專利名稱：用于3d緊密模壓的薄鋰鋁硅玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁硅酸鹽玻璃。具體地，本發(fā)明涉及具有低溫3D模壓成形和快速離子交換特征的高強度、高耐刮擦性、高斷裂韌性的鋁硅酸鹽玻璃。更具體的，本發(fā)明涉及用作平面和非平面電子產(chǎn)品屏幕保護材料的具有低溫3D模壓成形和快速離子交換特征的高強度、高耐刮擦性、高斷裂韌性的鋁硅酸鹽玻璃。甚至更具體的，本發(fā)明涉及用作平面和非平面觸摸屏保護玻璃的具有低溫3D模壓成形和快速離子交換特征的高強度、高耐刮擦性、高斷裂韌性的鋁硅酸鹽玻璃。同時，本發(fā)明也涉及所述的鋁硅酸鹽玻璃的化學(xué)鋼化方法。
背景技術(shù)：
因為設(shè)計和技術(shù)的原因，有些電子設(shè)備需要非純平和3D形狀的屏幕，例如彎曲的平面和折邊。為了提高電子設(shè)備保護玻璃的強度，玻璃需要通過離子交換的方法增強，通常采用具有較大離子半徑的堿金屬離子交換玻璃中較小離子半徑的堿金屬離子。在離子交換過程中，因為較大半徑的堿金屬離子被約束在之前較小半徑堿金屬離子的位置，在玻璃表面形成了壓應(yīng)力。通常將玻璃浸入到熔融的金屬鹽如KNO3中進行離子交換，這個過程被稱之為化學(xué)鋼化?；瘜W(xué)鋼化的溫度必須高于KNO3的熔點。電子設(shè)備或觸控屏的保護玻璃的玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg) —般較高。鈉鈣硅玻璃的Tg 一般在530-560°C。市場上適合化學(xué)鋼化的玻璃一般含有一定量的Al2O3以利于離子交換的玻璃網(wǎng)絡(luò)形成和加快離子交換的速度，但是這種玻璃的Tg通常高達600°C左右。Al2O3是熔點高于S^2的難熔氧化物，其Al-O鍵能極高。當(dāng)玻璃中含有Al2O3時，玻璃的熔融溫度也會相應(yīng)提高。玻璃中氧化鋁和堿金屬離子的摩爾比是決定玻璃性質(zhì)的關(guān)鍵。當(dāng)比例小于 1時，氧化鋁傾向于進入玻璃網(wǎng)絡(luò)替代非橋氧，提高玻璃的熔融溫度和黏度。Al2O3也有助于提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。用于觸摸設(shè)備保護的玻璃一般是具有較快離子交換速度的高Tg鈉鋁硅玻璃，通過合適的離子交換過程，這種玻璃能具有很高的斷裂強度。這種玻璃的Tg—般高于580°C。采用鈉鋁硅玻璃生產(chǎn)純平的保護玻璃是經(jīng)濟合理的。但是當(dāng)需要3-D形狀的保護玻璃時，過高的Tg是一個劣勢。高Tg玻璃難以經(jīng)濟地通過模壓過程成形，因為玻璃的變形溫度高于Tg，鈉鋁硅玻璃的變性溫度一般高于600°C，這導(dǎo)致模具和涂層的壽命大為降低。 業(yè)界希望有Tg低于550°C的玻璃并且在化學(xué)鋼化后具有很高的強度。通過使用鋰部分地取代鈉鋁硅玻璃中的鈉能夠得到低Tg的玻璃。這種玻璃在化學(xué)鋼化之后強度大大提高，同時具有很高的表面硬度。當(dāng)硅酸鹽玻璃中堿金屬的含量相同時，含Li2O的玻璃較含Na2O玻璃的粘度低。因此，鋰鋁硅玻璃的模壓溫度較低，可以使用較為便宜的模具和涂層材料。鋰鋁硅玻璃的Tg可以通過成分設(shè)計控制在遠低于550°C，因此可以使用具有鎳合金涂層的鋼?；蜾X模對之進行模壓。與之相對的是，高Tg的鈉鋁硅玻璃必須使用昂貴的金屬碳化物或氮化物模具，如碳化鎢模具。另一方面，采用合理的化學(xué)鋼化獲得的鋰鋁硅玻璃強度和鋼化后的鈉鋁硅玻璃強度類似。鋰離子的擴散速度高于鈉離子，因此鋰鋁硅玻璃的鋼化時間短于鈉鋁硅玻璃。鋰鋁硅玻璃能被鈉鹽或鉀鹽化學(xué)鋼化，這種鋼化的靈活性賦予鋰鋁硅玻璃更多的鋼化條件選擇和更大的潛力來配合其他性質(zhì)和工藝的需求。當(dāng)玻璃中的溫度分布不均勻時，玻璃的熱膨脹大小是很關(guān)鍵的。具有較高熱膨脹系數(shù)的玻璃無法使用更快的冷卻速度，同時模壓后溫度較高的玻璃與周邊空氣的接觸也容易形成裂紋。同含Nii2O的玻璃相比，含有Li2O的玻璃的熱膨脹系數(shù)低，因此能采用更快的模壓速度。模壓生產(chǎn)過程中，模壓材料和涂層的成本以及使用壽命對總成本是至關(guān)重要的。 一般的模具材料是碳化鎢，金屬模具如鋼模，鎳模或鋼鎳合金模也可在模壓溫度較低時使用。一般的涂層材料由貴金屬如鉬或銥制備，在特殊情況下，也可使用稀土，DLC或溶膠-凝膠涂層。

發(fā)明內(nèi)容
制備了一種能被化學(xué)鋼化，Tg低于550°C，并且易于3D成型的玻璃。在一個實施例中，這種玻璃為硅酸鹽或磷酸鹽玻璃，例如鋁硅酸鹽玻璃，包括鋰鋁硅玻璃、鈉鋁硅玻璃和鋰鈉鋁硅玻璃等。本發(fā)明首先制備了一種能在500-700°C模壓成3D形狀的玻璃，這種玻璃的Tg低于 550°C。在一個實施例中，這種玻璃的??；低于530°C。在一個實施例中，這種玻璃的Tg低于 5200C。在一個實施例中，這種玻璃的Tg低于510°C。在一個實施例中，模壓的溫度范圍為500-650°C。在一個實施例中，模壓的溫度范圍為500-630°C。在一個實施例中，模壓的溫度范圍為500-600°C。在一個實施例中，這種玻璃是厚度在0. 4-2. Omm的平板玻璃。本發(fā)明的另外一個目的是提供一種宜于化學(xué)鋼化的玻璃。在一個實施例中，這種玻璃為宜于鋼化的堿金屬硅酸鹽或磷酸鹽玻璃。在另一個實施例中，這種玻璃為鋰鋁硅玻璃。在一個實施例中，玻璃在熔融的NaNO3中鋼化，具有至少500_800MPa的表面應(yīng)力和50微米的表面應(yīng)力層。在一個實施例中，玻璃在熔融的KNO3中鋼化，具有至少800_1200MPa的表面應(yīng)力和10微米的表面應(yīng)力層。在一個實施例中，玻璃在熔融的NaNO3和KNO3混合鹽中鋼化，具有至少 600-1000MPa的表面應(yīng)力和50微米的表面應(yīng)力層。在一個實施例中，這種玻璃的抗彎強度可達500MPa，在另一個實施例中，這種玻璃的抗彎強度可達600MPa。發(fā)明的詳細描述鈉鈣硅玻璃通常在鹽浴中，如KNO3中進行離子交換化學(xué)鋼化后用于顯示設(shè)備的保護玻璃。表面應(yīng)力一般在數(shù)百MPa，用于控制裂紋擴展的表面應(yīng)力層的厚度往往十分有限。 鈉鈣硅玻璃的不利因素在于其Al2O3含量較低，無法達到較快的離子交換速度。即使經(jīng)過長時間的離子交換處理，表面應(yīng)力層的厚度一般也僅在10微米左右。目前新開發(fā)的玻璃，如 US 2008/0286548, CN200810147442. 3、CN200910301240. 4
等中公開的玻璃具有更好的化學(xué)鋼化性能和強度。但是，這些玻璃無法滿足低溫3D成形的需求，例如觸控屏保護玻璃的需求，因為這些玻璃必須在高溫下成形，從而引起了高昂的生產(chǎn)成本和低生產(chǎn)效率。調(diào)整鋁硅酸鹽玻璃的Tg低于550°C會增加熔制玻璃的難度，因為玻璃的結(jié)晶趨勢會增強。為了降低玻璃的結(jié)晶趨勢，需要向玻璃添加諸如的氧化物。另外，高堿金屬含量的鋁硅酸鹽玻璃在熔制時會強烈腐蝕玻璃熔爐，因此必須為玻璃熔爐選擇合適的耐火材料。通過添加^O2和ZnO可以提高玻璃的耐水性。玻璃的透過率對于顯示設(shè)備保護方面的應(yīng)用是至關(guān)重要的。雜質(zhì)元素會影響化學(xué)鋼化后的透過率，透過率的降低主要由于多價態(tài)離子如!^e2+Je3+引起。因此雜質(zhì)元素的含量一定要低于lOOOppm，優(yōu)選低于500ppm，更優(yōu)低于lOOppm。在一個實施例中，一種可以進行低溫模壓的玻璃成分如下所示。
SiO258-65wt. %
Li2O4. 6 5. 4wt. %
Na2O8. 1 9. 7wt. %
K2O0. 01 1. Owt. %
Al2O;5 16 20wt. %
B2O30. 1 1. Owt. %
MgO0 0. Iwt. %
SrO0 0. 2wt. %
ZnO0 0. 5wt. %
CaO0. 2 2. Owt. %
ZrO22. 5 5. Owt. %
P2O50 Iwt. %
Fe20;, 0. 008 0. 2wt. %
SnO20. 05 0. 6wt. %
CeO20. 01 0. 3wt. %
同時
(Li2CHAl2O3) / (Na2CHK2O) >2.0，
Sn02+Ce02+Fe2O3 > 0. 1,
0. 8 < Ca0+Zn0+P205+B203+Ce02+Fe2O3 < 2. 0。
SiO2是玻璃形成體。
Al2O3對于制備高強度和高硬度的玻璃是至關(guān)重要的組分。為了得到較快的擴散速度提高Na+-K+離子交換速率，玻璃中的Al2O3含量一定要高，因為Al3+傾向于形成[AlO4]
四面體，其體積遠大于玻璃中常見的[SiO4]四面體，因此具有更大的空間作為離子交換的通道。但是，要避免Al2O3的含量高于20wt%，否則玻璃的析晶趨勢和粘度會因此提高。 因此，Al2O3的含量范圍為16 20wt. %，更好的是17 19wt. %，優(yōu)選的范圍是17. 5 18. 5wt. %。 向玻璃中添加Li2O能降低玻璃熔點，玻璃轉(zhuǎn)化溫度也隨之降低。更重要的是，鋰離子能在鹽浴中進行離子交換。特別是在NaNO3鹽浴中，Li+-Na+間的交換速度很快，由此得到的表面應(yīng)力層很深。Li2O是制備快速離子交換和用于模壓的低Tg玻璃所必需的。但過多的Li2O含量會增加玻璃析晶的趨勢，而且在生產(chǎn)過程中對爐體產(chǎn)生嚴重的侵蝕。在本發(fā)明中，Li2O的含量為4. 6 5. 4wt. %，優(yōu)選的范圍為4.8 5. 2wt. %。Na2O有助于降低玻璃的熔融溫度。當(dāng)玻璃在NaNO3中化學(xué)鋼化時，一定量的Na+能加速Li+-Na+間的離子交換。含Na2O的玻璃也可與K+交換，從而得到高表面應(yīng)力，取得更高效的交換效果。原則上也希望其含量盡可能的高。但過多的Na2O則會大幅降低玻璃的轉(zhuǎn)變溫度并增加玻璃析晶趨勢。在本發(fā)明中，妝20的含量為8. 1 9. 7wt. %，更好是8. 4 9. 6wt. %，優(yōu)選的范圍為8. 6 9. 5wt. %。K2O也有助于降低玻璃的熔融溫度，但是過高的K2O會對離子交換過程產(chǎn)生負面影響。K2O的含量因此低于1. Owt. %，最好低于0. 5wt. %，優(yōu)選的是低于0. 3wt.MgO能提高玻璃熔體熔化時的均勻性。在本發(fā)明中，它只是作為一種雜質(zhì)形式以低于0. Iwt. %的含量存在。SrO作為一種雜質(zhì)形式以低于0. 2wt. %的含量存在。ZnO, CaO和P2O5都具有降低玻璃熔融溫度的效果，但是在本發(fā)明中只以較低的含量存在。在當(dāng)前的發(fā)明中，ZnO的含量低于0.5wt. %，最好低于%，優(yōu)選的低于
0.3wt. %。CaO的含量低于2. Owt. %，最好低于1.5wt. %，優(yōu)選低于1. Owt. %。P2O5低于
1.Owt. %，最好低于0. 5wt. %，優(yōu)選的是低于0. 2wt. %。Li2O和Al2O3的含量必須足夠高以達到較快的離子交換速度，需滿足(Li2CHAl2O3)/ (Na2CHK2O) > 2. 0的條件。SnA是采用浮法生產(chǎn)的玻璃中必定含有的成分，F(xiàn)e2O3是熔制玻璃的原料中的雜質(zhì)，微量的( 有助于提高玻璃的耐輻照性和外觀顏色，這三種氧化物的含量大于0. 1。CaO, ZnO, P2O5，B2O3是熔制玻璃原料中的雜質(zhì)，其含量要低于一定的水平以保證玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性，但對原料純度過高的要求將大大增加生產(chǎn)成本。在本發(fā)明中，0. 8 < Ca0+Zn0+P205+B203+Ce02+Fe203 < 2. 0。向玻璃中添加^O2能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和硬度。但是，高于5. Owt %的會造成嚴重的析晶趨勢。因此，當(dāng)前發(fā)明中的的含量低于5. Owt %，優(yōu)選的成分低于 4. 5wt%,更優(yōu)的成分低于4. Owt %。ZnO和^O2能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性并減少玻璃熔制過程中易揮發(fā)元素的揮發(fā)， 如Li。B2O3也是玻璃形成體，向玻璃中添加化03也能降低玻璃粘度。但是過多的化03含量會使玻璃轉(zhuǎn)化溫度過低，這對于熔制高Al2O3含量的玻璃是不利的。同時，過高的化03還會降低離子交換速度。在本發(fā)明所涉及的玻璃中，B2O3含量低于l.Owt. %，最好低于0.8wt. %, 優(yōu)選低于0. 6wt. %。通過添加CeO2可以提高玻璃的耐輻照性和外觀顏色。微量的( 便可達到此效果。其含量為0.01 0. 3wt. %，更好的是0. 03 0. 25wt. %，優(yōu)選的是0. 05 0. 2wt. % SnO2作為浮法玻璃生產(chǎn)中不可避免的組成，在本發(fā)明所涉及的玻璃中低于 0. 6wt. %，最好低于0. 5wt. %，優(yōu)選低于0. 4wt. %。過多的SnO2會降低玻璃的透過率。在一個實施例中，為了作為觸控屏保護玻璃，所述玻璃為薄玻璃，其厚度在 0.4-2mm。薄玻璃能使用下拉法、溢流法、浮法、上拉法等方法生產(chǎn)。下拉法和溢流法是用于生產(chǎn)顯示玻璃的常用方法。當(dāng)生產(chǎn)高Al2O3含量的玻璃是，清除玻璃液中氣泡的澄清過程往往是一個挑戰(zhàn)，因此經(jīng)常在熔制過程中加入As2O3和SId2O3幫助澄清和均勻化玻璃液。時至今日，“綠色”已經(jīng)成為消費電子領(lǐng)域中的一個重要趨勢，As2O3和Sb2O3均已被視為“非綠色” 成分，因此需要禁止向玻璃中添加這些成分以控制其含量。在本發(fā)明的一個實施例中，玻璃是采用浮法生產(chǎn)的。因為浮法所用錫槽中SnA的形成，在玻璃熔制過程中添加有害的澄清劑如As2O3和Sb2O3是完全不必要的，因此所生產(chǎn)的玻璃是不含有害成分的“綠色”玻璃。在一個實施例中，為了用于觸控保護玻璃，這些玻璃被設(shè)計成彎曲的表面或折邊。 這些形狀只能通過精密模壓得到，精密模壓已經(jīng)用于采用低Tg光學(xué)玻璃生產(chǎn)非球面鏡片。 所述玻璃的形狀為折邊，同時包括但不局限于平板，中心區(qū)面和其他特殊設(shè)計的曲面。精密模壓的溫度一般在500-700°C，因此Tg低于550°C玻璃有利于進行精密模壓。 模壓工藝的步驟是在基模中放置玻璃原片，給模具腔抽真空并充入氮氣或其他惰性氣體， 加熱基模和玻璃原片，使用加壓模施加壓力，成型、冷卻、取出壓制后的玻璃。玻璃材料的Tg是影響模壓溫度的關(guān)鍵因素。為達到低溫模壓的目的，Tg要低于 550°C，最好低于530°C，更好的是低于520°C，優(yōu)選的是低于510°C。根據(jù)玻璃不同的！；溫度，模壓的溫度一般在500-700°C，優(yōu)選的在500-650°C，更優(yōu)選的是在500-630°C，最優(yōu)的是在 500-600°C。為了用作觸摸屏保護玻璃，彎曲后的玻璃需要化學(xué)鋼化。化學(xué)鋼化能增強玻璃從而抵御劃傷和沖擊來避免破裂?；瘜W(xué)鋼化是鹽浴中的較大堿金屬離子交換玻璃中的較小堿金屬離子過程，如玻璃中的Na+和Li+離子能為KNO3鹽浴中的K+離子所交換。離子交換后， 玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃強度因而提高。為了平衡玻璃表面的壓應(yīng)力，在玻璃中心會形成張應(yīng)力。過高的張應(yīng)力會增加玻璃破碎的風(fēng)險。彎曲的玻璃部件在受到外力作用時對于中心張應(yīng)力更為敏感。因此，中心張應(yīng)力必須低于50MPa，優(yōu)化的設(shè)計為低于30MPa，更優(yōu)化的低于20MPa，最優(yōu)選的低于15MPa。表面壓應(yīng)力必須大于600MPa，優(yōu)選設(shè)計大于700MPa，最優(yōu)選大于800MPa，一般不超過1200MPa。表面應(yīng)力層的厚度反映了鋼化玻璃對于劃痕的耐受度。表面應(yīng)力層越大，玻璃對劃痕的耐受度越大。但是，盡可能的提高表面應(yīng)力層厚度是不正確的，因為中心張應(yīng)力也隨之提高。在一個實施例中，當(dāng)玻璃厚度為0. 7mm時，表面應(yīng)力層厚度小于60 μ m，優(yōu)選的設(shè)計是小于50 μ m,更優(yōu)選的設(shè)計是小于40 μ m。既具有便于精密模壓的性質(zhì)，又具有玻璃表面質(zhì)量在模壓后不顯著降低的性質(zhì)， 是鈉鈣硅和鈉鋁硅玻璃所不具備的，但是這些性質(zhì)又是經(jīng)常需要的。玻璃的黏附和熱震性能必須能滿足快速模壓工藝的要求，尤其在壓制小于3mm，優(yōu)化的小于2mm，更優(yōu)化的小于 Imm的玻璃板時。在一個實施例中，甚至厚度小于0. 7mm和0. 5mm的玻璃也能被壓制。壓制過程也能產(chǎn)生或保留特定的玻璃表面結(jié)構(gòu)。表面結(jié)構(gòu)可以具有裝飾效果，也可以具有光學(xué)作用(折射、衍射、反射)，如鏡頭，光導(dǎo)等。機械和觸覺的功能也可包含在表面結(jié)構(gòu)中。在薄玻璃上可直接壓制出孔洞。以下實施例用于說明本發(fā)明中所述的特性，但本發(fā)明并不局限于此。實施例2玻璃的主要成分為SiO2 62. 21%, Al2O3 17. 99%, Na2O 9. 54%, Li205. 08%, ZrO23. 61%，其余為 B2O3, P2O5，K2O, CaO, SrO, ZnO, CeO2, Fe2O3' SnO20首先，按照表1實施例中給出的成分將相應(yīng)的原料進行配料，在1600_1640°C下將原料通過鉬金坩堝熔化并保溫5 15小時，然后在1640-1660°C下澄清，隨后降溫到 1600°C左右。將鉬金坩堝從高溫爐中取出，將玻璃熔體傾倒于冷的不銹鋼模子中，制得尺寸大致為100X80X40mm的塊體玻璃。隨后將玻璃隨著該不銹鋼模子放入600°C左右的退火爐中退火2 8小時。將退火完畢的玻璃進行切害I]、磨邊，再精細刨光成所需的樣品尺寸，即 80X60X0. 7mm。拋光后的表面粗糙度在1納米以下。熱膨脹系數(shù)和轉(zhuǎn)化點通過如下方法測定。即，通過膨脹計進行測量。樣品加工成直徑為5mm的圓柱體。記錄20到300°C的長度變化量，從而計算線膨脹系數(shù)。在玻璃轉(zhuǎn)化點附近，玻璃的線膨脹系數(shù)發(fā)生明顯的突變，通過外推從而獲得玻璃的轉(zhuǎn)變點。玻璃的Tg經(jīng)測量為505°C，線膨脹系數(shù)為8. 5X 10_7°C。通過阿基米德原理測定玻璃的密度。將玻璃樣品放入盛有水的容器中并精確測量容器中水的體積變化，從而來獲得樣品的體積。利用可精確測量的樣品重量除以體積，便得到了密度的數(shù)據(jù)。玻璃的密度為2. 49g/cm3。對該玻璃進行模壓實驗。在575度左右即可完成預(yù)定形狀的彎曲成型。將樣品進行化學(xué)鋼化。鋼化通過實驗室級小型鹽浴爐進行(直徑250X 250mm，深度400mm)。樣品放置于專門的防腐蝕不銹鋼樣品架上。在KNO3鹽浴中經(jīng)過400°C，6小時的離子交換處理后，經(jīng)測量，表面應(yīng)力810Mpa，中心應(yīng)力31Mpa，及應(yīng)力層深度25 μ m。玻璃的應(yīng)力以及應(yīng)力層深度由FSM6000以及偏光顯微鏡獲得。通過四點彎曲強度試驗機測量樣品的斷裂強度。經(jīng)過化學(xué)鋼化處理的樣品能達到 600MPa的斷裂強度。比較例2具有比較例2的玻璃成分，不含Li2O,但含有較高的Na20。盡管具有較好的化學(xué)強化效果，但是由于其Tg偏高，不適合在較低溫度的3D模壓成型。表1實施例
123456SiO2 (wt. % )62. 2162. 2162. 2661. 8163. 2361. 19Al2O3 (wt. % )18. 0217. 9917. 8818. 2317. 8518. 62B2O3 (wt. % )0. 160. 20. 410. 30. 20. 1P2O5 (wt. % )0. 020. 070. 340. 20. 10. 1Li2O (wt. % )5. 185. 084. 875. 134. 955. 2權(quán)利要求
1.一種用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的中心張力小于50Mpa，玻璃的表面壓應(yīng)力為500-1200Mpa，玻璃的抗彎強度可達500MPa，玻璃的轉(zhuǎn)化點低于550°C。
2.如權(quán)利要求1的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的中心張應(yīng)力小于30Mpa。
3.如權(quán)利要求2的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的中心張應(yīng)力小于20Mpa。
4.如權(quán)利要求1的用于精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的表面壓應(yīng)力為700-1200Mpa。
5.如權(quán)利要求4的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的表面壓應(yīng)力為800-1200Mpa。
6.如權(quán)利要求1的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的抗彎強度可達600MPa。
7.如權(quán)利要求1的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于玻璃的轉(zhuǎn)化點低于530 0C ο
8.如權(quán)利要求7的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于玻璃的轉(zhuǎn)化點低于520 0C ο
9.如權(quán)利要求8的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于玻璃的轉(zhuǎn)化點低于510°C。
10.如權(quán)利要求1的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，包括如下組分，以玻璃組合物總重計算，各組分的百分含量為SiO258-65wt. %Li2O4. 6-5. 4wt. %Na2O8. 1-9. 7wt. %K2O0. 01-1. Owt. %Al2O316-20wt. %B2O30. 1-1. Owt. %MgO0-0. lwt. %SrO0-0. 2wt%ZnO0-0. 5wt. %CaO0. 2-2. Owt. %ZrO22. 5-5. Owt. %P2O50-lwt. %Fe2O30. 008-0. 2wt. %SnO20. 05-0. 6wt. %CeO20. 01-0. 3wt. %其中(Li2CHAl2O3)/‘‘(Na20+K20) > 2. 0，Sn02+Ce02+Fe20, > 0. 1，0. 8 < Ca0+Zn0+P205+B203+Ce02+Fe203 < 2. 0。
11.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中K2O<5wt. %。
12.如權(quán)利要求11 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中K2O< 3wt. %。
13.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中ZnO <4wt. %。
14.如權(quán)利要求 13的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中ZnO<3wt. % .
15.如權(quán)利要求10 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中CaO<5wt. %。
16.如權(quán)利要求15 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中CaO<Owt. %。
17.如權(quán)利要求10 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中P2O5<5wt. %。
18.如權(quán)利要求17 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中P2O5<2wt. %。
19.如權(quán)利要求 10 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中化03 <8wt. %。
20.如權(quán)禾要求19Ij 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中化03<6wt. %。
21.如權(quán)利要求10 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中^O2<5wt. %。
22.如權(quán)利要求21 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中^O2< Owt. %。
23.如權(quán)利要求10 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中SnA<5wt. %。
24.如權(quán)禾要求23 的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中SnA<4wt. % ο
25.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中Al2O3為 17-19wt%。
26.如權(quán)利要求25的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中Al2O3為 17. 5-18. 5wt%。
27.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中Li2O為 4. 8-5. 2wt%。
28.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中Nii2O為 8. 4-9. 6wt%。
29.如權(quán)利要求觀的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中NaO為 8. 6-9. 5wt%。
30.如權(quán)利要求10的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中( 為 0. 03-0. 25wt%。
31.如權(quán)利要求30的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，其中CeO2為 0. 05-0. 2wt%0
32.如前述任一權(quán)利要求的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，所述的玻璃不包含 As2O3 和 Sb2O30
33.如上述任一權(quán)利要求的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于在 500-700°C模壓成3D形狀的玻璃，所述玻璃的Tg低于550°C。
34.如權(quán)利要求33的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于在 500-650°C模壓成3D形狀的玻璃，所述玻璃的Tg低于530°C。
35.如權(quán)利要求34的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于在 500-630°C模壓成3D形狀的玻璃，所述玻璃的Tg低于520°C。
36.如權(quán)利要求35的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于在 500-600°C模壓成3D形狀的玻璃，所述玻璃的Tg低于510°C。
37.如上述任一權(quán)利要求的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于所述的玻璃是厚度為0. 4-2. Omm的平板玻璃。
38.如上述任一權(quán)利要求的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于玻璃在熔融的KNO3中鋼化，或在熔融的NaNO3中鋼化，或在熔融的NaNO3和KNO3混合鹽中鋼化。
39.如權(quán)利要求38的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，在熔融的KNO3中鋼化，特征在于具有800-1200MPa的表面應(yīng)力。
40.如權(quán)利要求38的用于精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻，在熔融的KNO3中鋼化，特征在于具有至少10微米的表面應(yīng)力層。
41.如權(quán)利要求38的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，在熔融的NaNO3中鋼化，特征在于具有500-800MPa的表面應(yīng)力。
42.如權(quán)利要求38的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，在熔融的NaNO3中鋼化，特征在于至少50微米的表面應(yīng)力層。
43.如權(quán)利要求38的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，在熔融的KN03+NaN03 中鋼化，特征在于具有600-1000MPa的表面應(yīng)力。
44.如權(quán)利要求38的用于3D精密模壓宜于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，在熔融的KN03+NaN03 中鋼化，特征在于至少50微米的表面應(yīng)力層。
45.如上述權(quán)利要求任一所述的薄鋰鋁硅玻璃，厚度范圍為0.4-3. 0mm。
46.如上述權(quán)利要求任一所述的薄鋰鋁硅玻璃，厚度范圍為0.4-2. 0mm。
47.如上述權(quán)利要求任一所述的薄鋰鋁硅玻璃，厚度范圍為0.4-1. 0mm。
48.如上述權(quán)利要求任一所述的薄鋰鋁硅玻璃，用于觸控保護玻璃。
49.如上述權(quán)利要求任一所述的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于所述的玻璃具有包含光學(xué)，機械，觸覺，裝飾功能的表面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于3D精密模壓的，便于鋼化的薄鋰鋁硅玻璃，特征在于鋼化后玻璃的中心張力小于50MPa，玻璃的表面壓應(yīng)力為600-1200MPa，玻璃的抗彎強度可達500MPa。玻璃的轉(zhuǎn)化點低于550℃。
文檔編號C03C3/04GK102167507SQ20101012589
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者喬斯·西默, 和峰, 哈明·福格爾, 格哈德·勞滕施勒格爾, 王沖 申請人:肖特玻璃科技(蘇州)有限公司