[發(fā)明專利]一種化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃及強(qiáng)化方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010957117.4
• 申請日: 2020-09-12
• 公開（公告）號: CN112608033A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃文城;談寶權(quán);呂路;胡偉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鑫景特種玻璃有限公司
• 主分類號: C03C10/04
• 分類號: C03C10/04;C03C10/12;C03C21/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發(fā)明公開一種化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃，以及獲得該化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃的離子交換方法，通過對鹽浴中低鋰離子濃度的管控，解決鋰含量高的微晶玻璃在離子交換中迅速污染鹽浴、化學(xué)強(qiáng)化性能差的問題，來提高微晶玻璃的機(jī)械性能，以提高手機(jī)蓋板抗跌落性能及抗劃傷性要求。所述化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃其晶相包含硅酸鋰、二硅酸鋰和/或透鋰長石；基于氧化物的摩爾%計(jì)，至少含有12mol%及以上的Li₂O；所述化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃通過化學(xué)強(qiáng)化并控制鹽浴中鋰離子的含量獲得，控制鋰離子在浴鹽中的含量為90ppm以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃及獲得該微晶玻璃的方法，特別涉及適用于電子顯示設(shè)備的殼體，尤其適宜手機(jī)蓋板。

背景技術(shù)

目前，可化學(xué)強(qiáng)化的堿鋁硅酸鹽微晶玻璃已成為電子產(chǎn)品的玻璃蓋板之關(guān)鍵材料之一。通過對玻璃體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及化學(xué)強(qiáng)化，可提高堿鋁硅酸鹽玻璃的表面硬度、抗折強(qiáng)度、斷裂韌性性。但是，提升堿鋁硅酸鹽玻璃中的鋁含量，在改善玻璃的抗劃傷與抗跌落性能的同時，提升了玻璃熔融制造的難度，甚至影響其透光性，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

一般微晶玻璃體系如鋰鋁硅玻璃體系、鎂鋁硅體系或氟體系等微晶玻璃體系，但是可進(jìn)行離子交換，又可形成高透明微晶的一般只有鋰鋁硅玻璃體系和鎂鋁硅體系等體系。由于所形成的晶體吸收了玻璃體中的堿金屬離子如鈉離子、鋰離子等，造成強(qiáng)化性能急劇下降，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度下降。微晶玻璃強(qiáng)化不同于普通玻璃強(qiáng)化，微晶玻璃涉及玻璃相、晶體的鉀-鈉、鈉-鋰離子交換；其交換溫度亦與玻璃有所區(qū)別。微晶玻璃需要合適的離子交換工藝，確保其獲得優(yōu)異的應(yīng)力分布及其微晶玻璃的本征強(qiáng)化發(fā)揮出更強(qiáng)的性能。

而現(xiàn)有的鋰含量高的微晶玻璃在離子交換中存在污染鹽浴、化學(xué)強(qiáng)化性能差的問題，極大的影響微晶玻璃的機(jī)械性能。因此，如何解決鋰含量高的微晶玻璃在離子交換中迅速污染鹽浴、化學(xué)強(qiáng)化性能差的問題，提高微晶玻璃抗跌落性能及抗劃傷性要求，是本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋰含量高的化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃，解決鋰含量高的微晶玻璃在離子交換中迅速污染鹽浴、化學(xué)強(qiáng)化性能差的問題，以提高手機(jī)蓋板抗跌落性能及抗劃傷性要求。

本發(fā)明還提供獲得所述化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃的離子交換方法，通過對鹽浴中低鋰離子濃度的管控，解決鋰含量高的微晶玻璃在離子交換中迅速污染鹽浴、化學(xué)強(qiáng)化性能差的問題，來提高微晶玻璃的機(jī)械性能。進(jìn)一步，還解決現(xiàn)有微晶玻璃的強(qiáng)化方法，存在工藝步驟復(fù)雜和成本較高的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃，其晶相包含硅酸鋰、二硅酸鋰和/或透鋰長石；基于氧化物的摩爾%計(jì)，至少含有12mol%及以上的Li₂O、優(yōu)選13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li₂O；所述化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃通過化學(xué)強(qiáng)化并控制鹽浴中鋰離子的含量獲得，控制鋰離子在浴鹽中的含量為90ppm以下，優(yōu)選70ppm以下、60ppm以下或50ppm~70ppm。

進(jìn)一步，其主晶相為二硅酸鋰和/或透鋰長石；當(dāng)為兩種晶相時，則主晶相占整體晶相的70%以上。所述主晶相為二硅酸鋰或透鋰長石，主晶相占整體晶相的35%~85%。

本發(fā)明還提供一種化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃的強(qiáng)化方法，將微晶玻璃在鹽浴中進(jìn)行化學(xué)離子交換形成化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃；所述微晶玻璃基于氧化物的摩爾%計(jì)，其組成至少含有12mol%以上的Li₂O；優(yōu)選13mol%以上、15mol%以上、16mol%以上或20mol%以上的Li₂O；所述化學(xué)強(qiáng)化微晶玻璃通過化學(xué)強(qiáng)化并控制鹽浴中鋰離子的含量獲得，控制鋰離子在浴鹽中的含量為90ppm以下，優(yōu)選70ppm以下，優(yōu)選50ppm~70ppm。

所述化學(xué)離子交換過程中采用的鹽浴為至少含有鈉的鹽浴，同時在鹽浴中添加鋰離子提純物對鹽浴中的鋰離子進(jìn)行在線式提純。所述鹽浴為鉀、鈉混合鹽浴；或?yàn)榧冣c鹽浴。