[发明专利]素微晶玻璃、化学强化微晶玻璃及其制备方法与应用

说明书

本申请实施例公开了一种素微晶玻璃、化学强化微晶玻璃及其制备方法与应用。素微晶玻璃的主晶相为硅酸锂或β‑石英固溶体中的任一种，所含总晶相质量分数为35～75％，其中次晶相总含量5％。本申请实施例素微晶玻璃通过对素微晶玻璃的主晶相种类和晶相含量进行控制，能够有效化学强化微晶玻璃的抗粗糙地面刺破能力，同时够提高化学强化微晶玻璃的抗冲击性能，并具有高的如透光性等光学性能。化学强化微晶玻璃是由本申请实施例素微晶玻璃化学强化形成。

本发明申请是申请号为202110774451.0、申请日为2021年07月08日、发明名称为《化学强化微晶玻璃及其制备方法与应用》的分案申请。

技术领域

本申请属于玻璃制品技术领域，具体涉及一种素微晶玻璃、化学强化微晶玻璃及其制备方法与应用。

背景技术

玻璃由于其本身具有透明性、耐高温等特点，因此，玻璃在日常生活中得到了广泛的应用。比如，玻璃在保护装置、装潢等领域得到了广泛的应用。但是玻璃也存在一定的不足，如存在抗冲击性不强，易碎等缺陷，从而限制了玻璃在一些领域的应用。

随着电子产品的普及，对玻璃材料的要求越来越高。如目前智能手机上的屏幕保护材料巨大多数为化学强化玻璃材料。而且随着电子产品的发展，电子产品的后盖材料也逐渐被玻璃等材料取代。

目前业界盖板玻璃材料从铝硅一强玻璃向锂铝硅二强玻璃发展。随着化学强化程度的提高，盖板抗粗糙地面的刺破能力得到有效提升。业界的二强玻璃从2016年到2021年的迭代方向朝着提升深层应力方向发展，获得砂纸跌落的逐代提升。

但是在实际应用中发现目前业界铝硅玻璃如盖板玻璃材料存在如下不足：

二强玻璃本体采用锂铝硅玻璃，锂铝硅玻璃的杨氏模量一般为～80GPa，其应力强度的进一步提升受限于基质的压应力存储能力；过大的压应力引入高的内部张应力，如张应力过高，会导致玻璃失效碎片过小(3mm)或者盖板玻璃自爆。因此二强玻璃对强度的提升受限于本体强度，抗跌落性能的提升较为有限。

2020年起，盖板行业推出微晶玻璃，作为一个盖板玻璃新的发展方向。微晶玻璃内部的纳米晶能够抵抗裂纹刺穿，以及离子交换引入的压应力能够抵抗裂纹扩展，通过双重作用提高盖板玻璃的抗跌能力(机理见图1)。因此抗粗糙地面的跌落性能相对二强玻璃有着质的提高。

如在公开的一份微晶玻璃，其主晶相为透锂长石和二硅酸锂；其强化炉水需要主动引入Li₂O，用于控制表面Na盐浓度，用以降低在85°温度/85°湿度下钠盐析出程度。该种晶相设计，利用K/Na及Na/Li二次交换，实现强度提升。但是在研究中发现，该微晶玻璃特点是需要结晶度要做得比较高(≥85wt％)，才能保障原材优秀的光学性能(透过率≥89.5％，色差b绝对值≤0.5，雾度≤0.15％)。然而该类微晶玻璃在3D热弯成型过程中，晶相易受热影响致使光学性能恶化；以及微晶玻璃离子交换受晶相影响，需要更长的交换路径，因此化学强化较难获得较高的压应力，抗跌落性能的提高依然不理想。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的所述不足，提供一种素微晶玻璃、化学强化微晶玻璃及其制备方法与应用，以解决现有铝硅玻璃和化学强化微晶玻璃存在压应力难以进一步提高、抗跌落性能等不理想的技术问题。

为了实现上述申请目的，本申请实施例的一方面，提供了一种素微晶玻璃。本申请实施例素微晶玻璃的主晶相为硅酸锂或β-石英固溶体中的任一种，所含总晶相质量分数为35～75％，其中次晶相总含量5％。

本申请实施例素微晶玻璃通过对素微晶玻璃的主晶相种类和晶相含量进行控制，能够有效使得化学强化微晶玻璃所含的Na/Li交换层不受Li的不利影响，能够有效实现CS50范围的控制，从而进一步提高化学强化微晶玻璃的抗粗糙地面刺破能力。同时还能够提高化学强化微晶玻璃的抗冲击性能，并具有高的如透光性等光学性能。

可选地，素微晶玻璃包括主要组成和成核剂；