[go: up one dir, main page]

CN105948536B - 单一强化层玻璃及其制备方法 - Google Patents

单一强化层玻璃及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105948536B
CN105948536B CN201610428115.XA CN201610428115A CN105948536B CN 105948536 B CN105948536 B CN 105948536B CN 201610428115 A CN201610428115 A CN 201610428115A CN 105948536 B CN105948536 B CN 105948536B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
strengthening layer
ion
glass body
exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610428115.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105948536A (zh
Inventor
胡伟
陈振宇
陈芳华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Aureavia Hi Tech Glass Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN WONDERINNO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN WONDERINNO TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN WONDERINNO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201610428115.XA priority Critical patent/CN105948536B/zh
Priority to PCT/CN2016/086517 priority patent/WO2017215013A1/zh
Publication of CN105948536A publication Critical patent/CN105948536A/zh
Priority to US15/801,311 priority patent/US10781136B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN105948536B publication Critical patent/CN105948536B/zh
Priority to US16/995,809 priority patent/US11548814B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/18—Compositions for glass with special properties for ion-sensitive glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本发明涉及单一强化层玻璃，包括玻璃本体以及形成在所述玻璃本体表面的单一强化层；其特征在于，所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线；所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点。另外，提供该单一强化层玻璃的制备方法。

Description

单一强化层玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制造技术领域，尤其涉及一种单一强化层玻璃及其制备方法。
背景技术
化学强化玻璃由于其高透明度、高强度和耐磨性，目前在移动电话、媒体播放器和其他终端上有着广泛的应用。化学强化玻璃的高强度是通过离子交换实现，原理为：玻璃中的较小离子能够在高温下与盐浴液中的较大离子进行置换，置换后较大离子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。
然而在离子交换过程中，盐浴液随着被交换出的较小离子的增多而导致较大离子被稀释，继续使用相同的盐浴液将会降低玻璃的压缩应力。为解决此类技术问题，目前有种做法是通过两种不同盐浴液来实现离子交换：先将玻璃放在第一盐浴液中进行离子交换，在第一盐浴液中的较大离子被稀释到一定程度后，将玻璃取出进行冷却、干燥，然后再次预热后再投入第二盐浴液中进行盐浴，其中第二盐浴液中的较大离子的浓度要大于被稀释后的第一盐浴液中的较大离子的浓度。这种盐浴处理形成的压缩应力层应力分布为：压缩应力层在深度方向上并没有太大改变，且压缩应力层是连续的单层结构；被交换的较大离子的浓度随玻璃深度变化的结构是：较大离子的浓度仅在靠近玻璃表面的位置较高，而玻璃内部的较大离子的浓度会急剧下降。这样势必造成最终形成的强化玻璃的压缩应力层强度分布不均。
总之，到目前为止，无论是物理钢化，还是化学强化，无论是一次强化，还是多次强化，在玻璃表面所形成的单层压缩应力层，其应力分布或被交换离子的浓度都是沿着玻璃表面向内的方向递减的，导致压缩应力层在深度方向上并没有太大改变，从而无法改善玻璃整体的强度。
发明内容
为此，本发明提供一种单一强化层玻璃及其制备方法，旨在提升玻璃内部的复合压缩应力值，从而实现玻璃整体强度的增强。
一种单一强化层玻璃，包括玻璃本体以及形成在所述玻璃本体表面的单一强化层；所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线；所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点。
优选地，所述单一强化层中含有被交换的金属离子，所述被交换至单一强化层中的金属离子的摩尔浓度从玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上呈非线性逐渐变小的趋势。
优选地，所述单一强化层的折射系数曲线的第一个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于5um～30um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的4％～50％的位置；第二个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于10um～50um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的8％～85％位置；折射系数的最大值位于玻璃本体的最外表面，该最大值与玻璃本体折射系数的差值不超过0.1。
优选地，离子交换总深度不低于60μm，玻璃本体表面压缩应力值不低于600Mpa。
优选地，所述强化玻璃的厚度为0.1mm～10mm。
一种单一强化层玻璃的制备方法，包括下述步骤：
步骤A，提供玻璃，将所述玻璃在低于盐浴的温度环境中预热，然后使预热过的玻璃在盐浴液中进行第一次离子交换处理，第一次离子交换处理时间为T1，在玻璃表面形成强化层L1；
步骤B，将形成有强化层L1的玻璃在Th的温度环境中进行热处理，Th的范围为390℃～玻璃退火点下10℃，热处理时间为th，th大于20分钟，使得粘附在玻璃表面的盐浴成分能够继续同玻璃进行离子交换，同时使所述强化层L1向玻璃内部延伸移动至少3μm，强化层L1中被交换的离子的分布被摊薄，结合此步骤新产生的离子交换综合为强化层L2；
步骤C，将具有强化层L2的玻璃冷却到盐浴温度后再次放入所述步骤A中的同一盐浴中进行第二次离子交换处理，或将玻璃清洗后、再次放入与所述步骤A中的不同盐浴中进行第二次离子交换处理，第二次离子交换处理时间为t2，第二次离子交换处理的温度为T2，所述具有强化层L2的玻璃表面通过离子交换的方式形成强化层L3，同时，所述位于玻璃内部的强化层L2与玻璃内部和周边的离子进行离子交换并继续沿着浓度差值的方向朝向玻璃内部和周边延伸，所述强化层L3的延伸速度大于与强化层L2的延伸速度，充分进行离子交换反应后，所述强化层L3和强化层L2叠合在一起形成单一强化层；
所述步骤C中第二次离子交换处理的时间、温度和步骤B中热处理的时间、温度满足以下关系式：T2×t2<Th×(th/2)。
优选地，将步骤A得到的具有强化层L1的玻璃取出，冷却后清洗干净，完全去除玻璃表面在所述步骤A中所粘附的盐浴成分，然后将清洗后的具有强化层L1的玻璃用于步骤B的过程。
优选地，重复步骤B～C，直至在玻璃上形成满足要求的单一强化层。
优选地，所述第一次和第二次离子交换过程盐浴的温度为350℃～550℃。
优选地，所述玻璃为碱性硅酸盐玻璃，包含：15wt％～72wt％的SiO2；10wt％～43wt％的Al2O3或和P2O5之和；8wt％-33wt％的碱金属氧化物之和；以及小于15wt％的其他氧化物。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的制备方法中，步骤B的热处理时间和温度，与步骤C的离子交换处理过程的时间和温度建立起条件：T2×t2<Th×(th/2)，满足这个条件的制备过程，获得单一强化层玻璃具有与现有技术强化玻璃不同的特性。首先，玻璃的折射系数分别具有其特别的特点，即，所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点。其次，玻璃的压缩应力分布具有其自身特点，即，所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线。
附图说明
图1是本发明实施例中不同步骤阶段得到的强化层的K离子摩尔百分比分布曲线。
图2是本发明实施例中得到的单一强化层玻璃在X和Y方向上偏振光测试折射系数分布曲线。
图3是本发明实施例中得到的单一强化层玻璃的压缩应力分布曲线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种单一强化层玻璃的制备方法，包括下述步骤：
步骤A，提供玻璃，将所述玻璃在低于盐浴的温度环境中预热，然后使预热过的玻璃在盐浴液中进行第一次离子交换处理，第一次离子交换处理时间为T1，在玻璃表面形成强化层L1。
步骤B，将形成有强化层L1的玻璃在Th的温度环境中进行热处理，Th的范围为390℃～玻璃退火点下10℃，热处理时间为th，th大于20分钟，例如20～30分钟，使得粘附在玻璃表面的盐浴成分能够继续同玻璃进行离子交换，同时使所述强化层L1向玻璃内部延伸移动至少3μm，强化层L1中被交换的离子的分布被摊薄，结合此步骤新产生的离子交换综合为强化层L2。
步骤C，将具有强化层L2的玻璃冷却到盐浴温度后再次放入所述步骤A中的同一盐浴中进行第二次离子交换处理，或将玻璃清洗后、再次放入与所述步骤A中的不同盐浴中进行第二次离子交换处理，第二次离子交换处理时间为t2，第二次离子交换处理的温度为T2，所述具有强化层L2的玻璃表面通过离子交换的方式形成强化层L3，同时，所述位于玻璃内部的强化层L2与玻璃内部和周边的离子进行离子交换并继续沿着浓度差值的方向朝向玻璃内部和周边延伸，所述强化层L3的延伸速度大于与强化层L2的延伸速度，充分进行离子交换反应后，所述强化层L3和强化层L2叠合在一起形成单一强化层；所述步骤C中第二次离子交换处理的时间、温度和步骤B中热处理的时间、温度满足以下关系式：T2×t2<Th×(th/2)。
如果将步骤A得到的具有强化层L1的玻璃取出，冷却后清洗干净，完全去除玻璃表面在所述步骤A中所粘附的盐浴成分，然后将清洗后的具有强化层L1的玻璃用于步骤B的过程。步骤B之前的清洗过程旨在避免在进入步骤B的热处理过程中，残留在玻璃表面的盐浴成分会发生反应而附着在玻璃表面，从而影响最终单一强化层的纯度和应力强度。
可选地，重复步骤B～步骤C，直至在玻璃上形成满足压应力大小和深度要求的单一强化层。
上述制备过程中，所述盐浴液的温度为350℃～550℃。
通过上述制备方法，获得一种单一强化层玻璃，包括玻璃本体以及形成在所述玻璃本体表面的单一强化层；所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线；所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点。
单一强化层玻璃中，单一强化层中含有被交换的金属离子，所述被交换至单一强化层中的金属离子的摩尔浓度从玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上呈非线性逐渐变小的趋势。
单一强化层玻璃中，所述单一强化层的折射系数曲线的第一个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于5um～30um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的4％～50％的位置；第二个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于10um～50um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的8％～85％位置；折射系数的最大值位于玻璃本体的最外表面，该最大值与玻璃本体折射系数的差值不超过0.1。
单一强化层玻璃中，所述离子交换总深度不低于60μm，玻璃本体表面压缩应力值不低于600Mpa。
所述单一强化层玻璃的厚度为0.1mm～10mm。
所述用来形成单一强化层的玻璃为碱性硅酸盐玻璃，包含：15wt％～72wt％的SiO2；10wt％～43wt％的Al2O3或和P2O5之和；8wt％～33wt％的碱金属氧化物(Li2O或和、Na2O、或和K2O)之和；小于15wt％的其他氧化物。
实施例：
盐浴：100％KNO3；
第一次离子交换时间、温度和第二次离子交换时间、温度满足条件：T2×t2<Th×(th/2)
第一次离子交换温度和时间:430℃，3.5h；
热处理温度和时间：530℃，2h；
第二次离子交换温度和时间：430℃，1h；
待强化的玻璃组分：
组分 含量(wt％)
SiO<sub>2</sub> 61
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 17.3
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.5
CaO 0.2
MgO 3.2
K<sub>2</sub>O 1.8
Na<sub>2</sub>O 15.5
TiO<sub>2</sub> 0.5
如图1所示，当步骤A被实施后，在玻璃表面和内部形成了强化层L1，其被交换离子K的摩尔比例分布如图1中的强化层L1曲线所示；当步骤B被实施后,玻璃被置于无被交换离子来源的环境中，强化层L1内部的K离子只能与玻璃内部的Na进行再次交换，K的分布一方面往玻璃内部延伸，另一方面被摊薄，从而形成了强化层L2，图1给出了强化层L2中被交换离子K的摩尔比例分布曲线；当步骤C被实施之后，强化层L2再次重新分布，一方面继续往玻璃内部延伸，另一方面继续被摊薄，随着新的K离子从有被交换离子来源的盐浴中交换至玻璃中，新进入玻璃的K离子的移动速度要远远快过原有玻璃中的强化层L2，并与强化层L2结合之后形成了强化层L3，图1给出了强化层L3中被交换离子K的摩尔比例分布曲线。
另外，如果在步骤B之前外加清洗过程，在后面工序步骤相同的条件下，产生的后果会在步骤B和步骤C中分别得到的强化层L2曲线和强化层L3曲线上有略微的体现。步骤B得到的强化层L2曲线会变得略为平坦，其斜率会变小，而步骤C得到的强化层L3曲线也会有同样的变化特征，强化层L3曲线变化会很微小是因为步骤C有大量的从盐浴中进入的新增k离子，这些k离子的摩尔浓度会掩盖步骤B当中产生的变化。因此，虽然增加了清洗过程，但最终获得的强化层L3特点没有变化；而清洗过程的增加意义在于：使得步骤A之后得到玻璃表面上残留的盐浴成分在进入步骤B的热处理(例如烘烤)之前去除，从而避免在步骤B的热处理过程中，残留盐浴成分会因加热发生反应而附着在玻璃表面，从而破坏了最终获得的单一强化层L3的纯度。而且，还会对步骤C中使用的盐浴进行污染。
如图2所示，经过上面方法制备获得的具有单一强化层L3的强化玻璃的折射系数具有以下特征：
当采用光学法测量应力时，首先要获得两个偏振光的折射系数，根据其差值以及根据玻璃和测量仪器的各种常量和变量来计算出表面应力，该测试方法属于行业现有技术，本发明不再赘述。图2给出了，针对本实施例中获得的单一强化层玻璃，分别对X方向偏振光测试折射系数和对Y方向偏振光测试折射系数，得到了对应的两条折射系数分布曲线。显然，图2明显展示出，单一强化层L3的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层L3的折射系数曲线具有至少有两个拐点。
如图3所示，单一强化层L3的压缩应力具有以下特征：
行业可知，压缩应力的计算是基于选点测量的折射系数值，并引入其他的常量和变量，再进行计算并拟合出最终曲线，该合成曲线的方法属于行业现有技术，本发明不再赘述。显然，图3明显展示出，所述单一强化层L3的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层L3的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的制备方法中，步骤B的热处理时间和温度，与步骤C的离子交换处理过程的时间和温度建立起条件：T2×t2<Th×(th/2)，满足这个条件的制备过程，获得单一强化层玻璃具有与现有技术强化玻璃不同的特性。首先，玻璃的折射系数分别具有其特别的特点，即，所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点。其次，玻璃的压缩应力分布具有其自身特点，即，所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，且所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单一强化层玻璃，包括玻璃本体以及形成在所述玻璃本体表面的单一强化层；所述单一强化层的压缩应力自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势，其特征在于，所述单一强化层的压缩应力曲线具有一个拐点，拐点之前的第一段曲线的斜率大于拐点之后的第二段曲线；所述单一强化层的折射系数整体上自玻璃本体表面向玻璃本体内部呈非线性减小趋势,且所述单一强化层的折射系数曲线具有至少有两个拐点；所述单一强化层的折射系数的最大值位于玻璃本体的最外表面，该最大值与玻璃本体折射系数的差值不超过0.1。
2.如权利要求1所述单一强化层玻璃，其特征在于，所述单一强化层中含有被交换的金属离子，所述被交换至单一强化层中的金属离子的摩尔浓度从玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上呈非线性逐渐变小的趋势。
3.如权利要求1所述的单一强化层玻璃，其特征在于，所述单一强化层的折射系数曲线的第一个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于5um～30um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的4％～50％的位置；第二个拐点的位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上界于10um～50um之间,且该位置位于自玻璃本体表面向玻璃本体内部延伸的方向上离子交换总深度的8％～85％位置。
4.如权利要求1或2或3所述的单一强化层玻璃，其特征在于，离子交换总深度不低于60μm，玻璃本体表面压缩应力值不低于600Mpa。
5.如权利要求1所述的单一强化层玻璃，其特征在于，所述强化玻璃的厚度为0.1mm～10mm。
6.一种如权利要求1所述的单一强化层玻璃的制备方法，包括下述步骤：
步骤A，提供玻璃，将所述玻璃在低于盐浴的温度环境中预热，然后使预热过的玻璃在盐浴液中进行第一次离子交换处理，第一次离子交换处理时间为T1，在玻璃表面形成强化层L1；
步骤B，将形成有强化层L1的玻璃在Th的温度环境中进行热处理，Th的范围为390℃～玻璃退火点下10℃，热处理时间为th，th大于20分钟，使得粘附在玻璃表面的盐浴成分能够继续同玻璃进行离子交换，同时使所述强化层L1向玻璃内部延伸移动至少3μm，强化层L1中被交换的离子的分布被摊薄，结合此步骤新产生的离子交换综合为强化层L2；
步骤C，将具有强化层L2的玻璃冷却到盐浴温度后再次放入所述步骤A中的同一盐浴中进行第二次离子交换处理，或将玻璃清洗后、再次放入与所述步骤A中的不同盐浴中进行第二次离子交换处理，第二次离子交换处理时间为t2，第二次离子交换处理的温度为T2，所述具有强化层L2的玻璃表面通过离子交换的方式形成强化层L3，同时，所述位于玻璃内部的强化层L2与玻璃内部和周边的离子进行离子交换并继续沿着浓度差值的方向朝向玻璃内部和周边延伸，所述强化层L3的延伸速度大于与强化层L2的延伸速度，充分进行离子交换反应后，所述强化层L3和强化层L2叠合在一起形成单一强化层；
其特征在于：所述步骤C中第二次离子交换处理的时间、温度和步骤B中热处理的时间、温度满足以下关系式：T2×t2<Th×(th/2)。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将步骤A得到的具有强化层L1的玻璃取出，冷却后清洗干净，完全去除玻璃表面在所述步骤A中所粘附的盐浴成分，然后将清洗后的具有强化层L1的玻璃用于步骤B的过程。
8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，重复步骤B～C，直至在玻璃上形成满足要求的单一强化层。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次和第二次离子交换过程盐浴的温度为350℃～550℃。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃为碱性硅酸盐玻璃，包含：
15-72wt％的SiO2；
10-43wt％的Al2O3或和P2O5之和；
8-33wt％的碱金属氧化物之和；以及
小于15wt％的其他氧化物。
CN201610428115.XA 2016-06-16 2016-06-16 单一强化层玻璃及其制备方法 Active CN105948536B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610428115.XA CN105948536B (zh) 2016-06-16 2016-06-16 单一强化层玻璃及其制备方法
PCT/CN2016/086517 WO2017215013A1 (zh) 2016-06-16 2016-06-21 单一强化层玻璃及其制备方法
US15/801,311 US10781136B2 (en) 2016-06-16 2017-11-01 Glass with single reinforced layer and preparation method thereof
US16/995,809 US11548814B2 (en) 2016-06-16 2020-08-17 Glass with reinforced layer and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610428115.XA CN105948536B (zh) 2016-06-16 2016-06-16 单一强化层玻璃及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105948536A CN105948536A (zh) 2016-09-21
CN105948536B true CN105948536B (zh) 2019-02-26

Family

ID=56905761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610428115.XA Active CN105948536B (zh) 2016-06-16 2016-06-16 单一强化层玻璃及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10781136B2 (zh)
CN (1) CN105948536B (zh)
WO (1) WO2017215013A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948536B (zh) * 2016-06-16 2019-02-26 深圳市东丽华科技有限公司 单一强化层玻璃及其制备方法
JP2019119670A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 Ａｇｃ株式会社 化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラス
CN108046613B (zh) * 2017-12-29 2020-01-21 深圳市东丽华科技有限公司 一种强化玻璃及其制备方法
CN108516701A (zh) * 2018-05-02 2018-09-11 武汉理工大学 一种增加化学钢化玻璃离子交换层深度的方法及制备所得到的钢化玻璃
JP7492920B2 (ja) 2018-06-08 2024-05-30 コーニング インコーポレイテッド ガラスにおける破壊抵抗応力プロファイル
CN108821605A (zh) * 2018-07-23 2018-11-16 湖北三峡新型建材股份有限公司 一种增加建筑玻璃离子交换层深度的方法及制备所得到的钢化玻璃
CN115611528B (zh) * 2018-07-23 2024-02-20 康宁公司 具有改善的头部冲击性能及破裂后能见度的汽车内部及覆盖玻璃制品
CN110872175A (zh) * 2018-08-31 2020-03-10 深圳市东丽华科技有限公司 一种微晶玻璃及利用其制成的具有复合压应力的玻璃基板
CN113165966A (zh) * 2018-10-31 2021-07-23 康宁股份有限公司 对含锂玻璃进行化学强化的方法和系统
CN109502991A (zh) * 2018-12-18 2019-03-22 北京工业大学 一种空气加热条件提高化学强化玻璃离子交换深度的方法
CN110040982B (zh) * 2019-05-14 2021-08-27 重庆鑫景特种玻璃有限公司 具有复合应力优势的化学强化玻璃及其制备方法与应用
CN112110645B (zh) * 2020-09-23 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 一种玻璃、玻璃制品及其制造方法
CN113754289B (zh) * 2021-09-18 2023-06-06 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种低翘曲的强化微晶玻璃、及其制备方法和用途

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102730953A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 旭硝子株式会社 化学强化玻璃的制造方法
CN104692636A (zh) * 2015-02-10 2015-06-10 深圳市力沣实业有限公司 一种复合强化玻璃及其制备方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL292538A (zh) * 1962-05-16
US3506423A (en) * 1969-05-28 1970-04-14 Ppg Industries Inc Glass strengthening by ion exchange
DE19616633C1 (de) * 1996-04-26 1997-05-07 Schott Glaswerke Chemisch vorspannbare Aluminosilicatgläser und deren Verwendung
US6821893B2 (en) * 2001-03-26 2004-11-23 Hoya Corporation Method of manufacturing a substrate for information recording media
MXPA05010987A (es) * 2003-04-22 2005-12-12 Coca Cola Co Metodo y aparato para reforzar el vidrio.
WO2010005578A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Corning Incorporated Glass with compressive surface for consumer applications
KR20110038701A (ko) * 2008-07-29 2011-04-14 코닝 인코포레이티드 유리의 화학적 강화를 위한 이중 단계 이온 교환
CN102092940A (zh) * 2009-12-11 2011-06-15 肖特公开股份有限公司 用于触摸屏的铝硅酸盐玻璃
KR101930100B1 (ko) * 2010-11-30 2018-12-17 코닝 인코포레이티드 압축하의 표면 및 중앙 영역을 갖는 유리
TWI481579B (zh) * 2011-03-16 2015-04-21 Apple Inc 薄玻璃之經控制的化學強化
CN102344241B (zh) * 2011-06-14 2013-12-25 胡伟 一种玻璃化学强化炉系统及其进行玻璃化学强化的方法
US9359251B2 (en) * 2012-02-29 2016-06-07 Corning Incorporated Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles
CN102643033B (zh) * 2012-04-27 2014-11-26 深圳南玻显示器件科技有限公司 玻璃强化方法
US9034442B2 (en) * 2012-11-30 2015-05-19 Corning Incorporated Strengthened borosilicate glass containers with improved damage tolerance
CN104487396A (zh) * 2012-08-09 2015-04-01 日本电气硝子株式会社 强化玻璃的制造方法及强化玻璃基板
US10117806B2 (en) * 2012-11-30 2018-11-06 Corning Incorporated Strengthened glass containers resistant to delamination and damage
US10160688B2 (en) * 2013-09-13 2018-12-25 Corning Incorporated Fracture-resistant layered-substrates and articles including the same
KR102314817B1 (ko) * 2013-11-19 2021-10-20 코닝 인코포레이티드 이온 교환 가능한 높은 내손상성 유리
WO2015088006A1 (ja) * 2013-12-13 2015-06-18 旭硝子株式会社 化学強化用ガラス及び化学強化処理されたガラス
CN103722816B (zh) * 2013-12-30 2017-01-11 深圳市东丽华科技有限公司 一种高强度超薄玻璃及其制备方法
KR101413626B1 (ko) * 2013-12-31 2014-08-06 김호권 화학강화를 이용한 강화유리 제조장치 및 제조방법
US9517968B2 (en) * 2014-02-24 2016-12-13 Corning Incorporated Strengthened glass with deep depth of compression
US20150274585A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 Apple Inc. Asymmetric chemical strengthening
TWI705889B (zh) * 2014-06-19 2020-10-01 美商康寧公司 無易碎應力分布曲線的玻璃
DE102014013528B4 (de) * 2014-09-12 2022-06-23 Schott Ag Beschichtetes Glas-oder Glaskeramiksubstrat mit beständigen multifunktionellen Oberflächeneigenschaften, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
CN107074639A (zh) * 2014-10-17 2017-08-18 旭硝子株式会社 盖构件
CN204509107U (zh) * 2015-02-10 2015-07-29 深圳市力沣实业有限公司 一种复合强化玻璃
WO2016185934A1 (ja) * 2015-05-15 2016-11-24 旭硝子株式会社 化学強化ガラス
JP6670462B2 (ja) * 2015-12-04 2020-03-25 日本電気硝子株式会社 強化ガラス
CN108367964A (zh) * 2015-12-08 2018-08-03 康宁股份有限公司 S形应力分布及其形成方法
US11059744B2 (en) * 2016-06-14 2021-07-13 Corning Incorporated Glasses having improved drop performance
CN105948536B (zh) * 2016-06-16 2019-02-26 深圳市东丽华科技有限公司 单一强化层玻璃及其制备方法
EP3802449B1 (en) * 2018-05-31 2023-09-13 Corning Incorporated Glass with improved drop performance

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102730953A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 旭硝子株式会社 化学强化玻璃的制造方法
CN104692636A (zh) * 2015-02-10 2015-06-10 深圳市力沣实业有限公司 一种复合强化玻璃及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105948536A (zh) 2016-09-21
US20200377410A1 (en) 2020-12-03
US11548814B2 (en) 2023-01-10
US10781136B2 (en) 2020-09-22
US20180072618A1 (en) 2018-03-15
WO2017215013A1 (zh) 2017-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105948536B (zh) 单一强化层玻璃及其制备方法
JP6883131B2 (ja) ガラスを強化する二段階法
CN108046613B (zh) 一种强化玻璃及其制备方法
US12122708B2 (en) Mother glass, reinforced glass and preparation method
JP6973959B2 (ja) 化学強化可能なガラス板
US11306019B2 (en) Ion exchangeable glasses with high crack initiation threshold
JP5957097B2 (ja) ガラス組成物、化学強化用ガラス組成物、強化ガラス物品、およびディスプレイ用カバーガラス
US20220009830A1 (en) Production method of chemically strengthened glass, and chemically strengthened glass
CN105916824A (zh) 可离子交换的具有高耐损坏性的玻璃
CN115385584A (zh) 低翘曲和高耐破坏性玻璃制品的不对称应力分布
TWI585057B (zh) 可離子交換之含過渡金屬玻璃
CN106977093A (zh) 强化的玻璃制品及其制造方法
CN105934415A (zh) 具有抗微生物功效的含磷玻璃
CN108025964A (zh) 强化玻璃
TW201714853A (zh) 強化玻璃板的製造方法
WO2023060840A1 (zh) 一种抗菌强化玻璃、及其制备方法
CN106167357A (zh) 化学强化玻璃的制造方法
JP2015091737A (ja) 積層強化ガラス
CN204509107U (zh) 一种复合强化玻璃
JP2015143160A (ja) 強化ガラスの製造方法および強化ガラス
JP7401886B2 (ja) 両面化学強化ガラス板、その製造方法、並びに両面化学強化ガラス板を含む製品
CN101215105A (zh) 一种锂铝硅微晶玻璃的表面强化方法
KR20150077089A (ko) 알루미노실리케이트 강화유리 제조용 조성물 및 이를 이용한 유리 강화 방법.
JP2013086989A (ja) ガラス板、その製造方法及び強化ガラス板
EP3490950A1 (en) Glasses having resistance to photo-darkening

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240228

Address after: 400713 No. 78, Yunwu Road, Beibei District, Chongqing

Patentee after: CHONGQING XINJING SPECIAL GLASS Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Building 4, 3rd Floor, Baohuacheng Industrial Park, No. 45 Dalang Huasheng Road, Longhua New District, Shenzhen, Guangdong Province, 518109

Patentee before: SHENZHEN DONGLIHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China