[发明专利]一种玻璃组合物及其制备方法和应用

说明书

本公开公开了一种玻璃组合物及其制备方法和应用；以所述玻璃组合物的总摩尔数值为100％计，所述玻璃组合物包括66‑72摩尔％的SiO₂、11‑13摩尔％的Al₂O₃、1.5‑3摩尔％的MgO+CaO、14‑20摩尔％的Na₂O、0.5‑1摩尔％的K₂O和0.6‑2摩尔％的V₂O₅，其中，MgO的含量不低于1.5摩尔％；本公开还提供了所述玻璃组合物的制备方法以及所述玻璃组合物在制备触摸屏中的应用。本公开中所述玻璃组合物同比强化时间短并且强化效果好，强化2h时强化深度可达50μm、强化后的压缩应力不低于972MPa、维氏硬度不低于644Kgf/mm²，提高了玻璃抗跌落的能力，不易发生失透。

技术领域

本公开涉及强化玻璃技术领域，具体地，涉及一种玻璃组合物及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃一直是显示技术发展中不可或缺的材料，随着显示技术的发展，通过化学强化改变玻璃表面的组成可以提高玻璃的强度，玻璃更多的应用于显示器件的保护中。目前平板电脑、液晶电视、移动电话、数码相机等都配备触摸屏，而在使用过程中，触摸屏盖板玻璃易于发生接触和摩擦，加上不经意的刻划、碰触，由此产生的划痕直接造成触摸屏表面粗糙，光洁度下降，影响使用效果，更有可能导致屏幕破裂。

根据市场的需求，触摸屏盖板玻璃正逐渐向着更优质的方向发展，厚度小于1mm的超薄玻璃的被广泛应用。其优质主要体现在表面应力大、应力层深度适合、耐热、耐热冲击、轻薄适合大尺寸化等方面。但是随着玻璃的超薄化，玻璃的力学性能也在降低，极大地阻碍了其在实际生产中的应用。目前，在降低坚韧性、脆性方面的研究进展依旧差强人意，未有突破性进展，触摸屏盖板玻璃的损坏亦多由抗损伤性能不足而造成。

因此亟需一种玻璃组合物，强化后机械性能好，抗破坏，抗跌落，可以制备为高性能的触摸屏盖板玻璃。

发明内容

本公开的目的是提供一种玻璃组合物配方，该玻璃组合物配方制备得到的玻璃适合于化学强化，强化后机械性能好，抗破坏、跌落。

为了实现上述目的，本公开提供了一种玻璃组合物，以所述玻璃组合物的总摩尔数值为100％计，所述玻璃组合物包括66-72摩尔％的SiO₂，11-13摩尔％的Al₂O₃，1.5-3摩尔％的MgO+CaO，14-20摩尔％的Na₂O，0.5-1摩尔％的K₂O和0.6-2摩尔％的V₂O₅，其中，MgO的含量不低于1.5摩尔％。

其中，SiO₂是玻璃的骨架，以硅氧四面体的结构单元形成不规则的连续网络。它能提高玻璃的机械强度、化学稳定性、热稳定性等，但也较难熔化，含量过高会造成玻璃粘度上升，失透、成性困难、难以均质化等，因此SiO2的适宜含量是66-72摩尔％。

Al₂O₃为形成玻璃骨架的成分，在一定的含量范围内Al₂O₃和SiO₂一起形成玻璃网络的主体，极大提高玻璃机械强度和化学稳定性，在离子交换时也起非常重要的作用，可以使碱金属离子的扩散速度加快。但是过高的Al₂O₃会使玻璃熔化困难，因此Al₂O₃的适宜含量为11-13摩尔％。