本發(fā)明一般地涉及玻璃，特別地涉及具有優(yōu)良的耐化性和抗沖擊性的化學(xué)強化玻璃。所述玻璃可以在電子顯示設(shè)備、例如電視機、筆記本電腦、平板顯示器或智能手機中用作背板玻璃。
背景技術(shù)：
：通常，顯示設(shè)備使用的背板以塑料件為主，其具有分量輕、易成型、適宜小屏幕等特點，曾一度占領(lǐng)著顯示設(shè)備背板市場。但在戶外或化工場所使用的顯示設(shè)備，由于塑料件耐化性差，易被腐蝕老化，影響設(shè)備使用壽命。同時在另一方面，隨著觸控技術(shù)發(fā)展，特別是隨著ogs技術(shù)發(fā)展，顯示設(shè)備逐漸趨向于一體化，設(shè)備背板、顯示器以及保護蓋板構(gòu)成一個整體。這就要求作為顯示設(shè)備使用的背板，要與顯示器及保護蓋板具有較高的契合度，同時要具備耐化性，塑料件已無法滿足要求。為了解決上述問題，本發(fā)明意在提供一種具有優(yōu)良耐化性和抗沖擊性的玻璃。該玻璃一方面可以解決塑料件耐化性差，影響設(shè)備使用壽命的問題，另一方面，作為與顯示器及保護蓋板同材質(zhì)的玻璃，無論是在與顯示器及保護蓋板的粘合銜接方面，還是外觀整體性方面，都將具有塑料件無法比擬的優(yōu)勢。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明在第一方面中提供了一種玻璃，以氧化物基準的摩爾百分數(shù)表示，其包含：其中：sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和大于等于84％、優(yōu)選大于等于85％，其中∑ro表示mgo、cao、sro和bao的摩爾百分數(shù)之和。根據(jù)本發(fā)明的玻璃可以由以上所列成份組成。根據(jù)第一方面的玻璃的sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和小于等于87％，優(yōu)選小于等于86％。優(yōu)選地，所述玻璃的na2o+k2o的摩爾百分數(shù)之和小于等于14.2％，優(yōu)選小于等于14％。根據(jù)第一方面的玻璃一般可為玻璃板，例如通常厚度在0.5mm至2mm之間的玻璃板。本發(fā)明在第二方面中提供了一種化學(xué)強化玻璃，其為將上述玻璃經(jīng)化學(xué)強化處理而得到的化學(xué)強化玻璃。其中，根據(jù)gb/t15728-1995測量，所述化學(xué)強化玻璃的耐酸性h達到h1級，且根據(jù)gb/t6580-1997測量，所述化學(xué)強化玻璃的耐堿性ρ達到a1級。在有利的情況中，根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃的耐酸性h≤0.65mg/dm2，優(yōu)選h≤0.50mg/dm2，且其耐堿性ρ≤30mg/dm2，優(yōu)選ρ≤20mg/dm2。所述的化學(xué)強化工藝可以為將玻璃在390至450℃的硝酸鉀熔融液中浸泡4-6小時。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃特別適合用于電子顯示設(shè)備，尤其是其中的背板玻璃。所述電子顯示設(shè)備例如可以為電視機、筆記本電腦、平板顯示器、智能手機。具體實施方式本發(fā)明首先提供了一種玻璃，該玻璃經(jīng)過化學(xué)強化后具有優(yōu)良的耐化性，甚至還具有出色的抗沖擊性。因此，該玻璃在用于電子顯示設(shè)備用背板玻璃時，能夠有效地解決戶外或化工場所使用的顯示設(shè)備由于塑料件老化壽命縮短的問題，并且還改善了顯示設(shè)備一體化的背板契合度。根據(jù)本發(fā)明的玻璃可以通過本領(lǐng)域中常規(guī)的玻璃制造方法制備。所述常規(guī)的玻璃制造方法包括但不限于浮法或溢流法。本文所用的術(shù)語“化學(xué)強化”在本文中具有本領(lǐng)域中的常規(guī)技術(shù)含義，理解為通過玻璃制造領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的離子交換方法強化玻璃。這樣的離子交換方法包括但不限于熱熔液處理熱堿金屬鋁硅酸鹽玻璃(或其他合適的含堿玻璃)，其中熱熔液包含離子半徑大于玻璃表面中存在的離子的半徑，從而以較大的離子置換較小的離子。例如，鉀離子可以置換玻璃中的鈉離子或鋰離子?；蛘咂渌哂休^大原子半徑的堿金屬離子，如銣或銫可置換玻璃中較小的堿金屬離子，如鉀等。類似地，離子交換法中可以使用其他堿金屬鹽，包括但不限于硫酸鹽、鹵化物等。在本發(fā)明中，可以將由前述組成的玻璃所制成的玻璃板置于390至450℃的硝酸鉀熔融液中浸泡4-6小時以上，由此完成了化學(xué)強化。本發(fā)明所述的耐化性，是指根據(jù)gb/t15728-1995(《玻璃耐沸騰鹽酸浸蝕性的重量試驗方法和分級》)測試的耐酸性和根據(jù)gb/t6580-1997(《玻璃耐沸騰混合堿水溶液浸蝕性試驗方法和分級》)的耐堿性。簡單來說，耐酸性h值是在6mol/l的hcl溶液中，在95℃的浸泡6h后測得的單位表面積損失質(zhì)量；耐堿性ρ值是在0.5mol/l的na2co3和1mol/l的naoh混合溶液中，在95℃的浸泡3h后測得的單位表面積損失質(zhì)量。耐酸性等級根據(jù)gb/t15728-1995《玻璃耐沸騰鹽酸浸蝕性的重量試驗方法和分級》劃分如下：級別特性6h后表面損失質(zhì)量的一般，mg/dm3h1低浸蝕性0～0.7h2弱浸蝕性0.7以上～1.5h3中浸蝕性1.5以上～15h4高浸蝕性15以上耐堿性等級gb/t6580-1997《玻璃耐沸騰混合堿水溶液浸蝕性試驗方法和分級》劃分如下：級別特性3h后單位面積損失的質(zhì)量，mg/dm3a1低浸蝕性0～≤75a2弱浸蝕性>75～≤175a3高浸蝕性>175本發(fā)明中測試的抗沖擊性，是指在50*50mm玻璃樣品中心點三次落球測試所得落球均值換算成的沖擊能量。根據(jù)本發(fā)明的玻璃，其組成以氧化物基準的摩爾百分數(shù)計，包含：特別有利地，根據(jù)本發(fā)明的玻璃由以上所列成份組成。在根據(jù)本發(fā)明的玻璃中，sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和大于等于84％，其中∑ro表示mgo、cao、sro和bao的摩爾百分數(shù)之和。在優(yōu)選的實施方案中，sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和大于等于85％。在進一步優(yōu)選的實施方案中，sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和小于等于87％、特別優(yōu)選小于等于86％。在一些優(yōu)選的實施方案中，在根據(jù)本發(fā)明的玻璃中，na2o+k2o的摩爾百分數(shù)之和小于等于14.2％。優(yōu)選地，na2o+k2o的摩爾百分數(shù)之和在14％以下。sio2是構(gòu)成玻璃骨架的主要成分，同時也是影響玻璃耐化性的成分之一。一般認為，sio2在玻璃中的含量低于60％時會造成耐化性下降，故sio2通常在60％以上。而為達到本發(fā)明的效果，sio2在玻璃中的摩爾百分數(shù)應(yīng)在69.8～72.2％之間。sio2低于69.8％時玻璃耐化性不足，而超過72.2％時玻璃粘度增大，熔融性能降低，影響玻璃成型。al2o3起穩(wěn)定劑和抗析晶作用。al2o3在玻璃構(gòu)成中以網(wǎng)絡(luò)中間體存在，可以進入玻璃網(wǎng)絡(luò)，也可以處于網(wǎng)絡(luò)間隙中，起到補網(wǎng)的作用，從而增加玻璃穩(wěn)定性。同時少量的al2o3可以提高玻璃的抗析晶能力。在本發(fā)明的玻璃中，al2o3的摩爾百分數(shù)含量限定在0.2～0.5％之間。al2o3的摩爾百分數(shù)含量低于0.2％時無法起到抗析晶作用，而高于0.5％時，玻璃的高溫粘度會增加，穩(wěn)定性有所下降。na2o是促進玻璃原料熔融及化學(xué)強化過程離子交換形成表面壓縮應(yīng)力層的成分，是必需成分。在本發(fā)明的玻璃中，na2o的摩爾百分數(shù)含量控制在12.8～14.0％。若低于12.8％，熔化溫度會過高；若高于14.0％，玻璃的膨脹系數(shù)過大，化學(xué)穩(wěn)定性開始下降。k2o與na2o一樣具有助熔作用，但不是必需成分。加入少量的k2o可以降低析晶傾向，改善玻璃成型性能，但也可能會影響玻璃化學(xué)強化離子交換過程。此外，出于經(jīng)濟性的考慮，可以加入摩爾百分數(shù)不超過0.25％的k2o，也可以不加。na2o與k2o主要影響玻璃化學(xué)強化后的機械強度，是影響抗沖擊性組分因子。在本發(fā)明的玻璃中，將na2o+k2o的的摩爾百分數(shù)之和限制在14.2％以下。若超過14.2％則會影響玻璃的膨脹系數(shù)和耐化性能。進一步優(yōu)選地，將na2o+k2o的的摩爾百分數(shù)之和限制在14.0％以下。堿土金屬氧化物cao、mgo、bao、sro可以改善玻璃熔融性能和耐化性能。cao和mgo可以降低玻璃高溫粘度、增加低溫粘度，提高玻璃耐化性，bao和sro均具有提高玻璃耐化性和抗析晶能力?？紤]到經(jīng)濟成本，本發(fā)明的玻璃中主要含有cao和mgo，且cao的摩爾百分數(shù)含量在8.0～10.0％的范圍，mgo的摩爾百分數(shù)含量在4.6～6.5％的范圍。本發(fā)明可以不含有bao和sro；也可以含有分別不超過0.15％摩爾百分數(shù)的bao和sro。若cao、mgo、bao、sro的含量過低，則改善玻璃熔融性能和耐化性能不足，若它們的含量過高，則玻璃析晶傾向過大。本發(fā)明人在試驗中意外地發(fā)現(xiàn)，將sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和調(diào)節(jié)在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，能特別有效地改善玻璃的耐化性。在本文中，∑ro表示mgo、cao、sro和bao的摩爾百分數(shù)之和。應(yīng)當理解，在根據(jù)本發(fā)明的玻璃中，sro和bao分別可能存在或不存在。當不存在時，該氧化物的摩爾百分比即為零。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和為84％以上時，根據(jù)本發(fā)明的玻璃的耐酸性h竟然達到h1級，此時耐堿性ρ也達到a1級。即使在化學(xué)強化之后，所得到的化學(xué)強化玻璃也同樣能夠保持優(yōu)異的耐化性。在本發(fā)明的有利情況中，玻璃中的sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和大于等于85％。在本發(fā)明的進一步有利的實施方案中，玻璃中sio2+∑ro的摩爾百分數(shù)之和應(yīng)當小于等于87％，優(yōu)選小于等于86％。根據(jù)本發(fā)明的玻璃，無論是否經(jīng)歷了后期強化例如化學(xué)強化，甚至都能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)異的耐化性。例如，根據(jù)本發(fā)明的玻璃或化學(xué)強化玻璃，其耐酸性h≤0.65mg/dm2、更優(yōu)選h≤0.50mg/dm2；其耐堿性ρ≤30mg/dm2、更優(yōu)選ρ≤20mg/dm2。由于根據(jù)本發(fā)明的玻璃的耐化性大大提高，因此也可以將sio2+∑ro看作是主要影響耐化性的組分因子。b2o3是降低粘度，改善玻璃熔化性能的組分。玻璃中可以含有少量的b2o3，過多會使楊氏模量迅速下降，最好是在0.5mol％以下，也可以不含。zro2具有穩(wěn)定劑作用，同時可以改進玻璃的耐化性和楊氏模量，但不是必須成分。且由于zro2難熔，加入過多會提高玻璃的熔化溫度，使玻璃熔化困難。一般在不超過0.5mol％的范圍內(nèi)含有zro2。在本發(fā)明的玻璃中優(yōu)選zro2的摩爾百分數(shù)含量為0～0.2％。根據(jù)本發(fā)明的玻璃在使用時一般為玻璃板的形式。玻璃板的厚度可以為0.5mm至2mm。根據(jù)本發(fā)明的玻璃，特別是具有上述組成的玻璃，成型為板材后可以經(jīng)歷一些后期處理，包括但不限于物理鋼化、化學(xué)強化、拋光研磨等多種工藝方法。在本發(fā)明中，優(yōu)選的后期處理為化學(xué)強化。本發(fā)明特別提供了一種玻璃(板)，其為根據(jù)本發(fā)明組成的玻璃經(jīng)過化學(xué)強化所得到的?；瘜W(xué)強化的工藝采用本領(lǐng)域中常規(guī)的工藝技術(shù)。例如，化學(xué)強化時可以將玻璃板放入約420℃、na+濃度為約1000ppm的硝酸鉀強化液中浸泡一段時間如4h。如上文已經(jīng)所述的，本發(fā)明的玻璃通過特定組分配比，在化學(xué)強化后具有優(yōu)良的耐化性、抗沖擊性。即使經(jīng)過了化學(xué)強化工藝，根據(jù)本發(fā)明所提供的配料組成制成的玻璃，其耐酸性可達h1級，特別地，耐酸性h值可達≤0.65mg/dm2，更優(yōu)可達≤0.50mg/dm2；其耐堿性可達a1級，特別地，耐堿性ρ值可達≤30mg/dm2，更優(yōu)可達≤20mg/dm2。而進一步地，根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃，在不同厚度下均具有較好的抗沖擊性能。因此，根據(jù)本發(fā)明的玻璃、特別是化學(xué)強化玻璃，由于具有如此優(yōu)異的耐化性和耐沖擊性因此可以在電子顯示設(shè)備中作為背板玻璃。該背板玻璃既可以形成為單獨的背板，也可以與顯示器、保護蓋板等形成為統(tǒng)一的整體。電子顯示設(shè)備例如可以為電視機(tv)、筆記本電腦、平板顯示器、智能手機。實施例以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在下表1中，首先提供了根據(jù)本發(fā)明的實施例1～5以及對比例1～3的玻璃組成。其中對比例1～3為目前較為常見的常規(guī)鈉鈣玻璃。在按照各個實施例和對比例的組分配比進行配料后，再經(jīng)過配料混合，熔化，澄清，退火，成型，切裁，精加工及化學(xué)強化等工藝后制得厚度分別為0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm的玻璃樣品，將制得的玻璃樣品分別進行耐酸性、耐堿性和落球性能測試，得到對應(yīng)的性能參數(shù)。按表1中實施例1-5和對比例1～3所給各組分制備對應(yīng)的玻璃。分別配比秤取各種原料混合均勻，放入鉑金坩堝加熱至約1200～1300℃進行熔化，待玻璃液消泡、均一化澄清后，倒入模具進行成型、退火處理，制備獲得玻璃片，再將玻璃片經(jīng)過切割、研磨、cnc磨邊處理制得厚度分別為0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm的玻璃樣片若干，將玻璃樣片放入420℃、na+濃度約為1000ppm的強化液中強化4h，由此得到了經(jīng)化學(xué)強化的玻璃板。對化學(xué)強化后的玻璃板分別實施如下測試：1)取化學(xué)強化后得到的厚度為1.0mm的部分樣片制成總表面積為100±10cm2、具有規(guī)則幾何形狀(便于測量表面積)的樣片，用無水乙醇或丙酮漂洗后在150℃烘箱中干燥45min，在干燥器中冷卻45分鐘后進行精確稱量，精確至0.1mg，記錄此時稱量值m1，將稱量后的樣片放入800ml濃度為6mol/l的鹽酸溶液中加熱至沸騰，要求樣片要全部浸沒且不得相互接觸或碰壁，均勻沸騰6小時后取出，用蒸餾水洗凈后按照前述干燥方法進行干燥冷卻，精確稱量此時樣片重量記為m2，按照如下公式計算耐酸值h：其中：h—試樣每單位表面積損失的質(zhì)量，mg/dm2；m1—試樣最初質(zhì)量，mg；m2—試樣最終質(zhì)量，mg；a—試樣總表面積，cm2為避免出現(xiàn)測量誤差，重復(fù)上述步驟，使用新樣品新溶液再進行二次測試，求h平均值2)取強化后得到的同厚度部分樣片制成總表面積為10～15cm2、具有規(guī)則幾何形狀(便于測量表面積)的樣片，用無水乙醇或丙酮漂洗后在110℃烘箱中干燥60min，在干燥器中冷卻至室溫后進行精確稱量，精確至0.1mg，記錄此時稱量值m1，將稱量后的樣片放入裝有800ml等體積的碳酸鈉和氫氧化鈉混合溶液試驗容器中，要求樣片要全部浸沒且不得相互接觸或碰壁，將試驗容器放入加熱浴池內(nèi)加熱至102.5±0.5℃，加熱3h±2min后取出，快速放入1mol/l的鹽酸溶液里浸泡三次，然后用純水洗滌三次后用丙酮或無水乙醇漂洗，再按照前述干燥方法進行干燥冷卻，精確稱量此時樣片重量記為m2，按照如下公式計算耐堿值ρa：其中：ρa—試樣每單位表面積損失的質(zhì)量，mg/dm2；m1—試樣最初質(zhì)量，mg；m2—試樣最終質(zhì)量，mg；a—試樣總表面積，cm2同理，為避免出現(xiàn)測量誤差，重復(fù)上述步驟，使用新樣品新溶液再進行二次測試，求ρa平均值3)分別取強化后且厚度為0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm的玻璃樣片若干，制成規(guī)格為50mm*50mm的樣片各10片，使用175g鋼球分別在落球試驗機上進行中心點三次跌落測試，記錄每次對應(yīng)測試值，并算出各厚度下10次測試的平均值上表1表明，根據(jù)本發(fā)明的玻璃實施例1-5相對于對比例1-3的玻璃(常規(guī)玻璃)，不僅具有更為優(yōu)異的耐化性，而且在不同厚度下都具有較好的抗沖擊性。當前第1頁12