專利名稱:一種玻璃組合物及由其制成的玻璃、制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種硅酸鹽玻璃組合物、由其制成的玻璃,以及所述玻璃的制備方法和用途。更具體地,本發(fā)明涉及一種高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物,所述玻璃組合物適合于制造用于化學(xué)強(qiáng)化的玻璃產(chǎn)品,涉及由所述玻璃組合物制成的玻璃,以及所述玻璃的制備方法和用途。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代顯示科技的發(fā)展,涌現(xiàn)出了大量的平板顯示產(chǎn)品,如手機(jī)、移動信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)及多媒體信息查詢機(jī)等。在這些平板顯示產(chǎn)品中,作為用于保護(hù)屏幕的保護(hù)部件,通常采用丙烯酸樹脂或普通鈉鈣硅玻璃。采用丙烯酸樹脂作為屏幕保護(hù)材料,由于丙烯酸樹脂的楊氏模量低,所以在用手指等按壓時,會出現(xiàn)丙烯酸樹脂基板彎曲、顯示不良的情況。采用普通鈉鈣硅玻璃作為屏幕保護(hù)材料,由于其表面強(qiáng)度不高,長期使用屏幕容易劃傷,出現(xiàn)顯示模糊、效果差、不美觀等問題。因此需要開發(fā)一種具有抗劃傷性和抗沖擊性能的材料來對這些平板顯示產(chǎn)品的屏幕表面進(jìn)行保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合化學(xué)強(qiáng)化的鋁硅酸鹽玻璃組合物,其可以通過公知的浮法、溢流下拉等成型方法來生產(chǎn)各種平板玻璃或切割成片狀玻璃。本發(fā)明一方面提供一種玻璃組合物,所述組合物以摩爾百分比計包括: Si0264. 5 73,Α12036· 5 11. 5,B2O3O 2, Na2O 13 19, K2OO. 3 1. 2,MgO 3. 5 7. 2, ZnO 0. 05 2. 5,TiO2O. 05 1,Y2O3O 0. 6,Ga2O3O 0. 4,GeO2O 1. 2,禾口至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分,其含量范圍如下SnO2O 0. 15,Sb2O3O 0. 1,Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本發(fā)明另一方面提供一種玻璃,其組成以摩爾百分比計包括Si0264. 5 73, Α12036· 5 11. 5,B2O3O 2,Na2O 13 19,K2O 0. 3 1. 2,MgO 3. 5 7. 2,ZnO 0. 05 2. 5,TiO2O. 05 1,Y2O3O 0. 6,Ga2O3O 0. 4,GeO2O 1. 2 ;禾口至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分,其含量范圍如下SnO2O 0. 15,Sb2O3O 0. 1,Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3,所述玻璃的特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100X10_7°C,密度不大于2. 5g/cm3,應(yīng)變點(diǎn)高于540°C,熔化溫度不超過1720°C。在一個優(yōu)選方案中,所述玻璃的又一特征在于,其具有高的楊氏模量,其值達(dá)到 70. 5 75. 5GPa。本發(fā)明的玻璃通過如下方法制得
a.提供本發(fā)明的玻璃組合物;b.熔融所述玻璃組合物,并對熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理;c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃,并對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,或?qū)⒌玫降牟AЫM合物倒入鋼模里成型,對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,任選地制成平板玻璃;和d.任選地對平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。本發(fā)明的玻璃在450 500°C的KNO3熔融鹽中進(jìn)行5小時以上的化學(xué)強(qiáng)化處理, 在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上,壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上??勺鳛轱@示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料,用于手機(jī)、移動信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、 液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)、多媒體信息查詢機(jī)等產(chǎn)品的屏幕保護(hù), 可以有效地防止顯示產(chǎn)品屏幕表面的損傷,延長產(chǎn)品的使用壽命和使用效果。
具體實(shí)施方案本發(fā)明提供一種適合化學(xué)強(qiáng)化的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物,所述組合物以摩爾百分比計包括:Si0264. 5 73,Α12036· 5 11. 5,B2O3O 2,Na2O 13 19,K2O 0. 3 1. 2,MgO 3. 5 7. 2,ZnO 0. 05 2. 5,TiO2O. 05 1,Y2O3O 0. 6,Ga2O3O 0. 4,GeO2O 1. 2和至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分,其含量范圍如下SnO2O 0. 15,Sb2O3O 0. 1,Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本發(fā)明中,若無特別指出,組分含量均指摩爾百分含量,基于組合物的總摩爾數(shù)計。顯然,組合物中各組分的含量之和為100摩爾%。在本發(fā)明中,如無其他說明,則所有操作均在室溫常壓進(jìn)行。SiO2是主要的玻璃網(wǎng)絡(luò)形成劑,是必需的。SiO2可以降低玻璃的熱膨脹系數(shù)和密度,提高玻璃應(yīng)變點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性,提高化學(xué)強(qiáng)化速率;但具有提高粘度的傾向,會增加玻璃熔點(diǎn)。本發(fā)明中,Sih含量限定在64. 5 73%范圍,SiO2含量低于64. 5%時,不易獲得低密度和高應(yīng)變點(diǎn)的玻璃,會降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性,不利于提高化學(xué)強(qiáng)化速率,玻璃的熱膨脹系數(shù)變大,玻璃的耐熱沖擊性容易降低;SiO2含量在73%以上時,玻璃的高溫粘度增加,使玻璃熔制溫度過高,熔化困難。為了獲得高楊氏模量、適于快速化學(xué)強(qiáng)化的玻璃,優(yōu)選的SiO2含量為68 73%。Al2O3是中間體氧化物,可以加速玻璃表面的離子交換,同時極大地改善玻璃化學(xué)穩(wěn)定性,同時也是提高玻璃硬度和機(jī)械強(qiáng)度的必要成分。Al2O3的含量限定在6. 5 11. 5%, 若Al2O3含量在6. 5%以下,離子交換效果不好,不利于提高玻璃的楊氏模量和機(jī)械強(qiáng)度。 Al2O3具有提高玻璃粘度的傾向,若其含量過高,玻璃粘度增加而難以熔化,抗失透性能變差。因此,Al2O3含量限定為11. 5%以下,優(yōu)選是9. 6%以下。B2O3本身既是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體,又是一種助熔劑?;?3在高溫下起助熔作用,降低玻璃粘度,因此可加速玻璃熔化,用于提高玻璃熔融性以及降低粘度的必要成分,如含量過高,會使玻璃的分相傾向增加,不利于提高玻璃的穩(wěn)定性,同時會降低玻璃的離子交換速度。其含量限定為0 2%,優(yōu)選為0 1.9%。
Na2O是玻璃表層通過離子交換而實(shí)現(xiàn)玻璃化學(xué)強(qiáng)化的必須成分,同時其還作為易熔玻璃組分,降低玻璃熔融溫度,增加玻璃液的流動性,并能改善玻璃的析晶傾向,使玻璃的熔融性及成形性提高,改善玻璃的耐失透性。當(dāng)Na2O含量不足13%時,離子交換性能差, 強(qiáng)化效果弱,難以通過離子交換形成所需的表面壓應(yīng)力層。Na2O含量過高,則玻璃的熱膨脹系數(shù)過大,化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱沖擊性降低。因此,將Na2O含量限定為13 19%,優(yōu)選為 13 17. 5%,更優(yōu)選為13 16%。K2O能降低玻璃高溫粘度,使玻璃的熔融性及成形性提高,且在與Na+離子交換時通過互擴(kuò)散提高化學(xué)強(qiáng)化中的離子交換速度來獲得所需的壓應(yīng)力和加深壓應(yīng)力層深度。當(dāng)玻璃中含有少量的K2O時,通過離子互擴(kuò)散提高離子交換性,當(dāng)K2O含量超過1. 2%時,會阻礙離子交換速度,影響強(qiáng)化效果。因此,將K2O含量限定為0. 3 1. 2%,優(yōu)選為0. 3 1. 1%。MgO是降低高溫粘度,提高化學(xué)穩(wěn)定性,從而提高熔融性或成形性的成分,還具有提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)或拉伸彈性模量的效果,它是本發(fā)明中堿土金屬的主要來源。當(dāng)MgO含量過高,玻璃的耐失透性劣化,因此將其含量限定為3. 5 7. 2%,優(yōu)選是4 7%。雖然堿土金屬氧化物能使玻璃穩(wěn)定化,防止玻璃中產(chǎn)生析晶,但同時有阻礙離子交換的效果。本發(fā)明的玻璃組合物中不含MgO以外的堿土金屬,而引入有利于提高離子交換速率的ZnO和TiO2,來提高玻璃的穩(wěn)定性。ZnO是玻璃中的助熔成分,能提高玻璃的離子交換性能,特別是具有提高玻璃的壓應(yīng)力的效果。當(dāng)ZnO含量過高時,玻璃易分相、失透性劣化,因此將其含量限定為0. 05 2. 5%。TiO2具有提高玻璃的離子交換性能,提高玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度的效果,另一方面 TiO2可能會改變存在于玻璃中的狗離子(狗2+、Fe3+)的氧化還原狀態(tài),當(dāng)TW2的含量過多的情況下,玻璃耐失透性劣化。因此,將其含量限定為0. 05 1 %,優(yōu)選為0. 05 0. 8%。Y2O3是提高玻璃彈性模量,且能提高離子交換速率的成分,其含量限定為0 0. 6%,優(yōu)選為0 0. 5%。Ga2O3可以降低液相溫度,提高玻璃熔解性,提高玻璃化學(xué)性能,其含量限定為0 0. 4%,優(yōu)選為0 0. 1%。GeO2是玻璃形成體,可以提高玻璃的彈性模量,增加Na+、K+離子交換速度和應(yīng)變深度,提高玻璃強(qiáng)度,其含量限定為O 1. 2%,優(yōu)選為0 1. 1%。為提高玻璃的熔制質(zhì)量,消除玻璃中的氣體夾雜物,除上述成分外,本發(fā)明的玻璃組合物中還含有至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的澄清劑,其含量限定為=SnO2O 0. 15,Sb2O3O 0. 1,Cl 0 0. 5,SO3O 0. 3。SnO2, Sb203、Cl 和 SO3 的含量之和優(yōu)選在 0. 04 0. 5范圍內(nèi)。在本發(fā)明的成分中,Al3+、B3+、Y3+、( 3+均可能與0形成四面體或八面體,當(dāng)形成四面體時,由于多面體體積較大,玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松,有利于促進(jìn)離子交換。Al3+、B3+、 Y3+、( 3+的配位狀態(tài)受玻璃中自由氧含量的影響,Na2O和K2O提供氧的給氧系數(shù)為1, MgO和SiO的給氧系數(shù)為0. 2。在本發(fā)明的上下文中,自由氧含量用Of表示,定義Of = Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0。在一個具體的實(shí)施方案中,以摩爾百分比計,Of總值為15 20,比例系數(shù)(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 5 2· 6,以確保 Al3+、B3+、Y3+、Ga3+ 為四面體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中,Si02、&03、Al203和GeA的總含量以摩爾百分比計限制在74. 5 80范圍內(nèi)。Si02、B203、Al203和GeA的總含量低于74. 5時,玻璃的硬度、耐沖擊性等性能不佳,并將導(dǎo)致離子交換速率和壓應(yīng)力層厚度減小。Si02、B203> Al2O3和GeA的總含量超過80時, 高溫下玻璃的粘度增大,熔化變得困難。本發(fā)明中優(yōu)選Si02、B203、Al203和GeA的總含量為 76 80。在本發(fā)明玻璃組合物的一個優(yōu)選實(shí)施方案中,所述組合物以摩爾百分比計包括 Si0268 73,Α12036· 5 9. 6,B2O3O 1. 9,Na2O 13 17. 5,K2O 0. 3 1. 1,MgO 4 7, ZnO 0. 05 2. 5,TiO2O. 05 0. 8,Y2O3O 0. 5,Ga2O3O 0. 1,GeO2O 1. 1,和至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分,其含量范圍如下SnO 0 0. 15,Sb2O3O 0. 1,Cl 0 0. 2,SO3O 0. 3。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中,以摩爾百分比計,Of總值為15 19,比例系數(shù) (Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 6 2· 6。在另一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中,Si02+B203+Al203+Ge02的總含量以摩爾百分比計為 76 80。此外,在本發(fā)明的玻璃組合物中也可含有&02,ZrO2具有提高玻璃耐劃傷性及化學(xué)穩(wěn)定性的效果。但^O2含量過高,玻璃的融化溫度將升高,玻璃中的不熔物也將增加,因此其含量限定在0.5以下,優(yōu)選為0.3以下。顯然,本發(fā)明的玻璃組合物中,各組分的寬泛含量范圍、優(yōu)選含量范圍和更優(yōu)選含量范圍之間可以任意組合,構(gòu)成的玻璃組合物亦在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明還提供由本發(fā)明的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物制成的玻璃,所述玻璃的特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100 X 10_7°C,密度不大于2. 5g/cm3,應(yīng)變點(diǎn)高于540°C,熔化溫度不超過1720°C。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,所述玻璃的又一特征在于,其具有高的楊氏模量,其值達(dá)到 70. 5 75. 5GPa。所述玻璃的另一特征在于,當(dāng)其組成中Na2O含量在13-17. 5%范圍內(nèi)時,其在 20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 94X 10—7°C范圍內(nèi);當(dāng)其組成中Nei2O含量在13-16% 范圍內(nèi)時,其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 90X10_7°C范圍內(nèi)。本發(fā)明的高堿高鋁硅酸鹽玻璃可由如下過程制得a.提供本發(fā)明的玻璃組合物;b.熔融所述玻璃組合物,并對熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理;c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃,并對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,或?qū)⒌玫降牟AЫM合物倒入鋼模里成型,對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,任選地制成平板玻璃;和d.任選地對平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。制備本發(fā)明玻璃的設(shè)備和工藝條件可參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行。例如玻璃組合物的熔融過程可在熔爐中于1600°C以上的溫度進(jìn)行,熔融時間可在5-50小時之間。平板玻璃的成型 8例如可通過浮法、溢流下拉法等已知的成型工藝進(jìn)行。玻璃的退火例如可在退火爐中如下進(jìn)行在600-700 °C退火1-3小時,隨后以1-5°C /分鐘的降溫速度降溫到450_550°C,然后關(guān)閉電源隨爐冷卻到室溫。另外,在“將得到的玻璃組合物倒入鋼模里成型,對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,任選地制成平板玻璃”步驟中,任選地對玻璃進(jìn)行切割或磨削,以獲得所需的玻璃厚度。本發(fā)明對玻璃的制備過程無特別限制。所述玻璃在450 500°C的KNO3熔融鹽中進(jìn)行5小時以上的化學(xué)強(qiáng)化處理,在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上,壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上。化學(xué)強(qiáng)化處理的時間例如可為5 20小時,優(yōu)選為5 10小時。在玻璃表面形成較大的壓應(yīng)力和較高的壓應(yīng)力層厚度是有利的,壓應(yīng)力例如在300 IOOOMpa范圍內(nèi),壓應(yīng)力層的厚度例如在40 100 μ m范圍內(nèi)。經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化處理的玻璃可作為顯示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料,用于手機(jī)、移動信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)、多媒體信息查詢機(jī)等產(chǎn)品的屏幕保護(hù),可以有效的防止顯示產(chǎn)品屏幕表面的損傷,延長產(chǎn)品的使用壽命和使用效果。實(shí)施例以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但這些實(shí)施例僅用于說明,而不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。表1-表6示出了本發(fā)明的一些工作實(shí)施例,這些實(shí)施例反映了本發(fā)明中各組分不同含量組合對玻璃性質(zhì)的影響。表7為不符合本發(fā)明的對比例。各實(shí)施例玻璃試樣制備過程為依照表1-表7中所列的組成配料,使用的原料包括高純石英砂、氧化鋁、純堿、碳酸鎂、碳酸鉀、硼砂、硝酸鈉、氧化錫、焦銻酸鈉、氯化鈉、芒硝、ZnO, TiO2, Y2O3> Ga203> GeO2等。按500g玻璃配料,對所述原料進(jìn)行混合。接著,加入到鉬制坩堝中,投入1550°C的電極加熱式電爐中,熔融2. 5小時,升溫至1600°C時熔解2.0小時(其中熔解1. 5小時時攪拌一次),升溫至1650°C時熔解1. 5個小時,保證高溫熔解6. 0 小時,出料前1小時攪拌一次,脫泡、均質(zhì)化后,將熔化的玻璃組合物倒入鋼模里成型,成型后的玻璃放入退火爐,在610°C退火2小時,隨后以1°C /分鐘的降溫速度降溫到5000C,然后關(guān)閉電源隨爐冷卻到室溫,經(jīng)上述退火后得到玻璃塊。將玻璃塊加工成各種所需的試樣用于性質(zhì)測試。在表1-表7中詳細(xì)列出了各實(shí)施例和對比例的氧化物組成(m0l%)和玻璃性質(zhì)(1)應(yīng)變點(diǎn)TS[°C ],粘度為IO14 5泊時的溫度;(2)退火點(diǎn)Ta[°C ],粘度為IO13泊時的溫度;(3)軟化溫度Tf[°C ],粘度為IO7 6泊時的溫度;(4)工作點(diǎn)TW[°C ],粘度為IO4泊時的溫度;(5)熔化點(diǎn)Tffl [°C ],粘度為IO2泊時的溫度;(6)折射率 nD;(7)20 400°C的平均熱膨脹系數(shù)a[10_7°C ];(8)楊氏模量 E[Gpa];(9)密度 P [g/cm3]。玻璃的密度P采用阿基米德法測定;20 400°C的熱膨脹系數(shù)采用膨脹計測量, 以平均膨脹系數(shù)表示;玻璃的退火點(diǎn)和應(yīng)變點(diǎn)采用ASTMC598所規(guī)定的彎梁法測定;玻璃的軟化點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)測試方法ASTMC338-93測定;玻璃的高溫粘度采用旋轉(zhuǎn)筒式粘度計按ASTM C965-96法測定,由Fulcher公式(也稱為VFT公式)計算得到工作點(diǎn)Tw、Tm,折射率nD采用阿貝折射儀測量。根據(jù)表1-表6中的數(shù)據(jù),本發(fā)明中,玻璃在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100 X 10_7°c,密度不大于2. 5g/cm3,應(yīng)變點(diǎn)高于540°C,熔化溫度不超過1720°C。本發(fā)明玻璃的又一特征在于,其具有高的楊氏模量,其值達(dá)到70. 5 75. 5GPa。表1-表6中的數(shù)據(jù)還表明,當(dāng)玻璃組成中Na2O含量在13-17. 5%范圍內(nèi)時,其在 20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 94X 10—7°C范圍內(nèi);當(dāng)Na2O含量在13-16%范圍內(nèi)時, 其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 90X10_7°C范圍內(nèi)。將所得的玻璃塊加工成30 X 40 X 1. Omm的規(guī)格,在溫度為450°C的KNO3熔鹽中進(jìn)行離子交換處理6小時,通過表面壓力計測定表面壓應(yīng)力和壓應(yīng)力層的厚度。表1-6中根據(jù)本發(fā)明的玻璃試樣的壓應(yīng)力在400 500Mpa范圍內(nèi),壓應(yīng)力層的厚度在45 80 μ m范圍內(nèi)。在表7所示的對比例中,玻璃存在的不足主要包括熔化溫度過高,或應(yīng)變點(diǎn)偏低,或化學(xué)穩(wěn)定性不足,或化學(xué)強(qiáng)化效果差等,綜合性能均劣于本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明玻璃組合物的各種實(shí)施方案均適用于本發(fā)明的應(yīng)用。特別需要說明的是,本發(fā)明的各種實(shí)施方案之間可以任意組合,而不僅限于某種特定的組合。表 權(quán)利要求
1 -種高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物,所述組合物以摩爾百分比計包括SiO264.5 ~ 73B2O30~2Al2O36.5 ~ 11.5Na2O13-19K2O0.3 ~ 1.2MgO3.5 ~ 7.2ZnO0.05 ~ 2.5TiO20.05 ~ 1Y2O30-0.6Ga2O30-0.4GeO20-1.2 和至少一種選自Sn02、Sb203、Cl和SO3的成分,其含量范圍如下0-0.150-0.10-0.50-0.30. 5范圍內(nèi)。SnO2 Sb2O3 ClSO3SnO2、Sb203> Cl和SO3的含量之和優(yōu)選在0. 04
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃組合物,其特征在于,以摩爾百分比計,Na20、K20、0.2Mg0和 0. 2Zn0的總值為15 20,(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 5 2· 6。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃組合物,其特征在于,以摩爾百分比計,Si02、B203、Al203 和GeO2的總含量為74. 5 80。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃組合物,其特征在于,所述組合物以摩爾百分比計包括SiO2 B2O3Al2O368~73 0-1.9 6.5 ~ 9.6Na2O13 ~ 17.5K2O0.3 ~ 1.1MgO4~7ZnO0.05 ~ 2.5TiO20.05 ~ 0.8Y2O3O ~ 0.5Ga2O3O ~ 0.1GeO20-1.1 和至少ー種選自Sn02、Sb2O3> Cl和SO3的成分,其含量范圍如下SnO2O ~ 0.15Sb2O3O ~ 0.1ClO ~ 0.2SO3O ~ 0.3SnO2、SId2O3、Cl和SO3的含量之和優(yōu)選在0. 04 0. 5范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃組合物,其特征在于,以摩爾百分比計,Na20、K20、0.2MgO和 0. 2ZnO的總值為15 19,(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2ZnO) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 6 2· 6。
6.如權(quán)利要求4或5所述的玻璃組合物,其特征在于,以摩爾百分比計,Si02、B203、Al203 和GeO2的總含量為76 80。
7.一種玻璃,由權(quán)利要求1-6之一所述的玻璃組合物制成。
8.如權(quán)利要求7所述的玻璃,其特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 IOOX 10_7°C ;密度不大于2. 5g/cm3 ;應(yīng)變點(diǎn)高于540°C ;和熔化溫度不超過1720°C。
9.如權(quán)利要求7或8所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃具有70.5 75. 5GPa的楊氏模量。
10.如權(quán)利要求7-9之一所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃為厚度為0.5 2. Omm的平板玻璃。
11.如權(quán)利要求10所述的玻璃,其特征在于,在硝酸鉀熔鹽中進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理后,在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上,壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上。
12.如權(quán)利要求7-11之一所述的玻璃的制備方法,包括a.提供如權(quán)利要求1-6之一所述的玻璃組合物;b.熔融所述玻璃組合物,并對熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理;c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃,并對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,或?qū)⒌玫降牟AЫM合物倒入鋼模里成型,對制得的玻璃進(jìn)行退火處理,任選地制成平板玻璃;和d.任選地對平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。
13.如權(quán)利要求7-11之一所述的玻璃的用途,用于平板顯示裝置中。
14.如權(quán)利要求12所述的用途,其特征在于,將所述玻璃制成觸摸屏顯示產(chǎn)品保護(hù)部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物,該玻璃組合物適合于用浮法、溢流下拉等成型方法生產(chǎn)各種平板玻璃。該玻璃組合物以摩爾百分比表示包含SiO264.5~73,Al2O36.5~11.5,B2O30~2,Na2O 13~19,K2O 0.3~1.2,MgO 3.5~7.2,ZnO 0.05~2.5,TiO20.05~1,Y2O30~0.6,Ga2O30~0.4,GeO20~1.2,和至少一種選自SnO2、Sb2O3、Cl和SO3的成分,其含量范圍為SnO20~0.15,Sb2O30~0.1,Cl 0~0.5,SO30~0.3。所述玻璃經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化處理后,在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上,壓應(yīng)力層的厚度在40μm以上,可作為顯示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料。
文檔編號C03C3/085GK102417301SQ20111024311
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者康巖, 張希亮, 敬正躍, 王建斌, 葛慧成, 郜衛(wèi)生, 陳磊 申請人:河南國控宇飛電子玻璃有限公司