[发明专利]一种高结晶度锂铝硅透明微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有高结晶度、高透明度的微晶玻璃及其制备工艺，所述微晶玻璃的组成包括：SiO₂ 60～75%；Al₂O₃ 6～12%；Li₂O 7～14%；Na₂O 0～2%；K₂O 0～2%；ZrO₂2～7%；P₂O₅0～3%；HfO₂0～4%；Sb₂O₃ 0.1～1%，其中成核剂以氧化物质量百分比计，2%≤(HfO₂+ZrO₂+P₂O₅)≤14%。本发明通过合理的组分和工艺设计，使微晶玻璃获得合适的晶粒大小，从而在可见光范围中呈现高的透过率，在一些实施方式中0.8mm厚度的微晶玻璃400～800nm的透过率为87%以上，同时，本发明微晶玻璃的高结晶度使其具有优异的机械性能。

技术领域

本发明涉及无机材料领域，具体地，涉及一种高结晶度锂铝硅透明微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

在即将到来的5G时代，电子产品对其屏幕和背板的透明度、力学性能以及抗信号干扰能力提出了更高的要求。非金属材料尤其是玻璃材料受到广泛关注。

微晶玻璃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，其抗弯、耐磨以及抗摔等性能相对于常规玻璃都有明显的优势。一般来说，由于微晶玻璃复杂的微观结构，它是不透明的。微晶玻璃内部含有玻璃相、晶相、晶界和气孔，当入射光通过微晶玻璃时就会产生反射、吸收以及很强的光散射。因此，大多数微晶玻璃在可见光区是不透明的。为提高透明度，大部分微晶玻璃采取了降低结晶程度增加晶粒之间距离的方法。然而，微晶玻璃的理化性能与微晶玻璃中的晶体含量密切相关，因此通常要求尽量获得高的结晶度。

关于高结晶度，可理解为微晶玻璃中晶体的体积含量较高（一般大于50%）。要使高结晶度的微晶玻璃具有透明性，需要满足以下条件：析出微晶体的尺寸小于可见光波长；晶相与玻璃相间的折射率相近。这样，由于析晶过程中晶相与残余玻璃相化学组成接近，成分连续的变化导致折射率差很小，因而在可见光区透明度较高。

高结晶度透明微晶玻璃具有非常接近于晶体材料的优秀的机械性能和化学稳定性，是非常具有潜力的电子设备保护材料。因此，需要研究一种具有高结晶度、高透明度的微晶玻璃及其制备工艺，使之满足5G时代电子设备保护材料的要求。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种高结晶度锂铝硅透明微晶玻璃及其制备方法。通过玻璃成分设计及处理工艺控制，得到具有较高的可见光透过率、高锂铝硅晶相含量的且具有优异的物理-化学性能的微晶玻璃。

所采取的技术方案为：

一种高结晶度锂铝硅体系透明微晶玻璃，按质量分数计，其组成包括：SiO₂：60～75%；Al₂O₃：6～12 %；Li₂O：7～14 %；Na₂O：0～2%；K₂O：0～2%；ZrO₂：2～7%；P₂O₅：0～3%；HfO₂：0～4%；Sb₂O₃：0.1～1%。