[發明專利]一種一步法化學強化鈉霞石微晶玻璃的方法及化學強化鈉霞石微晶玻璃

在審

• 申請號: 202110484336.X
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113149444A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王靜;李挺政;韓建軍;李路瑤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C03C10/10
• 分類號: C03C10/10;C03C1/00;C03B32/02;C03C21/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明實施例涉及玻璃制備技術領域，具體涉及一種一步法化學強化鈉霞石微晶玻璃的方法及化學強化鈉霞石微晶玻璃，將鈉霞石微晶玻璃在380～480℃下加入硝酸鉀熔鹽中，保溫1～9h后取出，冷卻至室溫，得到化學強化鈉霞石微晶玻璃；所述鈉霞石微晶玻璃的主晶相為鈉霞石，次晶相為低溫三斜霞石和二氧化鋯ZrO₂。本發明的方法，克服了一般的微晶玻璃難以進行化學強化的缺點，可以直接與硝酸鉀熔鹽中K⁺進行離子交換，實現化學強化，交換深度最高能達到55μm，表面壓應力能達到1550MPa以上，化學強化后可以明顯提高微晶玻璃的硬度，且透過率最高可達到90％。

技術領域

本發明實施例涉及玻璃制備技術領域，具體涉及一種一步法化學強化鈉霞石微晶玻璃的方法及化學強化鈉霞石微晶玻璃。

背景技術

隨著5G信號的推廣和無線充電技術的普及，智能手機去金屬化趨勢越發明顯。自康寧推出Gorilla Glass Victus以來，微晶玻璃用作手機蓋板成為熱門研究方向。而目前市場上所采用的微晶玻璃蓋板主要是鋰鋁硅體系，相較于鋰礦資源的稀缺，鈉原料儲備量要豐富的多，隨著新能源行業的發展，鋰原料價格的飛長，導致生產成本大幅增加。并且鋰鋁硅體系需要采用兩步法進行化學強化，其工藝過程較為復雜，也增加了生產的成本。因此，急需開發一種工藝簡單的化學強化微晶玻璃的方法。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種一步法化學強化鈉霞石微晶玻璃的方法，強化工藝簡便，易于調節。

本發明的目的之二在于提供一種化學強化鈉霞石微晶玻璃，具有較高透過率和優異的機械性能，化學強化后表面壓應力高，交換層深度大，硬度得到進一步提高。

本發明實現目的之一所采用的方案是：一種一步法化學強化鈉霞石微晶玻璃的方法，將鈉霞石微晶玻璃在380～480℃下加入硝酸鉀熔鹽中，保溫1～9h后取出，冷卻至室溫，得到化學強化鈉霞石微晶玻璃；所述鈉霞石微晶玻璃的主晶相為鈉霞石，次晶相為低溫三斜霞石和二氧化鋯ZrO₂。

優選地，所述鈉霞石微晶玻璃以摩爾百分比計，包括如下組分：SiO₂：40％～50％mol；Al₂O₃：20％～25％mol；Na₂O：20％～25％mol；ZnO：0.5％～2％mol；B₂O₃：7％～9％mol；TiO₂：0～3％mol；ZrO₂：0～3％mol；P₂O₅：0～1％mol；各個組分摩爾百分數之和是100％mol。

本發明的設計理由及各原料所起的作用：嚴格按照鈉霞石(NaAlSiO₄)化學計量比設計了基礎組分，以保證玻璃組分與晶體組分相似，從而達到較高的透過率。SiO₂作為玻璃網絡形成體，在玻璃中形成網絡骨架；Na₂O為網絡外體，可以助熔劑，降低玻璃的粘度，促進玻璃液的澄清和均化；ZnO和Al₂O₃為網絡中間體，Al₂O₃使網絡的連接程度增強；B₂O₃為網絡形成體，可以促進玻璃基體中的相轉變過程；TiO₂、ZrO₂、P₂O₅作為晶核劑，促進玻璃成核。