一种玻璃陶瓷、强化玻璃陶瓷、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件的制作方法

    技术2024-12-03  42


    本技术涉及微晶玻璃,具体而言,涉及一种玻璃陶瓷、强化玻璃陶瓷、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件。


    背景技术:

    1、近年来,玻璃陶瓷常用于许多电子设备中,如,智能手机、智能穿戴、电脑、平板、摄像机、电子手表、智能探测装置和其他类似装置,用作视窗玻璃、保护盖板玻璃等。而应用于不同场景下的电子设备,所遭遇的损坏风险点并不完全相同,例如,作为智能手机、平板等,所遭遇的损坏风险主要包括划伤、跌落、撞击等问题,而在深海探测环境、潜水环境等使用的电子设备,其所遭遇的损坏风险除了可能遇到的撞击问题,还包括水压挤压问题。为了更好地满足不同应用场景下的电子设备的应用要求,对电子设备实现更好的保护,需要研制能够展现出更高性能的玻璃陶瓷材料。


    技术实现思路

    1、当电子设备的盖板玻璃受到挤压或冲击时,通常会发生不同程度的变形。其抵抗变形的能力越差,则产生的变形量就越大,也越容易发生破损。而较大的变形量,还可能会导致电子设备内部结构失效,影响电子设备的正常使用。

    2、而本技术的目的正是在于:提供一种具有特定组成和特定晶相结构的、以尖晶石晶相作为主要晶相的玻璃陶瓷,并利用该玻璃陶瓷通过化学强化获得具有优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。

    3、为了实现上述目的,本技术提供了如下技术方案:

    4、第一方面,提供了一种玻璃陶瓷,所述玻璃陶瓷中,包括主晶相锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体和次晶相氧化锆,且在所述玻璃陶瓷中,锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]和氧化锆晶相的质量含量w[zro2]满足关系式:z=w[(zn,mg)al2o4]/w[zro2],1.00≤z≤8.00,优选为1.00≤z≤6.00,更优选为1.20≤z≤4.50;

    5、所述玻璃陶瓷的组成中,sio2的的摩尔百分比[sio2]、la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]、li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]和zro2的摩尔百分比[zro2]满足如下关系式:

    6、n=4.5×[la2o3]×100-ln([la2o3]×100+0.001)+7.85×[y2o3]×100-ln([y2o3]×

    7、100+0.008)+exp([bao]×100-2.5)+ln([li2o]/[na2o])+ln([al2o3]/[zro2]),n<14.00,优选为,5≤n<14.00,更优选为,8≤n<14.00,更优选为,8≤n<11.50;

    8、([la2o3]+[y2o3])×100/[sio2]>0。

    9、本技术中,通过使玻璃陶瓷组成中的部分氧化物的含量满足关系式n的要求,同时使玻璃陶瓷满足以锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体为主要晶相,并使锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相和氧化锆晶相的含量满足关系式z的要求,使玻璃陶瓷获得了特定的晶相结构和特定的玻璃相结构,从而在保证玻璃陶瓷实现优异光学性能的同时,更好地改善了玻璃陶瓷的强度性能,进而确保制得的玻璃陶瓷能够通过化学强化,制得兼具优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。本技术中,采用(zn,mg)al2o4表示锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体(或也称锌镁尖晶石固溶体、锌尖晶石-镁尖晶石固溶体、锌镁铝尖晶石固溶体)。

    10、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷满足:

    11、所述锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量和所述氧化锆晶相的质量含量的比值z为3.03、2.19、2.21、2.29、2.20、2.27、1.68、3.08、2.64、1.87、1.34、2.09、1.28、1.38、1.97、1.62、2.32、1.80、4.41、2.92、1.46、2.44、2.33、1.30、1.31、1.23、1.82、1.44、1.29、2.40、2.14或2.66;和/或,

    12、关系式n的值为:10.16、10.59、11.44、12.83、13.91、12.87、13.26、8.47、8.90、9.75、11.10、10.36、11.15、11.54、10.28、12.92、13.74、9.79、11.07、13.54、8.09、8.53、9.38、10.73、9.55、9.99、10.78、12.50、13.39、13.96、11.21、8.29、8.58、10.39或8.02。

    13、作为一种可选的实施方案,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    14、sio2 35.00%~50.00%、al2o3 20.00%~35.00%、zro2 3.00%~5.00%、mgo4.00%~7.00%、zno9.00%~12.00%、na2o 2.00%~10.00%、li2o 2.00%~10.00%、bao 0.00%~5.00%、la2o3 0.00%~1.80%和y2o3 0.00%~0.50%。

    15、本技术中,通过在高铝高锆的、能够制得以尖晶石为主要晶相的玻璃陶瓷(或也称为尖晶石玻璃陶瓷)的玻璃组合物配方中加入la2o3和/或y2o3,同时使各组成成分之间的含量满足特定的要求,再结合使玻璃陶瓷中的晶相组成满足特定的含量关系,从而在保证玻璃陶瓷实现优异光学性能的同时,更好地改善了玻璃陶瓷的强度性能,进而确保制得的以尖晶石晶相作为主要晶相的玻璃陶瓷能够通过化学强化,获得兼具优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。

    16、作为一种可选的实施方案,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    17、sio2的摩尔百分比为40.00%~48.00%,优选为,sio2的摩尔百分比为42.00%~46.00%;和/或,

    18、al2o3的摩尔百分比为24.00%~30.00%,优选为,al2o3的摩尔百分比为25.00%~28.00%;和/或,

    19、zro2的摩尔百分比为3.00%~4.00%,优选为,zro2的摩尔百分比为3.10%~3.70%;和/或,

    20、mgo的摩尔百分比为5.00%~6.00%,优选为,mgo的摩尔百分比为5.20%~5.90%;和/或,

    21、zno的摩尔百分比为9.00%~11.00%,优选为,zno的摩尔百分比为9.00%~10.50%;和/或,

    22、na2o的摩尔百分比为3.00%~8.00%,优选为,na2o的摩尔百分比为3.00%~6.00%;和/或,

    23、li2o的摩尔百分比为3.00%~9.00%,优选为,li2o的摩尔百分比为3.50%~8.00%;和/或,

    24、bao的摩尔百分比为0%~4.00%,优选为,bao的摩尔百分比为0%~3.50%;和/或,

    25、la2o3的摩尔百分比为0%~1.70%,优选为,la2o3的摩尔百分比为0%~1.60%。

    26、作为一种可选的实施方案,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    27、sio2的摩尔百分比为45.22%、45.09%、44.95%、44.77%、44.64%、45.18%、45.13%、44.99%、44.86%、44.69%、44.73%、44.29%、43.95%、44.33%、44.03%、43.91%、45.66%、45.39%、45.07%、45.57%、45.43%、45.30%、45.16%、45.52%、44.72%、44.76%、42.34%或44.04%;和/或,

    28、al2o3的摩尔百分比为25.75%、25.67%、25.60%、25.49%、25.42%、25.72%、25.70%、25.62%、25.54%、25.44%、25.47%、25.22%、25.02%、25.24%、25.07%、25.00%、26.99%、26.83%、26.64%、26.93%、26.85%、26.77%、26.67%、26.69%、26.91%、26.42%、26.00%、25.48%、27.23%或27.44%;和/或,

    29、zro2的摩尔百分比为3.38%、3.37%、3.36%、3.35%、3.34%、3.32%、3.29%、3.28%、3.41%、3.39%、3.40%、3.42%、3.49%或3.55%;和/或,

    30、mgo的摩尔百分比为5.46%、5.44%、5.43%、5.41%、5.39%、5.45%、5.42%、5.40%、5.35%、5.31%、5.32%、5.30%、5.51%、5.48%、5.50%、5.49%、5.78%或5.87%;和/或,

    31、zno的摩尔百分比为9.69%、9.66%、9.63%、9.59%、9.57%、9.68%、9.67%、9.64%、9.61%、9.58%、9.49%、9.42%、9.50%、9.44%、9.41%、9.78%、9.72%、9.76%、9.73%、9.70%、9.75%、9.92%或10.08%;和/或,

    32、na2o的摩尔百分比为3.38%、3.37%、3.36%、3.35%、3.34%、3.31%、3.29%、3.32%、3.28%、3.42%、3.40%、3.41%、3.39%、3.54%或3.60%;和/或,

    33、li2o的摩尔百分比为5.76%、5.74%、5.73%、5.70%、5.68%、5.75%、5.71%、5.69%、5.64%、5.60%、5.65%、5.61%、5.59%、3.86%、3.84%、3.81%、3.85%、3.83%、3.82%、3.79%、5.81%、7.67%或3.90%;和/或,

    34、bao的摩尔百分比为1.16%、1.15%、1.14%、2.11%、3.45%、2.31%、3.46%、1.17%、2.13%、0%或1.12%;和/或,

    35、la2o3的摩尔百分比为0.20%、0.50%、0.79%、1.19%、1.48%、0%、1.18%、0.78%、0.48%或0.49%;和/或,

    36、y2o3的摩尔百分比为0%、0.20%、0.30%、0.50%、0.49%、0.19%或0.40%。

    37、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]和bao的摩尔百分比[bao]满足如下关系式:

    38、a=3×[la2o3]×100+5×[y2o3]×100,0.10≤a≤5.00,优选为,0.50≤a≤5.00,更优选为,0.50≤a≤3.50;和/或,

    39、b=[bao]×100×(([bao]×100-2.7)2-0.09),0≤b≤5.50,优选为,0≤b≤3.00,更优选为,0≤b≤2.8;和/或,

    40、c=a+b,c<8.00,优选为,1.50≤c≤7.50,更优选为,1.50≤c≤6.10。

    41、本技术中,通过使la2o3、y2o3、bao满足特定的摩尔含量关系,更有利于获得透明的、具有改善的光学性能的,以尖晶石晶相作为主要晶相的玻璃陶瓷材料。

    42、作为一种可选的实施方案,关系式a的值为0.60、1.50、2.37、3.57、4.44、1.00、1.60、2.50、3.37、4.54、4.00、4.82、4.79、2.39、3.34、1.47、2.34、3.10或2.00;和/或,

    43、关系式b的值为2.65、2.66、2.67、0.54、1.63、0.14、1.69、2.63、0.50、0或2.70;和/或,

    44、关系式c的值为3.25、4.15、5.03、6.23、7.11、3.65、4.25、5.16、6.03、7.21、6.66、7.49、5.33、4.02、3.48、3.16、3.97、3.23、5.02、7.10、5.15、6.02、7.20、5.75、6.65、7.47、3.63、4.65、5.13、5.32、1.60、3.29或4.30。

    45、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]和al2o3的摩尔百分比[al2o3]满足如下关系式:

    46、d=(exp([la2o3]×100-2.1)+exp([y2o3]×100-0.45))/(0.5+exp([bao]×100-4.0))+exp

    47、([al2o3]×100-30.0),d的值为0.50≤d≤2.50,优选为0.70≤d≤2.40,更优选为,0.80≤d≤2.00。

    48、本技术中,通过使la2o3、y2o3、bao和al2o3满足特定的摩尔含量关系,更有利于改善含镧和/或钇的以尖晶石为主要晶相的玻璃陶瓷的光学性能。

    49、作为一种可选的实施方案,关系式d的值为1.42、1.52、1.64、1.88、2.12、1.63、1.77、1.68、1.89、2.26、2.36、2.02、0.91、1.54、0.78、0.85、1.46、1.67、2.14、1.71、1.80、1.92、2.15、2.19、2.28、2.38、1.66、1.97、2.03、1.81、0.92或1.75。

    50、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷的组成中,li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、zro2的摩尔百分比[zro2]、bao的摩尔百分比[bao]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]、mgo的摩尔百分比[mgo]、zno的摩尔百分比[zno]和sio2的摩尔百分比[sio2]满足如下关系式:

    51、m=([li2o]+2.00×[na2o]+2.00×[zro2]+0.50×[bao]+6.32×([al2o3]-([mgo]+[zno])))/

    52、([sio2]+[mgo]+[zno]),m≥1.00,优选为,1.20≤m≤1.7,更优选为,1.35≤m≤1.60;和/或,p=m/exp((n-14)×0.5),p≥1.50,优选为,1.50≤p≤31.0,更优选为,6.0≤p≤31.0,更优选为,6.5≤p≤30.5。

    53、本技术中,通过使li2o、na2o、zro2、bao、al2o3、mgo、zno和sio2的摩尔含量满足特定的要求,更有利于获得在添加含镧和/或钇后,具有优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。

    54、作为一种可选的实施方案,关系式m的值为1.44、1.45、1.46、1.51、1.52、1.43或1.59;和/或,

    55、关系式p的值为9.82、7.90、5.17、2.58、1.50、2.53、2.08、22.82、18.44、12.06、6.11、8.88、5.99、4.95、6.06、9.29、2.50、1.66、12.41、6.54、1.90、28.97、23.30、15.25、7.74、13.95、11.20、7.55、3.19、2.05、1.54、6.12、24.91、21.93、9.68或30.27。

    56、作为一种可选的实施方案,在所述玻璃陶瓷中,所述锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]为20.00%~50.00%,优选为24.00%~45.00%,更优选为30.00%~45.00%;和/或,

    57、在所述玻璃陶瓷中,所述氧化锆晶相的质量含量w[zro2]为4.00%~25.00%,优选为5.00%~21.00%,更优选为5.00%~16.00%;和/或,

    58、在所述玻璃陶瓷的所有晶相中,所述氧化锆晶相的质量占比为10.00%~45.00%,优选为10.00%~35.00%。

    59、本技术中,通过使锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相和氧化锆晶相的含量满足特定的要求,利于使玻璃陶瓷获得特定的晶相结构,利于发挥晶相结构与玻璃相结构的协同配合作用,从而利于在保证玻璃陶瓷实现优异光学性能的同时,改善玻璃陶瓷的强度性能,进而利于制备获得具有优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。

    60、作为一种可选的实施方案,在所述玻璃陶瓷中,所述锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]为37.19%、33.30%、32.88%、33.97%、32.51%、33.58%、30.12%、37.05%、34.43%、29.66%、27.42%、32.50%、25.40%、26.24%、31.81%、28.62%、33.70%、29.56%、37.91%、35.10%、26.16%、32.52%、31.17%、31.50%、24.39%、24.91%、24.96%、24.56%、29.52%、27.29%、25.50%、26.47%、34.67%、32.53%、33.65%或31.16%;和/或,

    61、在所述玻璃陶瓷中,所述氧化锆晶相的质量含量w[zro2]为12.28%、15.19%、14.85%、14.82%、14.75%、14.77%、17.94%、12.02%、13.06%、15.83%、20.43%、15.57%、19.81%、19.08%、16.17%、17.62%、14.51%、16.45%、8.60%、17.96%、13.35%、13.36%、15.10%、18.70%、19.01%、19.51%、20.00%、16.18%、18.88%、19.71%、19.25%、14.45%、15.21%或12.67%;和/或,

    62、在所述玻璃陶瓷的所有晶相中,所述氧化锆晶相的质量占比为24.82%、31.33%、31.11%、30.38%、31.21%、30.54%、37.33%、24.50%、27.50%、34.80%、42.70%、32.40%、43.82%、42.10%、33.70%、38.10%、30.10%、35.75%、18.50%、25.50%、40.70%、29.10%、30.00%、43.40%、43.29%、43.87%、44.88%、35.40%、40.90%、43.60%、30.03%、31.86%、29.25%或29.99%。

    63、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷在可见光波长范围内是透明的,优选为,在0.90mm厚度下,对于550nm波长光而言,所述玻璃陶瓷的透过率≥85.00%。满足该透过率的玻璃陶瓷,能够确保具有较好的透光性,透明效果较好。采用该玻璃陶瓷,能够制备获得同样具有高透过率的强化玻璃陶瓷。该玻璃陶瓷或该玻璃陶瓷制得的强化玻璃陶瓷,适合用在对透光性和显示效果有较高要求的电子设备显示屏中。

    64、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷中,平均晶粒尺寸不超过20nm,优选为3.0nm~10.0nm,更优选为5.0nm~10.0nm;和/或,

    65、以质量百分比计,所述玻璃陶瓷中,晶相总含量为30%~55%,优选为35%~55%,更优选为40%~55%。

    66、本技术中,通过使玻璃陶瓷满足期望的晶相总含量/结晶度、适当的平均晶粒尺寸,利于使得玻璃陶瓷在满足优异的机械强度性能和高本征强度的情况下,保持优异的光学性能。采用该玻璃陶瓷,能够制备获得具有优异光学性能和优异机械强度性能的强化玻璃陶瓷。

    67、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷中,平均晶粒尺寸为5.6nm、6.0nm、6.4nm、8.4nm、9.6nm、5.4nm、7.1nm、5.2nm、8.8nm、7.2nm、9.1nm、9.5nm、8.1nm、6.9nm、8.2nm、6.8nm、6.2nm、8.9nm、7.5nm、5.9nm、9.0nm、9.3nm、7.4nm、9.9nm或7.0nm;和/或,

    68、以质量百分比计,所述玻璃陶瓷中,晶相总含量为49.47%、48.49%、47.73%、48.79%、47.26%、48.35%、48.06%、49.07%、47.49%、45.49%、47.85%、48.07%、45.32%、47.98%、46.24%、48.21%、46.01%、46.51%、47.12%、44.12%、45.87%、44.53%、46.60%、43.09%、43.92%、44.47%、44.56%、45.70%、46.17%、45.21%、45.72%、48.12%、47.74%、43.32%或44.51%。

    69、作为一种可选的实施方案,所述玻璃陶瓷为板状,所述玻璃陶瓷的厚度t为0.4mm~2.0mm,优选为,厚度t为0.6mm~1.5mm,更优选为,厚度t为0.9mm~1.5mm;和/或,所述玻璃陶瓷为2d、2.5d、3d或异型的;和/或,所述玻璃陶瓷为等厚或不等厚的。目前,电子设备开始追求轻薄化,厚度过大时,一方面会增加重量,另一方面会导致光学效果变差,不利于实现高透明度。而厚度过小,又不利于获得优异的抗压能力和抗变形能力。“不等厚”是指强化玻璃陶瓷包含至少两个厚度不同的部分。

    70、第二方面,提供了一种强化玻璃陶瓷,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成与第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷的组成相同,所述强化玻璃陶瓷包含从强化玻璃陶瓷的表面延伸到压缩深度的压缩应力层区域,并且在强化玻璃陶瓷的内部具有张应力。

    71、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷中,包括主晶相锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体和次晶相氧化锆,且在所述强化玻璃陶瓷中,锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]和氧化锆晶相的质量含量w[zro2]满足关系式:z=w[(zn,mg)al2o4]/w[zro2],1.00≤z≤8.00,优选为1.00≤z≤6.00,更优选为1.20≤z≤4.50;

    72、所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,sio2的的摩尔百分比[sio2]、la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]、li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]和zro2的摩尔百分比[zro2]满足如下关系式:

    73、n=4.5×[la2o3]×100-ln([la2o3]×100+0.001)+7.85×[y2o3]×100-ln([y2o3]×

    74、100+0.008)+exp([bao]×100-2.5)+ln([li2o]/[na2o])+ln([al2o3]/[zro2]),n<14.00,优选为,5≤n<14.00,更优选为,8≤n<14.00,更优选为,8≤n<11.50;

    75、([la2o3]+[y2o3])×100/[sio2]>0。

    76、作为一种可选的实施方案,以氧化物的摩尔百分比计,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成,包含:

    77、sio2 35.00%~50.00%、al2o3 20.00%~35.00%、zro2 3.00%~5.00%、mgo4.00%~7.00%、zno9.00%~12.00%、na2o 2.00%~10.00%、li2o 2.00%~10.00%、bao 0.00%~5.00%、la2o3 0.00%~1.80%和y2o3 0.00%~0.50%。

    78、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]和bao的摩尔百分比[bao]满足如下关系式:

    79、a=3×[la2o3]×100+5×[y2o3]×100,0.10≤a≤5.00,优选为,0.50≤a≤5.00,更优选为,0.50≤a≤3.50;和/或,

    80、b=[bao]×100×(([bao]×100-2.7)2-0.09),0≤b≤5.50,优选为,0≤b≤3.00,更优选为,0≤b≤2.8;和/或,

    81、c=a+b,c<8.00,优选为,1.50≤c≤7.50,更优选为,1.50≤c≤6.10。

    82、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]和al2o3的摩尔百分比[al2o3]满足如下关系式:

    83、d=(exp([la2o3]×100-2.1)+exp([y2o3]×100-0.45))/(0.5+exp([bao]×100-4.0))+exp

    84、([al2o3]×100-30.0),d的值为0.50≤d≤2.50,优选为0.70≤d≤2.40,更优选为,0.80≤d≤2.00。

    85、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、zro2的摩尔百分比[zro2]、bao的摩尔百分比[bao]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]、mgo的摩尔百分比[mgo]、zno的摩尔百分比[zno]和sio2的摩尔百分比[sio2]满足如下关系式:

    86、m=([li2o]+2.00×[na2o]+2.00×[zro2]+0.50×[bao]+6.32×([al2o3]-([mgo]+[zno])))/

    87、([sio2]+[mgo]+[zno]),m≥1.00,优选为,1.20≤m≤1.7,更优选为,1.35≤m≤1.60;和/或,p=m/exp((n-14)×0.5),p≥1.50,优选为,1.50≤p≤31.0,更优选为,6.0≤p≤31.0,更优选为,6.5≤p≤30.5。

    88、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷具有大于20.00mpa的|ct_av|,|ct_av|为平均张应力的绝对值,优选为,所述强化玻璃陶瓷具有25.00mpa~60.00mpa的|ct_av|;和/或,

    89、所述强化玻璃陶瓷具有大于25.00mpa的|ct_cv|,|ct_cv|为最大张应力的绝对值,优选为,所述强化玻璃陶瓷具有35.00mpa~75.00mpa的|ct_cv|;和/或,

    90、所述强化玻璃陶瓷具有大于100mpa的cs_50,cs_50为自强化玻璃陶瓷主表面起算的深度为50μm处的压应力值,优选为,所述强化玻璃陶瓷具有101mpa~300mpa的cs_50;和/或,

    91、所述强化玻璃陶瓷具有大于144μm的dol_0,dol_0为压缩应力层深度,优选为,所述强化玻璃陶瓷具有145μm~210μm的dol_0;和/或,

    92、所述强化玻璃陶瓷的dol_0为0.16t~0.25t,t为强化玻璃陶瓷的厚度;和/或,

    93、以氧化物的质量百分比计,所述强化玻璃陶瓷的表面k2o质量百分比为2.0%~7.5%,优选为2.5%~6.0%。

    94、本技术中,通过对满足特定组成和特定晶相结构的玻璃陶瓷,进行化学强化,制得强化玻璃陶瓷,使制得的强化玻璃陶瓷满足适宜的应力结构和/或表面组成,利于获得具有较高应力水平的强化玻璃陶瓷制品,进而利于改善强化玻璃陶瓷的抗压能力和抗变形能力,以保证强化玻璃陶瓷实现优异的抗压效果和优异的抗变形效果。

    95、作为一种可选的实施方案,所述强化玻璃陶瓷的|ct_av|为50.57mpa、56.75mpa、51.89mpa、50.87mpa、51.03mpa、49.80mpa、50.55mpa、47.42mpa、51.74mpa、45.60mpa、47.10mpa、43.21mpa、40.60mpa、41.88mpa、48.60mpa、46.55mpa、36.82mpa、40.00mpa、36.50mpa、39.52mpa、38.30mpa、38.25mpa、37.03mpa、34.05mpa、32.76mpa、36.06mpa、35.26mpa、35.61mpa、32.05mpa、49.12mpa、59.15mpa、28.19mpa或45.21mpa;和/或,

    96、所述强化玻璃陶瓷的|ct_cv|为66.96mpa、74.75mpa、72.29mpa、70.16mpa、59.70mpa、62.51mpa、60.42mpa、69.94mpa、57.20mpa、61.47mpa、55.09mpa、53.81mpa、49.63mpa、62.65mpa、60.93mpa、56.82mpa、47.29mpa、52.89mpa、50.56mpa、52.27mpa、51.44mpa、48.52mpa、43.74mpa、45.36mpa、40.32mpa、47.46mpa、45.37mpa、45.80mpa、42.86mpa、65.02mpa、70.43mpa、36.51mpa或55.74mpa;和/或,

    97、所述强化玻璃陶瓷的cs_50为188.73mpa、238.02mpa、175.19mpa、178.48mpa、272.31mpa、185.74mpa、184.10mpa、174.37mpa、186.55mpa、203.60mpa、172.65mpa、183.45mpa、157.60mpa、220.37mpa、182.85mpa、165.54mpa、175.57mpa、135.15mpa、136.45mpa、114.86mpa、140.51mpa、134.80mpa、137.95mpa、123.41mpa、122.00mpa、141.28mpa、143.34mpa、128.42mpa、125.39mpa、110.21mpa、186.91mpa、195.42mpa、103.64mpa或150.99mpa;和/或,

    98、所述强化玻璃陶瓷的dol_0为189.59μm、195.43μm、195.17μm、192.90μm、157.48μm、191.18μm、188.54μm、183.66μm、194.89μm、149.50μm、178.97μm、171.32μm、145.50μm、165.66μm、185.50μm、169.21μm、173.75μm、176.28μm、173.36μm、186.10μm、186.34μm、188.81μm、162.71μm、162.26μm、161.66μm、183.63μm、175.08μm、174.08μm、159.88μm、193.49μm、201.88μm、151.46μm或189.03μm;和/或,

    99、所述强化玻璃陶瓷的表面k2o质量百分比为5.21%、4.53%、4.11%、3.86%、2.82%、5.46%、5.24%、4.69%、4.55%、4.39%、4.20%、4.28%、4.07%、3.84%、3.35%、3.74%、2.98%、3.06%、3.94%、3.89%、3.54%、3.66%、3.52%、3.45%、4.43%、4.12%、3.91%、3.16%、4.93%、4.98%、2.87%或3.21%。

    100、作为一种可选的实施方案,采用10mm直径圆头金属压杆挤压0.9mm厚的所述强化玻璃陶瓷的主表面中心处,并在金属压杆上以10mm/min垂直向下逐步施加载荷,测试强化玻璃陶瓷在760n载荷处的变形量,所述强化玻璃陶瓷满足:在承受760n载荷挤压处,所述强化玻璃陶瓷受力位置向受力方向的变形量小于1.850mm;和/或,

    101、采用10mm直径圆头金属压杆,以10mm/min垂直向下逐步施加载荷,挤压0.9mm厚的所述强化玻璃陶瓷的主表面中心处,测试其能够承受的单杆静压强度,所述强化玻璃陶瓷满足:能够承受的单杆静压强度大于800n。本技术中,采用单杆静压强度来表征强化玻璃陶瓷的抗压能力,强化玻璃陶瓷能够承受的单杆静压强度越大,则表明其抗压能力越好。同时,采用较高载荷挤压下的变形量来表征强化玻璃陶瓷的抗变形能力,强化玻璃陶瓷在受到较高载荷挤压时,产生的变形量越小,则表明其抗变形能力越好。本技术的强化玻璃陶瓷兼具优异的抗压能力和优异的抗变形能力,能够实现较好的抗变形效果和抗压效果。

    102、第三方面,提供了一种盖板玻璃,所述盖板玻璃采用如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷制成或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    103、第四方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包含如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    104、作为一种可选的实施方案,所述电子设备包括组装在所述电子设备外侧的外壳,所述外壳包括如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    105、作为一种可选的实施方案,所述外壳包括组装在所述电子设备前侧的显示屏盖板,所述显示屏盖板包括如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    106、作为一种可选的实施方案,所述外壳包括组装在所述电子设备后侧的后盖,所述后盖包括如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    107、作为一种可选的实施方案,所述电子设备还包括位于所述外壳内部的摄像头组件,所述外壳包括摄像头保护盖板,所述摄像头保护盖板盖设在所述摄像头组件上,所述摄像头保护盖板包括如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    108、作为一种可选的实施方案,所述电子设备还包括中框,所述中框包括如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    109、在一些实施方案中,外壳可以是部分采用前述的玻璃陶瓷或强化玻璃陶瓷,也可以是全部采用前述的玻璃陶瓷或强化玻璃陶瓷。

    110、本技术中的电子设备,可以是显示屏盖板、后盖、摄像头保护盖板、中框中的一种或多种采用如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷制成或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    111、第五方面,提供了一种玻璃器件,所述玻璃器件包含如第一方面任一实施方案所述的玻璃陶瓷或包含如第二方面任一实施方案所述的强化玻璃陶瓷。

    112、本技术提供的上述技术方案中的一个或多个,与现有技术相比,包括如下优点:

    113、本技术中,通过使玻璃陶瓷组成中的部分氧化物的含量关系满足特定的要求,同时使玻璃陶瓷满足以锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体为主要晶相,并使锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相和氧化锆晶相的含量关系满足特定的要求,使玻璃陶瓷获得了特定的晶相结构和特定的玻璃相结构,从而在保证玻璃陶瓷实现优异光学性能的同时,更好地改善了玻璃陶瓷的强度性能,进而确保制得的玻璃陶瓷能够通过化学强化,制得兼具优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。


    技术特征:

    1.一种玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷中,包括主晶相锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体和次晶相氧化锆,且在所述玻璃陶瓷中,锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]和氧化锆晶相的质量含量w[zro2]满足关系式:z=w[(zn,mg)al2o4]/w[zro2],1.00≤z≤8.00,优选为1.00≤z≤6.00,更优选为1.20≤z≤4.50;

    2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    3.根据权利要求1至2中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]和bao的摩尔百分比[bao]满足如下关系式:

    5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]和al2o3的摩尔百分比[al2o3]满足如下关系式:

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷的组成中,li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、zro2的摩尔百分比[zro2]、bao的摩尔百分比[bao]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]、mgo的摩尔百分比[mgo]、zno的摩尔百分比[zno]和sio2的摩尔百分比[sio2]满足如下关系式:

    7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,在所述玻璃陶瓷中,所述锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]为20.00%~50.00%,优选为24.00%~45.00%,更优选为30.00%~45.00%;和/或,

    8.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷在可见光波长范围内是透明的,优选为,在0.90mm厚度下,对于550nm波长光而言,所述玻璃陶瓷的透过率≥85.00%。

    9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷中,平均晶粒尺寸不超过20nm,优选为3.0nm~10.0nm,更优选为5.0nm~10.0nm;和/或,

    10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷的厚度t为0.4mm~2.0mm,优选为,厚度t为0.6mm~1.5mm,更优选为,厚度t为0.9mm~1.5mm;和/或,

    11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷满足:

    12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述玻璃陶瓷的组成,包含:

    13.根据权利要求4至12中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,关系式a的值为0.60、1.50、2.37、3.57、4.44、1.00、1.60、2.50、3.37、4.54、4.00、4.82、4.79、2.39、3.34、1.47、2.34、3.10或2.00;和/或,

    14.根据权利要求5至13中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,关系式d的值为1.42、1.52、1.64、1.88、2.12、1.63、1.77、1.68、1.89、2.26、2.36、2.02、0.91、1.54、0.78、0.85、1.46、1.67、2.14、1.71、1.80、1.92、2.15、2.19、2.28、2.38、1.66、1.97、2.03、1.81、0.92或1.75。

    15.根据权利要求6至14中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,关系式m的值为1.44、1.45、1.46、1.51、1.52、1.43或1.59;和/或,

    16.根据权利要求7至15中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,在所述玻璃陶瓷中,所述锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]为37.19%、33.30%、32.88%、33.97%、32.51%、33.58%、30.12%、37.05%、34.43%、29.66%、27.42%、32.50%、25.40%、26.24%、31.81%、28.62%、33.70%、29.56%、37.91%、35.10%、26.16%、32.52%、31.17%、31.50%、24.39%、24.91%、24.96%、24.56%、29.52%、27.29%、25.50%、26.47%、34.67%、32.53%、33.65%或31.16%;和/或,

    17.根据权利要求1至16中任一项所述的玻璃陶瓷,其特征在于,所述玻璃陶瓷中,平均晶粒尺寸为5.6nm、6.0nm、6.4nm、8.4nm、9.6nm、5.4nm、7.1nm、5.2nm、8.8nm、7.2nm、9.1nm、9.5nm、8.1nm、6.9nm、8.2nm、6.8nm、6.2nm、8.9nm、7.5nm、5.9nm、9.0nm、9.3nm、7.4nm、9.9nm或7.0nm;和/或,

    18.一种强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成与权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷的组成相同,所述强化玻璃陶瓷包含从强化玻璃陶瓷的表面延伸到压缩深度的压缩应力层区域,并且在强化玻璃陶瓷的内部具有张应力。

    19.根据权利要求18所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷中,包括主晶相锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体和次晶相氧化锆,且在所述强化玻璃陶瓷中,锌铝尖晶石-镁铝尖晶石固溶体晶相的质量含量w[(zn,mg)al2o4]和氧化锆晶相的质量含量w[zro2]满足关系式:z=w[(zn,mg)al2o4]/w[zro2],1.00≤z≤8.00,优选为1.00≤z≤6.00,更优选为1.20≤z≤4.50;

    20.根据权利要求18至19中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,以氧化物的摩尔百分比计,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成,包含:

    21.根据权利要求18至20中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]和bao的摩尔百分比[bao]满足如下关系式:

    22.根据权利要求18至21中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,la2o3的摩尔百分比[la2o3]、y2o3的摩尔百分比[y2o3]、bao的摩尔百分比[bao]和al2o3的摩尔百分比[al2o3]满足如下关系式:

    23.根据权利要求18至22中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷的中心处的组成中,li2o的摩尔百分比[li2o]、na2o的摩尔百分比[na2o]、zro2的摩尔百分比[zro2]、bao的摩尔百分比[bao]、al2o3的摩尔百分比[al2o3]、mgo的摩尔百分比[mgo]、zno的摩尔百分比[zno]和sio2的摩尔百分比[sio2]满足如下关系式:

    24.根据权利要求18至23中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷具有大于20.00mpa的|ct_av|,|ct_av|为平均张应力的绝对值,优选为,所述强化玻璃陶瓷具有25.00mpa~60.00mpa的|ct_av|;和/或,

    25.根据权利要求18至24中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,所述强化玻璃陶瓷的|ct_av|为50.57mpa、56.75mpa、51.89mpa、50.87mpa、51.03mpa、49.80mpa、50.55mpa、47.42mpa、51.74mpa、45.60mpa、47.10mpa、43.21mpa、40.60mpa、41.88mpa、48.60mpa、46.55mpa、36.82mpa、40.00mpa、36.50mpa、39.52mpa、38.30mpa、38.25mpa、37.03mpa、34.05mpa、32.76mpa、36.06mpa、35.26mpa、35.61mpa、32.05mpa、49.12mpa、59.15mpa、28.19mpa或45.21mpa;和/或,

    26.根据权利要求18至25中任一项所述的强化玻璃陶瓷,其特征在于,采用10mm直径圆头金属压杆挤压0.9mm厚的所述强化玻璃陶瓷的主表面中心处,并在金属压杆上以10mm/min垂直向下逐步施加载荷,测试强化玻璃陶瓷在760n载荷处的变形量,所述强化玻璃陶瓷满足:在承受760n载荷挤压处,所述强化玻璃陶瓷受力位置向受力方向的变形量小于1.850mm;和/或,

    27.一种盖板玻璃,其特征在于,所述盖板玻璃采用权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷制成。

    28.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包含权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    29.根据权利要求28所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括外壳,所述外壳包括权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    30.根据权利要求29所述的电子设备,其特征在于,所述外壳包括显示屏盖板,所述显示屏盖板包括权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    31.根据权利要求29或30所述的电子设备,其特征在于,所述外壳包括后盖,所述后盖包括权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    32.根据权利要求29至31中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括摄像头组件,所述外壳包括摄像头保护盖板,所述摄像头保护盖板盖设在所述摄像头组件上,所述摄像头保护盖板包括权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    33.根据权利要求28至32中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括中框,所述中框包括权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。

    34.一种玻璃器件,其特征在于,所述玻璃器件包含权利要求1-17中任一项所述的玻璃陶瓷或权利要求18-26中任一项所述的强化玻璃陶瓷。


    技术总结
    本申请提供一种玻璃陶瓷、强化玻璃陶瓷、盖板玻璃、电子设备和玻璃器件,属于微晶玻璃技术领域,通过使玻璃陶瓷组成中的部分氧化物的含量关系满足特定的要求,同时使玻璃陶瓷满足以锌铝尖晶石‑镁铝尖晶石固溶体(Zn,Mg)Al<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;为主要晶相,并使(Zn,Mg)Al<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;晶相和ZrO<subgt;2</subgt;晶相的含量关系满足特定的要求,使玻璃陶瓷获得了特定的晶相结构和特定的玻璃相结构,从而在保证玻璃陶瓷实现优异光学性能的同时,更好地改善了玻璃陶瓷的强度性能,进而确保制得的玻璃陶瓷能够通过化学强化,制得兼具优异抗压能力和优异抗变形能力的强化玻璃陶瓷。

    技术研发人员:谢晓兰,周靖鹏,冉荣霞,黄昊
    受保护的技术使用者:重庆鑫景特种玻璃有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-22957.html

    最新回复(0)