一种微晶玻璃器件的制作方法

本实用新型玻璃领域，特别涉及微晶玻璃领域。

背景技术：

从三星的S8手机的曲面屏开始，智能显示领域开始向异形屏、全面屏发展，随着苹果iPhoneX的发布，“刘海”异形屏开始在多个手机品牌使用，如华为、小米、oppo、vivo等最新旗舰机，市场是向大手机屏占比、全面屏时代发展。且随着5G通讯、无线通讯的到来，玻璃、陶瓷等无机材料开始应用于屏显，其中，陶瓷由于本身的脆性及难加工性而导致用量很少。

微晶玻璃是玻璃体经过热处理后在玻璃表面或者玻璃整体均匀析出晶体的一种介于玻璃与陶瓷之间的材料，具有高介电常数带来更好的通讯效果，但微晶玻璃对比玻璃来说，其机械强度、抗弯曲性能以及可加工性都有很大局限，导致微晶玻璃无法全面的应用。

作为电子产品的外观保护产品，尤其是经常接触不同化学、物理性质的脏污，最常见的有饮料、酒、油性物体等，为了保证更好的外观效果及舒适的产品使用性，对盖板的防污特性提出更高的要求。

微晶玻璃本身具有更高的反射性，其作为电子产品外观件使用，尤其是作为屏幕组件使用，当外光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时，就会较强的反射光，使用者会感到产生“眩光”的感觉，从而造成不良的产品体验。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题：现有技术中移动终端屏幕越来越大，应用越来越广泛，导致对设备屏显表面的防污性要求越来越高，而且屏显本身的玻璃具有很高的反射性，当外部光源的亮度极高或是背景与视野中心的亮度差较大时，屏显就会产生较强的反射光，使用户感到眩光不适，降低视力，造成不良体验，同时由于微晶玻璃自身的机械强度、抗弯曲性能以及可加工性存在局限性，导致微晶玻璃作为屏显难以得到全面应用。

本实用新型实施例的目的在于提出一种微晶玻璃器件，旨在解决现有技术中玻璃本身的硬度和抗弯曲性能受局限，应用领域受限制；另外，用户对移动终端屏显表面的防污性要求越来越高，而且屏显本身会产生较强的反射光，使用户感到眩光不适，降低视力，滑动摩擦系数太低容易滑落造成不良体验等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微晶玻璃器件，包括微晶玻璃本体1，微晶玻璃本体1具有玻璃相和晶体相，所述晶体相均匀分布在微晶玻璃本体1内部，微晶玻璃本体1可见光透过率30％-92％；且微晶玻璃本体1对380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为60％以上。

微晶玻璃本体1的表面具有通过化学离子交换强化产生的压应力层，其中表面压应力为350Mpa以上，压应力层深度为20μm以上。

优选的，微晶玻璃本体1表面的压应力为500Mpa以上，压应力层深度为40μm以上。

优选的，所述微晶玻璃本体为碱金属铝硅系微晶玻璃、碱土金属铝硅系微晶玻璃或钠钙玻璃系微晶玻璃，所述微晶玻璃本体中每个晶体相尺寸为5nm-150nm，晶体相种类为石英固溶体、锂辉石、锂霞石、尖晶石、金红石、莫来石、橄榄石、顽火辉石、堇青石中的任意一种或多种；所述微晶玻璃本体中晶体相与玻璃相的质量比值为0.25-1.2；所述微晶玻璃本体中玻璃相均匀包裹在晶体相外围，且所述玻璃相中具有碱金属离子，且在所述玻璃相中碱金属氧化物的质量除以(氧化铝的质量加二氧化硅的质量)的值为6％-30％，所述碱金属氧化物为氧化钠、氧化锂、氧化钾其中的任意一种或多种。

优选的，微晶玻璃本体1的外表层附着厚度为4-30nm的无色透明的防污层11，防污层11为氟硅水解化合物。

优选的，防污层11下增设厚度为3-20nm的二氧化硅层。

优选的，微晶玻璃本体1的厚度为0.3-4mm。

微晶玻璃本体1表面存在经镀膜或刻蚀加工后形成提供雾度的表面处理层12，表面处理层12的厚度大于5nm，光泽度为5-130，雾度为0.5％-80％；表面处理层12的外表面具有经真空蒸发镀膜或湿法喷涂的方式形成的氟硅水解化合物。

优选的，微晶玻璃本体1表面存在经过真空镀膜后形成的提供颜色的表面不导电的颜色镀层，所述颜色镀层的厚度为10nm-100nm；所述颜色镀层，通过物理气相沉积法，于真空镀膜机中将颜料靶材气化或粒子化并沉积于所述微晶玻璃本体的表面，所述颜料靶材为无机氧化物或氮化物。

优选的，微晶玻璃本体1为二维平面形状。

优选的，微晶玻璃本体1为三维曲面形状。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中的微晶玻璃器件具有玻璃相和晶体相，所述晶体相均匀分布在微晶玻璃本体内部，所述微晶玻璃本体可见光透过率30％-92％，所述微晶玻璃本体具有通过化学离子交换强化产生的压应力层，其中表面压应力为350Mpa以上，压应力层深度为20μm以上，所述微晶玻璃具有较高的硬度，提高了抗弯曲抗冲击性能，增加了抗划伤性能，其热膨胀系数也会降低，增强了玻璃对温度变化环境的适应性，可广泛应用于户外、海洋以及高强光的显示仪器领域；在所述微晶玻璃表层附着4-30nm厚度的氟硅水解化合物的防污层，可有效的防止油污和指纹印的产生，保障微晶玻璃本身的光滑度、透明度和清洁度；还可以根据具体需要，灵活选择不同厚度、不同形状、不同压应力和压应力层深度的微晶玻璃本体，由此得到的微晶玻璃可应用于各种领域；还可以增加二氧化硅层作为防污层，进一步提高微晶玻璃的光滑度、透明度和清洁度；还可以通过增加提供雾度的表面处理层，减少微晶玻璃本体的镜面反射，达到防眩光的作用；微晶玻璃本体表面还可以增设经过真空镀膜后形成提供颜色的表面不导电的颜色镀层，有效避免导电；表面不导电的颜色镀层、表面处理层和防污层可以同时存在，也可以单独存在，可以分布在微晶玻璃本体的上表面或下表面，也可以叠加铺设，还可以局部铺设也可以全面铺设，灵活性比较高。

附图说明

图1是本实用新型第一种微晶玻璃器件的整体示意图；

图2是本实用新型第二种微晶玻璃器件的整体示意图；

图3是本实用新型第三种微晶玻璃器件的整体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本实用新型，并不用以限制本实用新型。

实施例一

图1为本实用新型第一种微晶玻璃器件的整体示意图，所述微晶玻璃器件包括微晶玻璃本体1，所述微晶玻璃本体1具有玻璃相和晶体相，所述晶体相均匀分布在微晶玻璃本体1内部，所述微晶玻璃本体在380nm至800nm波长范围内的可见光透过率为30-92％，优选86％-92％，且微晶玻璃本体1对380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为60％以上，优选89％。

所述微晶玻璃本体的表面具有通过化学离子交换强化产生的压应力层，其中表面压应力为350Mpa以上，优选的为500Mpa以上，压应力层深度为20μm以上，优选的为40μm以上，更优选的为80μm以上；

所述微晶玻璃本体为碱金属铝硅系微晶玻璃、碱土金属铝硅系微晶玻璃或钠钙玻璃系微晶玻璃，所述微晶玻璃本体中每个晶体相尺寸为30nm-150nm，晶体相种类可为石英固溶体、锂辉石、锂霞石、尖晶石、金红石、莫来石、橄榄石、顽火辉石、堇青石中的任意一种或多种，所述微晶玻璃本体中晶体相与玻璃相的质量比值为0.25-1.2；所述微晶玻璃本体中玻璃相均匀包裹在晶体相外围，且所述玻璃相中具有钠、锂、钾等碱金属离子，且在所述玻璃相中碱金属氧化物的质量除以(氧化铝的质量加二氧化硅的质量)的值为6％-30％，所述碱金属氧化物R2O为氧化钠Na2O、氧化锂Li2O、氧化钾K2O其中的任意一种或多种；

玻璃的应力是指玻璃由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在玻璃内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使玻璃从变形后的位置恢复到变形前的位置；

玻璃的压应力就是指玻璃经过离子交换产生的体积差产生的压缩应力力；

玻璃的应力层深度是溶盐里的硝酸钾离子与玻璃中的钠离子交换的深度；

玻璃微晶化后其硬度将会提高，增加了玻璃的抗划伤性能，其热膨胀系数也会降低，这增强了玻璃对温度变化环境的适应性；

所述微晶玻璃具有通过化学离子交换强化后可产生单层压应力层或者复合压应力，进一步提高微晶玻璃抗弯曲、抗冲击性能；

如图2所示为第二种微晶玻璃器件的结构图，微晶玻璃本体1的外表层附着厚度为4-30nm的无色透明的防污层11，防污层11为含4-30nm厚度的氟硅水解化合物，位于微晶玻璃本体1的外表层；

微晶玻璃本体1的表面包括上表面和下表面；

所述外表层为微晶玻璃本体1的上表层或下表层，上表层包括上表面，也包括上表面附着其他防污层或表面处理层后的表面，同理，下表层包括下表面，也包括下表面附着其他防污层或表面处理层后的表面；

微晶玻璃本体1的厚度为0.3-4mm，优选0.5-3mm；

防污层11下还可以增设由3-20nm的二氧化硅层与4-30nm的氟硅水解化合物组成，通过蒸镀或者喷涂的方式附着于所述微晶玻璃本体的表面，该防污层为无色透明层；

所述氟硅水解化合物中的氟基可由全氟聚醚基、全氟亚烷基和全氟烷基至少一种构成，含氟基团与可水解甲硅烷基的硅原子键合形成含氟可水解硅化合物，其中的甲硅烷基通过水解而变为硅烷醇基，然后这些硅烷醇基通过脱水反应而生成由-Si-O-Si-组成的硅氧烷键，从而形成具有疏水性、疏油性的含氟有机硅化合物覆膜层；

防污层的附着，使得用于显示领域的微晶玻璃产品体验感更好，更能发挥玻璃的透明、洁净特点；单层附着氟硅水解化合物，主要应用于智能手机、智能手表显示领域，其环境较为稳定，而先附着于二氧化硅再附上氟硅水解化合物，是为了增加硅氧烷键在玻璃上的附着能力，适用于汽车、户外等环境较差的领域；

如图3所示为第三种微晶玻璃器件的结构图，所述玻璃本体表面存在经镀膜或刻蚀加工后形成提供雾度的表面处理层12(也称防眩光层)，表面处理层12的厚度大于5nm，光泽度为5-130，雾度为0.5-80％；可有效减少微晶玻璃本体的镜面反射，达到防眩光的作用；

增设表面处理层12后，再经真空蒸发镀膜或湿法喷涂的方式将所述氟硅水解化合物附着在表面处理层的外表面；

所述表面处理层为微晶玻璃本体表面经镀膜、喷砂、刻蚀加工后形成无数细小的、凹凸不平的连续的点，称之为雾层，以减少玻璃的镜面反射，增加漫反射，使其在强光的作用下达到防眩光的作用；

雾层越薄，雾层表面的光泽度越好，粗糙程度小，手感越好，但雾度工艺条件窄，不易做好、做高；雾层越厚，雾层表面的光泽度与粗糙程度控制难度高，手感变差，但雾度加工容易，易做好；

雾层雾度为1-80％，表征雾层对光漫反射的作用；雾度越高，漫反射越高，防眩光效果越好，但整体透过率降低，尤其是远视透过率低，近视透过影响不大，高雾度产品主要应用于户外、海洋等高强光场所的仪表显示仪器，对透过率要求不是很大；而电子显示产品，如手机、智能化汽车表，等需要保证较高的透过率，则选用低雾度的玻璃；

微晶玻璃本体1表面还可以经过真空镀膜后形成提供颜色的表面不导电的颜色镀层，所述颜色镀层的厚度为10nm-100nm，优选为10-12nm，有效避免导电；

所述颜色镀层，通过物理气相沉积法，于真空镀膜机中将颜料靶材气化或粒子化并沉积于所述微晶玻璃本体的表面，所述颜料靶材可为二氧化硅、二氧化钛、氧化锰、氧化铬、氮化硅等无机氧化物、氮化物；由于所述颜色镀层的材料本身具有的颜色以及所述颜色镀层与玻璃折射率的不同导致光的色散，两者结合使得玻璃表面产生颜色，由于所述颜色镀层为绝缘的无机氧化物，所述颜色镀层不导电，进行颜色镀层后不影响所述微晶玻璃在显示领域的作用；

微晶玻璃本体1可为二维平面形状，也可为三维曲面形状，所述微晶玻璃本体表面由内到到可依次附着表面处理层和防污层，或者单独附着防污层，或者所述微晶玻璃本体表面由内到到可依次附着颜色镀层和防污层；或者所述微晶玻璃本体表面由内到到可依次附着表面处理层、颜色镀层和防污层；可以灵活适应不用产品、仪器的显示保护或外壳保护要求。

实施例二

微晶玻璃本体的厚度为0.8mm，可见光透过率为87-92％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为90％，无色，表面压应力为750Mpa，压应力层深度为120μm，所述微晶玻璃本体上表面附着防污层，所述防污层的厚度为15nm的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有防污层，使得用于显示领域的微晶玻璃产品体验感更好，更能发挥玻璃的透明、洁净特点，单层附着氟硅水解化合物，其环境较为稳定，较适用于电子显示产品，如手机、智能化汽车表等。

实施例三

微晶玻璃本体的厚度为0.65mm，可见光透过率为80-91％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为86％，紫红色，表面压应力为800Mpa，压应力层深度为120μm，所述微晶玻璃本体上表面所述防污层为10nm的二氧化硅层与厚度为20nm的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有防污层，且具有一定表面颜色，结合玻璃的透明、洁净特点，更能发挥晶莹剔透的颜色外观效果，较适用于电子显示产品，尤其是手机的后盖、外观保护装备。

实施例四

微晶玻璃本体的厚度为3.5mm，可见光透过率为65-89％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为83％，无色，表面压应力为450Mpa，压应力层深度为60μm，所述微晶玻璃本体上表面和下表面都附着防污层，所述防污层为20nm厚度的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，透过率不太高，主要应用于户外、海洋、汽车等显示领域。

实施例五

微晶玻璃本体的厚度为0.8mm，可见光透过率为89-92％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为91.3％，无色，表面压应力为750Mpa，压应力层深度为120μm，所述微晶玻璃本体的上面附着防污层，所述防污层为10nm的二氧化硅层与厚度为10nm的氟硅水解化合物由下至上组成。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有较好的防污层，先附着于二氧化硅再附上氟硅水解化合物，增加了硅氧烷键在玻璃上的附着能力，较适用于电子显示产品，如手机、汽车玻璃、智能化汽车表等。

实施例六

微晶玻璃本体的厚度为3.5mm，可见光透过率为30-86％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为68％，无色，表面压应力为450Mpa，压应力层深度为60μm，所述微晶玻璃本体的上表面和下表面都附着防污层，所述防污层为10nm的二氧化硅层与厚度为10nm的氟硅水解化合物由下至上组成。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，透过率不太高，先附着于二氧化硅再附上氟硅水解化合物，增加了硅氧烷键在玻璃上的附着能力，主要应用于户外、海洋、汽车等。

实施例七

微晶玻璃本体的厚度为0.65mm，可见光透过率为86-92％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为90％，无色，表面压应力为680Mpa，压应力层深度为125μm，所述微晶玻璃本体的上表面加工成表面处理层，所述表面处理层通过喷砂而成，厚度为5nm，光泽度为40，雾度为15％。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有较好的防污层和表面处理层，较适用于电子显示产品，如手机、智能化汽车表等。

实施例八

微晶玻璃本体的厚度为0.65mm，可见光透过率为86-92％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为90％，无色，表面压应力为680Mpa，压应力层深度为125μm，所述微晶玻璃本体的上表面先加工成表面处理层，后再附着防污层，所述表面处理层通过喷砂而成，厚度为20nm，光泽度为40，雾度为15％，所述防污层为厚度为10nm的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有较好的防污层和表面处理层，较适用于电子显示产品，如手机、智能化汽车表等。

实施例九

微晶玻璃本体的厚度为1mm，可见光透过率为80-91％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为85％，淡蓝色，表面压应力为780Mpa，压应力层深度为125μm，所述微晶玻璃本体的上表面先加工成表面处理层，后再附着防污层，所述表面处理层通过喷砂而成，厚度为20nm，光泽度为40，雾度为5％，所述防污层为厚度为10nm的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有较好的防污层和表面处理层，且具有一定表面颜色，结合玻璃的透明、洁净特点，更能发挥晶莹剔透的颜色外观效果，较适用于电子显示产品，尤其是笔记本、平板的后盖、外观保护装备。

实施例十

微晶玻璃本体的厚度为3.5mm，可见光透过率为65-88％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为81％，无色，表面压应力为450Mpa，压应力层深度为60μm，所述微晶玻璃本体的上表面先加工成表面处理层，后再附着防污层，所述表面处理层通过喷砂而成，其下表面亦附着防污层，所述表面处理层厚度为20μm，光泽度为70，雾度为65％，所述上下表面防污层为厚度10nm的氟硅水解化合物。

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，透过率不太高，主要应用于户外、海洋等高强光场所的仪表显示仪器。

实施例十一

微晶玻璃本体的厚度为0.3mm，可见光透过率为90％-92％，380nm至800nm波长范围内的光的平均透过率为91.4％，无色，表面压应力为750Mpa，压应力层深度为120μm，所述微晶玻璃本体的上面附着防污层，所述防污层为3nm的二氧化硅层与厚度为4nm的氟硅水解化合物由下至上组成；

所述微晶玻璃本体表面存在经镀膜或刻蚀加工后形成提供雾度的表面处理层，所述表面处理层的厚度为5nm，光泽度为130，雾度为1％；

增设表面处理层后，再经真空蒸发镀膜或湿法喷涂的方式将所述氟硅水解化合物附着在表面处理层的外表面；

所述微晶玻璃本体表面还增设经过真空镀膜后形成提供颜色的表面不导电的颜色镀层，所述颜色镀层的厚度10nm；

本实施例中的微晶玻璃具有较高的硬度，以及抗弯曲、抗冲击、抗划伤性能，还具有较高透过率，同时具有较好的防污层，先附着于二氧化硅再附上氟硅水解化合物，增加了硅氧烷键在玻璃上的附着能力；同时增加表面处理层和不导电的颜色镀层，较适用于电子显示产品，如各类移动终端显示设备。

本实用新型实施例中的微晶玻璃器件具有玻璃相和晶体相，所述晶体相均匀分布在微晶玻璃本体内部，所述微晶玻璃本体可见光透过率30％-92％，所述微晶玻璃本体具有通过化学离子交换强化产生的压应力层，其中表面压应力为350Mpa以上，压应力层深度为30μm以上，所述微晶玻璃具有较高的硬度，提高了抗弯曲抗冲击性能，增加了抗划伤性能，其热膨胀系数也会降低，增强了玻璃对温度变化环境的适应性，可广泛应用于户外、海洋以及高强光的显示仪器领域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。