本发明涉及智能玻璃领域，尤其涉及一种智能光控玻璃用高硬度基板及其制备方法。
背景技术：
智能光控玻璃是两层玻璃之间夹着一层液晶膜，液晶膜由pvb膜覆盖在最中央，然后置于高压釜或一般的一步法炉子里经过高温高压的过程胶合而成。智能光控玻璃除了具备隐私保护功能，同时具备所有安全玻璃的应用特性。由于智能光控玻璃构造复杂，成本较高，因此要求玻璃基板的硬度较高，不易磨花损伤，减少运输和使用损耗，降低成本，而常规的浮法玻璃或超白玻璃都达不到这种要求。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能光控玻璃用高硬度基板及其制备方法。通过调整玻璃基板的组分、配比及制备工艺，得到了适于智能光控玻璃使用的高硬度高透明度基板。
本发明的具体技术方案为：该基板含有以下组分及重量份：二氧化硅80-120份，氧化钠10-15份，氧化钙7-9份，氧化铝15-20份，氧化镁3-5份，氧化锌2-4份，三氧化二钇1.5-2.5份，二氧化锆2.8-3.2份，三氧化二锑2.5-3.5份，五氧化二磷1-3份，二氧化钛3-5份。
sio2是重要的玻璃形成体氧化物，以硅氧四面体[sio4]的结构单元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。其含量影响着玻璃的耐化性和机械强度，另外还对玻璃的密度也会产生影响。含量越高，玻璃的耐化学性和机械强度越高。另一方面，由于具有提高粘度的倾向，含量太高，增加玻璃的高温粘度，使玻璃难于熔化。
al2o3是改善玻璃化学稳定性的必要成分。
mgo、zno、na2o和cao都是玻璃的网络外体氧化物，能够降低玻璃的黏度，促进玻璃的熔化和澄清，改善玻璃成形性能，而且一定量的网络外体氧化物能提高玻璃的硬度、化学稳定性、热稳定性和机械强度。但na2o会降低玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度。cao较高时，能使玻璃的倾向增大，而且易使玻璃发脆。mgo和zno的含量较高时，在玻璃中会出现其它晶体，这样会降低玻璃的透明度。因此玻璃的网络外体氧化物引入量较少时，可以与其他氧化物共同作用来提高玻璃的机械性能，但取代的量过多时，玻璃的机械性能会大大的降低。
三氧化二钇有较强的积聚作用，可以促进玻璃结构的致密化，此外，三氧化二钇可以起到稳定剂的作用，将二氧化锆稳定在四方相，提高成核效果；五氧化二磷可以增加二氧化锆在熔体中的溶解度，同时可以降低二氧化锆的融化温度；而二氧化锆作为晶核剂，可以降低成核和析晶活化能，加快成核速率，促进玻璃核化和晶化，三氧化二钇稳定的四方氧化锆效果更优，并可组织晶核的过分长大，减少异相析晶。三者作为复合晶核剂，可以降低成核势垒，促进成核和晶化，改善玻璃的析晶性能，可以更好的得到晶相单一稳定的玻璃，极大的限制了其在晶化过程中的异相析晶，同时可以减少玻璃中的缺陷，提高玻璃的硬度及机械性能，可满足智能光控玻璃对基板高硬度、耐磨的要求。
二氧化钛能够降低晶化温度，促进析晶。
碱土金属氧化物具有“混碱效应”，是指碱土金属氧化物的总含量不变的条件下，将一种碱土金属氧化物取代另外一种或者两种，其性能变化曲线不是直线变化的，而是在特定的位置出现极值，因此碱土金属氧化物的添加量很难找到规律。
作为优选，该基板含有以下组分及重量份：二氧化硅100份，氧化钠12份，氧化钙8份，氧化铝18份，氧化镁4份，氧化锌3份，三氧化二钇2份，二氧化锆3份，三氧化二锑3份，五氧化二磷2份，二氧化钛4份。
该基板的制备方法包含以下步骤：
1）选取原料，按比例称量后充分混合，得到混合料；
2）将混合料置于熔炉中升温至熔融，保温1.5-2h，然后快速成型；
3）退火处理；
4）核化处理；
5）晶化处理；
6）浸蚀处理。
进行退火处理，通过多步的升温保温降温过程，能够有效提高玻璃的韧性和硬度；在退火处理结束后，进行核化处理和晶化处理，最后能够得到高硬度玻璃基板。
作为优选，所述步骤2）中熔融温度为1650-1700℃。
作为优选，所述步骤3）中退火处理具体方法为：将成型后的基板升温至200℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至250℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至300℃，保温1h，空气冷却至室温，然后升温至500℃，保温1h。
作为优选，所述步骤4）中核化处理方法为：将退火后的基板升温至850℃，保温3h。
作为优选，所述步骤5）中晶化处理方法为：将核化后的基板升温至1000℃，保温2h。
作为优选，所述步骤6）中浸蚀处理方法为：将基板表面酸液浸泡处理30min，然后超声洗涤1h，最后将基板在1200-1350℃保温2h。
浸蚀处理能够令退火、核化、晶化后的玻璃表面更光滑平整，基板厚度更薄，透光效果更好。
作为优选，所述酸液为2-2.8wt%的氢氟酸。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的制备方法工艺简单，所得智能光控玻璃用高硬度基板的莫氏硬度≥8，1mm可见光透过率大于80％，兼有玻璃的透明度高和陶瓷的高硬度的物化性能；本发明的基板具有高的机械强度、高的热稳定性、良好的化学稳定性、耐磨性好、较好的可见光性能，克服了现有智能光控玻璃容易划伤的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
选取原料：二氧化硅100份，氧化钠12份，氧化钙8份，氧化铝18份，氧化镁4份，氧化锌3份，三氧化二钇2份，二氧化锆3份，三氧化二锑3份，五氧化二磷2份，二氧化钛4份。按比例称量后充分混合，得到混合料；将混合料置于熔炉中升温至1700℃，保温1.5h，然后快速成型；将成型后的基板升温至200℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至250℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至300℃，保温1h，空气冷却至室温，然后升温至500℃，保温1h。将退火后的基板升温至850℃，保温3h。将核化后的基板升温至1000℃，保温2h。将基板浸泡2.5wt%的氢氟酸处理30min，然后超声洗涤1h，最后将基板在1250℃保温2h。
实施例2
选取原料：二氧化硅80份，氧化钠15份，氧化钙7份，氧化铝20份，氧化镁3份，氧化锌4份，三氧化二钇1.5份，二氧化锆3.2份，三氧化二锑2.5份，五氧化二磷1份，二氧化钛5份。按比例称量后充分混合，得到混合料；将混合料置于熔炉中升温至1650℃，保温2h，然后快速成型；将成型后的基板升温至200℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至250℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至300℃，保温1h，空气冷却至室温，然后升温至500℃，保温1h。将退火后的基板升温至850℃，保温3h。将核化后的基板升温至1000℃，保温2h。将基板浸泡2.8wt%的氢氟酸处理30min，然后超声洗涤1h，最后将基板在1350℃保温2h。
实施例3
选取原料：二氧化硅120份，氧化钠10份，氧化钙9份，氧化铝15份，氧化镁5份，氧化锌2份，三氧化二钇2.5份，二氧化锆3.2份，三氧化二锑2.5份，五氧化二磷3份，二氧化钛3份。按比例称量后充分混合，得到混合料；将混合料置于熔炉中升温至1680℃，保温1.8h，然后快速成型；将成型后的基板升温至200℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至250℃，保温1h，空气冷却至室温，再升温至300℃，保温1h，空气冷却至室温，然后升温至500℃，保温1h。将退火后的基板升温至850℃，保温3h。将核化后的基板升温至1000℃，保温2h。将基板浸泡2wt%的氢氟酸处理30min，然后超声洗涤1h，最后将基板在1200℃保温2h。
实施例1-3所得的基板经检测，莫氏硬度均≥8，1mm可见光透过率均大于80％。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。