晶玻璃具有优异的抗非接触面开裂能力,同时具有优异的抗接触面开裂能力以及耐候性。

Description

一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备
本申请是申请号为202210869330.9、发明名称为“一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备”、在2022年07月22日提交的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于锂铝硅微晶玻璃技术领域,具体涉及一种具有优异单体强度、优异抗跌落性能的强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备。
背景技术
随着智能时代的到来,手机、平板、手表等电子设备成为日常生活中必不可少部分,而其损坏方式大多是屏幕的碎裂,因此,盖板玻璃的强度亟待提升。盖板玻璃的损坏多是因智能手机的掉落或与其他物体的撞击而产生,总体来说损坏的主要方式包括如下两种:接触面开裂和非接触面开裂。
接触面开裂指玻璃表面与硬度更大的尖锐物体(如细沙,水泥,小石子)碰撞时,玻璃表面局部被破坏,在破坏点上形成半球形裂纹扩展源,碰撞能量部分衰减,剩余的能量进一步扩展,当玻璃表面压应力水平不足以抵消剩余能量时,裂纹扩展会穿过玻璃表面区域,当纵向裂纹穿过压缩应力层深度到达张应力层区域时,裂纹在张应力区会快速扩展,使裂纹穿透整个玻璃,从而导致玻璃发生断裂,玻璃会碎裂成各种小片,如图1。
非接触面开裂是指有钝突起的物体或硬度比玻璃小的物体碰撞玻璃表面时,接触面会被挤压,对应的接触点的背面会因为玻璃的变形被拉伸,当碰撞的作用力大于其表面最大压应力时,玻璃会受到破损,如图2。
以透锂长石和二硅酸锂为主晶相的微晶玻璃,由于结晶度可以达到70wt%以上,且透过率与常用的锂铝硅玻璃接近,同时,其可以在盐浴/熔盐中进行化学强化,进一步提升抗挤压、抗冲击、抗跌落等性能,得到了盖板行业的广泛关注。
目前,针对以透锂长石和二硅酸锂为主晶相的微晶玻璃/微晶盖板玻璃的抗损坏研究,主要以提高CT和DOL_0,通过抑制接触面开裂来达到提高玻璃的抗破坏性能为主,对抑制非接触面开裂来提高玻璃的抗损坏性能的研究较少,现有的该类型的微晶玻璃所具有的抗非接触面开裂能力还有待进一步提高。
此外,现在的研究大都专注于提高/优化该类型微晶玻璃的机械性能,往往容易忽略其他的性能,比如耐候性,等等。CN111867993A这件申请就提到了这类型微晶玻璃在经历离子交换化学强化后,得到的强化玻璃制品容易表现出低的化学耐久性,而这显然会影响玻璃制品在特殊环境下的使用。根据这件专利申请的记载,其采用的改进化学耐久性的方案是通过特定的强化方式控制表面最大压应力绝对值是最大中心张应力的绝对值的1.8-2.2倍,控制表面CS不超过350MPa。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的微晶玻璃的抗非接触面开裂能力有待提高的缺陷,提供一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备,该强化微晶玻璃具有优异的抗非接触面开裂能力,同时具有优异的抗接触面开裂能力。
本发明人研究发现:表面CS与玻璃的抗非接触面开裂能力是密切相关的,表面CS的降低会导致玻璃的抗非接触面开裂能力降低,容易导致玻璃发生非接触面开裂损坏。本领域中,如何改善该类型微晶玻璃的抗非接触面开裂能力,同时保证微晶玻璃的其他优异性能,如抗接触面开裂能力(比如抗砂纸跌落性能)、耐候性能等,是亟待解决的问题。本发明人进一步研究并提出本发明。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种具有优异抗非接触面开裂能力的强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃在表面具有经化学强化而成的压缩应力层,并且在内部具有能够与压缩应力层实现力平衡的张应力层,即所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,所述强化微晶玻璃的主晶相包括透锂长石晶相和二硅酸锂晶相,所述强化微晶玻璃满足:
表面CS≥400MPa;
表面CS/|CT_AV|≥17.00,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃的表面CS≥500MPa,优选地,表面CS为550-1000MPa。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃的|CT_AV|≥30MPa,优选地,|CT_AV|为35-60MPa。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃中,50.00≥表面CS/|CT_AV|≥17.00。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃中,0.25t≥DOL_0≥0.15t。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃还满足:∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值。
更优选地,∣CT_CV∣为55-80MPa。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度≥7.00wt%。
更优选地,所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.00-15.00wt%。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比不低于71.00wt%。
更优选地,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比为71.00-90.00wt%。
更优选地,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相与二硅酸锂晶相的比例为(0.9-1.1):1。
更优选地,所述强化微晶玻璃中,晶粒的平均尺寸≤100nm,优选为10-50nm,更优选为15-25nm。
在本发明的一些优选实施方式中,以质量百分比计,所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括:SiO2:58.00-76.00%,Al2O3:6.00-8.00%,P2O5:2.00-3.00%,ZrO2:4.00-6.00%,Na2O:3.00-10.00%,Li2O:9.00-12.00%,B2O3:0-3.00%。
根据本发明优选地,在0.7mm厚度下,所述强化微晶玻璃的平均单杆静压强度≥400N,优选地,平均单杆静压强度为401-500N。
根据本发明优选地,在85℃、85%相对湿度的条件下,对所述强化微晶玻璃进行高温高湿失效测试,其高温高湿失效时间≥204h,所述高温高湿失效时间为在相应高温高湿条件下,强化微晶玻璃出现无法擦拭掉的斑点或雾点的时间。
根据本发明优选地,在0.7mm厚度下,对所述强化微晶玻璃采用120目砂纸进行抗砂纸跌落测试,其平均抗砂纸跌落高度为1.10-1.50m。
根据本发明优选地,在0.7mm厚度下,对于550nm波长的光而言,所述强化微晶玻璃的透过率不低于89.00%。
第二方面,本发明还提供一种具有优异抗非接触面开裂能力和耐候性的强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃在表面具有经化学强化而成的压缩应力层,并且在内部具有能够与压缩应力层实现力平衡的张应力层,即所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,所述强化微晶玻璃中,包含,总重量占比不低于71.00wt%的透锂长石晶相和二硅酸锂晶相;且所述强化微晶玻璃满足:
表面CS≥400MPa;
表面CS/|CT_AV|≥17.00,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度;
所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度≥7.50wt%。
在第二方面中,优选地,所述强化微晶玻璃的表面CS≥500MPa,优选地,表面CS为550-1000MPa。
在第二方面中,优选地,所述强化微晶玻璃的|CT_AV|≥30MPa,优选地,|CT_AV|为35-60MPa。
在第二方面中,优选地,所述强化微晶玻璃中,50.00≥表面CS/|CT_AV|≥17.00。
在第二方面中,优选地,所述强化微晶玻璃中,0.25t≥DOL_0≥0.15t。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,所述强化微晶玻璃还满足:∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值,优选地,∣CT_CV∣为55-80MPa。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.50-15.00wt%。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比为71.00-90.00wt%。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相与二硅酸锂晶相的比例为(0.9-1.1):1。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,所述强化微晶玻璃中,晶粒的平均尺寸≤100nm,优选为10-50nm,更优选为15-25nm。
根据本发明第二方面的一些优选实施方式,以质量百分比计,所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括:SiO2:58.00-76.00%,Al2O3:6.00-8.00%,P2O5:2.00-3.00%,ZrO2:4.00-6.00%,Na2O:3.00-10.00%,Li2O:9.00-12.00%,B2O3:0-3.00%。
根据本发明第二方面,优选地,在0.7mm厚度下,所述强化微晶玻璃的平均单杆静压强度≥400N,更优选地,平均单杆静压强度为401-500N。
根据本发明第二方面,优选地,在85℃、85%相对湿度的条件下,对所述强化微晶玻璃进行高温高湿失效测试,其高温高湿失效时间≥204h,所述高温高湿失效时间为在相应高温高湿条件下,强化微晶玻璃出现无法擦拭掉的斑点或雾点的时间。
根据本发明第二方面,优选地,在0.7mm厚度下,对所述强化微晶玻璃采用120目砂纸进行抗砂纸跌落测试,其平均抗砂纸跌落高度为1.10-1.50m。
根据本发明第二方面,优选地,在0.7mm厚度下,对于550nm波长的光而言,所述强化微晶玻璃的透过率不低于89.00%。
第三方面,本发明提供一种玻璃器件,其中,所述玻璃器件由第一方面或第二方面所述的强化微晶玻璃制得。
第四方面,本发明提供一种电子设备,它包括覆盖件,所述覆盖件包括第一方面或第二方面所述的强化微晶玻璃。
优选地,所述电子设备包括但不限于手机、显示器(如车载显示器、航载显示器等)、平板电脑、电子手表、智能穿戴(如智能手环、智能手表、智能眼镜等)、电视中的至少一种。
本发明的发明人经过研究发现,现有技术的微晶玻璃的应力结构通常采用表面CS、CT来表征,但是符合一定表面CS、CT常规范围的微晶玻璃的抗非接触面开裂能力较低,无法满足需求,且表面CS、CT等与抗非接触面开裂能力之间的关联现有技术中并不明确。进一步发现,通过使以透锂长石和二硅酸锂为主晶相的微晶玻璃满足特定的应力特征,尤其是表面CS/|CT_AV|在一定水平,能够在保证其符合抗接触面开裂能力要求的同时,提高微晶玻璃的抗非接触面开裂能力。与此同时,结合对微晶玻璃表面K2O浓度的控制,还能够解决强化后微晶玻璃制品耐候性不够优异的问题。
本发明利用上述研究发现,提供一种具有特定表面CS以及表面CS与|CT_AV|的比值、且DOL_0在上述特定范围的强化微晶玻璃,从而强化微晶玻璃具有特定的应力结构,从而更利于使得强化微晶玻璃的抗非接触面开裂能力得到明显提升,且同时具备优异的抗接触面开裂能力。进一步的,提供一种表面K2O浓度在特定范围的强化微晶玻璃,还能够使其兼具优异的耐候性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为强化微晶玻璃的接触面破碎示意图。
图2为强化微晶玻璃的非接触面破碎示意图。
图3为本发明实施例1的FSM-6000测试图。
图4为本发明实施例1的DSC测试曲线图。
图5为本发明实施例1的XRD结果图。
图6为本发明实施例1的透过率测试结果图。
图7为对比例4高温高湿环境24h样品图片。
图8为本发明实施例1高温高湿环境240h样品图片。
图9为对比例3高温高湿环境240h样品图片。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
名词解释和测试方法:
微晶玻璃:又称玻璃陶瓷,是通过对基材玻璃有目标地受控晶化而制备出的一类同时包含玻璃相和晶体相(微晶相、结晶相)的固体复合材料。
强化微晶玻璃:是微晶玻璃经过化学强化处理后,得到的固体复合材料。进行高温化学强化处理时,盐浴/熔盐中离子半径大的碱金属离子(如钾离子、钠离子)会取代微晶玻璃中离子半径小的碱金属离子(比如钠离子、锂离子),从而产生交换离子体积差,在微晶玻璃表面产生压应力。
表面CS:表面压应力/表面压缩应力,微晶玻璃/玻璃陶瓷经过化学强化后,表面半径较小的碱金属离子被替换为半径较大的碱金属离子,由于半径较大的碱金属离子的挤塞效应,玻璃表面因此产生压应力,称为表面压应力。
DOL_0:压缩应力层深度,也称压应力层深度,指玻璃任一表面到接近该表面的压应力为零的位置的距离。
|CT_AV|:张应力层中平均张应力的绝对值,具体指张应力层中所有张应力的平均值的绝对值。
|CT_CV|:最大张应力的绝对值,具体指张应力层所有张应力中的最大值的绝对值。
玻璃的厚度:由千分尺测试确定。化学强化前后,微晶玻璃的厚度变化非常小,可以忽略不计。
表面K2O浓度定义:表面K2O浓度等于K2O质量/氧化物总质量,其中氧化物总质量包含SiO2、Al2O3、P2O5、ZrO2、Na2O、K2O等XRF能够准确测试得到的氧化物,不包含Li2O、B2O3等XRF不能准确测试得到的氧化物的含量。XRF测试时使用无标测试,未测试玻璃中原子序数6及6以下的元素或其氧化物的浓度。即本发明中由XRF测试得到的K2O浓度计算时氧化物总浓度不包括玻璃中原子序数6及6以下的元素或其氧化物的浓度。
折射率:光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。
SOC:光弹性系数。光弹性主要是指透明材料在受力后,出现各向异性产生双折射现象。通过光弹性系数以及双折射测量,可以获得材料内部残余应力(MPa)的值。
透过率的具体测试方法为:使用可见光分光光度计UV2600(岛津)进行透过率测试。本发明的实施例和对比例中,微晶玻璃在550nm波长的透过率为同一批次的多片玻璃样品在550nm波长处测得的透过率的平均值。每批次微晶玻璃取至少5片样品进行测试。
XRD测试方法:将晶化后的微晶玻璃片用磨粉机磨成玻璃细粉,其粒径小于75μm,然后利用X射线衍射仪(岛津XRD_6000),在测试所用衍射角度范围为2θ=10°-50°,扫描速度为6°/min,工作电压为40KV,工作电流为30mA的条件下,对其进行测试,得到XRD衍射峰曲线。再利用专业处理软件分析XRD衍射数据,获得如晶体含量/晶相含量、晶粒平均尺寸等数据。
晶粒平均尺寸的获得方法为:对XRD测试得到的结果数据,使用Scherrer公式D=Kλ/(βcosθ),λ为X射线波长,β为峰位半高宽,K=0.89,即可获得晶粒平均尺寸。
晶体含量/晶相含量的获得方法为:利用X射线衍射仪(岛津XRD-6000)对微晶玻璃样品进行测试,然后将X射线衍射仪测试结果文件(RAW格式)导入X射线衍射数据Rietveld精修软件(如Gsas、Fullprof、Maud)中,进行拟合、计算,即可获得微晶玻璃样品中的晶体含量/晶相含量。拟合的晶相峰面积和拟合的全部峰面积的比值即为晶体含量。
差示扫描量热法(DSC测试)测试方法为:将样品磨粉后,过200目筛;测试条件为:室温至1100℃,10℃/min升温速率;测试仪器为梅特勒_托利多TGA/DSC3+热重及同步热分析仪。
本发明强化微晶玻璃的表面K2O浓度通过X射线荧光光谱仪(XRF)测得,采用的设备型号为(Thermo Scientific ARL PERFORM’X),靶材为Rh(铑),光管电压为40KW,电流为60mA,准直器为0.15,晶体选择LiF200,探测器选择FPC,测试范围为29mm圆圈,分析软件为UniQuant无标分析。XRF测试时使用无标测试,未测试玻璃中原子序数6及6以下的元素或其氧化物的浓度。即本发明中由XRF测试得到的K2O浓度计算时氧化物总浓度不包括玻璃中原子序数6及6以下的元素或其氧化物的浓度。
表面压应力(表面CS)测试条件:使用日本折原的FSM-6000测试,光源波长为596nm,SOC=25.5(nm/cm)/MPa,折射率=1.54。
|CT_AV|、DOL_0、∣CT_CV∣的测试条件:使用日本折原的SLP-2000进行测试,光源波长为518nm,SOC=25.5(nm/cm)/MPa,折射率=1.54,曝光时间:300usec。
测试表面CS、|CT_AV|、DOL_0、∣CT_CV∣时,需要在相应应力仪滴上其专用折射液,然后将强化微晶玻璃制品擦拭干净,置于测试通路上,测试其数值。其中,SLP-2000用的折射液的折射率是1.51,FSM-6000采用的折射液的折射率为1.72。
平均抗砂纸跌落高度:多片玻璃样品所测得的抗砂纸跌落高度之和除以所测样品数量所得的值,用于表征玻璃抗接触面开裂性能。每批次取至少10片样品进行测试,平均抗砂纸跌落高度,其中,n为每批次测试的玻璃样片数量,hi为单一样片测试的抗砂纸跌落高度。
其中,样品抗砂纸跌落高度的测试方法为:
步骤1:将长宽厚为158.8mm×72.8mm×0.7mm的待测试玻璃样品贴于200g的模型机正面;
步骤2:将该模型机置于绿图LT-SKDL-CD型跌落机上,使玻璃样品面向砂纸,并以一定跌落高度冲击下落,冲击位于该模型机正下方的120目砂纸,模拟正常手机跌落姿态。
若玻璃样品未出现破碎,模型机的跌落高度以一定规律提升。比如跌落高度从0.4m开始,对样品进行一次跌落冲击,如未破碎每次提高0.1m高度再次跌落,直至玻璃样品破碎。
步骤3:将玻璃样品破碎时的上一次跌落高度记为抗砂纸跌落高度,比如破碎时的跌落高度为0.5m,则样品的抗砂纸跌落高度为0.4m。
平均单杆静压强度的测试方法为:将强化微晶玻璃置于拉力试验机(LT_850A)底环上,启动测试软件,挤压杆移动速度设置为50mm/min,点击开始测试,软件将自动读取玻璃破碎时的力(N)。每次测试10片玻璃,计算其平均值,用于表征抗非接触面开裂性能。
高温高湿失效时间的测试方法为:采用QTH_80C全壹温湿度交变试验箱进行测试,每间隔12h观察取出样片,并用无尘布擦拭玻璃表面,观察是否有擦不掉的斑点、雾点的出现;出现无法擦拭去除的斑点、雾点的时间即为高温高湿失效时间;用于表征耐候性。
具体的,本发明提供了一种具有优异抗非接触面开裂能力的强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃在表面具有经化学强化而成的压缩应力层,并且在内部具有能够与压缩应力层实现力平衡的张应力层,即所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,所述强化微晶玻璃的主晶相包括透锂长石晶相和二硅酸锂晶相,所述强化微晶玻璃满足:
表面CS≥400MPa;
表面CS/|CT_AV|≥17.00,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度。
本发明的上述技术方案,提供一种具有特定表面CS以及表面CS与|CT_AV|的比值、且DOL_0在上述特定范围的强化微晶玻璃,使得强化微晶玻璃具有特殊的应力结构,这种应力结构使得其在接触尖锐物体刺破时,有足够压缩应力水平抑制产生裂纹的进一步扩展;也有足够的应力深度防止突然产生的裂纹穿透到张应力区域导致的破碎;此外,还有足够的表面CS抑制钝物冲击时背面破损的情况,从而能够在保证强化微晶玻璃符合抗接触面开裂能力要求的同时,兼具优异的抗非接触面开裂能力。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比不低于71.00wt%。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度≥7.00wt%。该优选方案下,还能够使得强化微晶玻璃同时兼具优异的耐候性。
本发明还提供一种具有优异抗开裂能力和耐候性的强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃在表面具有经化学强化而成的压缩应力层,并且在内部具有能够与压缩应力层实现力平衡的张应力层,所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,所述强化微晶玻璃中,包含,总重量占比不低于71.00wt%的透锂长石晶相和二硅酸锂晶相;且所述强化微晶玻璃满足:
表面CS≥400MPa;
表面CS/|CT_AV|≥17.00,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度;
所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度≥7.50wt%。
本发明的上述技术方案,提供一种具有特定表面CS以及表面CS与|CT_AV|的比值、且DOL_0在上述特定范围、且具有特定适宜的表面K2O浓度的强化微晶玻璃,使得强化微晶玻璃具有特殊的应力结构和组成,同时能够抵抗高温高湿环境下水和空气中的其他成分对表面的侵蚀。发明人认为其原因可能是K+的活性比Na+低,不易与空气和水反应,同时K+半径大于Na+,可以阻挡玻璃内部的其他成分与水和空气的化学作用,从而能够在保证强化微晶玻璃符合抗接触面开裂能力要求的同时,兼具优异的抗非接触面开裂能力以及耐候性。
在本发明上述任一强化微晶玻璃中,本发明人进一步优化,以提高强化微晶玻璃的综合性能,具体如下。
为了进一步优化强化微晶玻璃的耐候性,优选情况下,所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.00-15.00wt%,优选为表面K2O浓度为7.50-15.00wt%。
优选地,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比为71.00-90.00wt%。
优选地,所述强化微晶玻璃的表面CS≥500MPa,例如可以为500MPa、550MPa、600Mpa、650Mpa、700MPa、750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa、1000MPa、1200MPa中的任一值以及相邻值之间的任一值。更优选地,表面CS为550-1000MPa,进一步优选810-900MPa。本发明的优选方案,当钝物接触微晶玻璃时,其冲击力优先抵消表面CS,而由于具有高表面CS,故背面(即非接触面)会发生较小变形,从而更利于提高强化微晶玻璃的抗非接触面开裂能力。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃的|CT_AV|≥30MPa,例如可以为30MPa、35MPa、40Mpa、45Mpa、50MPa、55MPa、60MPa、65MPa、70MPa、75MPa、80MPa中的任一值以及相邻值之间的任一值。更优选地,|CT_AV|为35-60MPa。本发明的优选方案,较高的|CT_AV|能够防止尖锐物的进一步刺入和裂纹的横向扩展,从而更利于提高强化微晶玻璃的抗接触面开裂能力。
进一步优选地,所述强化微晶玻璃中,50.00≥表面CS/|CT_AV|≥17.00,例如可以为17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50中的任一值以及相邻值之间的任一值,进一步优选18-23。该优选方案下,强化微晶玻璃的应力结构更适宜于提高抗非接触面开裂性能在更优水平。
进一步优选地,0.25t≥DOL_0≥0.15t,例如可以为0.15t、0.16t、0.17t、0.20t、0.22t、0.23t、0.25t中的任一值以及相邻值之间的任一值。该优选方案下,适宜的DOL_0与厚度t相适配,能够防止尖锐物品刺入时,突然产生的裂纹直接穿透压应力区域到达张应力区域导致的碎裂,从而使得强化微晶玻璃的应力层更集中于在抗接触面开裂性能方面的发挥。
在本发明的一些优选实施方式中,所述强化微晶玻璃还满足:∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值。该优选方案下,强化微晶玻璃具有更优的张应力层分布结构,从而更利于使得抗接触面开裂性能在更优水平。
更优选地,∣CT_CV∣为55-80MPa。
更优选地,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相与二硅酸锂晶相的比例为(0.9-1.1):1、优选0.90-0.99:1。本发明的该优选方案中,主晶相分布合理,从而更利于充分发挥强化微晶玻璃在抗非接触面开裂性能方面的作用。
更优选地,所述强化微晶玻璃中,晶粒的平均尺寸≤100nm,优选为10-50nm,更优选为15-25nm。本发明具有适宜尺寸的晶粒,使得玻璃的透明度更高,同时又能保证强度。
在本发明的一些优选实施方式中,以质量百分比计,所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括:SiO2:58.00-76.00%,Al2O3:6.00-8.00%,P2O5:2.00-3.00%,ZrO2:4.00-6.00%,Na2O:3.00-10.00%,Li2O:9.00-12.00%,B2O3:0-3.00%。该优选方案中,强化微晶玻璃的组成更利于形成前述特定的应力分布和高的透明度和本征强度。
本发明的组成中,各元素的作用如下:
SiO2作为玻璃网络的形成体氧化物,是构成玻璃网络结构不可缺少的成分,但是过量的SiO2会提高玻璃的粘度,造成玻璃熔融困难的问题。在晶化过程中,SiO2作为透锂长石和二硅酸锂的重要组成部分,也是必不可少的。本发明人发现,当SiO2含量控制在上述范围时,玻璃的成形和晶化效果较好。其中,SiO2的含量例如可以为58.00、60.00、63.00、65.00、68.00、70.00、72.00、75.00、76.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
Al2O3是透锂长石的重要组成部分,同时也是控制晶相比例和晶粒尺寸的主要成分,同时Al2O3有利于强化过程中离子的交换,但是过量的Al2O3也有造成玻璃的粘度增加的倾向,发明人发现,当控制Al2O3含量控制在上述范围时,产品的各项性能较好。其中,Al2O3的含量例如可以为6.00、6.50、7.00、7.50、8.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
P2O5在本发明中作为辅助成核剂,是必不可少的部分,其含量过少或者过多时,都会导致晶化效果不好,得到的微晶玻璃不够透明,故控制P2O5为上述范围。其中,P2O5的含量例如可以为2.00、2.20、2.50、2.70、2.90、3.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
ZrO2在本发明中作为主要成核剂,起到减小晶粒尺寸的作用,但是当其含量过高时,会导致玻璃的熔制难度增大,会有大量白色沉淀物出现,故控制ZrO2在上述范围。其中,ZrO2的含量例如可以为4.00、4.20、4.50、5.00、5.50、6.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
Li2O、Na2O作为玻璃形成的网络外体氧化物,可提供游离氧,破坏玻璃的网络结构从而改善玻璃的粘度,促进玻璃液的熔化和澄清,同时还能与熔融盐浴进行离子交换,两者的含量是影响玻璃应力的一大重要因素,其中Na2O对玻璃表面CS的增加有显著的作用。另外,Li2O还是硅酸锂(Li2SiO3)和透锂长石(LiAlSi4O10)等晶相形成的必要化学成分,但是,过量的Li2O、Na2O的加入可能导致玻璃结晶过程稳定性差,结晶度/晶体含量的大幅下降,甚至其他晶相的析出。发明人通过大量实验发现,当控制Li2O含量、Na2O含量分别在上述范围时,得到的产品各项性能能满足要求。其中,Na2O的含量例如可以为3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、5.50、6.00、6.50、7.00、7.50、8.00、9.00、10.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。其中,Li2O的含量例如可以为9.00、9.50、10.00、10.50、11.00、11.50、12.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
B2O3在本发明中作为助熔剂,可以降低玻璃的高温粘度,改善ZrO2带来的熔制困难的问题,但是过量的B2O3会降低玻璃的分相,导致玻璃透明性下降,因此一般控制B2O3含量在上述范围。其中,B2O3的含量例如可以为0、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00wt%中的任一值和相邻值之间的任一值。
根据本发明,以平均单杆静压强度表征抗非接触面开裂性能。优选地,在0.7mm厚度下,所述强化微晶玻璃的平均单杆静压强度≥400N,更优选地,平均单杆静压强度为401-500N,例如可以为401、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500N中的任一值和相邻值之间的任一值。
根据本发明,以高温高湿失效时间表征耐候性。优选地,在85℃、85%相对湿度的条件下,对所述强化微晶玻璃进行高温高湿失效测试,其高温高湿失效时间≥204h、优选在240h以上。所述高温高湿失效时间为在相应高温高湿条件下,强化微晶玻璃出现无法擦拭掉的斑点或雾点的时间。本发明的强化微晶玻璃的高温高湿失效时间长,耐候性能优异。
根据本发明,以平均抗砂纸跌落高度表征抗接触面开裂性能。优选地,在0.7mm厚度下,对所述强化微晶玻璃采用120目砂纸进行抗砂纸跌落测试,其平均抗砂纸跌落高度为1.10-1.50m,例如可以为1.1、1.12、1.15、1.18、1.2、1.23、1.25、1.28、1.29、1.3、1.32、1.35、1.38、1.4、1.45、1.5m中的任一值和相邻值之间的任一值。
根据本发明优选地,在0.7mm厚度下,对于550nm波长的光而言,所述强化微晶玻璃的透过率不低于89.00%。本发明强化微晶玻璃的透光率高,能够满足市场需求。
本发明还提供一种玻璃器件,其中,所述玻璃器件由前述任一所述的强化微晶玻璃制得。
本发明的玻璃器件可以为规整性的,也可以为非规整性的。本领域技术人员可以根据需求制造。
本发明还提供一种电子设备,其包括覆盖件,所述覆盖件包括前述任一所述的强化微晶玻璃。
本发明所述电子设备包括但不限于手机、显示器(如车载显示器、航载显示器等)、平板电脑、电子手表、智能穿戴(如智能手环、智能手表、智能眼镜)、电视中的至少一种。
在本发明的电子设备中,在所述覆盖件的表面可以设置或不设置层。
本发明中,本领域技术人员可以根据需求选择所述强化微晶玻璃的厚度,示例性的,所述强化微晶玻璃的厚度为0.2-5mm。
本发明对上述第一方面和第二方面任一所述强化微晶玻璃的制备方法可选范围较宽,只要能够满足上述应力结构特征等所需条件,即可保证强化微晶玻璃兼具优异的抗接触面开裂性能和抗非接触面开裂性能以及耐候性。
根据本发明优选地,还提供一种所述强化微晶玻璃的制备方法,包括:基材玻璃制备,核化处理,晶化处理,以及化学强化处理。
在一些优选实施方式中,所述基材玻璃制备的过程包括:混合原料,任选的加入澄清剂,再进行熔化,之后进行成型冷却,然后进行退火、冷却。优选地,在退火之后,冷却至室温,即可得到基材玻璃。
本领域技术人员可以根据需求选择所述混合原料的条件。优选地,所述混合原料的混合时间为30min以上。
本发明中,本领域技术人员可以根据需求选择所述澄清剂的种类(如NaCl)和用量,其不需要付出创造性劳动。
优选地,所述熔化的条件包括:温度为1550-1650℃,时间为5h以上。
优选地,所述成型冷却的冷却终温为700-900℃。
优选地,所述退火的条件包括:温度为400-500℃,时间为12-240h。
在一些优选实施方式中,所述核化处理的条件包括:核化温度为500-700℃,核化处理时间为10-1440min、优选为50-350min。此处的核化处理时间指的是以一定升温速率升温至设定的核化温度后,保温的时间。
更优选地,所述核化处理的条件还包括:以1-50℃/min、优选为5-30℃/min的升温速率升温至所述核化温度。
在一些优选实施方式中,所述晶化处理的条件包括:晶化温度为600-750℃,晶化处理时间为5-1440min、优选为50-350min。此处的晶化处理时间指的是以一定升温速率升温至设定的晶化温度后,保温的时间。
更优选地,所述晶化处理的条件还包括:以1-50℃/min、优选为5-30℃/min的升温速率升温至所述晶化温度。
本发明中,在所述晶化处理之后,还包括进行整形、抛光的步骤,然后再进行所述化学强化处理。示例性的,所述整形、抛光的步骤包括:在微晶玻璃样砖(基材玻璃经核化处理、晶化处理后获得微晶玻璃样砖)经过整形、切割、抛光后,可以得到固定尺寸的样品,本发明涉及的下述实施例实验使用的样品尺寸包括长宽厚为50mm×50mm×0.7mm、158.8mm×72.8mm×0.7mm的抛光片。
在一些优选实施方式中,所述化学强化处理的过程包括:在钠钾熔盐中进行一次强化,然后在钾熔盐中进行二次强化。
更优选地,所述一次强化的条件包括:一次强化温度为380-550℃,一次强化时间为1-24h。
更优选地,所述二次强化的条件包括:二次强化温度为400-500℃,二次强化时间为5-1440min。
更优选地,所述钠钾熔盐中,其中钠盐的含量为5-50wt%,钾盐的含量为50-95wt%。
更优选地,所述钾熔盐中钾盐的含量为100wt%。
更优选地,所述钠盐选自硝酸钠、硫酸钠、碳酸钠中的至少一种,优选为硝酸钠;所述钾盐选自硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾中的至少一种,优选为硝酸钾。
本发明通过上述强化工艺能够制备得到具有前述特点应力结构的强化微晶玻璃。
下面结合具体实施例对本发明进行更详细的阐述。
实施例1
强化微晶玻璃按照如下方法制备:
一、样砖熔制:
按照表1的基材玻璃(编号为C)原料配比配置1000g原料,后用V型混合机混合30分钟,混匀后加入澄清剂(NaCl)5g,之后将原料转移至铂金坩埚中,后在1650℃升降炉中熔化5小时,之后倒在成型模具中成型冷却,冷却至900℃,后放入500℃退火炉中退火24小时,之后随炉冷却至室温,即可得到基材玻璃。
二、样砖晶化:
对基材玻璃依次进行核化处理和晶化处理,即可制备得到透明微晶玻璃。
具体的,先以10℃/min的升温速率升温至核化温度进行核化处理;然后以10℃/min的升温速率升温至晶化温度进行晶化处理。所述核化温度、核化处理时间、晶化温度、晶化处理时间分别如表1所示。
对上述所得透明微晶玻璃进行晶相含量、光透过率的测试,结果数据如表1所示,光透过率曲线如图6所示。
三、样片加工:
微晶玻璃样砖经过整形、切割、抛光后,可以得到期望尺寸的样品,比如长宽厚为50mm×50mm×0.7mm、158.8mm×72.8mm×0.7mm等的微晶玻璃抛光片。其中,厚度t=0.7mm。微晶玻璃片厚度与化学强化所得的强化微晶玻璃片厚度之间的差异非常小,可以忽略不计。
四、化学强化:
将上述所得微晶玻璃抛光片在钠钾混盐盐浴中进行第一步强化,盐浴中的钠离子由硝酸钠提供,钾离子由硝酸钾提供。第一步强化后的玻璃在纯钾盐浴中进行第二步强化,钾盐由硝酸钾提供。从而得到强化微晶玻璃。
所述第一步强化的条件(一强盐浴组成、盐浴温度和时间),第二步强化的条件(二强盐浴组成、盐浴温度和时间)分别如表2所示。
对上述所得强化微晶玻璃进行表面K2O浓度、表面CS、|CT_AV|、∣CT_CV∣、DOL_0、平均抗砂纸跌落高度、平均单杆静压强度、高温高湿失效时间的测试,结果如表2所示。其中,表面CS的玻璃测试图片如图3所示。且在高温高湿失效时间测试中,高温高湿环境240h样品图片如图8所示。
本实施例中,基材玻璃的DSC测试曲线、微晶玻璃的XRD衍射测试曲线分别如图4、图5所示。从图4可以看出,本实施例具有清晰的核化和晶化温度点,且核化晶化温度区间无其他杂相峰。从图5可以看出,所制备得到的微晶玻璃具有良好的结晶度,两相的晶粒尺寸均较小,进一步说明其较高的本征强度和良好的透明度。
实施例2-实施例5
参照实施例1的方法进行,不同的是,按照表1和表3的配方和工艺条件进行。其中,实施例2-5的基材玻璃编号依次为D、E、F、G。
相应的晶相和表面K2O浓度测试、性能测试分别如表1和表3所示。
实施例6
参照实施例5的方法进行,不同的是,按照表3的工艺条件进行,基材玻璃配方同实施例5。
相应的性能测试分别如表3所示。
对比例1-对比例2
参照实施例1的方法进行,不同的是,按照表1和表2的基材玻璃配方(对比例1-2的基材玻璃编号为A、B)和工艺条件进行。
相应的晶相测试、性能测试结果分别如表1和表2所示。
对比例3-对比例5
参照实施例1的方法进行,不同的是,按照表2的工艺条件进行,基材玻璃配方(基材玻璃编号为C)等其他条件均同实施例1。
相应的性能测试结果分别如表2所示。其中,在高温高湿失效时间测试中,图7为对比例4在高温高湿环境24h后的图片,图9为对比例3在高温高湿环境240h后的图片。
表1
由表1可以看出,编号A、B、C至G的这些基材玻璃配方都可以通过一定的核化和晶化处理得到结晶度较高、透过率较好的微晶玻璃。进一步的,通过表1可以看出,当Na2O含量大于4wt%时,Na2O含量的增加会导致结晶度的部分降低,从而下表2-3中对应的产品表面CS在800-900MPa之间波动,其平均单杆静压强度略有降低。因此,采用本发明优选的Na2O含量的方案可确保所得微晶玻璃的结晶度较高,更利于产品的本征强度。
表2
从表2中的对比例和实施例1可以看出,同时满足表面CS≥400MPa,表面CS/|CT_AV|≥17,DOL_0/t≥0.15的实施例1的本发明方案,其平均抗砂纸跌落高度、平均单杆静压强度均处于更优的高水平,从而表明其能获得更优异的抗接触面开裂性能和抗非接触面开裂性能。而仅满足上述三个条件之一的对比例,均无法兼顾抗非接触面开裂性能和抗接触面开裂性能。进一步的,本发明还满足样品表面K2O浓度大于7wt%的实施例1,其高温高湿失效时间更长,表明其在兼具优异的抗非接触面开裂性能和抗接触面开裂性能的同时,还兼具更优的耐候性。
具体的,由表2的对比例1、对比例2、实施例1可知,对比例1、对比例2所得样品表面K2O浓度≤7wt%,表面CS<400MPa,表面CS/|CT_AV|<17,DOL_0/t≥0.15,表明对比例1和对比例2具有良好的跌落高度,但是其平均单杆静压强度明显不如实施例1。也就是说,对比例1和对比例2的抗接触面开裂性能与实施例1相当,但是其抗非接触面开裂性能明显不如本发明同时满足样品表面K2O浓度大于7wt%,表面CS≥400MPa,表面CS/|CT_AV|≥17,DOL_0/t≥0.15的实施例1。
由表2的对比例3和实施例1可知,虽然对比例3满足样品表面K2O浓度≥7wt%,表面CS≥400MPa,DOL_0/t≥0.15,但是由于强化时间过长,导致表面CS下降到413MPa,导致表面CS/|CT_AV|<17,其平均单杆静压强度下降,即抗非接触面开裂性能降低。
由表2的对比例4和实施例1可知,对比例4虽然使用同实施例1相同的样品进行强化,但是由于对比例4强化由于没有进行二次强化,强化时间不足,虽然平均抗砂纸跌落高度较高,但由于其不满足表面CS/|CT_AV|≥17,故其平均单杆静压强度较低,即抗非接触面开裂性能低。
由表2的对比例5和实施例1可知,对比例5虽然使用同实施例1相同的样品进行强化,但是由于对比例5强化没有进行一次强化,虽然平均单杆静压强度较高,但由于其不满足DOL_0/t≥0.15,故其平均抗砂纸跌落高度较低,也即其抗接触面开裂性能较低。
表3
由表2和表3的实施例1,2,3,4,5,6可知,本发明的实施例方案,平均抗砂纸跌落高度在1.10-1.50m,平均单杆静压强度≥400N,高温高湿失效时间均大于240h(大于204h),表明本发明所有实施例均具有优异的抗接触面开裂性能和抗非接触面开裂性能,以及良好的耐候性。通过图7和图8对比可知,采用本发明的方案的强化微晶玻璃的耐候性明显更优。虽然从图9看出,对比例3的耐候性与本发明实施例1的图8相似,但是其抗非接触面开裂性能明显差于本发明。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (28)

1.一种强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,其特征在于,所述强化微晶玻璃的主晶相包括透锂长石晶相和二硅酸锂晶相,所述强化微晶玻璃满足:
表面CS为500-1000MPa;
50.00>表面CS/|CT_AV|≥17.00且|CT_AV|≥30MPa,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值,单位为MPa;
0.25t≥DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度;
所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.00-15.00wt%。
2.根据权利要求1所述的强化微晶玻璃,其特征在于,表面CS为550-1000MPa。
3.根据权利要求1所述的强化微晶玻璃,其特征在于,|CT_AV|为35-60MPa。
4.根据权利要求1所述的强化微晶玻璃,其特征在于,∣CT_CV∣为55-80MPa。
5.根据权利要求1-4任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比不低于71.00wt%。
6.根据权利要求5所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比为71.00-90.00wt%。
7.根据权利要求6所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相与二硅酸锂晶相的比例为(0.9-1.1):1。
8.根据权利要求7所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,晶粒的平均尺寸≤100nm,优选为10-50nm,更优选为15-25nm。
9.根据权利要求8所述的强化微晶玻璃,其特征在于,以质量百分比计,所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括:SiO2:58.00-76.00%,Al2O3:6.00-8.00%,P2O5:2.00-3.00%,ZrO2:4.00-6.00%,Na2O:3.00-10.00%,Li2O:9.00-12.00%,B2O3:0-3.00%。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,所述强化微晶玻璃的平均单杆静压强度≥400N,优选地,平均单杆静压强度为401-500N。
11.根据权利要求1-4任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在85℃、85%相对湿度的条件下,对所述强化微晶玻璃进行高温高湿失效测试,其高温高湿失效时间在240h以上,所述高温高湿失效时间为在相应高温高湿条件下,强化微晶玻璃出现无法擦拭掉的斑点或雾点的时间。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,对所述强化微晶玻璃采用120目砂纸进行抗砂纸跌落测试,其平均抗砂纸跌落高度为1.10-1.50m。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,对于550nm波长的光而言,所述强化微晶玻璃的透过率不低于89.00%。
14.一种强化微晶玻璃,所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,包含,总重量占比不低于71.00wt%的透锂长石晶相和二硅酸锂晶相;
所述强化微晶玻璃满足:
表面CS为500-1000MPa;
50.00>表面CS/|CT_AV|≥17.00且|CT_AV|≥30MPa,|CT_AV|为张应力层中平均张应力的绝对值,单位为MPa;
∣CT_CV∣≥50MPa,∣CT_CV∣为张应力层中最大张应力的绝对值,单位为MPa;
0.25t≥DOL_0≥0.15t,DOL_0是指压缩应力层的深度,t为强化微晶玻璃的厚度;
所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度为7.5-15.00wt%;
所述强化微晶玻璃的厚度为0.2-5mm。
15.根据权利要求14所述的强化微晶玻璃,其特征在于,表面CS为550-1000MPa。
16.根据权利要求14所述的强化微晶玻璃,其特征在于,|CT_AV|为35-60MPa。
17.根据权利要求14所述的强化微晶玻璃,其特征在于,∣CT_CV∣为55-80MPa。
18.根据权利要求14-17任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相和二硅酸锂晶相总重量的占比为71.00-90.00wt%。
19.根据权利要求18所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,透锂长石晶相与二硅酸锂晶相的比例为(0.9-1.1):1。
20.根据权利要求19所述的强化微晶玻璃,其特征在于,所述强化微晶玻璃中,晶粒的平均尺寸≤100nm,优选为10-50nm,更优选为15-25nm。
21.根据权利要求20所述的强化微晶玻璃,其特征在于,以质量百分比计,所述强化微晶玻璃张应力层的组成包括:SiO2:58.00-76.00%,Al2O3:6.00-8.00%,P2O5:2.00-3.00%,ZrO2:4.00-6.00%,Na2O:3.00-10.00%,Li2O:9.00-12.00%,B2O3:0-3.00%。
22.根据权利要求14-17中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,所述强化微晶玻璃的平均单杆静压强度≥400N,优选地,平均单杆静压强度为401-500N。
23.根据权利要求14-17中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在85℃、85%相对湿度的条件下,对所述强化微晶玻璃进行高温高湿失效测试,其高温高湿失效时间在240h以上,所述高温高湿失效时间为在相应高温高湿条件下,强化微晶玻璃出现无法擦拭掉的斑点或雾点的时间。
24.根据权利要求14-17中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,对所述强化微晶玻璃采用120目砂纸进行抗砂纸跌落测试,其平均抗砂纸跌落高度为1.10-1.50m。
25.根据权利要求14-17中任一项所述的强化微晶玻璃,其特征在于,在0.7mm厚度下,对于550nm波长的光而言,所述强化微晶玻璃的透过率不低于89.00%。
26.一种玻璃器件,其特征在于,所述玻璃器件由权利要求1-13或权利要求14-25中任一项所述的强化微晶玻璃制得。
27.一种电子设备,它包括覆盖件,其特征在于,所述覆盖件包括如权利要求1-13或权利要求14-25中任一项所述的强化微晶玻璃。
28.根据权利要求27所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括手机、显示器、平板电脑、智能穿戴、电视中的至少一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117430333A (zh) * 2022-07-22 2024-01-23 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备
CN115716709B (zh) * 2022-11-22 2024-03-12 湖南旗滨新材料有限公司 一种微晶玻璃及其制备方法、微晶玻璃制品
CN115745400B (zh) * 2022-11-22 2024-08-27 湖南旗滨新材料有限公司 玻璃组合物、强化微晶玻璃及其制备方法和微晶玻璃制品
CN116002980B (zh) * 2022-12-28 2024-08-02 河南旭阳光电科技有限公司 微晶玻璃及其制备方法和应用
CN118184148A (zh) * 2022-12-30 2024-06-14 重庆鑫景特种玻璃有限公司 具有安全应力状态的耐摔强化微晶玻璃及制备方法和应用
CN118164683A (zh) * 2023-02-21 2024-06-11 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种透明微晶玻璃和化学强化微晶玻璃
CN117865499A (zh) * 2023-02-24 2024-04-12 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法
CN117865498A (zh) * 2023-02-24 2024-04-12 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种具有类蛾眼结构的微晶玻璃及制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101110363B1 (ko) * 2010-02-26 2012-03-13 한국세라믹기술원 저열팽창성 산화리튬-산화알루미늄-산화규소계 소결체 및 그 제조방법
ES2840674T3 (es) * 2014-10-08 2021-07-07 Corning Inc Vitrocerámicas de alta resistencia que tienen estructuras de petalita y silicato de litio
CN109867447B (zh) * 2017-12-01 2022-02-01 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃及其基板
EP3823935A1 (en) * 2018-07-16 2021-05-26 Corning Incorporated Glass ceramic articles having improved properties and methods for making the same
CN112608032B (zh) * 2018-10-26 2022-04-22 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
CN111847885B (zh) * 2020-06-09 2022-06-07 科立视材料科技有限公司 一种具有深层高压应力的强化微晶玻璃及其制备方法
CN112608033A (zh) * 2020-09-12 2021-04-06 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种化学强化微晶玻璃及强化方法
CN114262156A (zh) * 2021-11-11 2022-04-01 深圳旭安光学有限公司 一种结晶玻璃、强化结晶玻璃及其制备方法
CN117430333A (zh) * 2022-07-22 2024-01-23 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种强化微晶玻璃和玻璃器件以及电子设备

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