[发明专利]化学强化玻璃及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种化学强化玻璃及其制备方法与应用。所述化学强化玻璃的张应力线密度小于32500‑34000Mpa/mm安全阈值，且所述化学强化玻璃在立即断裂的断裂截面上无痕带产生；或所述化学强化玻璃的张应力线密度大于或等于32500‑34000Mpa/mm安全阈值，所述化学强化玻璃的立即断裂截面有痕带产生，且其所述张应力线密度最高为安全阈值的118％，其立即断裂痕带层的平均厚度小于所述化学强化玻璃厚度的15％。本发明化学强化玻璃具有高的机械强度和强的抗跌落性能，其所述制备方法工艺条件易控，能够有效保证制备的化学强化玻璃高的机械性能的稳定。

技术领域

本发明属于玻璃制品技术领域，具体涉及一种化学强化玻璃及其制备方法与应用。

背景技术

玻璃由于其本身具有透明性、耐高温等特点，因此，玻璃在日常生活中得到了广泛的应用。比如，玻璃在保护装置、装潢等领域得到了广泛的应用。但是玻璃也存在一定的不足，如存在抗冲击性不强，易碎等缺陷，从而限制了玻璃在一些领域的应用。

为了弥补玻璃的该些缺点，使得玻璃满足特定领域中的应用要求，需要对玻璃进行相应的强化处理，以增强玻璃相应的机械性能。

玻璃强化(玻璃化学强化)是一种利用高温离子交换工艺，在高温熔盐中大碱金属离子取代玻璃中的小碱金属离子从而产生交换离子体积差，在玻璃一定的表层中产生由高到低的压应力，阻碍和延缓玻璃微裂纹的扩展，达到提高玻璃机械强度的目的。但是张应力与压应力是共生关系，化学强化玻璃在表面产生压应力的同时，其内部也不可避免的产生了相应的张应力。

张应力会在玻璃的中心内部产生张力，并在玻璃受到冲击时，作为玻璃开裂的助力，甚至是玻璃裂纹产生和扩展的原因。经过分析玻璃断面可知，张应力可以严重的破坏玻璃的网络结构。当玻璃内部具有微裂纹时，在过大的张应力影响下，化学强化玻璃的机械强度会下降，尤其是抗跌落性能。当张应力过大时，化学强化玻璃很容易在轻微的冲击下发生爆炸性开裂，甚至会产生自爆现象。这样会对含有该化学强化玻璃的产品的可靠性和人身安全性产生严重影响。正因这样，现有的化学强化玻璃的压应力控制不太理想从而导致现有的化学强化玻璃的机械强度特别是抗跌落性能有待进一步提高。因此，如何提供一种可容纳更多张应力且具有高压应力的化学强化玻璃以提高化学强化玻璃的机械强度是本领域一直努力试图解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的所述不足，提供一种化学强化玻璃及其制备方法，以解决现有化学强化玻璃机械强度特别是抗跌落性能不太理想的技术。

为了实现所述发明目的，本发明一方面，提供了一种化学强化玻璃。所述化学强化玻璃的张应力线密度小于32500-34000Mpa/mm安全阈值，且所述化学强化玻璃在立即断裂的断裂截面上无痕带产生；或

所述化学强化玻璃的张应力线密度大于或等于32500-34000Mpa/mm安全阈值，所述化学强化玻璃的立即断裂截面有痕带产生，且其张应力线密度最高为安全阈值的118％，其立即断裂痕带层的平均厚度小于所述化学强化玻璃厚度的15％。

本发明另一方面，提供了一种化学强化玻璃的制备方法。所述化学强化玻璃的制备方法包括如下步骤：

将待强化的素玻璃通过一次多元离子交换处理或多次单元离子交换处理或多次多元离子交换处理；其中，

所述一次多元离子交换处理是将所述素玻璃置于熔融态的多元离子盐浴中进行一次的钾-钠离子交换处理、钠-锂离子交换处理；所述多元离子盐浴包括提供至少两种以上碱金属阳离子的硝酸盐、硫酸盐或氯化物中的至少一种或多种，且所述碱金属阳离子中的钾离子占70-95％；