一種超薄鋁硅酸鹽玻璃以及強化方法技術

本發明專利技術公開了一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，包括以下組分，各組分按照摩爾百分含量計，SiO2?61.2-67.7，Al2O3?4.3-6.1，CaO?9.5-10.0，Na2O?7.6-15.3，MgO?5.1-5.7，B2O3?2.6-8.1；其中，Al/Si為0.016-0.236，B/Na為0.282-0.961，(Na2O-Al2O3)/B2O3為0.40-2.61；按照鋁硅酸鹽玻璃制備技術制備超薄鋁硅酸鹽玻璃，在制備過程中，其中熔制溫度為1360-1480℃，成型溫度1150-1350℃，退火溫度為600-640℃，獲得的超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8-2.5mm。具有良好的粘度、熱學性能和化學穩定性能。

Ultrathin aluminum silicate glass and strengthening method

The invention discloses an ultra-thin aluminum silicate glass, which comprises the following components, each component according to the molar percentage of SiO2, 61.2-67.7, Al2O3 4.3-6.1, CaO 9.5-10.0, Na2O 7.6-15.3, MgO 5.1-5.7, B2O3 2.6-8.1; among them, Al/Si 0.016-0.236, B/Na 0.282-0.961, (Na2O-Al2O3) /B2O3 0.40-2.61; according to the aluminum silicate glass preparation technology for preparation of ultra-thin aluminum silicate glass, in the preparation process, the melting temperature of 1360-1480 DEG C, molding temperature of 1150-1350 DEG C, the annealing temperature of 600-640, ultra-thin aluminum silicate glass for the thickness of 0.8-2.5mm. Good viscosity, thermal and chemical stability.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及玻璃產品及生產工藝領域，尤其是顯示產品的屏幕保護玻璃，具體涉及一種超薄鋁硅酸鹽玻璃以及強化方法。
技術介紹
隨著電子技術的發展，觸摸屏是目前操作簡單、便捷、自然的一種人機交互方式，廣泛的用于手機、PAD、或者電信、銀行、電力等行業中的信息終端，目前，電容式觸屏成為主流觸屏技術，電容式觸屏是一塊復合玻璃屏，最外層采用蓋板玻璃起到防護作用，鋁硅酸鹽玻璃具有較強的化學穩定性和抗壓強度，是觸屏蓋板玻璃理想的材料。鋁硅酸鹽平板玻璃作為觸屏、顯示屏基板玻璃時，在后續加工中需要經過多次熱處理，所以在功能上要求其具有良好的熱學性能，并擁有高的應變點和軟化點，同時在膨脹系數上能與漿料相匹配。因此，鋁硅酸鹽平板玻璃應用在觸屏領域中，要從平板玻璃的組成探究其對玻璃內部結構、玻璃耐久性和機械性能的影響規律，然后再通過物理和化學方法對玻璃進行強化處理，最終獲得一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，玻璃成分更適合物理或者化學強化處理，使玻璃能夠達到高機械強度，可以有效地防止顯示產品保護屏幕表面的抗沖擊和劃傷損害，延長了電子顯示產品的使用壽命。現在常用的鋁硅酸鹽玻璃，因為Al2O3和SiO2的比例問題，會造成玻璃熔制溫度過高，粘度大燈問題，因此，現在需要一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，解決因為Al2O3和SiO2含量比例帶來的熔制溫度過高和粘度大的問題，并且保證了玻璃的物理化學性能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種超薄鋁硅酸鹽玻璃以及強化方法，本專利技術通過對傳統鋁硅酸鹽玻璃的改良，避免了因為降低堿金屬或者堿土金屬氧化物含量而帶來的粘度、料性等熔體性質的劇烈變化，本專利技術公開的超薄鋁硅酸鹽玻璃各組分含量合理，在保證了玻璃結構和性能穩定的同時，使得玻璃具有良好的粘度、熱學性能、機械性能和化學穩定性能。為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本專利技術通過以下技術方案實現：一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，包括以下組分，各組分按照摩爾百分含量計，其中，Al/Si為0.016-0.236，B/Na為0.282-0.961，(Na2O-Al2O3)/B2O3為0.40-2.61；按照鋁硅酸鹽玻璃制備技術制備超薄鋁硅酸鹽玻璃，在制備過程中，其中熔制溫度為1360-1480℃，成型溫度為1150-1350℃，退火溫度為600-640℃，獲得的超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8-2.5mm。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在熔制溫度下，其粘度為10-103Pa·S。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在成型溫度下，其粘度為101.3-102.4Pa·S。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，當所述超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8-2mm時，對所述超薄鋁硅酸鹽玻璃進行強化步驟包括：首先，對所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在溫度480℃下預熱；然后，在所述超薄鋁硅酸鹽玻璃表面涂覆強化處理劑，所述強化處理劑為鋰鹽和/鈉鹽的熔鹽，所述鋰鹽的含量為80-100％，所述鈉鹽的含量為0-20％；然后，將涂覆有強化處理劑的所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在620℃下進行離子交換，離子交換10min后，在所述超薄鋁硅酸鹽玻璃表面形成晶化層，所述晶化層的厚度為0.01-0.03mm；最后，清除強化處理劑后獲得強化玻璃。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，所述鋰鹽包括氯化鋰，氯化鋰與硝酸鋰混合物，氯化鋰與硝酸鋰、硫酸鋰混合物，所述鈉鹽包括以下中的一種或幾種：氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，所述強化處理劑的表面張力為180×10-3-350×10-3N/M。在本專利技術的一個較佳實施例中，進一步包括，當所述超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為2-2.5mm時，對所述超薄鋁硅酸鹽玻璃進行強化的方法包括：將所述超薄鋁硅酸鹽玻璃放入真空反應腔中，所述真空反應腔的溫度為280℃，氣壓為1200Pa，通入前驅氣體，直至反應腔中的前驅氣體氣壓達到2500Pa，然后再通入水蒸氣，直至反應腔中水蒸氣氣壓達到2500Pa，前驅氣體在真空環境中與水蒸氣反應，然后將反應腔中的混合氣體排出，使反應腔中的氣壓恢復到1200Pa，完成一個周期；重復所述周期4次，完成所述超薄鋁硅酸鹽玻璃強化；所述前驅氣體為三甲基鋁、三乙基鋁或三甲基鎵，向所述反應腔內泵入所述前驅氣體的脈沖頻率為110Hz，向所述反應腔內泵入所述水蒸氣的脈沖頻率為80Hz。本專利技術的有益效果是:其一、本專利技術通過對傳統鋁硅酸鹽玻璃的改良，避免了因為降低堿金屬或者堿土金屬氧化物含量而帶來的粘度、料性等熔體性質的劇烈變化，本專利技術公開的超薄鋁硅酸鹽玻璃各組分含量合理，在保證了玻璃結構和性能穩定的同時，使得玻璃具有良好的粘度、熱學性能、機械性能和化學穩定性能。其二、本專利技術通過對鋁硅酸鹽玻璃的改良，簡化了玻璃組成，避免傳統的玻璃微量成分在制備過程中損失而對玻璃的性質產生影響。其三、本專利技術的鋁硅酸鹽玻璃具有優良的強化處理性能，通過本專利技術的強化方法處理后，玻璃的抗壓強度高、抗彎強度高、耐沖擊強度好、耐磨損和抗劃傷。其四、本專利技術的玻璃配方中，提高了Al2O3/SiO2的比例，目的是增強了玻璃產品的化學強化處理性能、提高玻璃機械性能和表面應力，但是在玻璃材料配方中提高Al2O3的含量，會造成玻璃熔制溫度過高，增加玻璃生產工藝的難度，因此，在本專利技術中用B2O3替代一部分堿金屬氧化物(Na2O)，因為B2O3具有高溫助熔效果，緩解玻璃因為Al2O3含量高造成的熔制溫度過高和粘度過大問題，本專利技術的玻璃配方保證了玻璃產品的物理化學性能。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例詳細說明如后。本專利技術的具體實施方式由以下實施例詳細給出。具體實施方式下面將對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1實施例1中公開了一種超薄鋁硅酸鹽玻璃的配方，該配方包括以下組分，各組分按照摩爾百分含量計，其中，Al/Si為0.016，B/Na為0.282，(Na2O-Al2O3)/B2O3為2.61；按照現在的鋁硅酸鹽玻璃制備技術制備超薄鋁硅酸鹽玻璃，在制備過程中，其中熔制溫度為1480℃，成型溫度為1350℃，退火溫度為640℃，獲得的超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8mm。在本實施例中，用Al2O3代替了傳統玻璃配方中的一部分SiO2，提高了Al2O3/SiO2的比例，目的是增強了玻璃產品的化學強化處理性能、提高玻璃機械性能和表面應力，但是在玻璃材料配方中提高Al2O3的含量，會造成玻璃熔制溫度過高，增加玻璃生產工藝的難度，因此，在本實施例中用B2O3替代本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于，包括以下組分，各組分按照摩爾百分含量計，其中，Al/Si為0.016?0.236，B/Na為0.282?0.961，(Na2O?Al2O3)/B2O3為0.40?2.61；按照鋁硅酸鹽玻璃制備技術制備超薄鋁硅酸鹽玻璃，在制備過程中，其中熔制溫度為1360?1480℃，成型溫度為1150?1350℃，退火溫度為600?640℃，獲得的超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8?2.5mm。

【技術特征摘要】
1.一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于，包括以下組分，各組分按照摩
爾百分含量計，
其中，Al/Si為0.016-0.236，B/Na為0.282-0.961，(Na2O-Al2O3)/B2O3為0.40-2.61；
按照鋁硅酸鹽玻璃制備技術制備超薄鋁硅酸鹽玻璃，在制備過程中，其
中熔制溫度為1360-1480℃，成型溫度為1150-1350℃，退火溫度為600-640℃，
獲得的超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8-2.5mm。
2.根據權利要求1所述的一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于，所述超薄
鋁硅酸鹽玻璃在熔制溫度下，其粘度為10-103Pa·S。
3.根據權利要求1所述的一種超薄鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于，所述超薄
鋁硅酸鹽玻璃在成型溫度下，其粘度為101.3-102.4Pa·S。
4.一種將權利要求1-3任意一項中所述的超薄鋁硅酸鹽玻璃進行強化的
方法，其特征在于，當所述超薄鋁硅酸鹽玻璃的厚度為0.8-2mm時，對所述
超薄鋁硅酸鹽玻璃進行強化步驟包括：
首先，對所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在溫度480℃下預熱；
然后，在所述超薄鋁硅酸鹽玻璃表面涂覆強化處理劑，所述強化處理劑
為鋰鹽和/鈉鹽的熔鹽，所述鋰鹽的含量為80-100％，所述鈉鹽的含量為0-20％；
然后，將涂覆有強化處理劑的所述超薄鋁硅酸鹽玻璃在620℃下進行離子

【專利技術屬性】
技術研發人員：張堅華，
申請(專利權)人：吳江金剛玻璃科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32