铝硅酸盐玻璃及其制备方法与流程

本发明涉及玻璃，特别是涉及一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法。

背景技术：

1、用于汽车的玻璃应当满足多方面的要求。首先，汽车玻璃应当具有良好的安全性能，汽车玻璃主要通过保障视觉和抵抗冲击两方面来保护行车安全，因此用于汽车的玻璃应当具有良好的光学性能和力学性能。其次，在具备基本安全性能的基础上，汽车玻璃向着节能、轻量化方向发展；轻量化的车窗玻璃可以减轻车身重量，节省能源消耗，提高新能源汽车的续航能力，降低二氧化碳的排放量。

2、目前，传统汽车前挡风玻璃采用2层2mm～3mm钠钙玻璃制备夹胶复合的夹层玻璃；此外，高铝玻璃具有良好的机械强度，可用1层小于2mm的高铝玻璃替代夹层玻璃中2mm～3mm的钠钙玻璃，以实现汽车玻璃轻量化；但高铝生产难度大，制造成本高。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供了一种满足汽车玻璃轻量化要求，且膨胀系数和软化温度较低、压应力和压应力层深度较高的铝硅酸盐玻璃及其制备方法。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种铝硅酸盐玻璃，按质量百分比计，所述铝硅酸盐玻璃包括如下组分：

3、

4、

5、其中，na2o的质量百分比为a，al2o3的质量百分比为b，且满足1≤a/b≤2.06；

6、sno2的质量百分比为x，zro2的质量百分比为y，k2o的质量百分比为z，且满足0.18≤(x+y)/z≤2.22。

7、在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃满足1.37≤a/b≤1.77；和/或，所述铝硅酸盐玻璃满足0.37≤(x+y)/z≤2.22。

8、在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃满足a/b＝5；和/或，所述铝硅酸盐玻璃满足(x+y)/z＝0.63。

9、在其中一个实施例中，所述zro2的质量百分比为0.5wt％～2.5wt％；和/或，所述sno2的质量百分比为0.5wt％～2wt％。

10、在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃还包括如下组分：

11、

12、

13、在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃包括如下组分：

14、

15、在其中一个实施例中，所述铝硅酸盐玻璃满足如下条件(1)～(3)中的至少一项：

16、(1)所述铝硅酸盐玻璃的线膨胀系数为94.5×10-7/℃～95×10-7/℃；

17、(2)所述铝硅酸盐玻璃的软化温度为710℃～743℃；

18、(3)所述铝硅酸盐玻璃的熔化温度为1590℃～1630℃。

19、根据本发明的第二方面，提供了一种铝硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：

20、按照上述的铝硅酸盐玻璃的组分提供原料，将所述原料混合，制备混合物；

21、将所述混合物熔制，制备玻璃液；

22、将所述玻璃液成型，并依次进行退火处理和化学钢化处理，得到所述铝硅酸盐玻璃。

23、在其中一个实施例中，所述制备方法满足如下条件中的至少一项：

24、(4)所述熔制的温度为1550℃～1630℃，所述熔制的时间为6h～10h；

25、(5)所述退火处理的温度为630℃～700℃，所述退火处理的温度为630℃～700℃；

26、(6)所述铝硅酸盐玻璃在熔融盐中进行所述化学钢化处理，所述化学钢化处理的温度为390℃～425℃，所述化学钢化处理的时间为3h～8h。

27、根据本发明的第三方面，提供了一种玻璃制品，包括如上述的铝硅酸盐玻璃或如上述的铝硅酸盐玻璃的制备方法制得的铝硅酸盐玻璃。

28、与传统技术相比，本发明具有如下有益效果：

29、本发明的铝硅酸盐玻璃包括特定含量的上述组分，其中，sio2可以降低玻璃的热膨胀系数、增强玻璃强度；al2o3可以增强玻璃的化学稳定性和硬度；na2o和k2o可以促进原料熔融、促进化学强化；mgo有利于降低玻璃熔化温度；b2o3可以降低玻璃的软化温度和线膨胀系数；zro2能增强玻璃表面硬度，sno2可以提高玻璃的溶解质量。上述各个组分彼此配合，使铝硅酸盐玻璃具有较低的线膨胀系数、软化温度和熔化温度，同时具有较高的压应力和压应力层深度，因此在应用时可以降低玻璃厚度、实现轻量化。

30、此外，本发明的铝硅酸盐玻璃的制备方法简单、易于操作。

技术特征：

1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，按质量百分比计，所述铝硅酸盐玻璃包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃满足1.37≤a/b≤1.77；和/或，所述铝硅酸盐玻璃满足0.63≤(x+y)/z≤2.22。

3.根据权利要求2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃满足a/b＝1.5；和/或，所述铝硅酸盐玻璃满足(x+y)/z＝0.63。

4.根据权利要求1～3任一项所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述zro2的质量百分比为0.5wt％～2.5wt％；和/或，所述sno2的质量百分比为0.5wt％～2wt％。

5.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃还包括如下组分：

6.根据权利要求1～3任一项所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃包括如下组分：

7.根据权利要求1～3任一项所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃满足如下条件(1)～(3)中的至少一项：

8.一种铝硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的至少一项：

10.一种玻璃制品，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的铝硅酸盐玻璃或如权利要求8或9所述的铝硅酸盐玻璃的制备方法制得的铝硅酸盐玻璃。

技术总结
本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法，按质量百分比计，所述铝硅酸盐玻璃包括如下组分：SiO2 60wt％～70wt％、Al2O3 8wt％～14wt％、Na2O13wt％～17wt％、K2O 1wt％～3wt％、MgO 1wt％～5wt％、B2O3 0wt％～2wt％、ZrO20.2wt％～3wt％、SnO2 0.2wt％～2wt％；其中，Na2O的质量百分比为a，Al2O3的质量百分比为b，且满足1≤a/b≤2.06；SnO2的质量百分比为x，ZrO2的质量百分比为y，K2O的质量百分比为z，且满足0.18≤(x+y)/z≤2.22。通过控制玻璃组分在特定范围，使铝硅酸盐玻璃具有较低的线膨胀系数、软化温度和熔化温度，同时具有较高的压应力和压应力层深度，因此在应用时可以降低玻璃厚度、实现轻量化。

技术研发人员：苏茹,彭军翔,青礼平,刘攀,平文亮,肖子凡
受保护的技术使用者：清远南玻节能新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13