玻璃制品及其制备方法、含锂微晶玻璃的化学强化方法及强化含锂微晶玻璃技术

本发明专利技术公开了一种玻璃制品及其制备方法、含锂微晶玻璃的化学强化方法及强化含锂微晶玻璃，属于化学强化领域。本发明专利技术通过对玻璃基础组合物的成分进行设计，配合制备工艺，获得一种对锂离子具有吸收功能的玻璃制品，所述玻璃制品可以应用于含锂微晶玻璃的化学强化工艺中，吸收熔盐中的锂离子，维持熔盐的成分稳定，防止因锂离子浓度过高导致化学强化离子交换工艺不稳定，解决在化学强化离子交换过程中污染熔盐，影响熔盐的使用寿命的问题，提高含锂微晶玻璃的化学强化效果，继而提高强化含锂微晶玻璃的性能。微晶玻璃的性能。微晶玻璃的性能。

【技术实现步骤摘要】
玻璃制品及其制备方法、含锂微晶玻璃的化学强化方法及强化含锂微晶玻璃


[0001]本专利技术涉及玻璃化学强化领域，尤其涉及一种玻璃制品及其制备方法、含锂微晶玻璃的化学强化方法及强化含锂微晶玻璃。

技术介绍

[0002]在微晶玻璃的化学强化过程中，随着强化材料数量的增加，盐熔盐中锂离子浓度会随之增加，锂离子浓度过高会严重削弱钠
‑
锂交换程度，影响化学强化后微晶玻璃的强化性能。
[0003]在现有技术中，为了保证微晶玻璃的化学强化性能，需对熔盐中的锂离子浓度进行管控。例如，当熔盐Li
+
浓度超过临界值时，更换新的熔盐，但是此方法会导致停工，容易增加成本、降低生产效率。此外，也有现有技术通过在熔盐中加入磷酸钠来吸收锂离子以控制熔盐的锂离子浓度，主要原理是磷酸钠在盐浴中会发生溶解产生磷酸根，磷酸根与锂离子形成磷酸锂沉淀。但是因为熔盐中加入磷酸钠后形成磷酸锂沉淀，需要长时间澄清之后才可用。同时磷酸锂会使盐浴产生浑浊，容易附着在强化后的玻璃表面，产生缺陷。
[0004]因此，需要一种制品能在微晶玻璃化学强化过程中，长时间维持对锂离子的稳定吸收，以稳定调控化学强化熔盐中锂离子的浓度，且不会对熔盐和微晶玻璃产生其它影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种玻璃制品及其制备方法、含锂微晶玻璃的化学强化方法及强化含锂微晶玻璃，长时间维持对锂离子的稳定吸收，以稳定调控化学强化熔盐中锂离子的浓度，解决含锂微晶玻璃在化学强化离子交换的过程中，熔盐中锂离子浓度升高导致化学强化过程不稳定，容易影响含锂微晶玻璃化学强化效果继而影响其质量的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种玻璃制品，按质量百分比计算，所述玻璃制品包括以下组分：
[0007]SiO2：28％～50％，
[0008]Al2O3：20％～35％，
[0009]B2O3：1％～6％，
[0010]Na2O：15％～30％，
[0011]K2O：1％～9％，
[0012]ZrO2：0％～5％，
[0013]其中，所述玻璃制品的组分满足0.38≤(Al2O3－B2O3)/SiO2≤1.04，和/或，1.7≤Na2O/K2O≤30。
[0014]在本申请的一些实施例中，按质量百分比计算，所述玻璃制品包括以下组分：
[0015]SiO2：33％～47％，
[0016]Al2O3：22％～32％，
[0017]B2O3：2％～5％，
[0018]Na2O：17％～27％，
[0019]K2O：2％～8％，
[0020]ZrO2：1％～4％。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述玻璃制品的组分满足0.43≤(Al2O3－B2O3)/SiO2≤0.82；
[0022]和/或，所述玻璃制品的组分满足2.1≤Na2O/K2O≤13.5。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述玻璃制品的形状包括颗粒状和/或片状。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述玻璃制品的形状为颗粒状，所述形状为颗粒状的玻璃制品的粒径范围为0.2mm～2mm；
[0025]和/或，所述玻璃制品的形状为片状，所述形状为片状的玻璃制品的尺寸大小≥1mm
×
1mm，厚度为0.2mm～2mm。
[0026]在本申请的一些实施例中，所述玻璃制品可以吸收锂离子，所述玻璃制品的锂离子吸收效率为(2～6.8)
×
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‑2，所述锂离子吸收效率为所述玻璃制品吸收的锂离子质量与所述玻璃制品的质量之比。
[0027]为实现上述目的，本专利技术还提供一种如上所述玻璃制品的制备方法，包括以下步骤：
[0028]称取玻璃制品的组分原材料，进行熔融、冷却得到初步成型玻璃；
[0029]将所述初步成型玻璃急速冷却得到所述玻璃制品，所述玻璃制品为颗粒状和/或片状。
[0030]在本申请的一些实施例中，所述熔融温度为1400℃～1600℃；
[0031]和/或，所述冷却温度为1150℃～1300℃。
[0032]在本申请的一些实施例中，在所述初步成型玻璃急速冷却得到所述玻璃制品的步骤中，在0℃～50℃的条件下对所述初步成型玻璃进行水冷机械成型形成片状玻璃和/或水淬形成颗粒状玻璃，得到所述玻璃制品。
[0033]在本申请的一些实施例中，还对所述玻璃制品进行烘干处理，所述烘干的温度为80℃～150℃。
[0034]为实现上述目的，本专利技术还提供一种含锂微晶玻璃的化学强化方法，包括以下步骤：
[0035]将本专利技术如上所述的玻璃制品和含锂微晶玻璃同时置于熔盐中进行化学强化得到强化含锂微晶玻璃。
[0036]在本申请的一些实施例中，按质量百分比计算，所述含锂微晶玻璃包含以下组分：
[0037]SiO2：70％～75％，
[0038]Al2O3：5％～12％，
[0039]Li2O：9％～13％，
[0040]P2O5：1.5％～5％，
[0041]Na2O：0.1％～5％，
[0042]ZrO2：2％～7％，
[0043]B2O3：0.1％～5％。
[0044]在本申请的一些实施例中，所述熔盐含有质量浓度为10％～40％的NaNO3+60％～90％的KNO3。
[0045]在本申请的一些实施例中，所述熔盐中含有LiNO3，所述LiNO3在熔盐中维持质量浓度范围为0.02％
‑
0.15％。
[0046]在本申请的一些实施例中，所述玻璃制品和含锂微晶玻璃进行化学强化前进行加热保温，所述加热保温的温度为350℃～400℃；
[0047]和/或，所述玻璃制品和含锂微晶玻璃进行化学强化前进行加热保温，所述加热保温时间为30min～90min。
[0048]在本申请的一些实施例中，所述化学强化的温度为450℃～510℃，所述化学强化的时间为4h～8h。
[0049]在本申请的一些实施例中，以所述含锂微晶玻璃的面积为基准，所述玻璃制品的添加量为200g/m2～700g/m2。
[0050]为实现上述目的，本专利技术还提供一种通过上述含锂微晶玻璃的化学强化方法制备得到的强化含锂微晶玻璃。
[0051]在本申请的一些实施例中，所述强化含锂微晶玻璃的CS
‑
30≥100MPa；
[0052]和/或，所述强化含锂微晶玻璃的强化深度DOL≥100μm。
[0053]本专利技术所能实现的有益效果：
[0054]本专利技术通过对玻璃基础组合物的成分进行设计，配合制备工艺，获得一种对锂离子具有吸收功能的玻璃制品，所述玻璃制品可以应用于含锂微晶玻璃的化学强化工艺中，长时间稳定吸收熔盐中的锂离子，维持熔盐的成分稳定，防止因锂离子浓度过高导致化学强化离子交换工艺不稳定，解决在化学强化离子交换过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃制品，其特征在于，按质量百分比计算，所述玻璃制品包括以下组分：SiO2：28％～50％，Al2O3：20％～35％，B2O3：1％～6％，Na2O：15％～30％，K2O：1％～9％，ZrO2：0％～5％，其中，所述玻璃制品的组分满足0.38≤(Al2O3－B2O3)/SiO2≤1.04，和/或，1.7≤Na2O/K2O≤30。2.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，按质量百分比计算，所述玻璃制品包括以下组分：SiO2：33％～47％，Al2O3：22％～32％，B2O3：2％～5％，Na2O：17％～27％，K2O：2％～8％，ZrO2：1％～4％。3.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，按质量百分比计算，所述玻璃制品的组分满足0.43≤(Al2O3－B2O3)/SiO2≤0.82；和/或，所述玻璃制品的组分满足2.1≤Na2O/K2O≤13.5。4.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品的形状为颗粒状，所述形状为颗粒状的玻璃制品的粒径范围为0.2mm～2mm；和/或，所述玻璃制品的形状为片状，所述形状为片状的玻璃制品的尺寸大小≥1mm
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1mm，厚度为0.2mm～2mm。5.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品可以吸收锂离子，所述玻璃制品的锂离子吸收效率为(2～6.8)
×
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‑2，所述锂离子吸收效率为所述玻璃制品吸收的锂离子质量与所述玻璃制品的质量之比。6.一种权利要求1至5任意一项所述玻璃制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取玻璃制品的组分原材料，进行熔融、冷却得到初步成型玻璃；将所述初步成型玻璃急速冷却得到所述玻璃制品，所述玻璃制品为颗粒状和/或片状。7.根据权利要求6所述玻璃制品的制备方法，其特征在于，所述熔融温度为1400℃～1600℃；和/或，所述冷却温度为1150℃～1300℃。8.根据权利要求6所述玻璃制品的制备方法，其特征在于，在所述初步成型玻璃急速冷却得到所述玻璃制品的步骤中，在0℃～50℃的条件下对所述初步成型玻璃进行水冷机械成型形成片...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴军，王勇，陶武刚，候英兰，李要辉，
申请(专利权)人：湖南旗滨新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：