一种微晶玻璃及其制备方法和应用与流程

本公开涉及微晶玻璃，具体地，涉及一种微晶玻璃及其制备方法和应用。

背景技术：

1、穿戴设备不仅要满足用户追求美感的内在需求，还须充分考虑材料对皮肤健康的影响。目前智能手表外观结构件包括中框、后壳、表带和手表表盘等。其中，中框的材料多为不锈钢、钛合金、铝合金、陶瓷等，后壳的材料多为塑胶、陶瓷、蓝宝石等，表带的材料多为真皮、硅胶、tpu、陶瓷、金属等，手表表盘的材料多为无规玻璃、微晶玻璃、蓝宝石等。

2、现有技术中，中框、表带与后壳多借助于色母粒、喷涂、pvd、阳极氧化等方式，实现不同的外观颜色。由于材料和涂层之间的紧密性不足，涂层已发生脱落；铝合金阳极的色彩较为单调，并具有潜在的健康隐患。相比之下，玻璃的亲肤性比塑胶、硅胶好；密度比不锈钢、陶瓷低；色彩比陶瓷、金属、塑胶更丰富。另外玻璃微晶化之后，不仅保留了玻璃本身的特征，还使本身的物理性能接近陶瓷。但是，现有技术中的微晶玻璃由于强度不足，表面易出现划痕，且加工较为困难。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种抗划伤、易加工，并能满足手表结构件性能的微晶玻璃。

2、为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种微晶玻璃，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：40～60重量％的sio2，2～18重量％的al2o3，6～22重量％的b2o3，2～8重量％的sro，2～8重量％的sno2，5～15重量％的zno，0.1～10重量％的bi2o3，0～12重量％的mgo，0～12重量％的cao，0.1～10重量％的li2o，0～18重量％的tio2和0～20重量％的zro2；其中，所述微晶玻璃中包括mgo和cao中的至少一种组分、tio2和zro2中的至少一种组分。

3、可选地，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：40～56重量％的sio2，2～15重量％的al2o3，8～20重量％的b2o3，2～8重量％的sro，2～8重量％的sno2，5～10重量％的zno，0.1～10重量％的bi2o3，0～12重量％的mgo，0～10重量％的cao，0.1～10重量％的li2o，0～15重量％的tio2和0～15重量％的zro2。

4、可选地，所述微晶玻璃中，sio2和b2o3的总质量与li2o和na2o的总质量之比为10～65，sro和sno2的总质量与zno的质量之比为0.4～1.5，zno和al2o3的总质量与li2o的质量之比为4～30，tio2和zro2的总质量与li2o的质量之比为2～27。

5、可选地，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃还含有不超过6重量％的na2o。

6、可选地，所述微晶玻璃还含有着色离子，所述着色离子选自cu2+、fe3+、ni4+、mn4+和co4+中的至少一种。

7、可选地，所述微晶玻璃还含有着色氧化物，所述着色氧化物选自cuo、fe2o3、nio2、mno2和coo2中的至少一种；以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：0～2重量％的cuo，0～5重量％的fe2o3，0～3重量％的nio2，0～3重量％的mno2，0～2重量％的coo2。

8、可选地，所述微晶玻璃的析晶度为50～95％；晶粒尺寸范围为10～100nm；当所述微晶玻璃的厚度为0.5mm时，可见光透过率范围为20～85％。

9、可选地，所述微晶玻璃中的晶相包含锂辉石晶相、石英晶相、尖晶石相中的至少一种。

10、可选地，所述微晶玻璃的的断裂韧性大于1.4mpa/m2，三点弯曲抗折强度不小于680mpa，热弯温度为600～800℃。

11、本公开的第二方面提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括前述的微晶玻璃。

12、本公开的第三方面提供一种制备前述的微晶玻璃的方法，所述方法包括：称取各原料进行球磨处理，得到原料粉；将所述原料粉进行熔融处理，得到玻璃液；将所述玻璃液置于模具中进行退火处理，得到第一物料；将所述第一物料依次进行核化处理和晶化处理，得到第二物料；将所述第二物料置于盐溶液中进行盐浴处理，得到微晶玻璃；其中，所述原料组分包括基材组分，所述基材组分包括sio2、al2o3、b2o3、sro、sno2、zno、bi2o3和li2o，以及mgo和cao中的至少一种组分、tio2和zro2中的至少一种组分。

13、可选地，所述基材组分还含有na2o。

14、可选地，所述原料组分还包括显色组分；所述显色组分选自cuo、fe2o3、nio2、mno2和coo2中的至少一种；所述盐溶液中包括强化离子，所述强化离子选自na+和k+中的至少一种；

15、可选地，所述盐溶液中含有显色离子，所述显色离子选自cu2+、fe3+、ni4+、mn4+和co4+中的至少一种；所述着色离子浸入的玻璃表面的深度不低于20μm。

16、可选地，所述熔融处理的条件包括：温度为1400～1500℃，时间为1～2h；所述退火处理的条件包括：温度为600～700℃，时间为1～2h；所述核化处理的条件包括：温度为750～850℃，时间为1～2h；所述晶化处理的条件包括：温度为800～1000℃，时间为1～5h；所述盐浴处理的条件包括：温度为300～600℃，时间为2～12h。

17、本公开的第四方面提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括前述方法制备的微晶玻璃。

18、通过上述技术方案，本公开的微晶玻璃具有抗划伤、抗跌落、易加工的性能，应用于壳体时，可以实现透明效果，能够丰富壳体的美观效果。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种微晶玻璃，其特征在于，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：40～60重量％的sio2，2～18重量％的al2o3，6～22重量％的b2o3，2～8重量％的sro，2～8重量％的sno2，5～15重量％的zno，0.1～10重量％的bi2o3，0～12重量％的mgo，0～12重量％的cao，0.1～10重量％的li2o，0～18重量％的tio2和0～20重量％的zro2；

2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：40～56重量％的sio2，2～15重量％的al2o3，8～20重量％的b2o3，2～8重量％的sro，2～8重量％的sno2，5～10重量％的zno，0.1～10重量％的bi2o3，0～12重量％的mgo，0～10重量％的cao，0.1～10重量％的li2o，0～15重量％的tio2和0～15重量％的zro2。

3.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃中，

4.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃还含有不超过6重量％的na2o。

5.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃还含有着色离子，所述着色离子选自cu2+、fe3+、ni4+、mn4+和co4+中的至少一种；所述着色离子浸入的玻璃表面的深度不低于20μm。

6.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃还含有着色氧化物，所述着色氧化物选自cuo、fe2o3、nio2、mno2和coo2中的至少一种；以所述微晶玻璃总重量为基准，所述微晶玻璃中含有：0～2重量％的cuo，0～5重量％的fe2o3，0～3重量％的nio2，0～3重量％的mno2，0～2重量％的coo2。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的析晶度为50～95％；晶粒尺寸范围为10～100nm；当所述微晶玻璃的厚度为0.5mm时，可见光透过率范围为20～85％。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包含锂辉石晶相、石英晶相、尖晶石相中的至少一种。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的的断裂韧性大于1.4mpa/m2，三点弯曲抗折强度不小于680mpa，热弯温度为600～800℃。

10.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括权利要求1-9任意一项所述的微晶玻璃。

11.一种制备权利要求1-9任意一项所述的微晶玻璃的方法，其特征在于，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基材组分还含有na2o。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述原料组分还包括显色组分；所述显色组分选自cuo、fe2o3、nio2、mno2和coo2中的至少一种；所述盐溶液中包括强化离子，所述强化离子选自na+和k+中的至少一种。

14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述盐溶液中含有显色离子，所述显色离子选自cu2+、fe3+、ni4+、mn4+和co4+中的至少一种。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

16.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括权利要求11-15任意一项所述的方法制备得到的微晶玻璃。

技术总结本公开涉及一种微晶玻璃及其制备方法和应用，所述微晶玻璃中含有：40～60重量％的SiO2，2～18重量％的Al2O3，6～22重量％的B2O3，2～8重量％的SrO，2～8重量％的SnO2，5～15重量％的ZnO，0.1～10重量％的Bi2O3，0～12重量％的MgO，0～12重量％的CaO，0.1～10重量％的Li2O，0～18重量％的TiO2和0～20重量％的ZrO2；其中，所述微晶玻璃中包括MgO和CaO中的至少一种组分、TiO2和ZrO2中的至少一种组分。本公开的微晶玻璃具有抗划伤、抗跌落、易加工的性能，应用于壳体时，可以实现透明效果，能够丰富壳体的美观效果。技术研发人员：闫东阳受保护的技术使用者：北京小米移动软件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10