[發明專利]化學強化玻璃及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811246969.1
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111099839B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 胡偉;覃文城;談寶權;陳芳華
• 申請（專利權）人: 重慶鑫景特種玻璃有限公司
• 主分類號: C03C21/00
• 分類號: C03C21/00;C03C3/097;C03C3/085;C03C3/091;C03C3/093;C03C10/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明公開了一種化學強化玻璃及其制備方法與應用。所述化學強化玻璃的張應力線密度小于32500?34000Mpa/mm安全閾值，且所述化學強化玻璃在立即斷裂的斷裂截面上無痕帶產生；或所述化學強化玻璃的張應力線密度大于或等于32500?34000Mpa/mm安全閾值，所述化學強化玻璃的立即斷裂截面有痕帶產生，且其所述張應力線密度最高為安全閾值的118％，其立即斷裂痕帶層的平均厚度小于所述化學強化玻璃厚度的15％。本發明化學強化玻璃具有高的機械強度和強的抗跌落性能，其所述制備方法工藝條件易控，能夠有效保證制備的化學強化玻璃高的機械性能的穩定。

技術領域

本發明屬于玻璃制品技術領域，具體涉及一種化學強化玻璃及其制備方法與應用。

背景技術

玻璃由于其本身具有透明性、耐高溫等特點，因此，玻璃在日常生活中得到了廣泛的應用。比如，玻璃在保護裝置、裝潢等領域得到了廣泛的應用。但是玻璃也存在一定的不足，如存在抗沖擊性不強，易碎等缺陷，從而限制了玻璃在一些領域的應用。

為了彌補玻璃的該些缺點，使得玻璃滿足特定領域中的應用要求，需要對玻璃進行相應的強化處理，以增強玻璃相應的機械性能。

玻璃強化(玻璃化學強化)是一種利用高溫離子交換工藝，在高溫熔鹽中大堿金屬離子取代玻璃中的小堿金屬離子從而產生交換離子體積差，在玻璃一定的表層中產生由高到低的壓應力，阻礙和延緩玻璃微裂紋的擴展，達到提高玻璃機械強度的目的。但是張應力與壓應力是共生關系，化學強化玻璃在表面產生壓應力的同時，其內部也不可避免的產生了相應的張應力。

張應力會在玻璃的中心內部產生張力，并在玻璃受到沖擊時，作為玻璃開裂的助力，甚至是玻璃裂紋產生和擴展的原因。經過分析玻璃斷面可知，張應力可以嚴重的破壞玻璃的網絡結構。當玻璃內部具有微裂紋時，在過大的張應力影響下，化學強化玻璃的機械強度會下降，尤其是抗跌落性能。當張應力過大時，化學強化玻璃很容易在輕微的沖擊下發生爆炸性開裂，甚至會產生自爆現象。這樣會對含有該化學強化玻璃的產品的可靠性和人身安全性產生嚴重影響。正因這樣，現有的化學強化玻璃的壓應力控制不太理想從而導致現有的化學強化玻璃的機械強度特別是抗跌落性能有待進一步提高。因此，如何提供一種可容納更多張應力且具有高壓應力的化學強化玻璃以提高化學強化玻璃的機械強度是本領域一直努力試圖解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的所述不足，提供一種化學強化玻璃及其制備方法，以解決現有化學強化玻璃機械強度特別是抗跌落性能不太理想的技術。

為了實現所述發明目的，本發明一方面，提供了一種化學強化玻璃。所述化學強化玻璃的張應力線密度小于32500-34000Mpa/mm安全閾值，且所述化學強化玻璃在立即斷裂的斷裂截面上無痕帶產生；或

所述化學強化玻璃的張應力線密度大于或等于32500-34000Mpa/mm安全閾值，所述化學強化玻璃的立即斷裂截面有痕帶產生，且其張應力線密度最高為安全閾值的118％，其立即斷裂痕帶層的平均厚度小于所述化學強化玻璃厚度的15％。

本發明另一方面，提供了一種化學強化玻璃的制備方法。所述化學強化玻璃的制備方法包括如下步驟：

將待強化的素玻璃通過一次多元離子交換處理或多次單元離子交換處理或多次多元離子交換處理；其中，

所述一次多元離子交換處理是將所述素玻璃置于熔融態的多元離子鹽浴中進行一次的鉀-鈉離子交換處理、鈉-鋰離子交換處理；所述多元離子鹽浴包括提供至少兩種以上堿金屬陽離子的硝酸鹽、硫酸鹽或氯化物中的至少一種或多種，且所述堿金屬陽離子中的鉀離子占70-95％；