玻璃及其制备方法、壳体组件和电子设备技术

本申请提供了玻璃及其制备方法、壳体组件和电子设备，该玻璃的外表面具有压应力层，所述玻璃的外表面具有压应力层，所述压应力层的表面压应力为900～1500MPa。相对于相关技术中的强化玻璃，该玻璃的表面压应力得到明显提升，对玻璃的弯曲破裂、钝物冲击破裂(如钢球冲击)等性能得到有效改善。

Glass, its preparation method, shell assembly and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
玻璃及其制备方法、壳体组件和电子设备
本专利技术涉及玻璃
，具体的，涉及玻璃及其制备方法、壳体组件和电子设备。
技术介绍
目前，手机或平板电脑所用前后盖玻璃，均使用化学强化的方式提高玻璃的抗摔性。玻璃破裂的主要原因是受到了破坏张应力的作用，化学强化可以在玻璃表面形成压应力层，使玻璃跌落时抵消掉一部分破坏张应力，达到减小玻璃跌落破裂风险的目的。目前行业内的化学强化，有一段强化和二段强化两种方式。但是，一段强化工艺，只进行一次离子交换，玻璃的压应力层深度较浅，能够抵抗的异物刺穿深度小，容易发生破裂。二段强化工艺在一段强化工艺的基础上，提高了压应力层的深度，可以抵抗更深的异物刺穿，但由于玻璃表面压应力的大小没有质的提升，故对玻璃的弯曲破裂、钝物冲击破裂(如钢球冲击)等性能没有明显的改善。因而，目前的玻璃相关技术仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种强化效果更佳的玻璃。在本申请的一个方面，本申请提供了一种玻璃。根据本申请的实施例，所述玻璃的外表面具有压应力层，所述压应力层的表面压应力为900～1500MPa。相对于相关技术中的强化玻璃，该玻璃的表面压应力得到明显提升，对玻璃的弯曲破裂、钝物冲击破裂(如钢球冲击)等性能得到有效改善。在本申请的另一方面，本申请提供了一种制备玻璃的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：利用第一熔盐对玻璃基材进行第一次强化处理；利用第二熔盐对经过所述第一次强化处理的所述玻璃基材进行第二次强化处理；利用第三熔盐对经过所述第二次强化处理的所述玻璃基材进行第三次强化处理；其中，所述第一熔盐中的金属离子的平均离子半径＜所述第二熔盐中的金属离子的平均半径＜所述第三熔盐中的金属离子的平均半径。由此，第一熔盐、第二熔盐和第三熔盐中金属离子平均离子半径逐渐增大，也即较大离子半径的金属离子的占比逐渐增多，在强化处理过程中，随着渗入玻璃的深度减小，交换进入玻璃的离子半径较大的金属离子逐渐增多，可以使得压应力层的表面压应力可以达到较大值，有效提高抗弯曲破裂和抗冲击性能。在本申请的另一方面，本申请提供了一种壳体组件。根据本申请的实施例，该壳体组件的至少一部分是由前面述的玻璃构成的。由此，该壳体组件可以兼具较好的耐钝物冲击性能、耐弯曲破裂性能和耐异物刺穿性能。在本申请的另一方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括前面所述的壳体组件。由此，该电子设备具备较好的耐钝物冲击性能、耐弯曲破裂性能和耐异物刺穿性能，使用效果更佳。附图说明图1是本申请一个实施例的玻璃的剖面结构示意图。图2是玻璃内部的金属离子分布示意图。图3是玻璃进行离子交换的原理示意图。图4是本申请一个实施例的经过第一次强化处理后的玻璃的应力分布曲线示意图。图5是本申请一个实施例的经过第二次强化处理后的玻璃的应力分布曲线示意图。图6是本申请一个实施例的经过第三次强化处理后的玻璃的应力分布曲线示意图。图7是本申请一个实施例的经过第一次强化处理后的玻璃的部分实际应力分布曲线示意图。图8是本申请另一个实施例的经过第一次强化处理后的玻璃的应力分布曲线示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本申请的一个方面，本申请提供了一种玻璃。根据本申请的实施例，所述玻璃的外表面具有压应力层，所述压应力层的表面压应力为900～1500MPa。(具体如900MPa、950MPa、1000MPa、1050MPa、1100MPa、1150MPa、1200MPa、1250MPa、1300MPa、1350MPa、1400MPa、1450MPa、1500MPa等)。相对于相关技术中的强化玻璃，该玻璃的表面压应力得到明显提升，对玻璃的弯曲破裂、钝物冲击破裂(如钢球冲击)等性能得到有效改善。进一步的，所述玻璃的压应力层深度DOC为所述玻璃的厚度H的10％～25％(具体如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％等)。由此，玻璃的压应力层深度较大，可以使玻璃具有更大的耐异物刺穿深度和更好的耐异物刺穿的性能。上述玻璃表面的压应力层可以是在玻璃中引入半径较大的金属离子形成的，具体的，参照图1，该玻璃100的外表面具有压应力层，所述压应力层包括由内至外依次设置的第一压应力层11、第二压应力层12和第三压应力层13，所述压应力层中含有金属离子，所述金属离子包括小半径金属离子和中半径金属离子，定义所述中半径金属离子和所述小半径金属离子的离子个数比为第一个数比，所述第一压应力层11中的所述第一个数比＜所述第二压应力层12中的所述第一个数比＜所述第三压应力层13中的所述第一个数比。由此，第三压应力层中离子半径大的离子数量更多，向外膨胀的趋势更强烈，玻璃的外表面的表面压应力更大，抗冲击和抗弯曲破裂的性能更好，而第二压应力层和第一压应力层的压应力逐渐减小，使得中心张应力不会过大而导致玻璃自爆。可以理解，在玻璃中引入金属离子可以通过化学强化进行，具体的，化学强化是将完成了外形切割和抛光的玻璃，投入高温的化学熔盐中，借助离子浓度差进行离子扩散交换，熔盐中的大离子半径离子2交换出玻璃的小离子半径离子1(参照图2和图3，图3中左图是离子交换之前的示意图，右图是离子交换之后的示意图)，由于大离子半径离子2尺寸更大，它进入玻璃之后产生挤压，玻璃有尺寸膨胀的趋势，一般大离子半径离子2只能渗透进入玻璃一定深度，超过这个深度之后不能渗入，则玻璃的内部没有离子挤压，处于被外部玻璃向外拉的状态中，对外部(即大离子半径离子2渗透深度区域)的玻璃产生向里拉的力，即外部区域产生压应力；而玻璃的外部有膨胀的趋势，它有向外拉动内部玻璃的趋势，即内部(即大离子半径离子2未渗透区域)的玻璃受到张应力。玻璃的破裂基本都是表层开始、在外界张应力的作用下破裂，所以在玻璃的表层施加了压应力后，可以抵消掉一部分外界张应力，减少玻璃破裂风险。需要说明的是，本文中的“金属离子”是指可以通过离子交换渗透进入玻璃内部的金属离子，例如，化学强化过程中，熔盐中的钾离子进入玻璃、交换出玻璃中的钠离子，则金属离子是指钾离子；如果是熔盐中的钠离子进入玻璃、交换出玻璃中的锂离子，则金属离子是指钠离子；如果钠离子和钾离子均通过离子交换进入玻璃，则金属离子是指钾离子和钠离子。本文中的小半径金属离子的离子半径小于中半径金属离子的离子半径，中半径金属离子的离子半径小于大半径金属离子的离子半径。另外，本文中术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃，其特征在于，所述玻璃的外表面具有压应力层，所述压应力层的表面压应力为900～1500MPa。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃，其特征在于，所述玻璃的外表面具有压应力层，所述压应力层的表面压应力为900～1500MPa。


2.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃的压应力层深度为所述玻璃的厚度的10％～25％。


3.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述压应力层包括由内至外依次设置的第一压应力层、第二压应力层和第三压应力层，所述压应力层中含有金属离子，所述金属离子包括小半径金属离子和中半径金属离子，定义所述中半径金属离子和所述小半径金属离子的离子个数比为第一个数比，所述第一压应力层中的所述第一个数比＜所述第二压应力层中的所述第一个数比＜所述第三压应力层中的所述第一个数比。


4.根据权利要求3所述的玻璃，其特征在于，所述金属离子还包括大半径金属离子，定义所述大半径金属离子和所述中半径金属离子的个数比为第二个数比，所述第一压应力层中的所述第二个数比≤所述第二压应力层中的所述第二个数比＜所述第三压应力层中的所述第二个数比。


5.根据权利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述小半径金属离子、所述中半径金属离子和所述大半径金属离子各自独立的选自碱金属离子。


6.根据权利要求3所述的玻璃，其特征在于，在所述压应力层的外表面向所述玻璃的内部的方向上，所述压应力层的压应力分布曲线具有第一段、第二段和第三段，所述第一段和所述第二段的连接处具有第一拐点，所述第二段和所述第三段的连接处具有第二拐点。


7.根据权利要求6所述的玻璃，其特征在于，所述第一拐点处的压应力为500～900MPa，所述第二拐点处的压应力为50～300MPa。


8.根据权利要求6所述的玻璃，其特征在于，所述第一拐点的深度为所述玻璃的厚度的0.05％～0.5％，所述第二拐点的深度为所述玻璃的厚度的0.5％～5％。


9.根据权利要求6所述的玻璃，其特征在于，所述压应力分布曲线的斜率为负值，且所述第一段的斜率＜所述第二段的斜率＜所述第三段的斜率。


10.一种制备玻璃的方法，其特征在于，包括：
利用第一熔盐对玻璃基材进行第一次强化处理；
利用第二熔盐对经过所述第一次强化处理的所述玻璃基材进行第二次强化处理；
利用第三熔盐对经过所述第二次强化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小伟，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44