CN118164680A - 一种尖晶石微晶玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以尖晶石为主晶相、且具有优异光学性能的透明尖晶石微晶玻璃，相较于现有技术中的尖晶石微晶玻璃，本发明所提供的尖晶石微晶玻璃更易实现抛光加工处理，抛光难度更低，抛光加工效率更高。本发明通过调整玻璃配方，利用特定含量的各氧化物组分的协同配合，在获得所需目标晶相的同时，使微晶玻璃具备了特定的显微结构，不仅保证了微晶玻璃的高本征强度和优异光学性能，而且在确保耐候性满足使用要求的前提下，更是大幅度降低了尖晶石微晶玻璃的抛光加工难度，使得尖晶石微晶玻璃抛光加工效率更高，更容易实现量产。

Description

一种尖晶石微晶玻璃及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及微晶玻璃技术领域，特别是涉及一种尖晶石微晶玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
微晶玻璃(又称玻璃陶瓷)凭借其优良的机械性能和光透过性，成为了屏幕盖板的更好选择。现市场上主流的透明微晶玻璃主要是锂铝硅体系，其主要晶相为石英、透锂长石、硅酸锂、二硅酸锂的一种或者多种。
尖晶石晶体属于等轴晶系，为面心立方，莫氏硬度为8，锌铝尖晶石杨氏模量为290GPa，剪切模量为146GPa。尖晶石晶体在尖晶石微晶玻璃内部能够阻碍裂纹扩展，使裂纹扩展路径发生扭曲，增加裂纹扩展断裂功，从而使尖晶石透明微晶玻璃表现出较高的机械强度和硬度。
鉴于尖晶石微晶玻璃优良的机械性能，其在智能手机的玻璃盖板领域应用前景广阔。但是，现有技术中的透明尖晶石微晶玻璃普遍存在机械加工难度高的问题，其机械加工难度，如抛光难度，远高于普通锂铝硅体系微晶玻璃。如何降低尖晶石微晶玻璃的抛光加工难度，提高尖晶石微晶玻璃的抛光加工效率，提高其量产性，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尖晶石微晶玻璃及其制备方法，以提高尖晶石微晶玻璃的抛光加工效率。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种尖晶石微晶玻璃，所述尖晶石微晶玻璃中包括主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，所述尖晶石微晶玻璃的组成包括：SiO235.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选地，0.460≤X≤0.900。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4，(Zn，Mg)Al2O4为锌镁尖晶石，或也称锌镁尖晶石固溶体，是由锌铝尖晶石和镁铝尖晶石形成的固溶体；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃中不含TiO2。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。
在本发明的一些实施方案中，在0.7mm厚度下，对于550nm波长的光而言，所述尖晶石微晶玻璃的透过率大于等于85.00％，优选为85.00％～95.00％，更优选为88.00％～95.00％；和/或者，在0.7mm厚度下，所述尖晶石微晶玻璃的光学b值为0.20～1.50，优选为0.20～1.20，更优选为0.20～1.00。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃的杨氏模量为100GPa～150GPa，优选为110GPa～150GPa。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃的维氏硬度为700kgf/mm2～800kgf/mm2，优选为700kgf/mm2～750kgf/mm2。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石微晶玻璃中，SiO2的摩尔百分比为38.50mol％～44.00mol％；和/或者，Al2O3的摩尔百分比为24.00mol％～27.50mol％；和/或者，ZrO2的摩尔百分比为3.00mol％～3.50mol％；和/或者，MgO的摩尔百分比为5.00mol％～6.00mol％；和/或者，ZnO的摩尔百分比为8.00mol％～10.00mol％；和/或者，Na2O的摩尔百分比为3.00mol％～10.00mol％；和/或者，B2O3的摩尔百分比为3.50mol％～9.00mol％。
在本发明的一些实施方案中，当采用抛光机对主表面规格为50mm×50mm的所述尖晶石微晶玻璃的抛光去除量为0.08mm、抛光机中加入的抛光液为pH为9.0～10.0的抛光液时，所用抛光处理时间小于640min，优选抛光处理时间小于480min，更优选抛光处理时间小于400min。
第二方面，提供了一种尖晶石微晶玻璃的制备方法，其包括以下步骤：对基材玻璃进行热处理以形成易加工的尖晶石微晶玻璃；其中，所述尖晶石微晶玻璃中包含主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，所述尖晶石微晶玻璃的组成包括：SiO235.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选地，0.460≤X≤0.900；和/或者，Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4，(Zn，Mg)Al2O4为锌镁尖晶石，或也称锌镁尖晶石固溶体，是由锌铝尖晶石和镁铝尖晶石形成的固溶体；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中不含TiO2；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。
在本发明的一些实施方案中，所述热处理包括核化处理和晶化处理；所述核化处理的温度为650℃～850℃，优选为650℃～750℃，所述核化处理时间为0h～72h，优选为0h～24h；所述晶化处理的温度为700℃～1000℃，优选为700℃～850℃，所述晶化处理时间为0.1h～72h，优选为0.1h～24h；和/或者，控制所述热处理过程中的升温速率为5K/min～30K/min，优选为5K/min～15K/min。
第三方面，提供了一种化学强化微晶玻璃，其由前述尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到，或者由前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到。
在本发明的一些实施方案中，在温度为85℃和相对湿度为85％的条件下，对所述化学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≥360h，所述高温高湿失效时间为化学强化微晶玻璃开始进行高温高湿测试至化学强化微晶玻璃中出现无法擦拭掉的斑点或雾点的总时长。
第四方面，提供了一种玻璃器件，其由前述尖晶石微晶玻璃制得，或者由前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃制得，或者由前述化学强化微晶玻璃制得。
第五方面，提供了一种电子设备，其包括前述尖晶石微晶玻璃，或者包括前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃，或者包括前述化学强化微晶玻璃。
第六方面，提供了一种用于制备前述尖晶石微晶玻璃的基材玻璃，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成包括：SiO2 35.00mol％～48.00mol％、Al2O322.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO 4.00mol％～7.00mol％、ZnO8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O 0.00mol％～0.50mol％、Li2O0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O3 0.00mol％～1.00mol％、BaO0.00mol％～2.00mol％。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，所述基材玻璃的组成满足：X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选地，0.460≤X≤0.900；和/或者，Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，
Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300；和/或者，所述基材玻璃中不含TiO2。
本发明有益效果：
本发明提供了一种以尖晶石为主晶相、且具有优异光学性能的透明尖晶石微晶玻璃，相较于现有技术中的尖晶石微晶玻璃，本发明所提供的尖晶石微晶玻璃更易实现抛光加工处理，抛光难度更低，抛光加工效率更高。本发明通过调整玻璃配方，利用特定含量的各氧化物组分的协同配合，在获得所需目标晶相的同时，使微晶玻璃具备了特定的显微结构，不仅保证了微晶玻璃的高本征强度和优异光学性能，而且在确保耐候性满足使用要求的前提下，更是大幅度降低了尖晶石微晶玻璃的抛光加工难度，使得尖晶石微晶玻璃抛光加工效率更高，更容易实现量产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为实施例1中的基材玻璃的DSC测试曲线；
图2为实施例1中的尖晶石微晶玻璃的XRD衍射图；
图3为实施例1中的0.7mm厚度的尖晶石微晶玻璃在不同波长条件下的透过率图；
图4a为对比例6中的基材玻璃的熔制结果图；
图4b为对比例7中的尖晶石微晶玻璃的外观图；
图4c为对比例8中的基材玻璃的熔制结果图；
图4d为对比例9中的基材玻璃的熔制结果图；
图4e为对比例10中的尖晶石微晶玻璃的外观图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本发明所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
术语解释
基材玻璃：是指未被核化处理、晶化处理以及强化处理的玻璃。
微晶玻璃：又称玻璃陶瓷，是通过对基材玻璃有目标地受控热处理而制备出的一类同时包含玻璃相和微晶相的固体复合材料。这里的微晶相在其他资料中或也称晶相、结晶相、晶体相。
化学强化微晶玻璃：是指微晶玻璃经过化学强化处理后，得到的固体复合材料。应理解的是，进行高温化学强化处理或高温离子交换工艺处理时，盐浴或熔盐(熔融盐)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，在微晶玻璃的表层由表到里产生从高到低的压应力，阻碍和延缓微裂纹的扩展，达到提高微晶玻璃机械强度的目的。
核化温度：是指晶核形成的温度。
晶化温度：是指目标晶体生长速率可控的温度。
光学b值：光学b值表示微晶玻璃材料的黄蓝值。
本发明中的光学b值为透射光b值，即测试仪器在受光光学系为透射时测试获得的材料的光学b值，如光学b值为正表示材料偏蓝色。
透过率：一定波长的光照射到玻璃表面，光会发生反射、吸收和透过，其中透过部分的强度与入射光强度的比值即为透过率。
本发明中，微晶玻璃在550nm波长光下的透过率结果，是指同一批次的多片微晶玻璃样品在550nm波长光下测得的透过率进行平均，取平均值。每批次微晶玻璃取至少5片样品进行测试。本发明中使用日本柯尼卡美能达分光测色计CM-3600A，来测试每一片微晶玻璃样品在550nm波长光下的透过率。
表面粗糙度：指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
耐候性：指经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏，其耐受能力。本发明中，通过对样品进行高温高湿失效测试，考察其高温高湿失效时间，来表征样品的耐候性。
维氏硬度：本发明中，维氏硬度是指英国史密斯(Robert L.Smith)和塞德兰德(George E.Sandland)于1921年在维克斯公司(Vickers Ltd)提出的表示材料硬度的一种标准。
抛光去除量：本发明中抛光去除量是指抛光处理时，微晶玻璃样品抛光减薄的厚度。
本发明中，当用于描述组成、批料、熔体或制品的构成组分时，语言“不含”指的是没有主动添加或配料到组成、批料、熔体或制品中，但是可能以小于约0.01％(以氧化物摩尔百分比计)的量存在于构成组分中，其作为污染物是任意测量或分析技术的内在不确定性所导致的。
现有理论认为，玻璃制品的抛光机理主要有以下三种：
(1)机械作用：利用较细的坚硬磨料颗粒与玻璃表面进行相对运动时所产生的切向力，使玻璃表面凸起部分被坚硬磨料颗粒切削掉，逐渐形成光滑表面。
(2)化学作用：在抛光粉和水的共同作用下，玻璃表面发生了复杂的化学反应，从而形成了光滑的表面。
(3)物理化学作用：利用高压和相对运动摩擦生热，使玻璃表面产生塑性流动，进而使玻璃表面的凸起部分将凹陷部分填平，从而形成光滑的表面。
在本领域中，常用的抛光方式是利用抛光粉和抛光机共同作用来实现微晶玻璃样品的表面抛光，主要是利用了机械作用和化学作用相结合的抛光机理。
针对现有技术中，尖晶石微晶玻璃所存在的表面抛光难度大的问题，发明人研究后发现，主要有两方面的原因。一方面，尖晶石微晶玻璃的硬度较大，导致尖晶石微晶玻璃的表面抛光难度较大。具体地，普通锂铝硅晶体莫氏硬度为5～6.5，透锂长石晶体莫氏硬度为6～6.5，而尖晶石晶体莫氏硬度为8，对比可见，尖晶石晶体的莫氏硬度要远高于普通锂铝硅晶体和透锂长石晶体，从而导致以尖晶石为主晶相的尖晶石微晶玻璃的硬度也远高于普通锂铝硅体系微晶玻璃，进而导致尖晶石微晶玻璃的抛光难度远高于普通锂铝硅体系微晶玻璃。另一方面，尖晶石微晶玻璃在抛光时不易形成水合层。而根据发明人的研究，在抛光过程中，水与尖晶石微晶玻璃表面反应生成的水合层的情况，是影响抛光效率的关键因素。如果水合层的硬度越低，水合层生成速度越快，则尖晶石微晶玻璃表面进行抛光加工处理的效率也会越高。而现有技术中的尖晶石微晶玻璃，正是由于在抛光时不易形成水合层，从而导致其抛光难度较大，难以实现快速量产。
基于上述问题，本发明提供了一种尖晶石微晶玻璃和由该尖晶石微晶玻璃制得的化学强化微晶玻璃，以及包含上述尖晶石微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的玻璃器件、包含上述尖晶石微晶玻璃或化学强化微晶玻璃的电子设备。本发明通过对尖晶石微晶玻璃的配方进行优化设计，在保证光学性能、机械性能和耐候性均达到使用标准的前提下，使尖晶石微晶玻璃在常规抛光工艺条件下，具有了更快的水合层生成速率和较低的水合层硬度，进而使尖晶石微晶玻璃表面进行抛光加工处理的效率得到了明显提高。
本发明的第一方面提供了一种尖晶石微晶玻璃，尖晶石微晶玻璃中包括主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，尖晶石微晶玻璃的组成包括：SiO2 35.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO4.00mol％～7.00mol％、ZnO8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO0.00mol％～2.00mol％。
发明人研究发现，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。在本发明的配方体系中，适量SiO2的加入可以增加玻璃结构的稳定性和机械强度，但过量的SiO2会增加基材玻璃的粘度，使得玻璃熔制难度加大，从而降低基材玻璃的可成型性。因此，本发明中，以mol％计，SiO2的含量为35.00mol％～48.00mol％，优选为38.50mol％～44.00mol％。在上述范围内可以保证尖晶石微晶玻璃的强度以及加工性能，保证尖晶石微晶玻璃的结构稳定性和可成型性。
在一些实施方式中，SiO2的含量可以为35.00mol％、36.00mol％、37.00mol％、38.00mol％、38.50mol％、39.00mol％、40.00mol％、41.00mol％、42.00mol％、43.00mol％、44.00mol％、45.00mol％、46.00mol％、47.00mol％、48.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。在本申请中，“实施方式”也即“实施方案”。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，Al2O3的适量加入不仅可以促进主晶相尖晶石的析出，抑制石英等影响本体系尖晶石微晶玻璃光学性能的杂相的析出，同时还能够增加化学强化过程中的离子交换速率，促进离子交换的进行。但过多的Al2O3会导致基材玻璃的熔制难度急剧增大，同时加快基材玻璃的析晶速率，使基材玻璃在熔制时的正常冷却过程中，就容易发生析晶失透。因此，本发明中，以mol％计，Al2O3的含量为22.00mol％～30.00mol％，优选为24.00mol％～27.50mol％。
在一些实施方式中，Al2O3的含量可以为22.00mol％、23.00mol％、24.00mol％、25.00mol％、26.00mol％、27.00mol％、27.50mol％、28.00mol％、29.00mol％、30.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，ZrO2作为尖晶石微晶玻璃的成核剂，在基材玻璃的热处理过程中，ZrO2以晶体的形式先析出，ZrO2晶体成为晶核，供后续尖晶石晶体的生长。ZrO2的含量不仅会影响基材玻璃的形成，还会影响基材玻璃热处理(这里的热处理过程是指基材玻璃制备微晶玻璃的过程)时所析出的晶体形状、晶体种类和晶体尺寸等，进而影响微晶玻璃的显微结构。因此，本发明中，以mol％计，ZrO2的含量为3.00mol％～4.00mol％，优选为3.00mol％～3.50mol％。
在一些实施方式中，ZrO2的含量可以为3.00mol％、3.10mol％、3.20％、3.30mol％、3.40mol％、3.50mol％、3.60mol％、3.70％、3.80mol％、3.90mol％、4.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，MgO和ZnO作为尖晶石晶相的主要成分，适量MgO和ZnO的加入时，可以促进主晶相尖晶石的析出，进而确保获得具有较高结晶度/晶体含量的尖晶石微晶玻璃，保证尖晶石微晶玻璃具有高的本征强度，同时也能一定程度上降低基材玻璃的熔制难度，但是过量的MgO和ZnO，往往会导致尖晶石晶粒极易长大，很难保证得到透明度较高的尖晶石微晶玻璃。也即，MgO和ZnO的含量关系很大程度上决定了微晶玻璃样品能否透明，光学性能和本征强度是否优异。应理解的是，微晶玻璃的组成和显微结构是决定微晶玻璃本征强度的关键因素，而微晶玻璃的本征强度决定了微晶玻璃抵抗外力破坏的能力是否优异，本征强度越高，那么微晶玻璃抵抗外力破坏的能力越强。因此，本发明中，以mol％计，MgO的含量为4.00mol％～7.00mol％，优选为5.00mol％～6.00mol％，ZnO的含量为8.00mol％～11.00mol％，优选为8.00mol％～10.00mol％。
在一些实施方式中，MgO的含量可以为4.00mol％、4.50mol％、5.00mol％、5.50mol％、6.00mol％、6.50mol％、7.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
在一些实施方式中，ZnO的含量可以为8.00mol％、8.50mol％、9.00mol％、9.50mol％、10.00mol％、10.50mol％、11.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，Li2O、Na2O和K2O作为尖晶石微晶玻璃形成的网络外体氧化物，一方面会提供游离氧，影响玻璃的网络结构，进而影响尖晶石微晶玻璃的本征强度，另一方面，Li2O和Na2O能够提供参与离子交换的碱金属离子，有利于实现尖晶石微晶玻璃的化学强化，进而提高尖晶石微晶玻璃的机械强度性能。适量的Na2O和适量的Li2O，有助于使尖晶石微晶玻璃在化学强化过程中获得更高的应力特性。但过量的Li2O和Na2O，又会导致基材玻璃在熔制退火过程中发生陶瓷化，或者使基材玻璃在热处理制备微晶玻璃的过程中析出影响尖晶石微晶玻璃光学性能的杂相，进而使制备得到的尖晶石微晶玻璃透过率下降。另外，Li2O、Na2O和K2O的加入，对于降低玻璃的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，又是有利的。因此，为了实现熔制效果、光学性能、机械性能和应力性能的较好平衡，本发明中，以mol％计，Na2O的含量为2.00mol％～12.00mol％，优选为3.00mol％～10.00mol％；K2O的含量为0.00mol％～0.50mol％；Li2O的含量为0.00mol％～4.00mol％。
在一些实施方式中，Na2O的含量可以为2.00mol％、3.00mol％、4.00mol％、5.00mol％、6.00mol％、7.00mol％、8.00mol％、9.00mol％、10.00mol％、11.00mol％、12.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
在一些实施方式中，K2O的含量可以为0.00mol％、0.10mol％、0.20％、0.30mol％、0.40mol％、0.50mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
在一些实施方式中，Li2O的含量可以为0.00mol％、0.50mol％、1.00mol％、1.50mol％、2.00mol％、2.50mol％、3.00mol％、3.50mol％、4.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，B2O3不仅能够作为基材玻璃熔制过程中的助熔剂，降低基材玻璃的熔制难度，还有利于提高尖晶石微晶玻璃抛光过程中的水合层生成速率，进而降低尖晶石微晶玻璃的抛光难度，提高尖晶石微晶玻璃的抛光效率。但是过量B2O3的加入，往往又会导致尖晶石微晶玻璃在成型和晶化过程中析出影响尖晶石微晶玻璃光学性能的杂质晶相，使制得的尖晶石微晶玻璃出现乳浊现象，影响尖晶石微晶玻璃的透明性。调控B2O3的含量在上述范围内有利于得到透明且易抛光的尖晶石微晶玻璃。因此，本发明中，以mol％计，B2O3的含量为3.00mol％～10.00mol％，优选为3.50mol％～9.00mol％。
在一些实施方式中，B2O3的含量可以为3.00mol％、3.50mol％、4.00mol％、5.00mol％、6.00mol％、7.00mol％、8.00mol％、9.00mol％、10.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，适量的Y2O3可以改善尖晶石微晶玻璃的网络结构和可成型性，但是过量的Y2O3加入又会增加基材玻璃的析晶倾向，容易导致基材玻璃制备微晶玻璃时，出现析晶不可控的情况，进而影响制得的微晶玻璃的透过率。因此，本发明中，以mol％计，Y2O3的含量为0.00mol％～1.00mol％。
在一些实施方式中，Y2O3的含量可以为0.00mol％、0.10mol％、0.20％、0.30mol％、0.40mol％、0.50mol％、0.60mol％、0.70％、0.80mol％、0.90mol％、1.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，适量的BaO可以改善基材玻璃的熔制效果，但是其对Na-K交换(这里指尖晶石微晶玻璃中的Na离子与化学强化用盐浴中的K离子进行交换)有很强的抑制作用，不利于尖晶石微晶玻璃化学强化获得优异的应力特性。因此，本发明中，以mol％计，BaO的含量为0.00mol％～2.00mol％。
在一些实施方式中，BaO的含量可以为0.00mol％、0.20％、0.40mol％、0.60mol％、0.80mol％、0.90mol％、1.00mol％、1.20mol％、1.40mol％、1.60mol％、1.80mol％、2.00mol％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方案中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃玻璃即可。
在本发明的一些实施方式中，以氧化物的摩尔百分比计，尖晶石微晶玻璃的组成满足：
X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选
地，0.460≤X≤0.900。
本发明人通过研究发现，在本发明的配方体系中，各个氧化物组分之间存在一定的关联，而这种关联作用影响着微晶玻璃的结构和性能，也影响着微晶玻璃的后续加工。
在一些实施方式中，X可以为0.460、0.500、0.550、0.600、0.650、0.700、0.750、0.800、0.850、0.900、0.950、1.000或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。在本发明中，上述关系式中的各物质代表对应物质的摩尔百分比含量，例如，B2O3代表了B2O3的摩尔百分比含量。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，尖晶石微晶玻璃的组成满足：Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。在本发明中，上述关系式中的各物质代表对应物质的摩尔百分比含量，例如，Al2O3代表了Al2O3的摩尔百分比含量。
发明人通过研究发现，在本发明的配方体系中，Al2O3、MgO、ZnO均是本发明主晶相尖晶石晶体的主要成分，本发明通过调整Al2O3、MgO和ZnO的含量关系，一方面，能够确保获得具有高晶体含量/结晶度的尖晶石微晶玻璃，有利于提高尖晶石微晶玻璃的本征强度；另一方面，通过使适量的Al2O3留在残余玻璃相中，形成[AlO4]四面体结构，更有利于实现尖晶石微晶玻璃的化学强化，有利于通过化学强化使尖晶石微晶玻璃获得高的应力特性。这是因为[AlO4]四面体的体积大于[SiO4]，适量[AlO4]的存在更有利于拓宽离子交换通道，促进碱金属离子的扩散。
另外，在本发明的配方体系中，Na2O、K2O、Li2O、B2O3、SiO2、Al2O3的含量关系，与基材玻璃的熔制、玻璃网络结构的构建、尖晶石微晶玻璃的制备、尖晶石微晶玻璃的机械加工以及尖晶石微晶玻璃的化学强化，都有相关性。本发明通过调整各氧化物的含量关系，能够更好地实现多种效果的有效平衡。
在一些实施方式中，Al2O3/(MgO+ZnO)的比值Y可以为1.000、1.050、1.100、1.150、1.200、1.250、1.300、1.350、1.400、1.450、1.500、1.550、1.600、1.650、1.700、1.750、1.800、1.850、1.900、1.950、2.000或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
在一些实施方式中，(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)的比值Z可以为0.100、0.150、0.200、0.250、0.300、0.350、0.400、0.450、0.500或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。应理解的是，在具体实施方式中，任意上述范围可以与任意其他范围相结合，只要能得到本发明所需性能的尖晶石微晶玻璃即可。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4，(Zn，Mg)Al2O4为锌镁尖晶石晶体，或也称锌镁尖晶石固溶体，是由锌铝尖晶石和镁铝尖晶石形成的固溶体；和/或者，尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2。(Zn，Mg)Al2O4拥有高的杨氏模量和剪切模量，有利于提高本发明尖晶石微晶玻璃和尖晶石微晶玻璃制品的本征强度，例如，使尖晶石微晶玻璃和尖晶石微晶玻璃制品具有高的硬度、强度、断裂韧性等。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm。合适的晶粒大小有利于阻碍裂纹扩展，而且有利于使尖晶石微晶玻璃达到优异的光学效果。
在一些实施方式中，尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸可以为3.00nm、4.00nm、5.00nm、6.00nm、7.00nm、8.00nm、9.00nm、10.00nm、11.00nm、12.00nm、13.00nm、14.00nm、15.00nm、16.00nm、17.00nm、18.00nm、19.00nm、20.00nm、21.00nm、22.00nm、23.00nm、24.00nm、25.00nm或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％。较高的、合适范围内的结晶度/晶体含量，不仅能够赋予尖晶石微晶玻璃更高的本征强度，使本发明尖晶石微晶玻璃和尖晶石微晶玻璃制品具有优异的机械性能，还能够保证尖晶石微晶玻璃的光学效果。
在一些实施方式中，尖晶石微晶玻璃的结晶度可以为10.00wt％、15.00wt％、20.00wt％、25.00wt％、30.00wt％、35.00wt％、40.00wt％、45.00wt％、50.00wt％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。
发明人研究发现，在本发明的配方体系中，TiO2作为成核剂加入后，会引起基材玻璃出现不期望的颜色，进而会影响尖晶石微晶玻璃的光学性能。为了获得期望的透明无色尖晶石微晶玻璃，在本发明的一些实施方案中，优选尖晶石微晶玻璃中不含TiO2。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。在可见光范围内透明，表明本发明中的尖晶石微晶玻璃可以用作电子设备显示屏的盖板玻璃。
在本发明的一些实施方案中，在0.7mm厚度下，对于550nm波长的光而言，尖晶石微晶玻璃的透过率大于等于85.00％，优选为85.00％～95.00％，更优选为88.00％～95.00％；和/或者，在0.7mm厚度下，尖晶石微晶玻璃的光学b值为0.20～1.50，优选为0.20～1.20，更优选为0.20～1.00。
在一些实施方式中，在0.7mm厚度下，对于550nm波长的光而言，尖晶石微晶玻璃的透过率可以为85.00％、86.00％、87.00％、88.00％、89.00％、90.00％、91.00％、92.00％、93.00％、94.00％、95.00％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。从而说明本发明提供的尖晶石微晶玻璃具有优异的光学性能和高透明度。
在一些实施方式中，在0.7mm厚度下，尖晶石微晶玻璃的光学b值可以为0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.10、1.20、1.30、1.40、1.50或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。从而说明本发明提供的尖晶石微晶玻璃具有优异的光学性能。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃的杨氏模量为100GPa～150GPa，优选为110GPa～150GPa。
在一些实施方式中，尖晶石微晶玻璃的杨氏模量可以为100Gpa、105GPa、110GPa、115GPa、120GPa、125GPa、130GPa、135GPa、140GPa、145GPa、150GPa或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。说明本发明提供的尖晶石微晶玻璃具有高的本征强度，优异的力学性能。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃的维氏硬度为700kgf/mm2～800kgf/mm2，优选为700kgf/mm2～750kgf/mm2。
在一些实施方式中，维氏硬度可以为700kgf/mm2、710kgf/mm2、720kgf/mm2、730kgf/mm2、740kgf/mm2、750kgf/mm2、760kgf/mm2、770kgf/mm2、780kgf/mm2、790kgf/mm2、800kgf/mm2或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。从而说明本发明提供的尖晶石微晶玻璃具有高的本征强度，优异的力学性能。
在本发明的一些实施方案中，尖晶石微晶玻璃中，SiO2的摩尔百分比为38.50mol％～44.00mol％；和/或者，Al2O3的摩尔百分比为24.00mol％～27.50mol％；和/或者，ZrO2的摩尔百分比为3.00mol％～3.50mol％；和/或者，MgO的摩尔百分比为5.00mol％～6.00mol％；和/或者，ZnO的摩尔百分比为8.00mol％～10.00mol％；和/或者，Na2O的摩尔百分比为3.00mol％～10.00mol％；和/或者，B2O3的摩尔百分比为3.50mol％～9.00mol％。也即，尖晶石微晶玻璃的组成满足SiO2的摩尔百分比为38.50mol％～44.00mol％、Al2O3的摩尔百分比为24.00mol％～27.50mol％、ZrO2的摩尔百分比为3.00mol％～3.50mol％、MgO的摩尔百分比为5.00mol％～6.00mol％、ZnO的摩尔百分比为8.00mol％～10.00mol％、Na2O的摩尔百分比为3.00mol％～10.00mol％、B2O3的摩尔百分比为3.50mol％～9.00mol％中的至少一者。尖晶石微晶玻璃配方的进一步优化，不仅能够保证尖晶石微晶玻璃的光学性能、机械性能和耐高温高湿性能(可表征耐候性)满足要求，同时有利于获得抛光加工难度低，抛光加工效率高的尖晶石微晶玻璃，更容易实现尖晶石微晶玻璃的量产。
在本发明的一些实施方案中，当采用抛光机对主表面规格为50mm×50mm的所述尖晶石微晶玻璃的抛光去除量为0.08mm、抛光机中加入的抛光液为pH为9.0～10.0的抛光液时，所用抛光处理时间小于640min，优选抛光处理时间小于480min，更优选抛光处理时间小于400min。从而说明本发明提供的尖晶石微晶玻璃相较于现有技术中的尖晶石微晶玻璃，更易于实现抛光加工处理，抛光加工效率高。这里的“主表面”指的是微晶玻璃片水平放置时的上下表面。
本发明中，本领域技术人员可以根据需求选择尖晶石微晶玻璃的厚度，本发明对此不做限定。示例性地，尖晶石微晶玻璃的厚度可以为0.1mm～5.0mm，优选为0.1mm～2.0mm。示例性地，尖晶石微晶玻璃的厚度可以为0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.5mm、3.8mm、4.0mm、4.5mm、4.8mm、5.0mm或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。
本发明的第二方面提供了前述任一实施方案中的尖晶石微晶玻璃的制备方法，其包括以下步骤：对基材玻璃进行热处理以形成易加工的尖晶石微晶玻璃；其中，尖晶石微晶玻璃中包含主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，尖晶石微晶玻璃的组成包括：SiO235.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
应理解的是，以氧化物的mol％计，所述基材玻璃的组成与本发明的尖晶石微晶玻璃的组成相同。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选地，0.460≤X≤0.900；和/或者，Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。
在本发明的一些实施方案中，所述尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4，(Zn，Mg)Al2O4为锌镁尖晶石，或也称锌镁尖晶石固溶体，是由锌铝尖晶石和镁铝尖晶石形成的固溶体；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中不含TiO2；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。
在本发明的一些实施方案中，热处理包括核化处理和晶化处理，核化处理的温度为650℃～850℃，优选为650℃～750℃，核化处理时间为0h～72h，优选为0h～24h；晶化处理的温度为700℃～1000℃，优选为700℃～850℃，晶化处理时间为0.1h～72h，优选为0.1h～24h；和/或者，控制热处理过程中的升温速率为5K/min～30K/min，优选为5K/min～15K/min。
应理解的是，对基材玻璃进行热处理时，可以进行一步热处理，也可以进行两步或多步热处理。如进行一步热处理，则指不单独进行成核处理，直接将成核、目标晶体生长在一步升温过程中进行，可理解为直接进行晶化处理。如进行两步热处理，则指进行了两步升温过程，先进行成核处理，即核化处理，再进行目标晶体生长处理，即晶化处理。如进行多步热处理，那么核化处理阶段和/或晶化处理阶段采用的就是阶梯式升温方式，也即，整个热处理过程，会进行多次(超过两次)升温。应理解的是，本发明中，所述核化处理为升温至规定的核化处理的温度(也称核化温度)，并在达到核化处理的温度之后，保温一定时间，这里的保温时间即为核化处理时间，(也称核化时间)。所述晶化处理为升温至规定的晶化处理的温度(也称晶化温度)，并在达到晶化处理温度之后，保温一定时间，这里的保温时间即为晶化处理时间(也称晶化时间)。
在一些实施方式中，核化处理的温度可以为650℃、675℃、700℃、725℃、750℃、775℃、800℃、825℃、850℃或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值，核化处理时间可为0h、12h、24h、36h、48h、60h、72h或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。通过调控核化处理的温度和核化处理时间在上述范围内，能够控制晶核的成型，有利于在后期晶化处理过程，得到硬度、本征强度、透过率、抛光加工效率等均满足要求的尖晶石微晶玻璃。
在一些实施方式中，晶化处理的温度可以为700℃、725℃、750℃、775℃、800℃、825℃、850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、975℃、1000℃或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值，晶化处理时间可为0.1h、12h、24h、36h、48h、60h、72h或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。通过调控晶化处理的温度和晶化处理时间在上述范围内，有利于生长出尺寸合适的目标尖晶石晶体，得到硬度、本征强度、透过率、抛光加工效率等均满足要求的尖晶石微晶玻璃。
本发明的第三方面提供了一种化学强化微晶玻璃，其由前述尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到，或者由前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到。
上述化学强化处理工艺可采用本领域已知的化学强化处理工艺，本发明对此不作限定。示例性地，可将本发明的尖晶石微晶玻璃放入包含钾盐的盐浴中进行化学强化处理，强化处理一定时间，即可得到所述化学强化微晶玻璃。其中，盐浴温度可以为380℃～600℃，盐浴中还可含有钠盐以及0wt％～1wt％的锂盐。所述钾盐包括硝酸钾、硫酸钾或碳酸钾中的至少一种，优选为硝酸钾；所述钠盐包括硝酸钠、硫酸钠或碳酸钠中的至少一种，优选为硝酸钠；所述锂盐包括硝酸锂、硫酸锂或碳酸锂中的至少一种，优选为硝酸锂。上述盐浴为熔融盐浴。
对于本发明的化学强化微晶玻璃：通过离子交换会在尖晶石微晶玻璃的表面形成具有一定深度的压缩应力层，同时该尖晶石微晶玻璃内部会形成有能够与压缩应力层实现力平衡的张应力层。应理解的是，在进行了化学强化处理之后，微晶玻璃的表面处的组成可能不同于刚形成的微晶玻璃(即，未经过离子交换的微晶玻璃)的组成。也即，由本发明上述尖晶石微晶玻璃所制得的化学强化微晶玻璃中，表面通过离子交换所形成的压缩应力层的组成可能不同于尖晶石微晶玻璃的组成。这是因为离子交换时，刚形成的微晶玻璃中的一种类型的碱金属离子(例如，Li+或Na+)会被较大的碱金属离子(例如，Na+或K+)所替代，如微晶玻璃中的Na+与盐浴中的K+进行交换，被K+所替代，和/或，微晶玻璃中的Li+与盐浴中的Na+进行交换，被Na+所替代。但是，在实施方式中，微晶玻璃在玻璃制品的深度的中心处或者靠近深度的中心处的组成仍然会具有刚形成的微晶玻璃的组成。也即，本发明上述尖晶石微晶玻璃所制得的化学强化微晶玻璃中，内部所形成的张应力层的组成仍然会具有本发明上述尖晶石微晶玻璃的组成。
在本发明中，由于化学强化过程发生的是碱金属离子(例如锂离子、钠离子、钾离子)的交换，而本发明的尖晶石微晶玻璃的主晶相为(Zn，Mg)Al2O4，次晶相包括四方ZrO2，晶相不含碱金属，不参与离子交换，所以强化前后，尖晶石微晶玻璃中主晶相和次晶相的组成基本无变化。
在本发明的一些实施方案中，在温度为85℃和相对湿度为85％的条件下，对本发明的化学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≥360h，高温高湿失效时间为化学强化微晶玻璃开始进行高温高湿测试至化学强化微晶玻璃中出现无法擦拭掉的斑点或雾点的总时长。从而说明本发明提供的化学强化微晶玻璃具有优异的耐高温高湿性能，进而可表征其具有优异的耐候性。
本发明所提供的性能优异的尖晶石微晶玻璃和化学强化微晶玻璃可用于多个方面，例如，工作台面、其它表面、消费电子装置的覆盖件、电器门、地砖、壁板、天花板砖、白板、储存容器等。其它表面可以包括但不限于外墙表面、楼梯踏板表面、立柱贴面、柜台表面等，消费电子装置的种类可以包括但不限于手持式、桌面安装和壁安装等，覆盖件可以包括但不限于手机盖板、手机背板、平板电脑背板、手环盖板等，储存容器可以包括但不限于盘子、饮料瓶等。
本发明的第四方面提供了一种玻璃器件，其由前述尖晶石微晶玻璃制得，或者由前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃制得，或者由前述化学强化微晶玻璃制得。例如，玻璃器件可以包括但不限于手机显示保护盖板、手机电池后盖板，笔记本屏幕保护盖板、汽车中控玻璃盖板等。
本发明的第五方面提供了一种电子设备，其包括前述尖晶石微晶玻璃，或者包括前述制备方法制得的尖晶石微晶玻璃，或者包括前述化学强化微晶玻璃。例如，电子设备可以包括但不限于手机、平板电脑、智能穿戴、显示器或电视等。智能穿戴可以包括但不限于电子手表、智能手环、智能手表、智能眼镜等，显示器可以包括但不限于高清显示器、车载显示器、航载显示器等。
示例性地，电子设备可以包括外壳以及部分位于所述外壳内的电子组件，外壳包括前表面、后表面和侧表面，电子组件包括显示器件，该显示器件位于外壳的前表面处或者毗邻前表面，本发明提供的化学强化微晶玻璃可以应用于外壳的前表面或/和后表面或/和侧表面；优选地，电子设备还可以包括覆盖于外壳的前表面处或位于显示器件上的覆盖制品，本发明提供的化学强化微晶玻璃可以应用于覆盖制品。
本发明的第六方面提供了一种基材玻璃，该基材玻璃进行热处理结晶后可制备得到前述尖晶石微晶玻璃；以氧化物的摩尔百分比表示，基材玻璃的组成包括：SiO235.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，基材玻璃的组成满足：X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选地，0.460≤X≤0.900。
在本发明的一些实施方案中，以氧化物的摩尔百分比计，基材玻璃的组成满足：Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300；和/或者，基材玻璃中不含TiO2。
本发明中，基材玻璃的制备方法可以采用本领域已知的常规制备方法，本发明对此不做限定。在本发明的一些实施方案中，基材玻璃的成型方式包括但不限于浮法、溢流、压延或浇铸工艺。
在本发明的一些实施方案中，制备基材玻璃时，可向基材玻璃的制备原料中加入澄清剂，澄清剂包括但不限于SnO2、Sb2O3、NaCl中的至少一种。以基材玻璃的原料总质量为基准，澄清剂的加入量为0.01wt％～2.00wt％，优选为0.01wt％至1.50wt％，例如，澄清剂的加入量可以为0.01wt％、0.20wt％、0.40wt％、0.80wt％、1.00wt％、1.20wt％、1.40wt％、1.60wt％、1.80wt％、2.00wt％或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。
在本发明的一些实施方案中，基材玻璃的制备过程如下：按配方取原料混匀后，加入澄清剂，于1480℃～1650℃熔融处理3h～24h，优选处理3h～6h，待熔融处理完成后，将玻璃液浇铸到模具中成型，冷却至850℃～1000℃后，优选地，置于退火炉中进行退火处理，退火温度为500℃～650℃，退火时保温12h～72h，之后随炉冷却至室温，得到基材玻璃。
在一些实施方式中，基材玻璃的熔融处理温度可以为1480℃、1500℃、1520℃、1540℃、1560℃、1580℃、1600℃、1620℃、1650℃或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。在一些实施方式中，基材玻璃的熔融处理时间可以为3h、3.5h、4.0h、4.5h、5.0h、5.5h、6.0h、8.0h、10.0h、12.0h、14.0h、16.0h、18.0h、20.0h、22.0h、24.0h或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。在一些实施方式中，基材玻璃成型后可以冷却至850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、975℃、1000℃或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。在一些实施方式中，基材玻璃的退火温度可以为500℃、525℃、550℃、575℃、600℃、625℃、650℃或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。在一些实施方式中，基材玻璃的退火时保温时间可以为12h、22h、32h、42h、52h、62h、72h或以上述任意两个数值为端点构成的数值范围内的数值。
测试方法：
1.DSC测试
将基材玻璃粉碎后，研磨并过200目筛分，得到样品，然后称取20mg样品，采用差热分析仪器，在氮气的保护氛围下，以10℃/min的升温速率从室温加热到1100℃，以获得样品的DSC测试曲线。本发明采用的差热分析仪器为梅特勒_托利多TGA/DSC3+热重及同步热分析仪，测试所用标准物为α-Al2O3粉末，放置样品的容器为铂金坩埚，仪器放置的环境温度为24℃，空气湿度为40％。
2.XRD测试
将微晶玻璃粉碎，研磨成粒径小于75μm的样品，利用X射线衍射仪对研磨所得样品进行测试，得到XRD衍射峰曲线和XRD衍射数据。再利用Jade软件分析XRD衍射数据，得到样品的晶相。X射线衍射仪为岛津XRD-6100，测试所用入射角度范围为2θ＝10°～80°，扫描速度为6°/min，工作电压为40kV，工作电流为30mA。
平均晶粒尺寸：采用XRD测试得到的结果数据，根据Scherrer公式D＝Kλ/(βcosθ)，可以计算出样品的平均晶粒尺寸。其中，λ为X射线波长，λ＝0.154056nm，β为衍射峰半高宽，K＝0.89，θ为布拉格衍射角。具体地，将XRD仪器输出的RAW的文件(衍射图谱)在Jade软件中进行曲线拟合，Jade输出拟合报告，根据拟合报告中每个衍射峰对应的角度2θ值和PeakFWHM值(衍射峰半高宽)，并将Peak FWHM值转化为弧度制：β＝(FWHM/180×3.14)，通过Scherrer公式D＝Kλ/(βcosθ)计算出每个衍射峰的晶粒尺寸后进行平均，得到平均晶粒尺寸。
结晶度：也可称为晶体含量。将XRD的测试结果(RAW格式)导入X射线衍射数据Rietveld精修软件Jade中进行拟合、计算，即可得到微晶玻璃样品的结晶度。具体地，拟合的晶相峰面积与拟合的全部峰面积的比值即为微晶玻璃的结晶度。
3.厚度测试
采用千分尺测试微晶玻璃的厚度。具体地，选择微晶玻璃片上的5个点进行厚度测试，取5个点测试数据的平均值，作为微晶玻璃片的厚度。选择的5个点分别在微晶玻璃片的中心位置以及靠近微晶玻璃片4个角的位置。
应理解的是，进行化学强化时，在微晶玻璃厚度方向，离子交换程度由表面至中心呈梯度变化，而总体Na-K和/或Li-Na的交换量一般不超过样品总质量的1％，且离子半径差异均为pm(皮米)级别，故而在厚度方向上的膨胀效应极其轻微，可近似认为厚度基本没有变化。也即，化学强化前后，微晶玻璃的厚度变化非常小。
4.光学性能测试
参考国家标准《GB/T 7962.12-2010无色光学玻璃测试方法第12部分：光谱内透射比》，采用雾度仪测试微晶玻璃的透过率和光学b值。具体地，利用雾度仪测试同一批次5片微晶玻璃对不同波长的光的透过率及其光学b值。取5片微晶玻璃在550nm波长光下所测得的透过率进行平均，求平均值，作为该批次微晶玻璃在550nm波长光下的透过率。取5片微晶玻璃所测得的光学b值进行平均，求平均值，作为该批次微晶玻璃的光学b值。
本发明测试所采用的雾度仪为日本柯尼卡美能达分光测色计CM-3600A，受光光学系为透射，分光方式为平面回折光栅，波长范围为360nm～740nm，波长间距为10nm，照明光源为脉冲氙灯X4，仪器放置的环境温度为24℃，空气湿度为40％。
5.杨氏模量测试
采用UMS-100超声材料表征系统，通过声波测试微晶玻璃的杨氏模量。
6.维氏硬度的测试
将微晶玻璃制作成长宽厚为50mm×50mm×0.70mm的小片，并选择表面洁净，且无肉眼可见的划伤、凹坑及裂纹等损伤的玻璃样片，作为测试样品。然后使用维氏硬度计测量其维氏硬度。本发明测试所采用的维氏硬度计为北京科威科技有限公司的型号为VTD405的数显小负荷维氏硬度计。测试条件：载荷300gf，负载时间10s，压痕的有效性符合《GB/T37900-2019超薄玻璃硬度和断裂韧性试验方法小负荷维氏硬度压痕法》标准。
在同一片测试样品表面选择3个不同位置进行测量，并取3个不同位置测量结果的平均值，作为测试样品的维氏硬度结果。
7.高温高湿失效测试
本发明中，在测试温度为85℃、相对湿度为85％的条件下，测试化学强化微晶玻璃的高温高湿失效时间。高温高湿失效时间为化学强化微晶玻璃开始进行高温高湿测试至化学强化微晶玻璃中出现无法擦拭掉的斑点或雾点的总时长。
具体地：将化学强化微晶玻璃样品放入温度为85℃、相对湿度为85％的温湿度交变试验箱中，并计录初始放样时间。之后每隔12h，将化学强化微晶玻璃样品取出一次，用无尘布擦拭取出的化学强化微晶玻璃样品表面，观察样品中是否出现了无法擦拭去除的斑点和/或雾点，如样品中未出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点，则将其继续放入温湿度交变试验箱中，等待下一次取样观察，直至观察到样品中出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点。记录观察到样品中出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点的取样时间，用该取样时间减去初始放样时间，记为该化学强化微晶玻璃样品的高温高湿失效时间，用于表征耐候性。示例性地，本次取样观察时，样品中出现了无法擦拭去除的斑点和/或雾点，而上一次取样观察时，样品中未出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点，则以本次取样时间减去初始放样时间，记为该化学强化微晶玻璃样品的高温高湿失效时间。
本发明测试所采用的温湿度交变试验箱为QTH_80C全壹温湿度交变试验箱，测试的最长时间为360h，即15天。如果在放样测试360h后，取样观察，化学强化微晶玻璃样品中依然未出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点，则判断微晶玻璃样品的高温高湿失效时间大于360h。
8.密度测试
本发明采用日本ALFA MIRAGE的电子密度天平SD-200L测试微晶玻璃的密度。测试原理为“阿基米德排水法”。
实施例1
<基材玻璃的制备>
按照表1中的配方1设计转换成尖晶石微晶玻璃生产原料进行配料，配置的原料总质量为1000g，然后用V型混合机混合30min，混匀后加入5g澄清剂NaCl，之后转移至铂金坩埚中，在1650℃升降炉中熔化5h，倒在成型模具中成型冷却，冷却至900℃，然后放入600℃退火炉中退火24h，之后随炉冷却至室温，得到基材玻璃。
如图1所示，上述制备得到的基材玻璃的DSC测试图谱中，第一吸热峰的温度为718℃，第一放热峰的温度为856℃。
<尖晶石微晶玻璃的制备>
将上述制备得到的基材玻璃在电阻炉(设备型号：SLX1400-40，厂家：上海升利测试仪器有限公司)中进行热处理，热处理工艺(核化处理的温度T1、核化处理的时间t1、晶化处理的温度T2、晶化处理的时间t2和热处理过程的升温速率)按照表2中进行。
实施例1中进行热处理的工艺为：核化处理的温度T1为740℃，核化处理的时间t1为4h；晶化处理的温度T2为790℃，晶化处理的时间t2为4h，热处理过程中，调控升温速率为10K/min。也即，先将基材玻璃以10K/min的升温速率升温至核化处理的温度740℃，进行核化处理，核化处理的时间为4h；之后，以10K/min的升温速率升温至晶化处理的温度790℃，进行晶化处理，晶化处理的时间为4h，得到尖晶石微晶玻璃样砖。
<尖晶石微晶玻璃的加工>
对上述制得的尖晶石微晶玻璃样砖进行整形、切割、平磨、CNC，得到长宽厚为50mm×50mm×0.78mm的尖晶石微晶玻璃磨砂片，之后对该尖晶石微晶玻璃磨砂片进行表面抛光处理，制得长宽厚为50mm×50mm×0.70mm尖晶石微晶玻璃抛光片。
抛光加工具体过程如下：
将上述制备得到的尖晶石微晶玻璃磨砂片水平放置在抛光机(抛光机型号为YJ-13B6PD，厂家为湖南宇晶机械股份有限公司)抛光盘的环氧板中，并保证磨砂片上下表面无异物。设置抛光机的加工参数：一段加工压力50kg，下盘转速10rpm；二段加工压力100kg，下盘转速20rpm；三段加工压力50kg，下盘转速10rpm。加入抛光液进行抛光处理，调控抛光液的流速为3L/min，pH为9.5，调控抛光去除量为0.08mm，直至得到长宽厚为50mm×50mm×0.70mm的尖晶石微晶玻璃抛光片，记录抛光处理时间。本发明中采用的抛光液的水粉浓度为1.13±0.03g/ml、pH为9.53±0.05。本发明配置水粉时采用的抛光粉为东莞市台鑫研磨材料有限公司的TB-2825白色抛光粉。抛光时要注意观察双粉水管是否有堵塞现象，确保水粉流出量要均匀。
实施例2～实施例5
除了按照表1调整配方，按照表2调整相关制备参数以外，其余与实施例1相同。
实施例6
<化学强化微晶玻璃的制备>
将实施例1中得到的尖晶石微晶玻璃样片(即尖晶石微晶玻璃抛光片)在温度T3为480℃的含30wt％NaNO3和70wt％KNO3的混合盐浴中，进行化学强化处理，强化处理时间t3为24h，即可得到化学强化微晶玻璃。
实施例7～实施例10
除了按照表3调整相关制备参数以外，其余与实施例6相同。
对比例1～对比例11
除了按照表1调整配方，按照表2调整相关制备参数以外，其余与实施例1相同。
对比例12～对比例16
除了按照表3调整相关制备参数以外，其余与实施例6相同。
各实施例和对比例的配方、制备参数和性能测试如表1至表3所示。
表1
注：表1中各物质的含量为摩尔百分比含量，即mol％，“/”表示未在初始的配料过程中主动或故意地将该组分加入玻璃组合物中，但该组分可能作为杂质存在。
表3
注：由于本发明中进行高温高湿失效测试的最长时间为360h(15天)，如果在360h后取出化学微晶玻璃样品进行观察，样品中依然未出现无法擦拭去除的斑点和/或雾点，则判断该化学强化微晶玻璃样品的高温高湿失效时间大于360h。
参考表2，实施例1～实施例5的尖晶石微晶玻璃的配方在本发明的范围内，而对比例1～对比例11的玻璃配方不在本发明范围内。本发明实施例得到的尖晶石微晶玻璃，抛光加工难度明显降低，抛光处理时间缩短，抛光效率得到了显著提升。对比例1为锂铝硅微晶玻璃，抛光效率较高。对比例2～对比例5中的配方不满足本发明的限定，其得到的尖晶石微晶玻璃的抛光处理时间长，抛光效率较低。对比例6中的Al2O3含量超出了本发明的范围，基材玻璃在熔制过程中出现了未熔物(如图4a所示)。对比例7中的MgO含量超出了本发明的范围，基材玻璃在晶化处理后，得到的尖晶石微晶玻璃失透(如图4b所示)。对比例8中的SiO2含量超出了本发明的范围，且不含B2O3，基材玻璃在熔制退火后出现了分层(如图4c所示)。对比例9中的Na2O含量超出了本发明的范围，B2O3也不在本发明的范围内，基材玻璃在熔制后出现了析晶(如图4d所示)，透过率下降。对比例10中的Li2O含量超出了本发明的范围，MgO含量也超出了本发明的范围，且不含B2O3，基材玻璃在晶化处理后，得到的尖晶石微晶玻璃中出现了杂相，透过率下降(如图4e所示)。对比例11中的ZrO2含量超出了本发明的范围，基材玻璃在熔制过程中出现白色沉淀。对比例6、对比例8、对比例9和对比例11中均未能获得透明度较好的基材玻璃，对比例7和对比例10中均未能成功得到具有优异透明度的尖晶石微晶玻璃，因此，以上对比例6至对比例11均未进行抛光处理。
如图2所示，为实施例1中的尖晶石微晶玻璃的XRD衍射图，从图中可以看出，该微晶玻璃的主晶相为(Zn，Mg)Al2O4，次晶相为ZrO2。
如图3所示，为实施例1中的尖晶石微晶玻璃在不同波长条件下的透过率，其对550nm波长的光的透过率大于90％，表明其具有较好的透过率，透明性优异。
参考表3，将上述部分实施例和对比例的尖晶石微晶玻璃进行化学强化处理得到化学强化微晶玻璃，实施例6～实施例10的化学强化微晶玻璃相较于对比例12～对比例16，依然具有优异的耐高温高湿性能，表明实施例6～实施例10的化学强化微晶玻璃耐候性优异。这表明，本发明能够在保证制得的化学强化微晶玻璃保持优异耐候性的同时，显著降低尖晶石微晶玻璃的抛光加工难度。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (23)

1.一种尖晶石微晶玻璃，其特征在于，所述尖晶石微晶玻璃中包括主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，所述尖晶石微晶玻璃的组成包括：
SiO2 35.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO 4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
2.根据权利要求1所述的尖晶石微晶玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：
X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选
地，0.460≤X≤0.900。
3.根据权利要求1或2所述的尖晶石微晶玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：
Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，
Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃中不含TiO2。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，在0.7mm厚度下，对于550nm波长的光而言，所述尖晶石微晶玻璃的透过率大于等于85.00％，优选为85.00％～95.00％，更优选为88.00％～95.00％；和/或者，
在0.7mm厚度下，所述尖晶石微晶玻璃的光学b值为0.20～1.50，优选为0.20～1.20，更优选为0.20～1.00。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃的杨氏模量为100GPa～150GPa，优选为110GPa～150GPa。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃的维氏硬度为700kgf/mm2～800kgf/mm2，优选为700kgf/mm2～750kgf/mm2。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，所述尖晶石微晶玻璃中，
SiO2的摩尔百分比为38.50mol％～44.00mol％；和/或者，
Al2O3的摩尔百分比为24.00mol％～27.50mol％；和/或者，
ZrO2的摩尔百分比为3.00mol％～3.50mol％；和/或者，
MgO的摩尔百分比为5.00mol％～6.00mol％；和/或者，
ZnO的摩尔百分比为8.00mol％～10.00mol％；和/或者，
Na2O的摩尔百分比为3.00mol％～10.00mol％；和/或者，
B2O3的摩尔百分比为3.50mol％～9.00mol％。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，其中，当采用抛光机对主表面规格为50mm×50mm的所述尖晶石微晶玻璃的抛光去除量为0.08mm、抛光机中加入的抛光液为pH为9.0～10.0的抛光液时，所用抛光处理时间小于640min，优选抛光处理时间小于480min，更优选抛光处理时间小于400min。
14.一种如权利要求1-13中任一项所述的尖晶石微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对基材玻璃进行热处理以形成易加工的尖晶石微晶玻璃；
其中，所述尖晶石微晶玻璃中包含主晶相尖晶石；以氧化物的摩尔百分比表示，所述尖晶石微晶玻璃的组成包括：SiO2 35.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO 4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O2.00mol％～12.00mol％、K2O 0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O33.00mol％～10.00mol％、Y2O3 0.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
15.根据权利要求14所述的尖晶石微晶玻璃的制备方法，其中，以氧化物的摩尔百分比计，所述尖晶石微晶玻璃的组成满足：
X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选
地，0.460≤X≤0.900；和/或者，
Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，
Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300。
16.根据权利要求14或15所述的尖晶石微晶玻璃的制备方法，其中，所述尖晶石为(Zn，Mg)Al2O4；和/或者，所述尖晶石微晶玻璃中包括次晶相四方ZrO2；和/或者，
所述尖晶石微晶玻璃中，平均晶粒尺寸为3.00nm～25.00nm，优选为3.00nm～8.00nm；和/或者，
所述尖晶石微晶玻璃的结晶度为10.00wt％～50.00wt％，优选为30.00wt％～50.00wt％；和/或者，
所述尖晶石微晶玻璃中不含TiO2；和/或者，
所述尖晶石微晶玻璃在可见光范围内是透明的。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的尖晶石微晶玻璃的制备方法，其中，所述热处理包括核化处理和晶化处理；所述核化处理的温度为650℃～850℃，优选为650℃～750℃，所述核化处理时间为0h～72h，优选为0h～24h；所述晶化处理的温度为700℃～1000℃，优选为700℃～850℃，所述晶化处理时间为0.1h～72h，优选为0.1h～24h；和/或者，控制所述热处理过程中的升温速率为5K/min～30K/min，优选为5K/min～15K/min。
18.一种化学强化微晶玻璃，其由权利要求1-13中任一项所述的尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到，或者由权利要求14-17中任一项所述的制备方法制得的尖晶石微晶玻璃经化学强化处理得到。
19.根据权利要求18所述的化学强化微晶玻璃，其中，在温度为85℃和相对湿度为85％的条件下，对所述化学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≥360h，所述高温高湿失效时间为化学强化微晶玻璃开始进行高温高湿测试至化学强化微晶玻璃中出现无法擦拭掉的斑点或雾点的总时长。
20.一种玻璃器件，其由权利要求1-13中任一项所述的尖晶石微晶玻璃制得，或者由权利要求14-17中任一项所述的制备方法制得的尖晶石微晶玻璃制得，或者由权利要求18或19所述的化学强化微晶玻璃制得。
21.一种电子设备，其包括权利要求1-13中任一项所述的尖晶石微晶玻璃，或者包括权利要求14-17中任一项所述的制备方法制得的尖晶石微晶玻璃，或者包括权利要求18或19所述的化学强化微晶玻璃。
22.一种用于制备如权利要求1-13中任一项所述尖晶石微晶玻璃的基材玻璃，其特征在于，以氧化物的摩尔百分比表示，所述基材玻璃的组成包括：
SiO2 35.00mol％～48.00mol％、Al2O3 22.00mol％～30.00mol％、ZrO2 3.00mol％～4.00mol％、MgO 4.00mol％～7.00mol％、ZnO 8.00mol％～11.00mol％、Na2O 2.00mol％～12.00mol％、K2O0.00mol％～0.50mol％、Li2O 0.00mol％～4.00mol％、B2O3 3.00mol％～10.00mol％、Y2O30.00mol％～1.00mol％、BaO 0.00mol％～2.00mol％。
23.根据权利要求22所述的基材玻璃，其中，以氧化物的摩尔百分比计，所述基材玻璃的组成满足：
X＝(5.23B2O3+1.52Na2O+1.33Li2O)/(100％-ZrO2-2MgO-2ZnO)，0.460≤X≤1.000，优选
地，0.460≤X≤0.900；和/或者，
Y＝Al2O3/(MgO+ZnO)，1.000≤Y≤2.000，优选地，1.600≤Y≤1.800；和/或者，
Z＝(Na2O+K2O+Li2O+B2O3)/(SiO2+Al2O3)，0.100≤Z≤0.500，优选地，0.150≤Z≤0.300；
和/或者，
所述基材玻璃中不含TiO2。
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