掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种3D微晶玻璃及其制备方法和应用

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及玻璃制备技术领域,具体涉及一种3D微晶玻璃及其制法和应用。

背景技术

微晶玻璃作为新一代高强度玻璃,比传统锂铝硅玻璃具有更高性能。由于微晶玻璃内部具有大量纳米级晶体,因此具有更稳定的结构,经过化学强化后可以得到更高强度的盖板产品。

手机盖板的3D热弯过程通过所需要的设备和原材料包括:3D热弯机,3D热弯模具(一般是石墨模具)和玻璃原材等。3D热弯手机盖板玻璃的加工工艺一般是通过下列步骤进行:首先通过浮法、压延和溢流等方法使玻璃板成型、再通过切割、减薄的步骤、之后进行CNC处理、抛光、3D热弯,3D抛光和化学强化等处理。3D热弯使用热弯机进行,热弯机包括预热,成型和冷却工站,预热工站包括预热模具和玻璃片,其作用是促进玻璃内外温度均匀化,冷却工站是通过冷却水快速给模具降温,使玻璃温度逐步从成型温度降低到出模温度。3D热弯模具为石墨模具,分为上下两部分,玻璃片放入模具后经过预热、成型和冷却工站完成整个3D热弯工艺流程。为保证3D热弯工艺的产出效率,每个工站的时间长短都有要求。在具体操作时,是将加工清洗后的玻璃片置于3D模具中,再将模具放入3D热弯机中按照预设的工艺进行3D热弯。

3D热弯工艺所利用的原理是:玻璃或玻璃陶瓷在被加热到软化点温度附近后,可以在外力的作用下改变形状,改变形状后再经过快速降温冷却,使得热压后得到的形状得以保持。3D热弯工艺流程中的预热步骤可以避免玻璃在成型时的高温下受热破裂,成型温度在软化点以上,玻璃快速软化,同时给模具上下表面通过压杆加压使玻璃板弯曲成型,并在冷却前保持压力维持玻璃板的形状,随后模具经过冷却水快速降温。另外,3D热弯工艺全程都由氮气保护,以避免模具氧化。

玻璃板在成型、切割和减薄后通过CNC减少边缘的裂纹等缺陷,通过抛光使玻璃板上下表面呈现抛光效果。CNC和抛光后的玻璃板进行3D热弯,可以减少玻璃板在热弯过程中的破碎率。

发明内容

现有的3D热弯微晶玻璃由完全结晶的微晶玻璃热弯成型,其加工工序流程为玻璃板成型、玻璃板核化和晶化,晶化玻璃板减薄、晶化玻璃板切割、CNC、抛光,当其完全结晶后才进行3D热弯、3D抛光和化学强化等操作。现有的完全结晶的微晶玻璃,其机械强度和硬度更高,导致现有的完全结晶的微晶玻璃热弯前的机械加工良率低,生产成本高。

现有的完全结晶的微晶玻璃软化成型温度普遍在700℃以上,因此3D热弯成型温度必须高于700℃。在热弯过程中,完全结晶的微晶玻璃因受热,其原有的晶相种类、晶体尺寸、折射率、Lab(色度)值、雾度、透过率等会发生很大变化。应用在显示场景中,微晶玻璃色度、透过率将直接影响显示屏分辨率、色域、饱和度等显示效果;应用于摄像头物镜,微晶玻璃的折射率、雾度、透过率,尤其是紫外、近紫外的透过率对照相和摄像的光学系统具有重要的影响,其中紫外、近紫外的透过率较低时,会直接影响成像质量。

另外,现有的完全结晶的微晶玻璃的3D热弯仅仅为达到热弯成型的目的,存在重复晶化,造成能源和时间的浪费。所以,现有的完全结晶的微晶玻璃的3D热弯存在着极高的技术难度,利用其3D热弯加工成3D形态难以实现工业化生产所要求的良率。

但是,如果不采用完全结晶的微晶玻璃3D热弯成型,而是核化玻璃进行3D热弯成型,因为核化玻璃在热弯晶化初期,在晶核与玻璃的界面上生长的晶体所带来的体积收缩量非常明显,增长的晶体比例越多,产品体积变化越大,尺寸控制难度很大,所以核化玻璃在热弯晶化过程中会发生比较大的体积变化,影响成型后的3D热弯微晶玻璃的尺寸精度。

因此,本发明发现采用部分晶化微晶玻璃进行3D热弯,玻璃热弯形变的同时玻璃受热继续晶化达到目标结晶度,减少了3D热弯时的晶化过程,热弯后的3D微晶玻璃尺寸精度更高。

另外,现有技术中在热弯时会控制较短的热压时间,因为热压时间长了会造成微晶玻璃制品表面出现模具印迹,导致表面质量降低,影响良品率。而本发明方法采用部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,部分晶化玻璃原片初始结晶度高,不易产生模具印迹。并且也是由于部分晶化玻璃原片初始结晶度高,因而单位时间内的尺寸形变量在热压过程中小,因此可以适应更长的热压时间,能更精确地控制3D后的形变量,使得轮廓度的公差波动小,尺寸更稳定。

为了解决上述技术问题,本发明旨在提供一种3D微晶玻璃,其特征在于,所述3D微晶玻璃的结晶度为14-100wt%;所述3D微晶玻璃的晶体的平均粒径为10-100nm。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的的结晶度为14-30wt%,或所述3D微晶玻璃的结晶度为50-100wt%;或所述3D微晶玻璃的结晶度为31-49wt%;

或者,所述3D微晶玻璃的晶体的平均粒径为15-30nm;

或者,所述3D微晶玻璃的厚度为0.02-5mm,优选的,所述3D微晶玻璃的厚度为0.35-1.2mm。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的380-780nm波长光的平均透过率为88-93%,优选为90-91.5%;

或者,所述3D微晶玻璃在360-400nm波长光的平均透过率为65-91.5%,优选为79-91%,更优选为85-91%。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃厚度为0.7mm时的b值(黄蓝值)绝对值为0.1-3.5,优选为0.3-1.5;

或者,所述3D微晶玻璃的雾度为0.07-1.0%,优选为0.07-0.5%。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶相为硅酸锂,二硅酸锂,β-石英,β-石英固溶体,透锂长石,β-锂辉石,β-锂辉石固溶体,霞石,堇青石,莫来石,磷灰石,二氧化锆,锌尖晶石,镁铝尖晶石和金红石中的一种或两种以上。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃以mol%计含有如下比例的氧化物:

其中,所述稀土氧化物选自La

优选的,其中,所述3D微晶玻璃以mol%计含有SiO

或者,含有Na

优选的,其中,所述3D微晶玻璃包括成核剂,以氧化物、氟化物或单质计,所述成核剂包括P

优选的,其中,所述3D微晶玻璃包括澄清剂,所述澄清剂包括NaCl,Na

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶化玻璃原片为经过核化和晶化处理后具有平均粒径5-50nm晶体的玻璃片。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶化玻璃原片为经过核化和晶化处理后具有5-90wt%结晶度的玻璃片。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃经过化学强化后的跌落高度>1.5m,优选的,300N力负载10s维氏硬度大于650。

本发明还提供了上述的3D微晶玻璃的制备方法,其中,所述制备方法包括如下步骤:

步骤1:将3D微晶玻璃的制备原料混合,熔化后,冷却进行退火处理得到玻璃基材;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃基材进行核化处理;其中在核化处理前后可根据需要进行切割;

步骤3:将上述步骤2的核化后的玻璃基材进行晶化处理;

步骤4:将晶化处理后的玻璃基材根据需要进行切割得到晶化玻璃原材;

步骤5:将晶化玻璃原材进行3D热弯处理后得到3D微晶玻璃样品;

其中在步骤5中的3D热弯处理过程中还伴随着晶化处理的过程。

优选的,所述方法还可以包括将3D微晶玻璃样品进行化学强化处理得到3D微晶玻璃成品的步骤。

优选的,其中,所述步骤1中,熔化温度为1350-1700℃;优选的,熔化温度为1400-1650℃;更优选的,熔化后冷却至500-1000℃。

优选的,其中,所述步骤1中,所述熔化时间为1-5小时;优选的,所述步骤3中在500-900℃保温5-300min后进行晶化处理;进一步优选的,所述步骤3中,还包括进行修边,CNC机床加工,粗磨和/或抛光处理中的一种或两种以上处理后得到晶化玻璃原材。

优选的,其中,所述步骤1中的加入成核剂的量为成核剂和微晶玻璃氧化物总量的1-9mol%,进一步优选的成核剂的量为2-5mol%。

优选的,其中,所述步骤1中的加入澄清剂的量为成核剂和微晶玻璃氧化物的总质量的0-4wt%,优选为0.1-2wt%。

优选的,其中,所述步骤2中,核化处理的温度为450-800℃,核化处理的时间为30-360min;进一步优选的,所述核化处理的温度为520-570℃,核化处理的时间为120-300min。

优选的,其中,所述步骤3中,晶化处理的温度为550-900℃,晶化处理的时间为5-300min;

优选的,晶化处理的温度为600-850℃,晶化处理的时间为10-240min,

进一步优选的,所述晶化处理的温度为600-750℃,晶化处理的时间为10-150min。

优选的,其中,所述步骤5中热弯处理包括预热工站,热压工站和冷却工站。

优选的,所述预热工站为1-30个,优选为2-4个;所述热压工站为1-30个,优选为1-3个;所述冷却工站包括为1-30个,优选为2-4个。

优选的,其中,所述预热工站温度为300-850℃;所述热压工站的温度为600-920℃,压力为0-6MPa;所述冷却工站的温度为200-650℃。

优选的,其中,所述预热工站的工作时间为20-800秒;所述热压工站的工作时间为20-800秒,所述冷却工站的工作时间为20-800秒;

优选的,所述预热工站的工作时间为60-600秒;所述热压工站的工作时间为60-480秒,所述冷却工站的工作时间为60-600秒。

本发明还提供了所述的制备方法制备的3D微晶玻璃。

优选的,所述的3D微晶玻璃,其特征在于,所述3D微晶玻璃为透明或不透明的;优选的,所述3D微晶玻璃为曲面或平面的。

本发明还提供了上述的3D微晶玻璃或者权利要求24或25所述的3D微晶玻璃在用于手机显示屏,平板电脑显示屏,掌上游戏机,电子终端,便携式数码装置,车载中控屏幕,电子白板玻璃,智能家居触摸屏,车辆风挡玻璃,飞行器风挡玻璃或航行器风挡玻璃中的应用。

本发明的有益效果:

1.本发明采用部分晶化微晶玻璃进行3D热弯,玻璃热弯形变的同时玻璃受热继续晶化达到目标结晶度,减少了3D热弯时的晶化过程,热弯后的3D微晶玻璃尺寸精度更高。本发明的3D微晶玻璃的制备方法加工难度小、加工成本低,节约时间成本,同时节约了热处理的能源。采用部分晶化微晶玻璃进行3D热弯,同时避免了现有高结晶度或完全结晶的微晶玻璃的3D热弯时重复晶化的问题。

2.3D微晶玻璃制备过程中的平磨和抛光是根据需要在3D热弯前进行。3D微晶玻璃的平磨和抛光速度与硬度有关,硬度越大,平磨和抛光的难度就越大,同时所需的时间越长。本发明使用部分晶化微晶玻璃进行平磨和抛光,硬度比完全结晶的微晶玻璃硬度低,玻璃片平磨和抛光加工难度降低,所需的时间减少。

3.本发明的3D微晶玻璃光学性能得到了提升,由于现有的完全结晶的微晶玻璃软化成型温度普遍在700℃以上,在高于700℃的热弯过程中微晶玻璃中晶体会继续长大、剩余的玻璃体再次析晶,存在过度析晶的问题,导致热弯后的微晶玻璃光学性能大幅下降。本发明所述3D微晶玻璃的光学性能为在380-780nm波长光的平均透过率为88-93%,在360-400nm波长光的平均透过率为65-91.5%,所述3D微晶玻璃厚度为0.7mm时的b值(黄蓝值)绝对值为0.1-3.5。

4.本发明的3D微晶玻璃的尺寸精度的控制率得到提升。采用部分晶化微晶玻璃进行3D热弯,玻璃受热继续晶化达到目标结晶度,虽然在此过程中玻璃热弯晶化的的同时会产生形变但该形变由于减少了3D热弯时的晶化过程而变小,利于控制热弯后的3D微晶玻璃尺寸精度。

5.本发明的3D微晶玻璃的良品率得到提升。如果采用核化玻璃或初始结晶度低的玻璃作为3D热弯成型的原材,该原材在热弯成型的短时间内需要大量析晶,而不同批次间的原材在3D热弯工艺中受到太多变量因素影响,会导致不同批次间的晶体尺寸、晶体种类、晶体比例稳定性差。采用部分晶化微晶玻璃进行3D热弯,其结晶度相对较高,在热弯过程中晶体的生长量较少,减少了可变因素的影响,因而更容易控制不同批次的3D微晶玻璃的稳定性,提升良品率。

附图说明

图1是实施例25中步骤2中经过退火后核化前得到的玻璃砖的XRD图;

图2是实施例25中步骤4中得到的部分晶化玻璃原片的XRD图;

图3是实施例26中步骤4中得到的部分晶化玻璃原片的XRD图;

图4是实施例30中步骤4中得到的部分晶化玻璃原片的XRD图。

具体实施方式

本发明提供了一种3D微晶玻璃,其特征在于,所述3D微晶玻璃的结晶度为14-100wt%;所述3D微晶玻璃的晶体的平均粒径为10-100nm。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的的结晶度为14-30wt%,或所述3D微晶玻璃的结晶度为50-100wt%;或所述3D微晶玻璃的结晶度为31-49wt%;或所述3D微晶玻璃的结晶度为10-20wt%;21-30wt%;31-40wt%;41-50wt%;51-60wt%;61-70wt%;71-80wt%;81-90wt%;91-100wt%。

或者,所述3D微晶玻璃的晶体的平均粒径为15-30nm;

或者,所述3D微晶玻璃的厚度为0.02-5mm,优选的,所述3D微晶玻璃的厚度为0.35-1.2mm。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的380-780nm波长光的平均透过率为88-93%,优选为90-91.5%;

或者,所述3D微晶玻璃在360-400nm波长光的平均透过率为65-91.5%,优选为79-91%,更优选为85-91%。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃厚度为0.7mm时的b值(黄蓝值)绝对值为0.1-3.5,优选为0.3-1.5;

或者,所述3D微晶玻璃的雾度为0.07-1.0%,优选为0.07-0.5%。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶相为硅酸锂,二硅酸锂,β-石英,β-石英固溶体,透锂长石,β-锂辉石,β-锂辉石固溶体,霞石,堇青石,莫来石,磷灰石,二氧化锆,锌尖晶石,镁铝尖晶石和金红石中的一种或两种以上。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃以mol%计含有如下比例的氧化物:

其中,所述稀土氧化物选自La

优选的,其中,所述3D微晶玻璃以mol%计含有SiO

或者,含有Na

优选的,其中,所述3D微晶玻璃包括成核剂,以氧化物、氟化物或单质计,所述成核剂包括P

优选的,其中,所述3D微晶玻璃包括澄清剂,所述澄清剂包括NaCl,Na

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶化玻璃原片为经过核化和晶化处理后具有平均粒径5-50nm晶体的玻璃片。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃的晶化玻璃原片为经过核化和晶化处理后具有5-90wt%结晶度的玻璃片,优选的,所述结晶度为5-10wt%,11-15wt%,16-20wt%,21-25wt%,26-30wt%,31-35wt%,36-40wt%,41-45wt%,46-50wt%,51-55wt%,56-60wt%,61-65wt%,66-70wt%,71-75wt%,76-80wt%,81-85wt%,86-90wt%,91-95wt%,96-100wt%,15-29wt%,30-75wt%,76-90wt%,和/或30-55wt%。

优选的,其中,所述3D微晶玻璃经过化学强化后的跌落高度>1.5m,优选的,300N力负载10s维氏硬度大于650。

所述3D微晶玻璃的厚度为0.65mm时经过化学强化后负重160g整机跌落在介质为大理石材质的底板上的跌落高度>1.5m,优选的,300N力负载10s维氏硬度大于650。

本发明还提供了上述的3D微晶玻璃的制备方法,其中,所述制备方法包括如下步骤:

步骤1:将3D微晶玻璃的制备原料混合,熔化后,冷却进行退火处理得到玻璃基材;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃基材进行核化处理;其中在核化处理前后可根据需要进行切割;

步骤3:将上述步骤2的核化后的玻璃基材进行晶化处理;

步骤4:将晶化处理后的玻璃基材根据需要进行切割得到晶化玻璃原材;

步骤5:将晶化玻璃原材进行3D热弯处理后得到3D微晶玻璃样品;

其中在步骤5中的3D热弯处理过程中还伴随着晶化处理的过程。

其中,在步骤4和5中所述晶化玻璃原材可以为部分晶化玻璃原材。

优选的,所述方法还可以包括将3D微晶玻璃样品进行化学强化处理得到3D微晶玻璃成品的步骤。

优选的,其中,所述步骤1中,熔化温度为1350-1700℃;优选的,熔化温度为1400-1650℃;更优选的,熔化后冷却至500-1000℃。

优选的,其中,所述步骤1中,所述熔化时间为1-5小时;优选的,所述步骤3中在500-900℃保温5-300min后进行晶化处理;进一步优选的,所述步骤3中,还包括进行修边,CNC机床加工,粗磨和/或抛光处理中的一种或两种以上处理后得到晶化玻璃原材。

优选的,其中,所述步骤1中的加入成核剂的量为成核剂和微晶玻璃氧化物总量的1-9mol%,进一步优选的成核剂的量为2-5mol%。

优选的,其中,所述步骤1中的加入澄清剂的量为成核剂和微晶玻璃氧化物的总质量的0-4wt%,优选为0.1-2wt%。

优选的,其中,所述步骤2中,核化处理的温度为450-800℃,核化处理的时间为30-360min;进一步优选的,所述核化处理的温度为520-570℃,核化处理的时间为120-300min。

优选的,其中,所述步骤3中,晶化处理的温度为550-900℃,晶化处理的时间为5-300min;

优选的,晶化处理的温度为600-850℃,晶化处理的时间为10-240min,

进一步优选的,所述晶化处理的温度为600-750℃,晶化处理的时间为10-150min。

优选的,其中,所述步骤5中热弯处理包括预热工站,热压工站和冷却工站。

优选的,所述预热工站为1-30个,优选为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30个;优选为2-4个;所述热压工站为1-30个,优选为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30个;优选为1-3个;所述冷却工站包括为1-30个,优选为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30个;优选为2-4个。

优选的,其中,所述预热工站温度为300-850℃;所述热压工站的温度为600-920℃,压力为0-6MPa;所述冷却工站的温度为200-650℃。

优选的,其中,所述预热工站的工作时间为20-800秒;所述热压工站的工作时间为20-800秒,所述冷却工站的工作时间为20-800秒;

优选的,所述预热工站的工作时间为60-600秒;所述热压工站的工作时间为60-480秒,所述冷却工站的工作时间为60-600秒。

本发明还提供了所述的制备方法制备的3D微晶玻璃。

优选的,所述的3D微晶玻璃,其特征在于,所述3D微晶玻璃为透明或不透明的;优选的,所述3D微晶玻璃为曲面或平面的。

本发明还提供了上述的3D微晶玻璃或者权利要求24或25所述的3D微晶玻璃在用于手机显示屏,平板电脑显示屏,掌上游戏机,电子终端,便携式数码装置,车载中控屏幕,电子白板玻璃,智能家居触摸屏,车辆风挡玻璃,飞行器风挡玻璃或航行器风挡玻璃中的应用。

名词解释:

3D微晶玻璃:上下两个面都是非平面的微晶玻璃;

2D微晶玻璃:上下两个面都是平面的微晶玻璃;

2.5D微晶玻璃:一个面为平面,一个面为非平面的微晶玻璃;

结晶度:微晶玻璃含有晶体相和玻璃相,晶体相的质量占微晶玻璃总质量的百分数为结晶度;

透过率:在入射光通量自被照面或介质入射面至另外一面离开的过程中,投射并透过物体的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比;

平均透过率:在指定的波长范围内,以10nm波长的间隔测定各波长下的透过率,所述测得的各波长下的透过率之和除以所测各波长透过率的数量而得的值。比如,360-400nm波长的平均透过率计算方法如下:分别测得波长360nm,370nm,380nm,390nm,400nm的透过率,所测360-400nm透过率的数量为5,上述透过率的和除以5得到360-400nm波长的平均透过率;

核化:通过热处理使玻璃中的成核物质成长出5nm左右的晶核;

晶化:玻璃通过热处理在晶核的基础上成长某种晶体;

晶体平均粒径:基于以10万-100万倍的放大倍率观察到的在所述微晶玻璃中的晶粒长度的平均值。利用透射电镜(型号:赛默飞ThermoFisher Scientific(原FEI)TalosF200S)进行观察测得的。测量时相当于针对某个部位的晶粒拍一张放大照片,该放大照片区域内有有限的晶粒,按照比例尺标出有限晶粒的尺寸,再求平均数。本发明的实施例中在测量时放大倍率为50万倍。

b值:表示材料的黄蓝值,本发明中b值为透射光b值,b值为正表示材料偏蓝色;使用色谱仪(型号CM-3600A)测得。

雾度:偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数。使用色谱仪(型号CM-3600A)测得。

所述3D微晶玻璃厚度为0.65mm时的光学性能为D65光源下b值的绝对值为0.1-3.5,优选的D65光源下b值的绝对值为0.3-1.5;波长360nm的光透过率大于等于80%,优选的360nm波长透过率大于等于85%。

成核剂包括但不限于P

部分晶化微晶玻璃在通过热弯晶化时,晶化的速度的是可控的,这有利于生长出100nm以下粒径的晶体,通过工艺的控制可以保证析出晶体平均粒径为10-100nm,从而提高3D微晶玻璃的光学性能;

在另一些具体的实施方式中,部分晶化微晶玻璃在3D热弯工艺中,晶化和3D热弯成型同时进行,热弯时间普遍在30min以内,一些实施例表明部分晶化微晶玻璃,在合适的工艺下,经过10-20min的3D热弯可以达到结晶度80wt%以上,并且光学性能满足要求。

所述3D微晶玻璃的晶相中包括硅酸锂,二硅酸锂,β-石英,β-石英固溶体,透锂长石,β-锂辉石,β-锂辉石固溶体,霞石,堇青石,莫来石,磷灰石,二氧化锆,锌尖晶石,镁铝尖晶石和金红石等。

为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。

下面对本实施例所用的原料及设备的生产厂家,以及产品分析使用的设备和分析方法进行说明如下,其中所述的化学物质没有标明的均为常规试剂的化学纯级别。

其中,实施例和对比例中所用到的原料的信息如下表1所示。

表1本发明所用到的原料和仪器的信息

实施例

实施例中的热弯工艺如下表2,例如工艺序号为1时,热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为430℃,第二预热工站的温度为500℃,第三预热工站的温度为600℃,第四预热工站的温度为680℃。第一热压工站的温度为800℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa;第二热压工站的温度为810℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为20s。

例如序号为12的热弯工艺为:热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为430℃,第二预热工站的温度为500℃,第三预热工站的温度为700℃,第四预热工站的温度为850℃。第一热压工站的温度为780℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为760℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。以此列举。

表2实施例和对比例中的热弯工艺表

实施例1 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为620℃保温5h后,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为760℃,核化处理的时间为120min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为790℃,晶化处理的时间为10min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4:部分晶化后的玻璃砖通过磨抛机修边后,使用多线切割机进行切割成片,CNC机床加工为长宽厚为158*75*0.65mm的玻璃片,接着使用平磨机和抛光机分别进行粗磨和抛光处理得到部分晶化玻璃原片,经测定,其结晶度为10wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为430℃,第二预热工站的温度为500℃,第三预热工站的温度为600℃,第四预热工站的温度为680℃。第一热压工站的温度为800℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa;第二热压工站的温度为810℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0.4MPa,下压力为0.4MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为20s。(即采用表2中序号为1的热弯工艺),得到3D微晶玻璃样品1。

对上述3D微晶玻璃样品1进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置电压40mV,电流30mA,测试范围10-50°,扫描速度1°/min,步长设置0.02°/步,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品1的结晶度为15wt%,析出的晶相为β-锂辉石,晶体的平均粒径为37nm。限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品1的b值绝对值为2.30;波长360nm的光透过率为76.30%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.20%,波长为360-400nm的光平均透过率为80.10%,雾度为0.40%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在430℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例2 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例1相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为13wt%;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1)得到3D微晶玻璃样品2。

对上述3D微晶玻璃样品2进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品2热弯后的结晶度为24wt%,析出的晶相为β-锂辉石,晶体的平均粒径为27nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品2的b值绝对值为3.10;波长360nm的光透过率为76.00%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.00%,波长为360-400nm的光平均透过率为78.00%,雾度为0.43%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,处理条件与实施例1相同,最终得到3D微晶玻璃成品2。

实施例3 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为610℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为705℃,核化处理的时间为120min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为775℃,晶化处理的时间为10min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为9wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理;采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1中),得到3D微晶玻璃样品3。

对上述3D微晶玻璃样品3进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品3热弯后的结晶度为18wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为24nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品3的b值绝对值为1.21;波长360nm的光透过率为83.71%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.22%,波长为360-400nm的光平均透过率为84.56%,雾度为0.16%。

实施例4 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为610℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为720℃,核化处理的时间为120min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为780℃,晶化处理的时间为10min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为11wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理;采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1),得到3D微晶玻璃样品4。

对上述3D微晶玻璃样品4进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品4热弯后的结晶度为23wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为27nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品4的b值绝对值为1.48;波长360nm的光透过率为80.06%,波长为380-780nm的光平均透过率为89.5%,波长为360-400nm的光平均透过率为83.50%,雾度为0.25%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在450℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例5 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例4相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为16wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理;采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1),得到3D微晶玻璃样品5。

对上述3D微晶玻璃样品5进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品5热弯后的结晶度为33wt%,析出的晶相为β-石英固溶体和β-锂辉石,晶体的平均粒径为22nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品5b值绝对值为3.24;波长360nm的光透过率为72.00%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.90%,波长为360-400nm的光平均透过率为78.60%,雾度为0.54%。

实施例6 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例4相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为765℃,晶化处理的时间为20min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为12wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1)得到3D微晶玻璃样品6。

对上述3D微晶玻璃样品6进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品6热弯后的结晶度为23wt%,析出的晶相为β-石英固溶体和β-锂辉石,晶体的平均粒径为30nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为3.4;波长360nm的光透过率为66.30%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.30%,波长为360-400nm的光平均透过率为76.20%,雾度为0.96%。

实施例7 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例4相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为750℃,晶化处理的时间为20min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为17wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1的热弯工艺(可参考实施例1),得到3D微晶玻璃样品7。

对上述3D微晶玻璃样品7进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品7热弯后的结晶度为34wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为24nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品7的b值绝对值为1.20;波长360nm的光透过率为83.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.28%,波长为360-400nm的光平均透过率为84.62%,雾度为0.15%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在430℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例8 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料,摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为570℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为715℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为820℃,晶化处理的时间为10min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为28wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为480℃,第二预热工站的温度为635℃,第三预热工站的温度为685℃,第四预热工站的温度为715℃。第一热压工站的温度为745℃,上压力为0.3MPa,下压力为0.6MPa;第二热压工站的温度为760℃,上压力为0MPa,下压力为0.MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为80s。(即采用表2中序号为8的热弯工艺)得到3D微晶玻璃样品8。

对上述3D微晶玻璃样品8进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品8热弯后的结晶度为45wt%,析出的晶相为β-石英固溶体和β-锂辉石,晶体的平均粒径为37nm。限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品8的b值绝对值为2.90;波长360nm的光透过率为76.11%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为78.80%,雾度为0.63%。

实施例9 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料,摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例8相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为19wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品9。

对上述3D微晶玻璃样品9进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品9热弯后的结晶度为32wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为24nm。经测定,限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品9的b值绝对值为1.30;波长360nm的光透过率为82.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为89.40%,波长为360-400nm的光平均透过率为85.20%,雾度为0.21%。

实施例10 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料,摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例8相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为800℃,晶化处理的时间为10min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为20wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品10。

对上述3D微晶玻璃样品10进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品10热弯后的结晶度为37wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为27nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.60;波长360nm的光透过率为81.13%,波长为380-780nm的光平均透过率为89.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为82.80%,雾度为0.19%。

实施例11 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例10相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为21wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品11。

对上述3D微晶玻璃样品11进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品11热弯后的结晶度为41wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为22nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.10;波长360nm的光透过率为82.40%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为85.30%,雾度为0.13%。

实施例12 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为570℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为700℃,核化处理的时间为200min;

步骤3与实施例5相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为25wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品12。

对上述3D微晶玻璃样品12进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品12热弯后的结晶度为43wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为24nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.15;波长360nm的光透过率为83.68%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.56%,波长为360-400nm的光平均透过率为86.30%,雾度为0.17%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,化学强化条件和实施例7相同,最终得到3D微晶玻璃成品12。

实施例13 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为570℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为710℃,核化处理的时间为200min;

步骤3与实施例10相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为18wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品13。

对上述3D微晶玻璃样品13进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品13热弯后的结晶度为34wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为35nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.75;波长360nm的光透过率为81.03%,波长为380-780nm的光平均透过率为89.00%,波长为360-400nm的光平均透过率为82.30%,雾度为0.23%。

实施例14 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例13相同;

步骤3与实施例1相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为35wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品14。

对上述3D微晶玻璃样品14进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品14热弯后的结晶度为62wt%,析出的晶相为β-石英固溶体+透锂长石,晶体的平均粒径为27nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.11;波长360nm的光透过率为84.20%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.90%,波长为360-400nm的光平均透过率为85.80%,雾度为0.22%。

实施例15 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为550℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为690℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为750℃,晶化处理的时间为30min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为32wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为8的热弯工艺(可参考实施例8),得到3D微晶玻璃样品15。

对上述3D微晶玻璃样品15进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品15热弯后结晶度为53wt%,析出的晶相为β-石英固溶体+透锂长石,晶体的平均粒径为24nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.70;波长360nm的光透过率为85.22%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.20%,波长为360-400nm的光平均透过率为87.50%,雾度为0.16%。

实施例16 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为550℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为670℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为710℃,晶化处理的时间为100min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为40wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为6的热弯工艺,热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中,第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为710℃。第一热压工站的温度为730℃,上压力为0.3MPa,下压力为0.3MPa;第二热压工站的温度为740℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为60s。得到3D微晶玻璃样品16。

对上述3D微晶玻璃样品16进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品16热弯后结晶度为60wt%,析出的晶相为β-石英固溶体+透锂长石,晶体的平均粒径为21nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.62;波长360nm的光透过率为86.02%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为88.10%,雾度为0.17%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在430℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例17 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为500℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为570℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为640℃,晶化处理的时间为100min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为78wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为6的热弯工艺(可参考实施例16),得到3D微晶玻璃样品17。

对上述3D微晶玻璃样品17进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品17热弯后结晶度为91wt%,析出的晶相为β-石英固溶体+透锂长石,晶体的平均粒径为21nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为1.0;波长360nm的光透过率为84.32%,波长为380-780nm的光平均透过率为90.80%,波长为360-400nm的光平均透过率为86.40%,雾度为0.16%。

实施例18 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为490℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为530℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为640℃,晶化处理的时间为120min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为72wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为13的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为710℃。第一热压工站的温度为720℃,上压力为0.3MPa,下压力为0.3MPa;第二热压工站的温度为720℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品18。

对上述3D微晶玻璃样品18进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品18热弯后结晶度为92wt%,析出的晶相为二硅酸锂+透锂长石,晶体的平均粒径为18nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.43;波长360nm的光透过率为87.17%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为90.30%,雾度为0.11%。

实施例19 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1-2和实施例18的完全相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为630℃,晶化处理的时间为120min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为60wt%;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为13的热弯工艺(可参考实施例18),得到3D微晶玻璃样品19。

对上述3D微晶玻璃样品19进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品19热弯后结晶度为86wt%,析出的晶相为二硅酸锂+透锂长石,晶体的平均粒径为19nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.44;波长360nm的光透过率为87.31%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.30%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.50%,雾度为0.11%。

实施例20 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1-2和实施例18的完全相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为625℃,晶化处理的时间为120min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为51wt%;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为13的热弯工艺(可参考实施例18),得到3D微晶玻璃样品20。

对上述3D微晶玻璃样品20进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品20热弯后结晶度为73wt%,析出的晶相为二硅酸锂+透锂长石,晶体的平均粒径为23nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.58;波长360nm的光透过率为86.20%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为87.80%,雾度为0.10%。

实施例21 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1-2和实施例18的完全相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为620℃,晶化处理的时间为120min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为30wt%,

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为13的热弯工艺(可参考实施例18),得到3D微晶玻璃样品21。

对上述3D微晶玻璃样品21进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品21热弯后结晶度为65wt%,析出的晶相为二硅酸锂+透锂长石,晶体的平均粒径为25nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.62;波长360nm的光透过率为85.14%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为88.10%,雾度为0.15%。

实施例22 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为480℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为560℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为630℃,晶化处理的时间为100min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为39wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为15的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为740℃。第一热压工站的温度为770℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为760℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品22。

对上述3D微晶玻璃样品22进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品22热弯后结晶度为85wt%,析出的晶相为透锂长石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为19nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.42;波长360nm的光透过率为88.23%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.30%,雾度为0.15%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在450℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例23 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为480℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为545℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为610℃,晶化处理的时间为200min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为45wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为15的热弯工艺(可参考实施例22),得到3D微晶玻璃样品23;

对上述3D微晶玻璃样品23进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品23热弯后结晶度为92wt%,析出的晶相为透锂长石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为20nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.61;波长360nm的光透过率为85.82%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.50%,波长为360-400nm的光平均透过率为88.00%,雾度为0.15%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,处理条件和实施例22相同,最终得到3D微晶玻璃成品23。

实施例24 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为480℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为538℃,核化处理的时间为200min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为620℃,晶化处理的时间为100min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为43wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为14的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为720℃。第一热压工站的温度为750℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为760℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品24。

b值绝对值为波长360nm的光对上述3D微晶玻璃样品24进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品24热弯后结晶度为82wt%,析出的晶相为透锂长石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为22nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.43;波长360nm的光透过率为88.17%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.60%,雾度为0.11%。

步骤6:对步骤5得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,处理条件和实施例22相同,最终得到3D微晶玻璃成品24。

实施例25 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为480℃保温5h,以1℃/min降至30℃),将得到的退火后的玻璃砖进行XRD测试,得到图1,可知其处于玻璃态,再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为540℃,核化处理的时间为200min;

步骤3与实施例24相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为47wt%。将得到的部分晶化玻璃原片进行XRD测试,得到图2,可以看到其处于部分晶化状态。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为14的热弯工艺(可参考实施例24),得到3D微晶玻璃样品25。

对上述3D微晶玻璃样品25进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品25热弯后结晶度其中,热弯后的结晶度为87wt%,析出的晶相为二硅酸锂+透锂长石+β-石英固溶体,晶体的平均粒径为18nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.39;波长360nm的光透过率为88.80%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.70%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.80%,雾度为0.09%。

步骤5:对步骤4得到的热弯后的3D微晶玻璃进行化学强化处理,在450℃的温度下,将玻璃浸在熔融的100wt%NaNO

实施例26 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例25相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为615℃,晶化处理的时间为120min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为55wt%。将得到的部分晶化玻璃原片进行XRD测试,得到图3,可以看到其处于部分晶化状态。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为15的热弯工艺(可参考实施例22),得到3D微晶玻璃样品26。

对上述3D微晶玻璃样品26进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品30热弯后结晶度为91wt%,析出的晶相为透锂长石,晶体的平均粒径为23nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.42;波长360nm的光透过率为88.13%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.80%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.90%,雾度为0.11%。

实施例27 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:与实施例18相同,区别在于熔化成型处理的温度;本实施例熔化成型处理的温度为1610℃;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为460℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为480℃,核化处理的时间为360min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为550℃,晶化处理的时间为300min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为6wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1(与实施例1相同)的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品27。

对上述3D微晶玻璃样品27进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品27的结晶度为14wt%,析出的晶相为硅酸锂,晶体的平均粒径为10nm。限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品27的b值绝对值为0.15;波长360nm的光透过率为90.60%,波长为380-780nm的光平均透过率为93.00%,波长为360-400nm的光平均透过率为91.40%,雾度为0.07%。

实施例28 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1与实施例27相同;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为460℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为500℃,核化处理的时间为300min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为570℃,晶化处理的时间为280min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为8wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品28。

对上述3D微晶玻璃样品28进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品28的结晶度为16wt%,析出的晶相为硅酸锂,晶体的平均粒径为15nm。限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品28的b值绝对值为0.25;波长360nm的光透过率为90.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.80%,波长为360-400nm的光平均透过率为91.20%,雾度为0.09%。

实施例29 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1与实施例27相同;

步骤2与实施例28相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为560℃,晶化处理的时间为240min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为9wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为1的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品28。

对上述3D微晶玻璃样品29进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品29的结晶度为17wt%,析出的晶相为硅酸锂,晶体的平均粒径为13nm。限定光源为D65时,3D微晶玻璃样品29的b值绝对值为0.23;波长360nm的光透过率为90.50%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.70%,波长为360-400nm的光平均透过率为91.50%,雾度为0.08%。

实施例30 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1与实施例17相同;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为500℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为600℃,核化处理的时间为80min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为610℃,晶化处理的时间为180min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为37wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为3的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品30。将得到的部分晶化玻璃原片进行XRD测试,得到图4,可以看到其处于部分晶化状态。

对上述3D微晶玻璃样品30进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品30热弯后结晶度为75wt%,析出的晶相为透锂长石+β-石英固溶体,晶体的平均粒径为18nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.35;波长360nm的光透过率为88.20%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为90.00%,雾度为0.11%。

实施例31 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1与实施例2相同;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为600℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为800℃,核化处理的时间为30min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为870℃,晶化处理的时间为15min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为88wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为4的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品31。

对上述3D微晶玻璃样品31进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品31热弯后结晶度为99wt%,析出的晶相为β-锂辉石,晶体的平均粒径为48nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为2.60;波长360nm的光透过率为74.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为89.30%,波长为360-400nm的光平均透过率为80.50%,雾度为0.78%。

实施例32 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1与实施例2相同;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为600℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为780℃,核化处理的时间为60min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为900℃,晶化处理的时间为5min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为58wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为7的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品32。

对上述3D微晶玻璃样品32进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品32热弯后结晶度为98wt%,析出的晶相为β-锂辉石,晶体的平均粒径为81nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为2.80;波长360nm的光透过率为62.00%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.60%,波长为360-400nm的光平均透过率为65.80%,雾度为0.72%。

实施例33 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为500℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为650℃,核化处理的时间为160min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为820℃,晶化处理的时间为30min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为90wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为6的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品33。

对上述3D微晶玻璃样品33进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品33热弯后结晶度为100wt%,析出的晶相为β-锂辉石,晶体的平均粒径为98nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为3.8;波长360nm的光透过率为63.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为88.20%,波长为360-400nm的光平均透过率为65.40%,雾度为0.98%。

实施例34 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为500℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为620℃,核化处理的时间为240min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为650℃,晶化处理的时间为40min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为68wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为7的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品34。

对上述3D微晶玻璃样品34进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品34热弯后结晶度为79wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为65nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.76;波长360nm的光透过率为84.22%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.00%,波长为360-400nm的光平均透过率为87.50%,雾度为0.16%。

实施例35 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例35相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为82wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为6的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品35。

对上述3D微晶玻璃样品35进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品35热弯后结晶度为86wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为42nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.68;波长360nm的光透过率为85.42%,波长为380-780nm的光平均透过率为91.10%,波长为360-400nm的光平均透过率为87.20%,雾度为0.19%。

实施例36 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与步骤3与实施例34相同;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为63wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为5的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品36。

对上述3D微晶玻璃样品36进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品36热弯后结晶度为70wt%,析出的晶相为β-石英固溶体,晶体的平均粒径为37nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.53;波长360nm的光透过率为86.00%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.20%,波长为360-400nm的光平均透过率为88.60%,雾度为0.10%。

实施例37 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:与实施例17相同,区别仅仅在于熔化成型处理的温度和熔化时间。本实施例熔化成型处理的温度为1650℃,熔化时间2h;

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃后,转移至退火炉中退火(退火工艺为500℃保温5h,以1℃/min降至30℃),再转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为600℃,核化处理的时间为80min;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为600℃,晶化处理的时间为240min,得到部分晶化处理后的玻璃砖;

步骤4修边,切割成片,粗磨和抛光处理的过程与实施例1相同,后经测定,其结晶度为75wt%。

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,采用表2中序号为6的热弯工艺,得到3D微晶玻璃样品37。

对上述3D微晶玻璃样品37进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品37热弯后结晶度为88wt%,析出的晶相为透锂长石+β-石英固溶体,晶体的平均粒径为57nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.38;波长360nm的光透过率为88.40%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.80%,波长为360-400nm的光平均透过率为90.10%,雾度为0.12%。

实施例38 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为20的热弯工艺;热弯处理包括3个预热工站,4个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃。第一热压工站的温度为760℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为750℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为720℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第四热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为140s,得到3D微晶玻璃样品22F。

对上述3D微晶玻璃样品22F进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品22F热弯后结晶度为84wt%,析出的晶相为透锂长石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为18nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.43;波长360nm的光透过率为88.15%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.77%,波长为360-400nm的光平均透过率为89.45%,雾度为0.11%。

实施例39 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表3中序号为21的热弯工艺;热弯处理包括5个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为430℃,第二预热工站的温度为500℃,第三预热工站的温度为600℃,第四预热工站的温度为680℃,第五预热工站的温度为720℃。第一热压工站的温度为745℃,上压力为0.5MPa,下压力为0.5MPa;第二热压工站的温度为760℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为140s,得到3D微晶玻璃样品22G。

对上述3D微晶玻璃样品22G进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品22G热弯后结晶度为90wt%,析出的晶相为透锂长石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为22nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为0.55;波长360nm的光透过率为86.12%,波长为380-780nm的光平均透过率为92.40%,波长为360-400nm的光平均透过率为88.40%,雾度为0.10%。

对比例

对比例1 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例4相同;可以看出该核化玻璃原片已经析出晶体,呈现陶瓷化状态,不符合后续进行热弯工艺的条件。

对比例2 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:步骤1中得到的玻璃砖冷却至800℃过程中中心部位析出晶体,玻璃砖内部出现应力差,造成玻璃砖破裂,无法进行机械加工。

对比例3 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2与实施例4相同;

步骤3:核化后玻璃砖在精密退火炉中继续进行晶化处理,晶化处理的温度为930℃,晶化处理的时间为30min;晶化处理后玻璃砖因晶化温度过高而出现不可控的析晶,玻璃砖内部出现应力差,造成玻璃砖破裂,无法进行机械加工。

对比例4 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2和步骤3与实施例33的条件相同,对核化处理后玻璃砖进行XRD测试,可以看出因成核剂过少而未能出现晶核,在晶化处理时出现不可控的析晶,玻璃内部出现应力差,造成热弯玻璃破碎。

对比例5 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1:准备称取玻璃的制备原料(摩尔百分比计包含如下组分:SiO

步骤2:将步骤1中得到的玻璃砖冷却至900℃后,转移至精密退火炉中进行核化处理;核化处理的温度为850℃,核化处理的时间为120min;核化处理后玻璃砖因核化温度过高而出现不可控的析晶,玻璃砖内部出现应力差,造成玻璃砖破裂,无法进行后续处理加工。

对比例6 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为16的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为480℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为720℃。第一热压工站的温度为940℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为920℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品22B。

对上述3D微晶玻璃样品22B进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品22B热弯后结晶度为100wt%,析出的晶相为β-锂辉石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为111nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为7.45;波长360nm的光透过率为64.10%,波长为380-780nm的光平均透过率为86.50%,波长为360-400nm的光平均透过率为69.20%,雾度为0.99%。由于热压的温度过高,导致最终制备得到的微晶玻璃,晶体平均粒径过高,导致b值升高,光透过率降低,b值过高,微晶玻璃呈偏蓝色,影响成像。

对比例7 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为17的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,热3个压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为600℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为720℃。第一热压工站的温度为930℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为920℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品22C。

对上述3D微晶玻璃样品22C进行检测,使用射线衍射仪,仪器设置条件与实施例1相同,对检测后的X射线衍射数据进行分析,其中,3D微晶玻璃样品22C热弯后结晶度为100wt%,析出的晶相为β-锂辉石+二硅酸锂,晶体的平均粒径为124nm。经测定,限定光源为D65时,b值绝对值为7.86;波长360nm的光透过率为62.40%,波长为380-780nm的光平均透过率为87.30%,波长为360-400nm的光平均透过率为68.20%,雾度为1.10%。由于热压的温度过高,导致最终制备得到的微晶玻璃,晶体平均粒径过高,导致b值升高,光透过率降低,b值过高,微晶玻璃呈偏蓝色,影响成像。

对比例8 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为18的热弯工艺;热弯处理包括4个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为450℃,第二预热工站的温度为500℃,第三预热工站的温度为650℃,第四预热工站的温度为650℃。第一热压工站的温度为580℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为600℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为600℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s。得到3D微晶玻璃样品22D。因热压温度过低,3D微晶玻璃样品22D无法热弯成目标形状。

对比例9 3D微晶玻璃的制备方法:

步骤1,步骤2,步骤3与步骤4与实施例22相同;

步骤5:将部分晶化玻璃原片进行3D热弯处理,热弯工艺采用表2中序号为19的热弯工艺;热弯处理包括3个预热工站,3个热压工站和2个冷却工站。其中第一预热工站的温度为500℃,第二预热工站的温度为550℃,第三预热工站的温度为600℃。第一热压工站的温度为600℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第二热压工站的温度为580℃,上压力为0.1MPa,下压力为0.1MPa;第三热压工站的温度为550℃,上压力为0MPa,下压力为0MPa。第一冷却工站的温度为450℃,第二冷却工站的温度为300℃。其中,预热工站,热压工站和冷却工站中每个工站的工作时间相同,为90s,得到3D微晶玻璃样品22E。因热压温度过低,3D微晶玻璃样品22E无法热弯成目标形状。

应用例

对上述实施例1,实施例2,实施例4,实施例7,实施例12,实施例16,实施例22,实施例23,实施例24和实施例25进行化学强化后得到的3D微晶玻璃进行力学参数测定,测试玻璃厚度为0.65,测试所得结果见表3。

使用SLP-2000应力仪测试,设置光弹系数为25.5,折射率为1.54,属于常规测试,测试结果包括表面压应力、压应力深度和平均张应力,张应力线密度为计算值,SLP-2000应力仪测试张应力得和除以玻璃厚度。

表面压应力(MPa):玻璃经过化学强化后,表面较小半径的碱金属离子被替换为较大半径的碱金属离子,由于较大半径的碱金属离子的挤塞效应,玻璃表面因此产生压应力,称为表面压应力;

压应力深度(μm):从化学强化玻璃表面到压应力为零的位置的距离;

平均张应力CT-AV(MPa):根据SLP-2000应力仪测试获得的张应力的和与张应力区域厚度的比值;

张应力线密度CT-LD:根据SLP-2000应力仪测试获得,化学强化玻璃在其厚度截面下,其张应力积分与玻璃厚度的比值;

整机跌落测试:一种强化玻璃强度测试的方法,将强化玻璃片与手机等电子设备样品贴附在一起,由高处自由落体跌下,记录玻璃破碎的高度,这一高度值可以反映玻璃的强度,将此测试方法称为整机跌落测试。本专利测试方法为强化玻璃片负重180g的手机自由跌落在120目的砂纸上,砂纸紧贴于大理石底板上;

维氏硬度(Hv)(300N压力保持10s):用一个相对面间夹角为136度的金刚石正棱锥体压头,在载荷300N作用下压入被测试样表面,保持10s后卸除载荷,测量压痕对角线长度d,进而计算出压痕表面积,最后求出压痕表面积上的平均压力,即为玻璃的维氏硬度值,用符号HV表示。

表3力学参数测定

从上表中可以看出,实施例中经过化学强化后的3D微晶玻璃成品的表面压应力为108-514MPa,压应力深度为109-121μm,平均张应力CT-AV为42-93MPa,张应力线密度CT-LD为30145-43157,整机跌落测试高度为1.51-1.82m,化学强化后3D微晶玻璃成品的维氏硬度(300N压力保持10s)为712-741Hv。

以上所述,仅是本发明实施的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等,均需要包含在本发明的保护范围之内。

技术分类

06120114707606