微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法与流程

文档序号:20611455发布日期:2020-05-06 19:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.微晶玻璃制品,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:65~85%;al2o3:1~15%;li2o:5~15%;zro2:0.1~10%;p2o5:0.1~10%;k2o:0~10%;mgo:0~10%;zno:0~10%;na2o:0~5%,其中(k2o+mgo)/zro2为0.6~1.2,所述微晶玻璃制品的断裂韧性为1mpa·m1/2以上。

2.如权利要求1所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其组成按重量百分比表示,还含有:sro:0~5%;和/或bao:0~5%;和/或tio2:0~5%;和/或y2o3:0~5%;和/或b2o3:0~3%;和/或澄清剂:0~2%。

3.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为6~15;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为5~20;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~80;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为40~90;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.7~1.1;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.3~4.0。

4.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~80%;和/或al2o3:4~12%;和/或li2o:7~15%;和/或zro2:0.5~6%;和/或p2o5:0.5~5%;和/或k2o:0~5%;和/或mgo:0~5%;和/或zno:0~5%;和/或sro:0~1%;和/或bao:0~1%;和/或tio2:0~1%;和/或y2o3:0~1%;和/或na2o:0~3%;和/或b2o3:0.1~2%;和/或澄清剂:0~1%。

5.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为8~13;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为6~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~70;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为45~85;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.8~1.0;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.5~3.5。

6.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~76%;和/或al2o3:4~10%;和/或li2o:8~12.5%;和/或zro2:1~5%;和/或p2o5:1~2%;和/或k2o:0~3%;和/或mgo:0.3~2%;和/或zno:0~3%;;和/或na2o:0~1%和/或sb2o3:0~1%;和/或sno2:0~1%;和/或sno:0~1%。

7.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,各组分含量满足以下5种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为8~12.5;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为8~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为42~60;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为46~80;

5)li2o/(k2o+zro2)为2.8~3.3。

8.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:li2o:8~小于10%;不含有sro;和/或不含有bao;和/或不含有tio2;和/或不含有y2o3;和/或不含有geo2;和/或不含有cao;和/或不含有cs2o;和/或不含有pbo;和/或不含有b2o3;和/或不含有as2o3;和/或不含有la2o3;和/或不含有tb2o3。

9.如权利要求1或2任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,各组分含量满足以下4种情形中的一种或一种以上:

1)(al2o3+li2o)/p2o5为8.5~14;

2)(sio2+li2o)/p2o5为45~60;

3)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为48~80;

4)(sio2+li2o)/al2o3为8.5~12。

10.如权利要求1~9任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相和/或透锂长石。

11.如权利要求1~10任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,结晶度为50%以上,优选为65%以上,更优选为70%以上,进一步优选为75%以上。

12.如权利要求1~11任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,表面应力为200mpa以上,优选为250mpa以上,更优选为300mpa以上;和/或离子交换层深度为30μm以上,优选为50μm以上,更优选60μm以上,进一步优选为80μm以上。

13.如权利要求1~11任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,落球试验高度为700mm以上,优选为800mm以上,更优选为1000mm以上,进一步优选为1200mm以上;和/或断裂韧性为1.3mpa·m1/2以上,更优选为1.5mpa·m1/2以上;和/或四点弯曲强度为600mpa以上,优选为650mpa以上,更优选为700mpa以上。

14.如权利要求1~11任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,0.55mm厚度的雾度为0.6%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.4%以下;和/或晶粒尺寸为100nm以下,优选为80nm以下,更优选为60nm以下,进一步优选50nm以下;和/或折射率温度系数为-0.5×10-6/℃以下,优选-0.8×10-6/℃以下,更优选-1.1×10-6/℃以下。

15.如权利要求1~11任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,1mm厚400~800nm波长的平均光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上;和/或0.55mm厚550nm波长的光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上,进一步优选为91%以上。

16.如权利要求1~15任一权利要求所述的微晶玻璃制品,其特征在于,还含有着色剂,可使微晶玻璃制品呈现不同颜色。

17.如权利要求16所述的微晶玻璃制品,其特征在于,其着色剂按重量百分比表示,含有:nio:0~4%;和/或ni2o3:0~4%;和/或coo:0~2%;和/或co2o3:0~2%;和/或fe2o3:0~7%;和/或mno2:0~4%;和/或er2o3:0~8%;和/或nd2o3:0~8%;和/或cu2o:0~4%;和/或pr2o3:0~8%;和/或ceo2:0~4%。

18.微晶玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:65~85%;al2o3:1~15%;li2o:5~15%;zro2:0.1~10%;p2o5:0.1~10%;k2o:0~10%;mgo:0~10%;zno:0~10%,其中(k2o+mgo)/zro2为0.6~1.2,所述微晶玻璃晶粒尺寸为100nm以下。

19.如权利要求18所述的微晶玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,还含有:sro:0~5%;和/或bao:0~5%;和/或tio2:0~5%;和/或y2o3:0~5%;和/或na2o:0~3%;和/或b2o3:0~3%;和/或澄清剂:0~2%。

20.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为6~15;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为5~20;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~80;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为40~90;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.7~1.1;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.3~4.0。

21.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~80%;和/或al2o3:4~12%;和/或li2o:7~15%;和/或zro2:0.5~6%;和/或p2o5:0.5~5%;和/或k2o:0~5%;和/或mgo:0~5%;和/或zno:0~5%;和/或sro:0~1%;和/或bao:0~1%;和/或tio2:0~1%;和/或y2o3:0~1%;和/或na2o:0~1%;和/或b2o3:0.1~2%;和/或澄清剂:0~1%。

22.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为8~13;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为6~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~70;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为45~85;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.8~1.0;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.5~3.5。

23.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~76%;和/或al2o3:4~10%;和/或li2o:8~12.5%;和/或zro2:1~5%;和/或p2o5:1~2%;和/或k2o:0~3%;和/或mgo:0.3~2%;和/或zno:0~3%;和/或sb2o3:0~1%;和/或sno2:0~1%;和/或sno:0~1%。

24.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,各组分含量满足以下5种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为8~12.5;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为8~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为42~60;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为46~80;

5)li2o/(k2o+zro2)为2.8~3.3。

25.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:li2o:8~小于10%;不含有sro;和/或不含有bao;和/或不含有tio2;和/或不含有y2o3;和/或不含有geo2;和/或不含有cao;和/或不含有cs2o;和/或不含有pbo;和/或不含有as2o3;和/或不含有la2o3;和/或不含有tb2o3;和/或不含有na2o;和/或不含有b2o3。

26.如权利要求18或19任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,各组分含量满足以下4种情形中的一种或一种以上:

1)(al2o3+li2o)/p2o5为8.5~14;

2)(sio2+li2o)/p2o5为45~60;

3)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为48~80;

4)(sio2+li2o)/al2o3为8.5~12。

27.如权利要求18~26任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,其主要晶相含有硅酸锂和石英晶相和/或透锂长石。

28.如权利要求18~26任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,结晶度为50%以上,优选为65%以上,更优选为70%以上,进一步优选为75%以上。

29.如权利要求18~28任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,0.55mm厚度的雾度为0.5%以下,更优选为0.4%以下;和/或晶粒尺寸为80nm以下,更优选为60nm以下,进一步优选50nm以下。

30.如权利要求18~28任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,所述微晶玻璃的折射率温度系数为-0.5×10-6/℃以下,优选-0.8×10-6/℃以下,更优选-1.1×10-6/℃以下。

31.如权利要求18~28任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,1mm厚400~800nm波长的平均光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上;和/或0.55mm厚550nm波长的光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上,进一步优选为91%以上。

32.如权利要求18~31任一权利要求所述的微晶玻璃,其特征在于,还含有着色剂,可使微晶玻璃呈现不同颜色。

33.如权利要求32所述的微晶玻璃,其特征在于,其着色剂按重量百分比表示,含有:nio:0~4%;和/或ni2o3:0~4%;和/或coo:0~2%;和/或co2o3:0~2%;和/或fe2o3:0~7%;和/或mno2:0~4%;和/或er2o3:0~8%;和/或nd2o3:0~8%;和/或cu2o:0~4%;和/或pr2o3:0~8%;和/或ceo2:0~4%。

34.玻璃组合物,其特征在于,热膨胀系数(α20℃-120℃)为45×10-7/k~70×10-7/k,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:65~85%;al2o3:1~15%;li2o:5~15%;zro2:0.1~10%;p2o5:0.1~10%;k2o:0~10%;mgo:0~10%;zno:0~10%;sro:0~5%;bao:0~5%;tio2:0~5%;y2o3:0~5%;na2o:0~3%;b2o3:0~3%;澄清剂:0~2%,其中(k2o+mgo)/zro2为0.6~1.2。

35.如权利要求34所述的玻璃组合物,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~80%,优选为70~76%;和/或al2o3:4~12%,优选为4~10%;和/或li2o:7~15%,优选为8~12.5;和/或zro2:0.5~6%,优选为1~5%;和/或p2o5:0.5~5%,优选为1~2%;和/或k2o:0~5%,优选为0~3%;和/或mgo:0~5%,优选为0.5~2%;和/或zno:0~5%,优选为0~3%;和/或sro:0~1%;和/或bao:0~1%;和/或tio2:0~1%;和/或y2o3:0~1%;和/或na2o:0~1%;和/或澄清剂:0~1%。

36.如权利要求34所述的玻璃组合物,在特征在于,各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为6~15,优选为8~13,更优选为8~12.5,进一步优选为8.5~12;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为5~20,优选为6~14,更优选为8~14,进一步优选为8.5~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~80,优选为40~70,更优选为42~60,进一步优选为45~60;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为40~90,优选为45~85,更优选为46~80,进一步优选为48~80;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.7~1.1,更优选为0.8~1.0;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.3~4.0,优选为2.5~3.5,更优选为2.8~3.3。

37.玻璃盖板,其特征在于,含有权利要求1~17任一权利要求所述的微晶玻璃制品,和/或权利要求18~33任一权利要求所述的微晶玻璃,和/或权利要求34~36任一权利要求所述的玻璃组合物。

38.玻璃元器件,其特征在于,含有权利要求1~17任一权利要求所述的微晶玻璃制品,和/或权利要求18~33任一权利要求所述的微晶玻璃,和/或权利要求34~36任一权利要求所述的玻璃组合物。

39.显示设备,其特征在于,含有权利要求1~17任一权利要求所述的微晶玻璃制品,和/或权利要求18~33任一权利要求所述的微晶玻璃,和/或权利要求34~36任一权利要求所述的玻璃组合物,和/或权利要求37所述的玻璃盖板。

40.电子设备,其特征在于,含有权利要求1~17任一权利要求所述的微晶玻璃制品,和/或权利要求18~33任一权利要求所述的微晶玻璃,和/或权利要求34~36任一权利要求所述的玻璃组合物,和/或权利要求37所述的玻璃盖板,和/或权利要求38所述的玻璃元器件。

41.微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

形成玻璃组合物,其组成按重量百分比表示,含有:sio2:65~85%;al2o3:1~15%;li2o:5~15%;zro2:0.1~10%;p2o5:0.1~10%;k2o:0~10%;mgo:0~10%;zno:0~10%;sro:0~5%;bao:0~5%;tio2:0~5%;y2o3:0~5%;na2o:0~1%;澄清剂:0~2%,其中(k2o+mgo)/zro2为0.6~1.2。

对所述玻璃组合物通过晶化工艺形成微晶玻璃,所述微晶玻璃的主要晶相含有硅酸锂和石英晶相,再对所述微晶玻璃通过化学钢化工艺形成微晶玻璃制品,所述微晶玻璃制品的断裂韧性为1mpa·m1/2以上。

42.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述玻璃组合物组成按重量百分比表示,含有:sio2:70~80%,优选为70~76%;和/或al2o3:4~12%,优选为4~10%;和/或li2o:7~15%,优选为8~12.5;和/或zro2:0.5~6%,优选为1~5%;和/或p2o5:0.5~5%,优选为1~2%;和/或k2o:0~5%,优选为0~3%;和/或mgo:0~5%,优选为0.5~2%;和/或zno:0~5%,优选为0~3%;和/或sro:0~1%;和/或bao:0~1%;和/或tio2:0~1%;和/或y2o3:0~1%;和/或na2o:0~1%;和/或澄清剂:0~1%。

43.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述玻璃组合物各组分含量满足以下6种情形中的一种或一种以上:

1)(sio2+li2o)/al2o3为6~15,优选为8~13,更优选为8~12.5,进一步优选为8.5~12;

2)(al2o3+li2o)/p2o5为5~20,优选为6~14,更优选为8~14,进一步优选为8.5~14;

3)(sio2+li2o)/p2o5为40~80,优选为40~70,更优选为42~60,进一步优选为45~60;

4)(sio2+al2o3+li2o+zro2)/p2o5为40~90,优选为45~85,更优选为46~80,进一步优选为48~80;

5)(k2o+mgo)/zro2为0.7~1.1,更优选为0.8~1.0;

6)li2o/(k2o+zro2)为2.3~4.0,优选为2.5~3.5,更优选为2.8~3.3。

44.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,晶化工艺包括以下步骤:升温至规定的晶化处理温度,在达到热处理温度之后,将其温度保持一定的时间,然后再进行降温。该晶化处理的温度优选为在490~800℃,更优选为550~750℃,在晶化处理温度下的保持时间,优选为0~8小时,更优选为1~6小时。

45.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,晶化工艺包括以下步骤:在第1温度下进行成核工艺的处理,然后在比成核工艺温度高的第2温度下进行晶体生长工艺的处理。

46.如权利要求45所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,晶化工艺包括以下步骤:第1温度为490~650℃,第2温度为600~850℃。在第1温度下的保持时间为0~24小时,优选为2~15小时。在第2温度下的保持时间为0~10小时,优选为0.5~6小时。

47.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,化学钢化工艺包括:微晶玻璃浸没于430℃~470℃的温度的熔融na盐的盐浴中约6~20小时,优选温度范围为435℃~460℃,优选时间范围为8~13小时;和/或微晶玻璃浸没于400℃~450℃的温度的熔融k盐的盐浴中1~8小时,优选时间范围为2~4小时。

48.如权利要求41所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,通过在450℃的熔融na盐的盐浴中化学钢化8小时,微晶玻璃制品的离子交换层深度达80μm以上,优选为85μm以上。

49.如权利要求41~48任一权利要求所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述微晶玻璃制品主要晶相含有二硅酸锂和石英晶相和/或透锂长石。

50.如权利要求41~48任一权利要求所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述微晶玻璃制品结晶度为50%以上,优选为65%以上,更优选为70%以上,进一步优选为75%以上。

51.如权利要求41~48任一权利要求所述的微晶玻璃制品的制造方法,其特征在于,所述微晶玻璃制品表面应力为200mpa以上,优选为250mpa以上,更优选为300mpa以上;和/或离子交换层深度为30μm以上,优选为50μm以上,更优选60μm以上,进一步优选为80μm以上;和/或落球试验高度为700mm以上,优选为800mm以上,更优选为1000mm以上,进一步优选为1200mm以上;和/或断裂韧性为1mpa·m1/2以上,优选为1.3mpa·m1/2以上,更优选为1.5mpa·m1/2以上;和/或四点弯曲强度为600mpa以上,优选为650mpa以上,更优选为700mpa以上;和/或0.55mm厚度的雾度为0.6%以下,优选为0.5%以下,更优选为0.4%以下;和/或晶粒尺寸为100nm以下,优选为80nm以下,更优选为60nm以下,进一步优选50nm以下;和/或折射率温度系数为-0.5×10-6/℃以下,优选-0.8×10-6/℃以下,更优选-1.1×10-6/℃以下;和/或1mm厚400~800nm波长的平均光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上;和/或0.55mm厚550nm波长的光透射率为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上,进一步优选为91%以上。


技术总结
本发明公开了一种微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法。所述微晶玻璃的组成按重量百分比表示,含有:SiO2:65~85%;Al2O3:1~15%;Li2O:5~15%;ZrO2:0.1~10%;P2O5:0.1~10%;K2O:0~10%;MgO:0~10%;ZnO:0~10%,其中(K2O+MgO)/ZrO2为0.6~1.2,所述微晶玻璃晶粒尺寸为100nm以下。本发明的微晶玻璃及微晶玻璃制品具有抗摔、抗压、耐划的优点,能够满足制造盖板材料对机械性能的要求。

技术研发人员:原保平;于天来;聂小兵
受保护的技术使用者:成都光明光电股份有限公司
技术研发日:2018.10.26
技术公布日:2020.05.05
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