[发明专利]微晶玻璃及其基板

说明书

本发明提供一种微晶玻璃及其基板，具有低的液相温度，其成分按重量％组成含有：SiO₂ 60～80％；Al₂O₃ 4～20％；Li₂O 0～15％；Na₂O大于0但小于或等于12％；K₂O 0～5％；ZrO₂大于0但小于或等于5％；P₂O₅ 0～5％；TiO₂ 0～10％，且晶相含有从R₂SiO₃、R₂Si₂O₅、R₂TiO₃、R₄Ti₅O₁₂、R₃PO₃、RAlSi₂O₆、RAlSiO₄O₁₀、R₂Al₂Si₂O₈、R₄Al₄Si₅O₁₈、石英以及石英固溶体中的1种以上。本发明微晶玻璃的液相温度在1450℃以下，热导率在2w/m·k以上，维氏硬度为600kgf/mm²以上,适用于便携式电子设备与光学设备。

技术领域

本发明涉及一种微晶玻璃以及以该微晶玻璃为基材的基板，本发明特别是涉及一种适用于便携式电子设备或光学设备等保护构件的具有高的热导率、较高强度的微晶玻璃以及基板。

背景技术

对于智能手机、平板型PC以及其它光学设备等便携式电子设备，需使用后盖以保护内部电子器件。对于这些用于后盖的保护材料，尤其是用于要求带有无线信号的电子设备，要求具有较高的热导率、不同个性色彩以及较高的强度，能够在恶劣的环境下使用，并且加工性能良好。以往，用于后盖板保护材料通常使用金属，但金属后盖板会严重影响信号的接受，只能设计成分段式，随着5G信号的发展，金属后盖已不能使用。

作为不影响信号的陶瓷材料，具有良好的质感和较高的热导率，但相比玻璃而言，加工性较差，成本较高。目前普通玻璃的热导率较低、强度不够高，限制了其作为电子设备后盖材料的使用。

微晶玻璃也称为玻璃陶瓷，是一种通过对玻璃进行热处理而在玻璃内部析出结晶的材料。微晶玻璃通过在内部分散的结晶，能够具备在玻璃中无法得到的物性值。例如，对于杨氏模量、断裂韧性等机械强度，对酸性或碱性药液的蚀刻特性，热膨胀系数等热性能，玻璃化转变温度的上升以及消失等。微晶玻璃具有更高的机械性能，并且由于在玻璃中形成微晶，可以提高玻璃的热导率，但以往的微晶玻璃由于热导率和强度较差，不适用于上述保护材料。另外，以往的微晶玻璃由于其毛坯玻璃的粘度较高，或失透性较高，因此生产率较低，很难用于上述保护材料。

日本专利文献特开2014-114200公开了一种用于信息记录介质的微晶玻璃基板，该微晶玻璃基板在实施化学钢化后，无法取得足够的压缩应力值，不能形成较深的应力层。

以SiO₂-Li₂O-Al₂O₃-K₂O-ZnO-P₂O₅-ZrO₂为系统开发的二硅酸锂微晶玻璃，二硅酸锂晶体均匀分布在玻璃基质中，形成互锁板状晶体微结构，既可阻止裂纹扩展，又可使材料的强度和断裂韧性明显增加，同时还保留了较好的光学性能，目前用于牙科和滤波器。