【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃材料，具体涉及一种具有高耐划伤性的强化微晶玻璃。
技术介绍
1、玻璃由于其优异的光学特性，已逐渐取代塑料成为便携式电子设备的保护盖板，而作为智能手机、智能手表、平板电脑等便携式电子产品的保护盖板、外壳材料等，要求其具有优异的耐划伤性能。目前，抗压、耐划伤性能都较为优异的材料为蓝宝石玻璃，但蓝宝石玻璃的生产及加工难度大，加工成本高，并且，对缺陷的包容能力低，极易破碎。而普通玻璃的耐划伤性能较低，即使在玻璃中析出二硅酸锂、透锂长石等晶相的微晶玻璃，其耐划伤能力的提升也比较有限，难以满足更高端产品的性能要求。
2、锌镁尖晶石晶体基于其所拥有的高杨氏模量和剪切模量，已成为提升玻璃抗划伤性能的优选晶相。
3、专利cn 111615500a中就公开了一种以尖晶石作为主晶相的透明锌尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷，该玻璃陶瓷具有大于或等于约98.0gpa至小于或等于约114.0gpa的杨氏模量，大于或等于约9.0gpa至小于或等于约11.2gpa的硬度。虽然，该专利中玻璃陶瓷的抗划伤能力相较于现有微晶玻璃有较大提升，但是其抗划伤能力以及杨氏模量和硬度，仍然无法满足更高端产品的使用要求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，以解决现有技术中微晶玻璃抗划伤性能较差的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种具有高耐划伤性的强
4、优选地，所述强化微晶玻璃的杨氏模量不低于110gpa，优选为110～130gpa。
5、优选地，所述强化微晶玻璃的维氏硬度不低于750kgf/mm2，优选为750～900kgf/mm2，更优选为800～900kgf/mm2。
6、优选地，所述强化微晶玻璃中，晶粒平均尺寸≤15.00nm，优选为1.00～10.00nm，更优选为4.50～8.00nm。
7、优选地，所述强化微晶玻璃中，晶体含量为20.00～50.00wt％，优选为25.00～50.00wt％，更优选为25.00～45.00wt％。
8、优选地，所述强化微晶玻璃的次晶相包括四方zro2、zn2sio4、mg2sio4中的一种或多种。
9、优选地，所述强化微晶玻璃在可见光范围是透明的。
10、优选地，通过自动铅笔硬度计，以45°角固定莫氏硬度等级为7级的宝石矿物硬度笔，在750g载荷下，对所述强化微晶玻璃的表面进行划刻，并将划刻后的微晶玻璃置于400倍显微镜下观察，所述强化微晶玻璃表面无划痕。
11、优选地，按照氧化物的质量百分比计，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成包括如下组分：30.00％≤sio2＜35.00％；al2o3为30.00％～40.00％；zno为10.00％～12.00％；mgo为2.00％～4.00％；zro2为5.00％～7.00％；na2o为2.00％～9.00％；li2o为0～2.00％；b2o3为0～8.00％；同时，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
12、①x＝((na2o+b2o3)/zro2)/al2o3，x≥2.00；
13、②y＝ln[(na2o+b2o3)/zro2]，y≥0；
14、③z＝(sio2+al2o3-mgo-zno)/(li2o+na2o+b2o3)，4.00≤z≤10.00；
15、在式①～③中，氧化物代表所述氧化物组分的质量百分比。优选地，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
16、④w＝(0.8×(al2o3-sio2)+1.5×(zno-mgo))/zro2,0≤w≤3.00；在式④中，氧化物代表所述氧化物组分的质量百分比。
17、优选地，所述强化微晶玻璃的张应力层中，sio2的质量百分比为32.00％～34.95％；和/或al2o3的质量百分比为32.00％～38.00％；和/或zno为10.00％～11.48％；和/或mgo为2.50％～3.50％；和/或zro2为5.40％～6.50％；和/或na2o为2.50％～8.50％；和/或b2o3为2.50～8.00％。
18、优选地，所述强化微晶玻璃的张应力层中，还包括0～3.00wt％的bao和/或0～2.00wt％的y2o3。
19、优选地，所述强化微晶玻璃中基本不含tio2和p2o5。
20、优选地，所述强化微晶玻璃由化学强化用微晶玻璃经过化学强化处理后得到；应理解的是，按照氧化物的质量百分比计，所述化学强化用微晶玻璃的组成与所述强化微晶玻璃的张应力层的组成基本相同。
21、优选地，将该化学强化用微晶玻璃放入380℃～550℃的含钾盐的盐浴中进行化学强化处理，强化处理时间为1h～96h，优选为1h～48h，即可得到所述强化微晶玻璃；所述钾盐包括硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾其中的一种或多种，优选为硝酸钾。
22、第二方面，本专利技术还提供了一种用于制备上述强化微晶玻璃的化学强化用微晶玻璃，所述化学强化用微晶玻璃的主晶相为(zn，mg)al2o4；在所述化学强化用微晶玻璃中，按氧化物的摩尔百分比计，al2o3的摩尔百分比大于mgo和zno的摩尔百分比之和，该化学强化用微晶玻璃的理论结晶度至少在30.00wt％以上，优选为30.00wt％～50.00wt％，且当该化学强化用微晶玻璃满足理论结晶度时，微晶玻璃中残余玻璃相单位体积解离能u不低于71.00kj·cm-3，优选为71.00kj·cm-3～134.00kj·cm-3。
23、优选地，按照氧化物的质量百分比计，所述化学强化用微晶玻璃的组成包括如下组分：30.00％≤sio2＜35.00％；al2o3为30.00％～40.00％；zno为10.00％～12.00％；mgo为2.00％～4.00％；zro2为5.00％～7.00％；na2o为2.00％～9.00％；li2o为0～2.00％；b2o3为0～8.00％；同时，所述化学强化用微晶玻璃的组成还满足如下条件：
24、①x＝((na2o+b2o3)/zro2)/al2o3，x≥2.00；
25、②y＝ln[(na2o+b2o3)/zro2]，y≥0；
26、③z＝(si本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层，其特征在于，所述强化微晶玻璃的主晶相为（Zn，Mg）Al2O4；所述强化微晶玻璃中包含Na2O；所述强化微晶玻璃的表面K2O浓度≥7.00wt%，优选为7.00~15.00wt%；
2.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，在0.7mm厚度下，所述强化微晶玻璃的单杆静压强度大于或等于450N，优选为450~650N。
3.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的杨氏模量不低于110GPa，优选为110～140GPa。
4.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的维氏硬度不低于750kgf/mm2，优选为750~900kgf/mm2，更优选为800～900kgf/mm2。
5.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃中，晶粒平均尺寸≤15.00nm，优选为1.00～10.00nm，更优选为4.50～8.00nm；和/
6.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的次晶相包括四方ZrO2、Zn2SiO4、Mg2SiO4中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃在可见光范围是透明的。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，通过自动铅笔硬度计，以45°角固定莫氏硬度等级为7级的宝石矿物硬度笔，在750g载荷下，对所述强化微晶玻璃的表面进行划刻，并将划刻后的微晶玻璃置于400倍显微镜下观察，所述强化微晶玻璃表面无划痕。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，按照氧化物的质量百分比计，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成包括如下组分：30.00%≤SiO2＜35.00%；Al2O3为30.00%~40.00%；ZnO为10.00%~12.00%；MgO为2.00%~4.00%；ZrO2为5.00%~7.00%；Na2O为2.00%~9.00%；Li2O为0~2.00%；B2O3为0~8.00%；同时，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
10.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
11.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中， SiO2的质量百分比为32.00%~34.95%；和/或Al2O3的质量百分比为32.00%~38.00%；和/或ZnO为10.00%~11.48%；和/或MgO为2.50%~3.50%；和/或ZrO2为5.40%~6.50%；和/或Na2O为2.50%~8.50%；和/或B2O3为2.50~8.00%。
12.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中，还包括0~3.00wt%的BaO和/或0~2.00wt%的Y2O3。
13.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃中基本不含TiO2和P2O5。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃由化学强化用微晶玻璃经过化学强化处理后得到；将该化学强化用微晶玻璃放入380℃~550℃的含钾盐的盐浴中进行化学强化处理，强化处理时间为1h~96h，优选为1h~48h，即可得到所述强化微晶玻璃；所述钾盐包括硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾其中的一种或多种，优选为硝酸钾。
15.一种用于制备如权利要求1-14中任一项所述的强化微晶玻璃的化学强化用微晶玻璃，其特征在于，所述化学强化用微晶玻璃的主晶相为（Zn，Mg）Al2O4；在所述化学强化用微晶玻璃中，按氧化物的摩尔百分比计，Al2O3的摩尔百分比大于MgO和ZnO的摩尔百分比之和，该化学强化用微晶玻璃的理论结晶度至少在30.00wt%以上，优选为30.00wt%～50.00wt%，且当该化学强化用微晶玻璃满足理论结晶度时，微晶玻璃中残余玻璃相单位体积解离能U不低于71.00kJ·cm-3，优选为71.00 kJ·cm-3～134 .00kJ·cm-3。
16.根据权利要求15所述的化学强化用微晶玻璃，其特征在于，按照氧化物的质量百分比计，所述化学强化用微晶玻璃的组成包括如下组分：30.00...
【技术特征摘要】
1.一种具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，所述强化微晶玻璃包含压缩应力层和张应力层，其特征在于，所述强化微晶玻璃的主晶相为（zn，mg）al2o4；所述强化微晶玻璃中包含na2o；所述强化微晶玻璃的表面k2o浓度≥7.00wt%，优选为7.00~15.00wt%；
2.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，在0.7mm厚度下，所述强化微晶玻璃的单杆静压强度大于或等于450n，优选为450~650n。
3.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的杨氏模量不低于110gpa，优选为110～140gpa。
4.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的维氏硬度不低于750kgf/mm2，优选为750~900kgf/mm2，更优选为800～900kgf/mm2。
5.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃中，晶粒平均尺寸≤15.00nm，优选为1.00～10.00nm，更优选为4.50～8.00nm；和/或，
6.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的次晶相包括四方zro2、zn2sio4、mg2sio4中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃在可见光范围是透明的。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，通过自动铅笔硬度计，以45°角固定莫氏硬度等级为7级的宝石矿物硬度笔，在750g载荷下，对所述强化微晶玻璃的表面进行划刻，并将划刻后的微晶玻璃置于400倍显微镜下观察，所述强化微晶玻璃表面无划痕。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，按照氧化物的质量百分比计，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成包括如下组分：30.00%≤sio2＜35.00%；al2o3为30.00%~40.00%；zno为10.00%~12.00%；mgo为2.00%~4.00%；zro2为5.00%~7.00%；na2o为2.00%~9.00%；li2o为0~2.00%；b2o3为0~8.00%；同时，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
10.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层的组成还满足如下条件：
11.根据权利要求9所述的具有高耐划伤性的强化微晶玻璃，其特征在于，所述强化微晶玻璃的张应力层中， sio2的质量百分比为32.00%~34.95%；和...
【专利技术属性】
技术研发人员：周靖鹏，田迁，黄昊，谢晓兰，向文浩，
申请(专利权)人：重庆鑫景特种玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：
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