蓝宝石玻璃蚀刻液及蓝宝石玻璃蚀刻方法
【专利摘要】本发明提供了一种蓝宝石玻璃蚀刻液，所述蓝宝石玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成分组成：盐酸20～30％、磷酸10～15％、醋酸5～10％、氯化钠2～5％和纯水40～63％。一种蓝宝石玻璃蚀刻方法，包括：按以下重量百分含量计的成分：盐酸20～30％、磷酸10～15％、醋酸5～10％、氯化钠2～5％和纯水40～63％制备蓝宝石玻璃蚀刻液；采用所述蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻蓝宝石玻璃。本发明实施例的蓝宝石玻璃蚀刻液的配比合理。本发明实施例的蓝宝石玻璃蚀刻方法的安全性高，生产可控性高，采用该蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻的蓝宝石玻璃的品质优良，均匀性好，良率高，避免采用物理加工方法蚀刻蓝宝石玻璃所带来的弊端。
【专利说明】蓝宝石玻璃蚀刻液及蓝宝石玻璃蚀刻方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于蓝宝石玻璃蚀刻领域，具体涉及一种蓝宝石玻璃蚀刻液及蓝宝石玻璃 蚀刻方法。
【背景技术】
[0002] 蓝宝石是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分 是氧化铝（A1 203)。蓝宝石玻璃（SAPPHIRE CRYSTAL) -般是指人工合成的蓝宝石，与人们 平常理解的珠宝--天然蓝宝石有着很大的区别。
[0003] 蓝宝石玻璃有以下特点：硬度为9,较普通玻璃硬度更高；可以通过添加各种化学 元素，生成各种颜色；蓝宝石玻璃有很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化 学腐蚀，耐高温，导热好，透红外，化学稳定性好。
[0004] 蓝宝石玻璃以上特点决定了其非常适合用于高端产品，比如用于制作高档手表的 表镜，用于高档智能手机的盖板玻璃及后盖。传统的蓝宝石加工工艺是通过物理研磨抛光， 但由于蓝宝石硬度高且脆性大，对其进行机械加工非常困难，而将蓝宝石玻璃加工成符合 高档手表及高档智能手机要求的镜面加工工艺则更加困难。目前，蓝宝石玻璃加工行业面 临主要问题如下：加工过程中出现崩边崩角，不良率5?8% ;蓝宝石研磨抛光后出现表面 刮伤；因良率低且难以返工，导致蓝宝石玻璃成品价格居高不下。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用于蓝宝石玻璃化 学蚀刻的蓝宝石玻璃蚀刻液，避免采用物理加工方法蚀刻蓝宝石玻璃所带来的弊端。
[0006] 本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻蓝宝石 玻璃的方法，避免采用物理加工方法蚀刻蓝宝石玻璃所带来的弊端。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：
[0008] -种蓝宝石玻璃蚀刻液，所述蓝宝石玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成分 组成：盐酸20?30%、磷酸10?15%、醋酸5?10%、氯化钠2?5%和纯水40?63%。
[0009] 以及，一种蓝宝石玻璃蚀刻方法，包括：按以下重量百分含量计的成分：盐酸20? 30%、磷酸10?15%、醋酸5?10%、氯化钠2?5%和纯水40?63%制备蓝宝石玻璃蚀 刻液；采用所述蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻蓝宝石玻璃。
[0010] 上述实施例的蓝宝石玻璃蚀刻液的配比合理，采用该蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻的蓝 宝石玻璃的品质优良，均匀性好，良率高。
[0011] 上述实施例的蓝宝石玻璃蚀刻方法采用的蓝宝石玻璃蚀刻液配比合理，该蚀刻方 法的安全性高，生产可控性高，制备的产品的品质优良，均匀性好，良率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0013] 图1为本发明实施例的蓝宝石玻璃蚀刻方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0015] 本发明实施例提供一种蓝宝石玻璃蚀刻液。该蓝宝石玻璃蚀刻液由按以下重量百 分含量计的成分组成：盐酸20?30%、磷酸10?15%、醋酸5?10%、氯化钠2?5%和 纯水40?63%。
[0016] 在该配方组成下，如盐酸的重量百分含量小于20%，则生产效率较低；如盐酸的 重量百分含量大于30%，则会增加生产控制难度，容易产出不良品。因此，上述配比较为合 理，既能保证一定的生产效率，又可做到精确控制反应速率，用该蓝宝石玻璃蚀刻液生产的 广品品质较商。
[0017] 本发明实施例的蓝宝石玻璃蚀刻液的配方中的盐酸用于与蓝宝石玻璃的主要成 分氧化铝、氧化铁、氧化钛反应。如果将盐酸替换为硫酸或者硝酸，则会有如下的危害：硫酸 有较强的吸水性，会导致反应速率不可控性增加；硝酸浓度较高，反应速度较快，会增加生 产控制难度。因此，采用硫酸和硝酸与蓝宝石盖板的反应速率可控性差，会影响产品品质， 所以优选盐酸作为该蓝宝石玻璃蚀刻液的配方。氯化钠保证氯离子的浓度，磷酸保证氢离 子浓度，并保证反应速度。氯化钠虽然也可用其他金属氯化物代替，但相应会带来成本的 增加，因此该蓝宝石玻璃蚀刻液优选为氯化钠。醋酸保证蚀刻液的电离平衡，同时提供氢离 子。
[0018] 本发明所涉及到的化学反应方程式如下：
[0019] NaCl - Na++Cr，氯化钠电离保证氯离子浓度。Η3Ρ04 - 3H++P0广，磷酸电离保证氢 离子浓度。CH3C00H - CH3C00>H+，醋酸也通过电离提供氢离子。
[0020] 蓝宝石玻璃中的氧化铝、氧化铁、氧化钛分别与盐酸反应：A1203+6HC1 = 2AlCl3+3H20、Fe203+6HCl = 2FeCl3+3H20 和 Ti02+4HC1 = TiCl4+2H20。
[0021] 由于在水溶液中，八1(：13、？6(：13和TiCl 4均易发生如下的水解反应：
[0022]
【权利要求】
1. 一种蓝宝石玻璃蚀刻液，其特征在于，所述蓝宝石玻璃蚀刻液由按以下重量百分含 量计的成分组成：盐酸20?30%、磷酸10?15%、醋酸5?10%、氯化钠2?5%和纯水 40 ?63%。
2. 如权利要求1所述的蓝宝石玻璃蚀刻液，其特征在于：所述盐酸中HC1的质量百分 含量为15?50%，所述磷酸中Η3Ρ0 4的质量百分含量为15?50%，所述醋酸中CH3COOH的 质量百分含量为30?98%。
3. 如权利要求1或2所述的蓝宝石玻璃蚀刻液，其特征在于，所述蓝宝石玻璃蚀刻液由 按以下重量百分含量计的成分组成： 盐酸20 %、磷酸10 %、醋酸5 %、氯化钠2 %、纯水63 % ;或者， 盐酸30%、磷酸15%、醋酸10%、氯化钠2%、纯水43% ;或者， 盐酸25%、磷酸12%、醋酸8%、氯化钠3%、纯水52% ;或者， 盐酸30%、磷酸15%、醋酸10%、氯化钠5%、纯水40% ;或者， 盐酸28 %、磷酸12 %、醋酸6 %、氯化钠4 %、纯水50 %。
4. 一种蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于，包括： 按以下重量百分含量计的成分：盐酸20?30%、磷酸10?15%、醋酸5?10%、氯化 钠2?5%和纯水40?63%制备蓝宝石玻璃蚀刻液； 采用所述蓝宝石玻璃蚀刻液蚀刻蓝宝石玻璃。
5. 如权利要求4所述的蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述盐酸中HC1的质量百 分含量为15?50%，所述磷酸中Η3Ρ0 4的质量百分含量为15?50%，所述醋酸中CH3COOH 的质量百分含量为30?98%。
6. 如权利要求4所述的蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于，所述蓝宝石玻璃蚀刻液由 按以下重量百分含量计的成分组成： 盐酸20%、磷酸10%、醋酸5%、氯化钠2%、纯水63% ;或者， 盐酸30%、磷酸15%、醋酸10%、氯化钠2%、纯水43% ;或者， 盐酸25%、磷酸12%、醋酸8%、氯化钠3%、纯水52% ;或者， 盐酸30%、磷酸15%、醋酸10%、氯化钠5%、纯水40% ;或者， 盐酸28 %、磷酸12 %、醋酸6 %、氯化钠4 %、纯水50 %。
7. 如权利要求4?6任一项所述的蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻蓝宝 石玻璃的过程中，所述蓝宝石玻璃蚀刻液的温度为20°C?60°C。
8. 如权利要求7所述的蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蓝宝石玻璃在蚀刻槽 内蚀刻，所述蚀刻槽内的温差在5 %以内。
9. 如权利要求8所述蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻槽内的气压为负气 压。
10. 如权利要4?6任一项所述的蓝宝石玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻蓝宝石 玻璃的蚀刻速率为〇. 01?〇. 〇15mm/min。
【文档编号】C30B33/10GK104109908SQ201410353840
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】陈志雄, 杨顺林, 廖昌, 刘昆 申请人:深圳市宇顺电子股份有限公司, 长沙宇顺触控技术有限公司