[发明专利]化学强化用玻璃、耐热冲击化学强化玻璃板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学强化用玻璃、由其制成的耐热冲击化学强化玻璃板以及相关的制造方法。该经化学强化的玻璃板可用于手机、电脑、车载导航等多种平板显示器的盖板玻璃，或者可应用于其它对玻璃耐热冲击性能有高要求的产品。

背景技术

玻璃制品在生产和使用过程中，通常会遭受环境温度的急剧变化(即，热冲击)，导致玻璃应力分布不均从而炸裂。

已经存在很多具有耐热冲击性的玻璃制品。尽管如此，基本上所有普通玻璃制品的耐热冲击温度限度(即，冷热交替温差)仍在200℃以下，即便是钢化玻璃，其抗热冲击能力也不尽如人意。

而本申请发明人在研究玻璃的过程中出乎意料地发现，对具有特定范围的玻璃料方实施优化的化学强化工艺，能够获得耐热冲击性能大幅提升的玻璃(板)。

发明内容

基于发明人的上述发现，本发明首先提供了一种化学强化用玻璃，其中，以氧化物基准摩尔％计，该玻璃含有、优选基本上由以下成份组成：

该化学强化用玻璃优选含有，以氧化物基准摩尔％计，58-63％的SiO₂。

该化学强化用玻璃优选含有，以氧化物基准摩尔％计，8.4-11.5％的Al₂O₃。

该化学强化用玻璃优选含有，以氧化物基准摩尔％计，12-15.7％的Na₂O。

该化学强化用玻璃优选含有，以氧化物基准摩尔％计，9-11％的MgO。

该化学强化用玻璃优选含有，以氧化物基准摩尔％计，0-0.8％的ZnO。

因此，在优选的方面，本发明提供了一种化学强化用玻璃，以氧化物基准摩尔％计，所述玻璃基本上由以下成份组成：

根据本发明的化学强化用玻璃在经历化学强化前可以切割和/或打磨成所需的尺寸。在化学强化前，需要确保玻璃的边部崩边尺寸小于30μm。

在另一方面中，本发明还提供了一种经化学强化的玻璃板，其中，所述玻璃板由上述的玻璃制成并且经过化学强化处理。优选地，所述玻璃板的厚度为小于2mm，优选为0.3mm-1mm。

根据本发明的经化学强化的玻璃板优选具有至少380℃的耐热冲击温差。更加优选其表面压应力CS≥650MPa。在进一步优选的实施方案中，根据本发明的经化学强化的玻璃板的压应力层厚度≥30μm。

在又一方面中，本发明提供了一种经化学强化的玻璃板的制造方法，包括以下步骤：

a)提供玻璃板，该玻璃板由上述玻璃制成，并且该玻璃板的厚度为小于2mm，优选为0.3mm-1mm；

b)切割步骤a)中所得玻璃板并挑选，确保玻璃边部崩边尺寸小于30μm；

c)对步骤b)中所得玻璃板进行化学强化，

由此得到了所述经化学强化的玻璃板。

优选地，步骤c)的化学强化如下进行：用KNO₃强化液和玻璃板发生离子交换。在有利的情况中，KNO₃强化液中的Na⁺离子浓度低于10000ppm，例如低于5000ppm。

更优选地，步骤c)中的化学强化在温度为390-450℃的条件下进行。化学强化进行的时间可以为3小时以上，合适地为3-6小时。

具体实施方式

本发明的目的在于提升显示设备保护用玻璃板的耐热冲击性能。一般认为，玻璃抗热冲击性能会受到玻璃料方(即玻璃的化学组成)、玻璃生产工艺以及玻璃后期处理三方面影响。其中，后期处理包括例如物理钢化、化学强化、抛光研磨等多种工艺方法。

本文所用术语“化学强化”及类似术语是指用直径更大的碱离子交换玻璃组合物中的碱离子，本文指称的所有玻璃组合物的成份都是针对进行化学强化(离子交换)之前的玻璃(板)。作为化学强化的具体方法，通常已知的是用熔融盐中K+离子与玻璃表层的Na+离子进行离子交换。

用于本发明中的玻璃例如可以为含碱铝硅酸盐玻璃或含碱铝硼硅酸盐玻璃等。优选地，根据本发明的化学强化用玻璃，以氧化物基准摩尔％计，含有以下成份：

在优选的实施方案中，根据本发明的化学强化用玻璃，以氧化物基准摩尔％计，基本上由以下成份组成：

在优选的实施方案中，该化学强化用玻璃含有，以氧化物基准摩尔％计，58-63％的SiO₂。