[发明专利]一种具有非易碎性的快速离子交换玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有非易碎性的快速离子交换玻璃及其制备方法和应用，属于玻璃制备技术领域。所述具有非易碎性的快速离子交换玻璃的成分以摩尔百分比计，包括：58.2％～68％的SiO₂、8.9％～15％的Al₂O₃、10％～16％的Na₂O、2％～5％的MgO、0.6％～4％的B₂O₃、0.4％～2％的K₂O、1％～4％的ZnO和0.1％～1％的SnO₂；其中，所述Al₂O₃、B₂O₃和ZnO的摩尔百分比之和大于10％小于20％；B₂O₃的摩尔百分比和SiO₂的摩尔百分比的比值大于0.03小于0.08；R₂O的摩尔百分比大于Al₂O₃的摩尔百分比，其中R₂O为Na₂O和K₂O。所述玻璃经离子交换强化后具有较高的CT值，属于非易碎性玻璃，且具有较深的离子交换深度、高的表面压应力和非易碎性特点，适用于移动电子设备的保护盖板玻璃。

技术领域

本发明属于电子玻璃制备技术领域，具体涉及一种具有非易碎性的快速离子交换玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着5G通讯及移动终端市场其他科技的发展，对盖板玻璃提出了新的要求，例如轻质高强、抗裂纹扩张能力强。由于玻璃表面裂纹的存在，其实际强度远低于理论强度，减少裂纹的产生和阻止裂纹扩展能够提高玻璃的强度。目前阻止裂纹扩张主要采取“化学强化”又称“化学钢化”的方法。化学强化的原理为：玻璃中的较小离子能够在高温下与盐浴熔样中的较大离子进行置换，置换后较大离子会在玻璃表面紧密堆积而产生较强的压缩应力，进而表现出较高的强度。但现有技术采用特定的玻璃原料进行化学强化后得到的化学强化玻璃从高处跌落时，在处于较大中心张应力和较大强度的状态下可能出现破碎现象，破碎产生的碎片会使使用者有受伤的风险。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有非易碎性的快速离子交换玻璃及其制备方法和应用，用以解决化学强化后的玻璃在具有较大中心张应力和较大强度的状态下，容易出现破碎现象的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种具有非易碎性的快速离子交换玻璃，以摩尔百分比计，所述具有非易碎性的快速离子交换玻璃的成分包括：58.2％～68％的SiO₂、8.9％～15％的Al₂O₃、10％～16％的Na₂O、2％～5％的MgO、0.6％～4％的B₂O₃、0.4％～2％的K₂O、1％～4％的ZnO和0.1％～1％的SnO₂；

其中，所述Al₂O₃、B₂O₃和ZnO的摩尔百分比之和大于10％小于20％；B₂O₃的摩尔百分比和SiO₂的摩尔百分比的比值大于0.03小于0.08；

R₂O的摩尔百分比大于Al₂O₃的摩尔百分比，其中R₂O为Na₂O和K₂O。

进一步地，所述具有非易碎性的快速离子交换玻璃的表面压缩应力的最大值为945MPa；所述具有非易碎性的快速离子交换玻璃的压缩应力层深度的最大值为42.6μm，中心张力为79MPa～90MPa，易碎性测试的碎片数量的平均值为0.5pcs/in²。