一种高强度性能玻璃及其制备方法和应用与流程

文档序号:36969811发布日期:2024-02-07 13:18阅读:15来源:国知局

本发明涉及玻璃生产,具体涉及一种高强度性能玻璃及其制备方法和应用。


背景技术:

1、目前大多数的实用玻璃,例如瓶罐玻璃、器皿玻璃、保温瓶玻璃、灯泡玻璃、平板玻璃,都是属于钠钙硅为基础的玻璃。其中的平板玻璃常采用化学强化的方法提高玻璃的性能,将玻璃放入钾盐中,玻璃中的na+与盐中的k+进行离子交换,表面形成na+交换层,由于na+的膨胀系数小于k+,从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大,当冷却到常温后,玻璃处于内层受拉,外层受压的状态。当玻璃受到外力作用时,这个压力层可将部分拉应力抵消,避免玻璃的碎裂,虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态,但玻璃的内部无缺陷存在,不会造成破坏,从而达到提高玻璃强度的目的。但钠钙硅玻璃的表面应力一般在400-800mpa,抗冲击性能、耐划伤性能较差,随着对平板玻璃性能要求的提高,钠钙玻璃已经不能满足需求。高铝硅酸盐玻璃表面应力在700-900mpa以上,具有较好的抗冲击性能和抗划伤性能,现在使用范围较广。锂硅酸盐玻璃通过2次或3次强化表面应力能达到700-1000mpa,应力层深度高于100μm,具有更好的抗落摔性能,主要被用于中高端手机盖板上。但由于新能源的热潮,碳酸锂价格居高不下,考虑成本等因素,锂硅酸盐玻璃的应用受到了限制,无法像高铝硅酸盐玻璃一样广泛的应用。高铝硅酸盐玻璃从成本、性能等各方面来说是一个折中的选择,但是在性能、成本、加工等方面消费者希望能进一步优化,让高铝硅酸盐玻璃在手机、电脑、平板、穿戴、智能家居、车载盖板等领域能有更广的应用,甚至希望能代替钠钙玻璃,实现在汽车安全玻璃方面的应用。要实现这一目标,重点需要克服2方面的问题:第一,进一步提升玻璃的性能,提高安全性;第二,降低高铝硅玻璃的原料成本、生产成本、加工成本。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度性能玻璃及其制备方法和应用,解决现有技术中如何提升高铝硅玻璃的性能,降低生产成本的技术问题。

2、本发明公开了一种高强度性能玻璃,包括sio2 50.2~63.3wt%,al2o3 15.5~22.5wt%,na2o 10.0~18.0wt%,k2o 0~5.5wt%,mgo 0~6.5wt%,cao 0.8~5.2wt%。

3、进一步的,sio2含量为54.4~59.2wt%,al2o3含量为16.0~19wt%,na2o含量为13.5~16.5wt%,k2o含量为0~3.5wt%,mgo含量为1~5.9wt%,cao含量为1.2~4.8wt%。

4、进一步优选,sio2含量为55.5~59wt%,al2o3含量为16.5~18.5wt%,na2o含量为13.8~16.0wt%,k2o含量为0~3.2wt%,mgo含量为2.0~5.9wt%,cao含量为1.6~4.5wt%。

5、进一步的,al2o3含量/(na2o+k2o)含量比值为0.90~1.30,优选0.95~1.15,进一步优选1.0~1.1。

6、一种高强度性能玻璃的制备方法,包括以下步骤:

7、s1.将原料混合均匀后进行高温熔制得到熔融玻璃液;

8、s2.将熔融玻璃液浇筑到模具中然后进行退火抛光得到原始玻璃;

9、s3.原始玻璃磨边后进行预热;

10、s4.将预热后的原始玻璃进行化学强化;

11、s5.化学强化结束后退火降温然后清洗烘干后即得。

12、进一步的,步骤s2中所述退火的退火温度为500℃,在此温度下保温时间为60min,再自然降温至100℃。

13、进一步的,步骤s3中所述预热为从室温开始升温,30min内升至380℃,再保温30min完成预热。

14、进一步的,步骤s4中所述化学强化为将原始玻璃放入420℃纯kno3的熔融液中进行。

15、进一步的,步骤s4中所述化学强化时间为5h。

16、进一步的,步骤s5中所述退火为在380℃的预热炉中自然降温退火至100℃以下取出,待样品冷却至室温后清洗、烘干。

17、一种高强度性能玻璃的应用,用于机、电脑、平板、穿戴、智能家居、车载盖板、汽车前后挡风、侧窗、天幕、后视镜和激光雷达领域。

18、与现有技术相比,本发明具有的有益效果是:

19、1.本发明的高强度性能玻璃,抗冲击性能明显高于其他玻璃。0.6mm厚度玻璃落球测试值为40–80cm,测试条件为:130g钢球,20cm基高,

20、5cm梯度,3次/高度,直至破碎;

21、2.本发明的高强度性能玻璃,表面应力明显高于其他玻璃,表面应力cs高达1000mpa以上;

22、3.本发明的高强度性能玻璃,强化盐寿命明显高于其他玻璃,强化盐使用寿命比一般的一强玻璃长50%。



技术特征:

1.一种高强度性能玻璃,其特征在于:包括sio2 50.2~63.3wt%,al2o315.5~22.5wt%,na2o 10.0~18.0wt%,k2o 0~5.5wt%,mgo 0~6.5wt%,cao 0.8~5.2wt%。

2.根据权利要求1所述的一种高强度性能玻璃,其特征在于:sio2含量为54.4~59.2wt%,al2o3含量为16.0~19wt%,na2o含量为13.5~16.5wt%,k2o含量为0~3.5wt%,mgo含量为1~5.9wt%,cao含量为1.2~4.8wt%。

3.根据权利要求1所述的一种高强度性能玻璃,其特征在于:sio2含量为55.5~59wt%,al2o3含量为16.5~18.5wt%,na2o含量为13.8~16.0wt%,k2o含量为0~3.2wt%,mgo含量为2.0~5.9wt%,cao含量为1.6~4.5wt%。

4.根据权利要求1所述的一种高强度性能玻璃,其特征在于:al2o3含量/(na2o+k2o)含量比值为0.90~1.30,优选0.95~1.15,进一步优选1.0~1.1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高强度性能玻璃的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

6.根据权利要5所述的一种高强度性能玻璃的制备方法,包括反应器本体(1),其特征在于:步骤s2中所述退火的退火温度为500℃,在此温度下保温时间为60min,再自然降温至100℃。

7.根据权利要求5所述的一种高强度性能玻璃的制备方法,其特征在于:步骤s3中所述预热为从室温开始升温,30min内升至380℃,再保温30min完成预热。

8.根据权利要求5所述的一种高强度性能玻璃的制备方法,其特征在于:步骤s4中所述化学强化为将原始玻璃放入420℃纯kno3的熔融液中进行。

9.根据权利要求5所述的一种高强度性能玻璃的制备方法,其特征在于:步骤s5中所述退火为在380℃的预热炉中自然降温退火至100℃以下取出,待样品冷却至室温后清洗、烘干。

10.一种高强度性能玻璃的应用,其特征在于:用于机、电脑、平板、穿戴、智能家居、车载盖板、汽车前后挡风、侧窗、天幕、后视镜和激光雷达领域。


技术总结
本发明涉及玻璃生产技术领域,具体涉及一种高强度性能玻璃及其制备方法和应用,包括SiO2 50.2~63.3wt%,Al2O3 15.5~22.5wt%,Na2O 10.0~18.0wt%,K2O 0~5.5wt%,MgO 0~6.5wt%,CaO 0.8~5.2wt%。本发明的高强度性能玻璃,抗冲击性能明显高于其他玻璃。0.6mm厚度玻璃落球测试值为40–80cm,测试条件为:130g钢球,20cm基高,5cm梯度,3次/高度,直至破碎。

技术研发人员:刘金凤,何华超,张俊,梁雅琼,董俊威
受保护的技术使用者:四川虹科创新科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/6
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1