[發明專利]適于化學強化的玻璃及其強化方法

在審

• 申請號: 201310331941.9
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103992032A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 孫偉
• 申請（專利權）人: 成都光明光電股份有限公司
• 主分類號: C03C3/085
• 分類號: C03C3/085;C03B27/03
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 蒲敏

技術領域

本發明涉及一種適于化學強化的玻璃及其強化方法。

背景技術

隨著觸控技術的成熟，對觸控界面的材料提出了更高的要求。觸控界面要求材料厚度很薄,具有高透光性，且具有高強度及耐劃傷性。玻璃特別是SiO₂-Al₂O₃-Na₂O類玻璃制成薄板,經過化學強化后，成為觸控界面的首選材料，并且已得到了大量應用。

SiO₂-Al₂O₃-Na₂O類玻璃在生產、加工和使用過程中，表面會產生大量微裂紋，這些微裂紋的存在使得玻璃實際強度大大低于理論強度，經過化學強化的方法使玻璃表面產生壓應力，可以提高玻璃強度，抑制表面微裂紋的擴展。化學強化法是在玻璃的應變點以下的溫度，通過離子交換在玻璃基板的表面引入離子半徑大的堿離子的方法,即：將玻璃浸泡在熔融的硝酸鉀或者硝酸鉀與硝酸鈉的混合鹽中,用熔鹽中的鉀對玻璃中的鈉進行離子交換。通過化學強化法形成壓縮應力層，即使薄型玻璃基板，也可以進行離子交換處理，從而可以得到所需的機械強度。

對于強化玻璃而言，如果提高玻璃表面形成的壓縮應力層的壓縮應力值，增大壓縮應力層的厚度，則可以提高玻璃的機械強度。但是，同時形成高的壓縮應力值和厚的壓縮應力層是困難的。因為為了得到厚的壓縮應力層，往往需要提高離子交換溫度或延長離子交換時間，但是這樣做也容易使得玻璃壓縮應力值下降。

另外，如果SiO₂-Al₂O₃-Na₂O玻璃組成中含有B₂O₃，例如CN101891382A所公開的技術方案，B₂O₃會使玻璃的化學穩定性變差，通過離子交換后表面易產生斑點，并且B₂O₃的存在會顯著降低玻璃鋼化后的應力值，從而降低玻璃的鋼化效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種玻璃組份中不含B₂O₃，機械強度較高、化學穩定性優異、適于化學強化的SiO₂-Al₂O₃-Na₂O系玻璃。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：適于化學強化的玻璃，其重量百分比組成含有：SiO₂：50-60%、Al₂O₃：8-18%、Na₂O：12-20%、K₂O：1-8%、ZrO₂：1-10%、MgO：2-10%，且不含有B₂O₃。

進一步的，含有Sb₂O₃、Na₂SO₄與CeO₂中的一種或多種作為澄清劑。

進一步的，其重量百分比組成為：SiO₂：50-60%、Al₂O₃：8-18%、Na₂O：12-20%、K₂O：1-8%、ZrO₂：1-10%、MgO：2-10%，澄清劑為Sb₂O₃、Na₂SO₄與CeO₂中的一種或多種。

進一步的，所述SiO₂為52-59%。

進一步的，所述Al₂O₃為8-15%。

進一步的，所述Na₂O為15.1-16%。

進一步的，所述K₂O為5-8%。

進一步的，所述ZrO₂為1-5%。

進一步的，所述MgO為4.5-10%。

進一步的，所述MgO為5.1-10%。

進一步的，含有0-0.5%的Sb₂O₃。

進一步的，含有0-0.5%的Na₂SO₄。