光敏微晶玻璃及其制备方法、化学强化光敏微晶玻璃与流程

本技术涉及玻璃材料，特别是涉及一种光敏微晶玻璃及其制备方法、化学强化光敏微晶玻璃。

背景技术：

1、通过紫外曝光和热处理工艺，可在光敏微晶玻璃中形成具有显著遮光性能的不透明区域。该区域光线透过率显著低于基质玻璃，其遮光性能源于微晶结构形成导致的光散射增强和界面反射增加。现有光敏玻璃在性能对比度以及可加工性等方面存在一定的局限性，难以满足一些对材料强度要求较高的应用场景。例如，曝光区和非曝光区的玻璃属性差异导致强化过程的玻璃相对损失率不一致，在曝光区域和非曝光区域形成高度差，难以满足化学强化微晶玻璃的落球需求；且在化学钢化过程中，曝光区域和非曝光区域收缩量不一致容易出现裂纹、崩边等问题，影响产品质量和生产效率。

2、因此，开发一种具有高抗冲击性能与高抗压强度的光敏微晶玻璃及其制备方法与应用具有重要现实意义。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种光敏微晶玻璃、化学强化光敏微晶玻璃及其制备方法，能够减小曝光区域和非曝光区域结晶度差异、减小曝光区域和非曝光区域的高度差，进而能够实现化学强化光敏微晶玻璃具有高抗冲击性能与高抗压强度。具体技术方案如下：

2、本技术的第一方面提供了一种光敏微晶玻璃，基础玻璃组分包括：sio2：65wt%~74wt%、al2o3：5wt%~9wt%、li2o：8wt%~12wt%、na2o：1wt%~3wt%、k2o：2wt%~4wt%、zro2：4wt%~7wt%、ceo2：0.05wt%~0.32wt%、sb2o3：0.3wt%~0.7wt%、sno2：0wt%~0.32wt%、x：0.2wt%~0.80wt%，其中，x为ag的氧化物；所述光敏微晶玻璃包括曝光区域与非曝光区域；所述曝光区域和所述非曝光区域高度差为δd1，30nm≤δd1≤62nm。

3、在本技术的一种实施方案中，y为(sio2+al2o3)/(zro2+k2o)，7≤y≤11。

4、在本技术的一种实施方案中，z为sio2/(zro2+k2o+sb2o3+sno2+ceo2+ag2o)，6≤z≤9。

5、在本技术的一种实施方案中，所述曝光区域的结晶度为1.7%-10%，优选为1.7%-5.8%；所述非曝光区域的结晶度为0.4%-3%，优选为0.4%-2.74%。

6、在本技术的一种实施方案中，所述曝光区域和所述非曝光区域结晶度之差的绝对值为0-6%。

7、本技术的第二方面提供了一种化学强化光敏微晶玻璃，基础玻璃组分包括：sio2：65wt%~74wt%、al2o3：5wt%~9wt%、li2o：8wt%~12wt%、na2o：1wt%~3wt%、k2o：2wt%~4wt%、zro2：4wt%~7wt%、ceo2：0.05wt%~0.32wt%、sb2o3：0.3wt%~0.7wt%、sno2：＜0.32wt%、x：0.2%~0.80%，其中，x为ag的氧化物，所述化学强化光敏微晶玻璃包括曝光区域与非曝光区域，所述曝光区域和所述非曝光区域高度差为δd2，40nm≤δd2≤180nm；所述非曝光区域的cs为200mpa-350mpa，优选为280mpa-320mpa；所述非曝光区域的cs_50为65mpa-180mpa，优选为88mpa-110mpa。

8、在本技术的一种实施方案中，y为(sio2+al2o3)/(zro2+k2o)，7≤y≤11。

9、在本技术的一种实施方案中，z为sio2/(zro2+k2o+sb2o3+sno2+ceo2+ag2o)，6≤z≤9。

10、在本技术的一种实施方案中，所述化学强化光敏微晶玻璃的落球冲击能量为0.30j-0.48j。

11、在本技术的一种实施方案中，所述化学强化光敏微晶玻璃的单体静压强度为300n-400n。

12、在本技术的一种实施方案中，所述化学强化光敏微晶玻璃的落球高度为50cm-75cm。

13、本技术的第三方面提供了一种本技术第一方面提供的光敏微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：

14、（1）按照所述组分配制原料，将所述原料进行混合、熔化、成型和退火，得到基础玻璃；

15、（2）将所述基础玻璃进行加工，得到玻璃基材片；

16、（3）将所述玻璃基材片分为第一区域和第二区域，对所述第一区域进行掩蔽处理，第二区域不进行掩蔽处理，得到掩蔽后基材玻璃；

17、（4）将所述掩蔽后基材玻璃进行辐射处理，得到辐射后基材玻璃；所述辐射后基材玻璃的第一区域为非曝光区域，所述辐射后基材玻璃的第二区域为曝光区域；

18、（5）将所述辐射后基材玻璃进行热处理，得到光敏微晶玻璃。

19、在本技术的一种实施方案中，所述热处理包括核化处理和晶化处理；所述核化处理的温度为450℃-500℃，所述核化处理的时间为210min-250min、所述晶化处理的升温速率为1℃/min-10℃/min，所述晶化处理的温度为595℃-610℃，所述晶化处理的时间为30min-47min。

20、在本技术的一种实施方案中，所述掩蔽处理包括使用双面油墨印刷掩蔽或双面掩模版掩蔽，所述第一区域掩蔽处理后在380nm-780nm波长处光密度>5。

21、在本技术的一种实施方案中，所述辐射处理包括：紫外光照射处理5min-10min，所述紫外光照射处理的波长为300nm-320nm，所述紫外光照射处理的强度为89mw/cm2-260mw/cm2。

22、本技术的第四方面提供了一种化学强化光敏微晶玻璃的制备方法，包括将第一方面所述光敏微晶玻璃进行两步化学强化处理，所述两步化学强化处理包括：

23、第一步化学强化：将所述光敏微晶玻璃置于包含0wt%-40wt% kno3、60wt%-100wt%nano3和0 wt%-0.03wt% lino3的混合硝酸盐中盐浴、所述第一步化学强化的温度为360℃-400℃，所述第一步化学强化时间为20min-50min；

24、第二步化学强化：将第一步化学强化后的光敏微晶玻璃置于包含0wt%-10wt%nano3与90wt%-100wt%kno3的混合硝酸盐中盐浴、所述第二步化学强化的温度为365℃-405℃，所述第二步化学强化的时间为10min-25min。

25、本技术的第五方面提供了第一方面所述的光敏微晶玻璃或第二方面所述的化学强化光敏微晶玻璃在智能穿戴设备、移动终端、摄像头模组或车部件中的应用。

26、本技术的有益效果：

27、本技术提供了一种光敏微晶玻璃、化学强化光敏微晶玻璃及其制备方法，基础玻璃组分包括：sio2：65wt%~74wt%、al2o3：5wt%~9wt%、li2o：8wt%~12wt%、na2o：1wt%~3wt%、k2o：2wt%~4wt%、zro2：4wt%~7wt%、ceo2：0.05wt%~0.32wt%、sb2o3：0.3wt%~0.7wt%、sno2：＜0.32wt%、x：0.2 wt %~0.80 wt %，其中，x为ag的氧化物；所述光敏微晶玻璃包括曝光区域与非曝光区域；所述曝光区域和所述非曝光区域高度差为δd1，30nm≤δd1≤62nm。本技术通过对基础玻璃的成分进行设计，能够减小曝光区域和非曝光区域的高度差，控制适宜的离子交换速度、进而控制强化过程的质量相对损失率较小，能够实现化学强化光敏微晶玻璃具有高抗冲击性能与高抗压强度。

28、当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。