本发明属于玻璃制造,具体涉及一种含有透锂长石晶相的微晶玻璃和微晶玻璃制品及制备方法。
背景技术:
1、微晶玻璃又称玻璃陶瓷,是将特定组成的基础玻璃,在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。与普通玻璃相比,微晶玻璃具有高的抗裂纹扩展和抗跌落等机械性能、高的化学稳定性和卓越的热学性能。
2、基于以上优点,将微晶玻璃应用于了对强度要求较高的显示设备盖板玻璃领域。但大多数微晶玻璃由于晶相等原因难以进行化学强化,目前含有透锂长石和二硅酸锂的透明微晶玻璃制品,微晶盖板玻璃的耐刮擦和抗跌落等性能较差,难以满足实际的需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种含有透锂长石晶相的微晶玻璃和微晶玻璃制品及制备方法,以提供一种表面压应力大、强度高、离子交换能力强、抗冲击性能和抗跌落性能优异且含有透锂长石晶相的透明微晶玻璃及其制备方法。
2、为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
3、含有透锂长石晶相的微晶玻璃,包含透锂长石晶相;以质量百分比计,所述透锂长石晶相的含量≥70%,所述微晶玻璃透明;
4、当所述微晶玻璃厚度小于1mm时,对于450nm-1000nm波长的光,透过率≥86%且雾度≤0.32%。
5、本发明的进一步改进在于:
6、优选的,以质量百分比计,包括sio2:55-78%;al2o3:2-15%;li2o:5-15%;p2o5:0-6%;zro2:0-8%;mgo:0-3%;b2o3:0-5%;r2o:0-6%,其中,(sio2+li2o)/al2o3为4.7-35,li2o/al2o3为0.6-7.5;
7、所述r2o为除li2o之外的碱金属氧化物。
8、优选的,还包括zno:0-5%;tio2:0-3%;sno2:0-0.3%。
9、优选的,所述微晶玻璃的软化点为650-680℃,退火点为480-510℃,应变点为440-470℃,1000p-10000p对应的温度为900-1200℃。
10、优选的,所述微晶玻璃的结晶度≥70%;对于400nm-450nm波长的光,阻隔率≥27%。
11、优选的,所述微晶玻璃的断裂韧性≥1.0mpa·m1/2,光学雾度≥0.3;维氏硬度≥800kgf/mm2,弹性模量≥100gpa。
12、优选的,所述微晶玻璃的化学稳定性为:将微晶玻璃置于20℃且10wt%的hf溶液中20min,失重量不大于12mg/cm2;将微晶玻璃置于95℃且5wt%的hcl溶液中24小时,失重量不大于0.18mg/cm2;将微晶玻璃置于95℃且5wt%的naoh溶液中24小时,失重量不大于0.42mg/cm2。
13、含有透锂长石晶相的微晶玻璃的制备方法,包括以下步骤:
14、步骤1,按照质量百分比称量氧化物;
15、步骤2,将氧化物在混料机中混合均匀后,获得微晶前体玻璃组合物,融化后浇铸在立方体模具中,冷却后退火,获得基础玻璃;
16、步骤3,将基础玻置于晶化炉中进行核化处理,然后进行晶化处理,随炉冷却后获得微晶玻璃。
17、优选的,将上述的微晶玻璃浸没在420℃-520℃的一种或多种熔融盐中,浸没时间为4-16小时,进行离子交换后,获得微晶玻璃制品。
18、上述制备方法制得的含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品,所述微晶玻璃制品的表面压缩应力≥500mpa,压缩应力层深度≥t80μm,中心张应力≥80mpa;
19、所述微晶玻璃制品整机跌落高度为1.2米。
20、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
21、本发明公开了一种含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品,该玻璃制品中的透锂长石晶相的含量为整个微晶玻璃制品中含量最高的晶相,同时其含量大于等于70%,通过增加透锂长石晶相的含量,使得整个玻璃在制备过程中的离子交换能力强,同时微晶玻璃为透明状,其透过率能够满足需求,克服了因透锂长石晶相含量高而导致的透明度低的问题。本发明的透锂长石微晶玻璃除了硬度高,还具有高强度、高导热系数和低介电常数,综合性能优异。
22、进一步的,通过成分配比的设定、合理的熔制温度和晶化温度等条件,通过加入合适晶核剂,诱导生成足够的透锂长石晶相,满足制备过程的需求。
23、本发明公开了一种含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品,该玻璃制品中的透锂长石晶相的含量为整个微晶玻璃制品中含量最高的晶相,同时其含量大于等于70%,通过增加透锂长石晶相的含量,使得整个玻璃在制备过程中的离子交换能力强,最终制备出的微晶玻璃制品的表面压应力≥500mpa,压缩应力层深度80μm,同时微晶玻璃制品的耐刮擦和抗跌落等性能的提升。
24、本发明还公开了一种含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品的制备方法,该制备过程中,通过通过组成设计和工艺优化,实现多种晶体的可控析晶,制备出的微晶玻璃,具有硬度高(≥800kgf/mm2)、韧性好(断裂韧性≥1.0mpa·m1/2)、透光性好(透过率≥86%)、介电性能优异、离子交换能力强、抗冲击性能和抗跌落性能优异等特点,适合应用于电子器械保护玻璃,满足无线充电、芯片散热、防划伤和抗跌落等性能要求。
1.含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,包含透锂长石晶相;以质量百分比计,所述透锂长石晶相的含量≥70%,所述微晶玻璃透明;
2.根据权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,以质量百分比计,包括sio2:55-78%;al2o3:2-15%;li2o:5-15%;p2o5:0-6%;zro2:0-8%;mgo:0-3%;b2o3:0-5%;r2o:0-6%,其中,(sio2+li2o)/al2o3为4.7-35,li2o/al2o3为0.6-7.5;
3.根据权利要求2所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,还包括zno:0-5%;tio2:0-3%;sno2:0-0.3%。
4.根据权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的软化点为650-680℃,退火点为480-510℃,应变点为440-470℃,1000p-10000p对应的温度为900-1200℃。
5.根据权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的结晶度≥70%;对于400nm-450nm波长的光,阻隔率≥27%。
6.根据权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的断裂韧性≥1.0mpa·m1/2,光学雾度≥0.3;维氏硬度≥800kgf/mm2,弹性模量≥100gpa。
7.根据权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的化学稳定性为:将微晶玻璃置于20℃且10wt%的hf溶液中20min,失重量不大于12mg/cm2;将微晶玻璃置于95℃且5wt%的hcl溶液中24小时,失重量不大于0.18mg/cm2;将微晶玻璃置于95℃且5wt%的naoh溶液中24小时,失重量不大于0.42mg/cm2。
8.权利要求1所述的含有透锂长石晶相的微晶玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品的制备方法,其特征在于,将权利要求1所述的微晶玻璃浸没在420℃-520℃的一种或多种熔融盐中,浸没时间为4-16小时,进行离子交换后,获得微晶玻璃制品。
10.权利要求9所述制备方法制得的含有透锂长石晶相的微晶玻璃制品,其特征在于,所述微晶玻璃制品的表面压缩应力≥500mpa,压缩应力层深度≥t80μm,中心张应力≥80mpa;
