[发明专利]玻璃组合物、化学强化玻璃及其制造方法

说明书

本发明公开了一种玻璃组合物，所玻璃组合物的组分以摩尔百分比表示，阳离子含有：Si⁴⁺：30～50％；Al³⁺：20～35％；La³⁺+Y³⁺：大于0但小于或等于4％；B³⁺：7～20％；Na⁺：5～15％；Li⁺：1～10％。通过合理的组分设计，本发明获得的玻璃组合物具有适宜的高温粘度，生产性能优异；所述玻璃组合物适于化学强化，经化学强化后获得的化学强化玻璃具有优异的机械性能，适用于高抗划、高耐磨性能要求的装置和设备。

技术领域

本发明涉及一种玻璃组合物，尤其是涉及一种适于化学强化的玻璃组合物，以及由其制成的化学强化玻璃及其制造方法。

背景技术

化学强化是利用玻璃表面离子的扩散和迁移，使两种不同离子半径离子相互置换，在玻璃表面形成压应力的物理过程。化学强化过程的典型例子是含钠硅酸盐玻璃中的Na⁺被盐浴中K⁺取代。化学强化玻璃是一种通过化学强化使强度大幅提高的玻璃。化学强化过程中玻璃强度提升的主要机理是该过程中交换的离子的体积差在玻璃表面形成压应力，阻止玻璃表面微裂纹、亚表面裂纹的失稳扩展。

化学强化玻璃常用于电子设备面板、背板、车窗和门窗等场合。但是，电子设备面板玻璃、车窗玻璃不可避免的会与硬度更高的沙尘接触，形成划痕，划痕在冲击、碰撞作用下的失稳扩展导致玻璃抗冲击强度下降，增加失效可能性。提升玻璃显微硬度、弹性模量等机械性能，有利于减轻划痕损伤的程度，减小玻璃长期使用后因冲击失效的可能性。但是，化学强化玻璃机械性能与其生产难易程度存在矛盾。若使化学强化玻璃机械性能提高，往往伴随着熔制过程中玻璃液粘度上升，不利于玻璃液中气泡、结石等内在缺陷的消除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃组合物，所述玻璃组合物具有适宜的高温粘度，生产性能优异，同时所述玻璃组合物适于化学强化。

本发明还提供一种化学强化玻璃，所述化学强化玻璃具有优异的机械性能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

(1)玻璃组合物，其组分以摩尔百分比表示，阳离子含有：Si⁴⁺：30～50％；Al³⁺：20～35％；La³⁺+Y³⁺：大于0但小于或等于4％；B³⁺：7～20％；Na⁺：5～15％；Li⁺：1～10％。

(2)根据(1)所述的玻璃组合物，其组分以摩尔百分比表示，阳离子还含有：K⁺：0～5％；和/或Ag⁺：0～2％；和/或Rb⁺：0～2％；和/或Zn²⁺：0～5％；和/或Mg²⁺：0～10％；和/或Ca²⁺：0～10％；和/或Sr²⁺：0～5％；和/或Ba²⁺：0～5％；和/或Zr⁴⁺：0～2％；和/或P⁵⁺：0～4％；和/或Sb³⁺：0～0.5％；和/或Sn⁴⁺：0～1％；和/或Ce⁴⁺：0～0.5％。