[发明专利]高强度铝硅酸盐玻璃及其化学钢化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子显示产品(等离子显示产品和液晶显示产品)的屏幕表面保护用玻璃材料、楼宇防火防盗门玻璃材料、银行及医院的收款窗口用高强度玻璃材料。可用于等离子电视、液晶电视、液晶显示器、笔记本液晶显示器、提款机保护屏、触摸屏、手机、PDA、PSP、信息查询机、媒体广告播放机，可以有效地防止显示产品屏幕表面的冲击和划伤损害，延长使用寿命和使用效果，保障楼宇和收银系统的安全。

背景技术

随着现代科技的发展，最近10年电子显示产品得到迅猛的发展，先进的平板显示产品层出不穷，比如等离子显示产品和液晶显示产品，尺寸由小到大，小到手机、PDA产品，大到电视及平面广告媒体机。

上述电子显示产品包括等离子电视、液晶电视、液晶显示器、笔记本液晶显示器、提款机保护屏、触摸屏、手机、PDA、PSP、信息查询机、媒体广告播放机等，这些显示产品的表面虽然都有玻璃材料作为其成像系统的的关键部分，但是该类玻璃没有进行玻璃强化处理。同时显示产品的生产者，也意识并考虑到屏幕的保护问题，已经在表面放置一层保护盖板，该类材料主要以有机板和钠钙玻璃为主，但是这些产品的硬度及机械强度不高，表面抗划伤性和抗冲击性均不是很好。并且有些电子显示产品是作为公共产品使用，经常会遇到各种恶劣使用环境(尖锐的物品刻划)和人为破坏(击打、抛射物品)影响，比如提款机保护屏、信息查询机、媒体广告播放机。另外，触摸屏、PDA、手机经常会有手指、电子笔、签字笔、甚至钥匙在显示屏上进行书写、刻划及冲击等危险操作。这样电子显示产品显示屏幕经常出现破损和表面粗糙，影响整机的使用寿命及屏幕显示效果。

因此本发明创造一种电子显示产品保护性玻璃材料和楼宇和收银系统的安全玻璃，其玻璃成份更适合化学强化处理，具有高机械强度的铝硅酸盐玻璃，经过化学强化后，可以有效地防止显示产品保护屏幕表面的抗冲击和划伤损害，延长电子显示产品的使用寿命和增强使用效果，加强了楼宇和收银系统的安全保障。

发明内容

本发明目的在于，提供一种铝硅酸盐玻璃，具有优良的化学钢化能力，可实现高机械强度，包括抗压强度高、抗弯强度高、耐冲击强度好、显微硬度高、耐磨损性好、抗划伤性能好。同时，具有高可见光透过率的平板玻璃，满足电子显示产品屏幕保护和楼宇和收银系统的安全使用。

本发明进行了大量研究工作，结果发现：利用高碱金属含量的铝硅玻璃为基础，通过公知的平板玻璃成型技术，将其制造成平板玻璃，然后经过化学钢化处理，即可实现上述目的。

本发明的铝硅酸盐玻璃，可以通过化学钢化处理，取得机械强度的进一步增强，提高抗折强度、抗冲击和划伤性能，满足电子显示产品屏幕保护功能和楼宇及收银系统的安全使用。

本发明所采用的化学钢化的强化介质为硝酸钾溶液，化学钢化温度为430℃～490℃，化学强化时间为3～8小时，离子交换深度≥30μm，最高可达75μm。经化学钢化后，其玻璃维氏硬度可达640MPa，抗压强度可达830MPa，抗折强度可达92MPa。玻璃抗冲击破损能量可达4.3J(厚度1.2mm)、6.0J(厚度2.0mm)，7.8J(厚度3.0mm)。较未能强化处理的铝硅酸盐玻璃机械强度增加20～50％，较经过同样化学强化处理的钠钙玻璃、中性玻璃、E玻璃机械强度增加30～60％。

本发明的玻璃材料，其特征在于：由下列成份构成，各成份按质量百分含量计，

SiO₂     55～65

B₂O₃     0.1～3

Al₂O₃    6～24

Li₂O     0～3

Na₂O     5～15

K₂O      0～6

MgO      1～5

CaO      0～3

BaO      0～2

SrO      0～2

并且其中MgO+CaO+BaO+SrO  3～9

ZrO₂    0～1

ZnO     0～2

Cl₂     0.1～0.5

Sb₂O₃   0.1～1.0

SO₃     0.1～0.5

F₂      0.1～0.5