[发明专利]一种具有高弹性模量的玻璃陶瓷、强化玻璃陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高弹性模量的玻璃陶瓷，其特征在于，所述玻璃陶瓷由玻璃基体经过热处理工艺制得，所述玻璃陶瓷主晶相包括ZrO₂，所述玻璃陶瓷主晶相还包括硅酸锂、二硅酸锂、透锂长石中至少一种，所述玻璃陶瓷包括摩尔百分比为18％～30％的Li₂O，所述玻璃陶瓷中的晶体尺寸为10～80nm；所述玻璃陶瓷的弹性模量至少为90Gpa。

2.如权利要求1所述的具有高弹性模量的玻璃陶瓷，其特征在于，所述玻璃陶瓷晶体尺寸20～50nm，所述弹性模量大于等于95Gpa。

3.如权利要求1所述的具有高弹性模量的玻璃陶瓷，其特征在于：所述玻璃陶瓷以摩尔百分比计，由如下组分制得：SiO₂ 55～70％、Al₂O₃3～10％、Li₂O18％～30％、P₂O₅ 1～6％、ZrO₂ 0.5～5％、Na₂O 0.5～5％、0～3％的Ta₂O₅，所述玻璃陶瓷还含有以下至少一种氧化物CeO₂、SnO₂、MgO、B₂O₃和ZnO。

4.如权利要求3所述的具有高弹性模量的玻璃陶瓷，其特征在于：所述CeO₂、SnO₂、P₂O₅和ZnO的摩尔百分比分别为CeO₂ 0～0.5％、SnO₂ 0～0.5％、B₂O₃ 0～5％、ZnO 0～5％、MgO0～5％。

5.一种强化玻璃陶瓷，其特征在于：所述强化玻璃陶瓷由权利要求1-4任一项具有高弹性模量的玻璃陶瓷经过化学强化处理而形成；所述强化玻璃陶瓷的弹性模量大于等于95Gpa。

6.如权利要求5所述的强化玻璃陶瓷，其特征在于，所述强化玻璃陶瓷的弹性模量大于等于100Gpa。

7.如权利要求6所述的强化玻璃陶瓷，其特征在于，1mm厚的所述强化玻璃陶瓷的可见光平均透过率大于等于89％、雾度小于等于0.3％。

8.如权利要求7所述的强化玻璃陶瓷，其特征在于：所述强化玻璃陶瓷的张应力线密度在25000～60000MPa/mm，应力深度大于等于100μm；所述强化玻璃陶瓷的表面应力大于等于300MPa。

9.如权利要求8所述的强化玻璃陶瓷，其特征在于，所述强化玻璃陶瓷等双轴挠曲强度大于等于1200N，维氏硬度大于等于700kgf/mm²。

10.一种制备如权利要求5所述的强化玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，所述强化玻璃陶瓷的制备方法包括如下步骤：

S1、制备玻璃陶瓷前体玻璃基板；

S2、对S1制得的玻璃基板进行热处理，制得玻璃陶瓷；

S3、对所述步骤S2形成的玻璃陶瓷进行离子交换制备出强化玻璃陶瓷。

11.如权利要求10所述的强化玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述S2热处理工艺分两段进行，第一次热处理的温度为500～600℃，热处理时间为0.5～10小时；第二次热处理的温度为600～700℃，热处理时间为0.5～10小时。