盖板的制备方法、盖板及其应用

文档序号:1915681 发布日期:2021-12-03 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 盖板的制备方法、盖板及其应用 (Preparation method of cover plate, cover plate and application thereof ) 是由 李可峰 许仁 王伟 于 2020-05-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种盖板的制备方法、盖板及其应用。该制备方法包括如下步骤:在基体的一个表面进行离子注入处理,制备一侧表层具有离子注入层的盖板预成品,然后再进行化学强化处理。该制备方法中,在基体的一个表面进行离子注入处理,离子注入能够在基体的表面以及一定深度的范围内形成大量的微观通道。在后续化学强化过程中,离子注入形成的微观通道能够加速化学强化过程中的离子交换速度,提高化学强化的效果和速率,同时化学强化处理过程的高温和离子注入处理能够形成新的化学键,形成新的硬质物表层,进而提高盖板的硬度和强度。该盖板具有良好的硬度和强度性能,在日常使用过程中,该盖板的外表面不易出现划痕和破裂,能够保持良好的外观。(The invention relates to a cover plate, a preparation method thereof and application thereof. The preparation method comprises the following steps: ion implantation treatment is carried out on one surface of the substrate, a cover plate preform with an ion implantation layer on one surface layer is prepared, and then chemical strengthening treatment is carried out. In the preparation method, ion implantation treatment is carried out on one surface of the substrate, and the ion implantation can form a large number of microscopic channels on the surface of the substrate and in a certain depth range. In the subsequent chemical strengthening process, the ion exchange speed in the chemical strengthening process can be accelerated by the micro channel formed by ion injection, the chemical strengthening effect and speed are improved, and meanwhile, a new chemical bond can be formed by the high temperature in the chemical strengthening treatment process and the ion injection treatment, so that a new hard object surface layer is formed, and the hardness and strength of the cover plate are improved. The cover plate has good hardness and strength performance, and the outer surface of the cover plate is not easy to scratch and break in the daily use process, so that the good appearance can be kept.)

盖板的制备方法、盖板及其应用

技术领域

本发明涉及盖板技术领域,尤其是涉及一种盖板的制备方法、盖板及其应用。

背景技术

随着生产技术的进步和消费者需求的不断提高,盖板表现出更加优良的装饰效果;同时,盖板定制化程度更高且具有良好的光学性能,能够很好地满足消费者对电子设备的外观需求

然而,盖板在使用过程中的一个较大的弊端在于盖板的硬度和强度较低。在使用过程中,尤其是在便携式电子设备的使用过程中,高频率的碰撞和摩擦容易在盖板的表面形成划痕甚至使盖板破碎。传统的盖板的制备方法难以满足盖板的硬度和强度要求。

发明内容

基于此,有必要提供一种盖板的制备方法,所述制备方法能够有效提高盖板的硬度和强度。

另外,还有必要提供一种盖板,所述盖板具有良好的硬度和强度性能,在使用过程中不易出现划痕和破裂。

除了以上盖板的制备方法和盖板,还有必要提供一种电子设备和结构件,所述电子设备和结构件的盖板具有较高的硬度和强度。在日常使用过程中,所述电子设备的表面不易出现划痕和破裂,能够保持良好的外观。

本发明解决上述技术问题的具体方案如下:

本发明的一个目的在于提供一种盖板的制备方法,所述盖板的制备方法包括如下步骤:

在基体的一个表面进行离子注入处理,制备一侧表层具有离子注入层的盖板预成品;

对所述盖板预成品进行化学强化处理。

在其中一个实施例中,所述基体为玻璃基体、金属基体、陶瓷基体或塑料基体。

在其中一个实施例中,所述玻璃基体为铝硅玻璃基体、钠钙玻璃基体、锂玻璃基体或微晶玻璃基体。

在其中一个实施例中,所述离子注入处理中注入的离子为氮、碳、铝、氧、硅、钛、铬、银以及铜中的至少一种。

在其中一个实施例中,所述离子注入处理中离子注入的深度为0.001μm~30μm。

在其中一个实施例中,所述离子注入处理的条件为:离子注入能0.1keV~1000keV,离子注入剂量为106ions/cm2~1026ions/cm2

在其中一个实施例中,所述化学强化处理包括如下步骤:在300℃~600℃下,采用强化液对所述盖板预成品进行化学强化处理,所述化学强化处理的处理时间为0.01h~30h。

在其中一个实施例中,所述强化液为硝酸钾熔融液,或者所述强化液为含有钠离子和锂离子中至少一种离子的硝酸钾熔融液。。

在其中一个实施例中,所述盖板的制备方法还包括在所述离子注入处理之前对所述基体进行蚀刻处理的步骤。

在其中一个实施例中,所述盖板的制备方法还包括在所述离子注入处理之后、所述化学强化处理之前对所述盖板预成品进行退火处理的步骤。

在其中一个实施例中,所述盖板的制备方法还包括在经过所述化学强化处理之后的基体的表面加工预设图形的步骤。

在其中一个实施例中,所述盖板的制备方法还包括在经过所述化学强化处理之后的基体的表面进行离子注入处理的步骤。

本发明的另一个目的在于提供一种盖板,所述盖板包括基体、离子注入层、第一离子强化层以及第二离子强化层;所述基体具有相对设置的离子注入面和离子强化面;

所述离子注入层渗入所述基体的内部且所述离子注入层的一个表面与所述基体的离子注入面平齐;

所述第一离子强化层渗入所述基体的内部且所述第一离子强化层的一个表面与所述基体的离子注入面平齐,所述第二离子强化层渗入所述基体的内部且所述第二离子强化层的一个表面与所述基体的离子强化面平齐。

在其中一个实施例中,所述离子注入层为含有氮、碳、铝、氧、硅、钛、铬、银以及铜中的至少一种离子的离子注入层。

在其中一个实施例中,所述离子注入层的厚度为0.001μm~30μm。

在其中一个实施例中,所述第一离子强化层的厚度为1μm~200μm;和/或,

所述第二离子强化层的厚度为1μm~200μm。

本发明的另一个目的在于提供一种电子设备,所述电子设备的盖板为上述任一实施例中所述的盖板,所述离子注入层靠近所述电子设备的外表面。

本发明的另一个目的在于提供一种结构件,所述结构件的盖板为上述任一实施例中所述的盖板,所述离子注入层靠近所述结构件的外表面。

上述盖板的制备方法包括如下步骤:在基体的一个表面进行离子注入处理,制备一侧表层具有离子注入层的盖板预成品;对盖板预成品进行化学强化处理。上述盖板的制备方法中,在基体的一个表面进行离子注入处理,离子注入能够在基体的表面以及一定深度的范围内形成大量的微观通道,在后续化学强化过程中,离子注入形成的微观通道能够加速化学强化过程中的离子交换速度,提高化学强化的效果和速率,同时化学强化处理过程的高温和离子注入处理能够形成新的化学键,形成新的硬质物表层,进而能够有效提高盖板的硬度和强度。

上述盖板包括基体、离子注入层、第一离子强化层以及第二离子强化层。基体具有相对设置的离子注入面和离子强化面。离子注入层渗入基体的内部且离子注入层的一个表面与基体的离子注入面平齐。第一离子强化层设于基体的离子注入面,第二离子强化层设于基体的离子强化面。离子注入层配合第一离子强化层和第二离子强化层,使得盖板具有良好的硬度和强度性能。

上述电子设备的盖板为上述盖板,并且盖板的离子注入层靠近电子设备的外表面。该电子设备的盖板具有较高的硬度和强度。在日常使用过程中,该电子设备的表面不易出现划痕和破裂,能够保持良好的外观。

上述结构件的盖板为上述盖板,并且盖板的离子注入层靠近结构件的外表面。该结构件的盖板具有较高的硬度和强度。在日常使用过程中,该结构件的表面不易出现划痕和破裂,能够保持良好的外观。

附图说明

图1为本发明一实施例中玻璃盖板的制备流程图。

图2为本发明另一实施例中玻璃盖板的制备流程图。

图3为本发明一实施例中玻璃盖板的结构示意图。

图4为本发明另一实施例中玻璃盖板的结构示意图。

图5为本发明一实施例中玻璃盖板的蚀刻纹理图。

图6为本发明另一实施例中玻璃盖板的蚀刻纹理图。

图中标记说明:

10、玻璃盖板;11、玻璃基体;12、离子注入层;13、第一离子强化层;14、第二离子强化层;15、第一镀层;16、第二镀层;17、预设图形层;18、抗指纹层;19、蚀刻纹理。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种盖板的制备方法,该盖板的制备方法包括如下步骤:在基体的一个表面进行离子注入处理,制备一侧表层具有离子注入层的盖板预成品;对盖板预成品进行化学强化处理。

在一个具体的示例中,基体为玻璃基体、金属基体、陶瓷基体或塑料基体。

参见图1,本发明一实施例提供了一种玻璃盖板的制备方法,该玻璃盖板的制备方法包括如下步骤:

S01,玻璃基体预处理:对玻璃基体进行预处理,去除玻璃基体表面的杂质。通过预处理去除玻璃基体表面的灰尘、油污、手印等杂质、或表层的不均质层,便于对玻璃基体进行后续加工,有利于提高后续加工的精度。预处理包括清洗、抛光等步骤。可以理解的是,预处理还包括外形加工等操作,先按设计要求将玻璃基材加工成相应的形状,再进行后续加工。

S02,离子注入处理:在经过预处理之后的玻璃基体的一个表面进行离子注入处理,制备一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。经过预处理之后,玻璃基体表面洁净度高,在玻璃基体的一个表面进行离子注入处理,在该表面和由该表面自玻璃基体的一定深度内形成微观通道,在玻璃基体表面及一定深度内引入所注入的离子,对玻璃基体进行改性,优化玻璃基体的性能,为后续化学强化奠定更优的离子交换基础。

可以理解的是,对于不同材质的基体,匹配相应的注入离子,可以实现对基材进行特定的改性。比如有机玻璃基体,表面注入硅、铝等离子,能够提升其表面硬度;金属基体表面注入氮、碳等离子,能够提升其表面硬度。

本实施例中,进行离子注入处理的玻璃基体的表面为玻璃基体的外表面。玻璃盖板在使用过程中,外表面(即面向外界环境的表面)面对消费者,更容易受到撞击和摩擦等外力的作用,也就更加容易出现损伤。因此,玻璃盖板的外表面的性能尤为重要。本实施例中在玻璃基体的外表面进行离子注入处理,然后再进行后续加工,能够有效提高玻璃盖板的硬度和强度,尤其是能够有效提高玻璃盖板外表面的硬度和强度。

S03,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,在玻璃基体表面形成第一离子强化层和第二离子强化层。在化学强化过程中,S02中离子注入的作用,使玻璃基材的一个表面和由该表面自玻璃基体的一定深度内形成微观通道,这些微观通道能够加速化学强化过程中的离子交换速度,提高化学强化的效果和速率,化学强化配合离子注入,对玻璃基体的表层进行改性,进而有效提高玻璃盖板的硬度和强度。同时,没有进行离子注入处理的表面经过化学强化之后其硬度和强度也相应得到提升。

本实施例的玻璃盖板的制备方法中,首先通过预处理去除玻璃基体表面的灰尘、油污、手印等杂质。比如通过清洗去除玻璃基体表面的灰尘、油污、手印等杂质。或者通过抛光或蚀刻去除表面划伤或微裂纹,或去除玻璃基体表面的非均质层,便于对玻璃基体进行后续加工。经过预处理之后,在玻璃基体的一个表面进行离子注入处理,离子注入能够在玻璃基体的表面以及一定深度的范围内形成大量的微观通道。在后续化学强化过程中,离子注入形成的微观通道能够加速化学强化过程中的离子交换速度,提高化学强化的效果和速率,同时化学强化处理过程的高温和离子注入处理能够形成新的化学键,形成新的硬质物表层,进而提高玻璃盖板的硬度和强度。

在一个具体的示例中,玻璃基体为铝硅玻璃基体、钠钙玻璃基体、锂玻璃基体或微晶玻璃基体。当玻璃盖板为平面玻璃盖板时,按照预处理、离子注入处理、化学强化处理的步骤进行。当玻璃盖板为曲面玻璃盖板时,热弯成型处理可以在离子注入处理之前,也可以在离子注入处理之后、化学强化处理之前,均能够得到硬度和强度性能优良的曲面玻璃盖板。

在一个具体的示例中,离子注入处理中注入的离子为氮、碳、铝、氧、硅、钛、铬、银以及铜中的至少一种。通过氮、碳、铝、氧、硅、钛、铬、银以及铜中的至少一种离子的注入,能够在保持玻璃盖板透光性能的同时提高玻璃盖板的硬度和强度。优选地,离子注入处理中注入的离子为氮离子、碳离子、铝离子、硅离子、银离子、铝氮混合离子、铝氧混合离子、铝氧氮混合离子、硅氮混合离子、硅氮氧混合离子、钛氮混合离子、钛氮氧混合离子、铬氮混合离子、铬氮氧混合离子、铜氮混合离子、铜氮氧混合离子。

在一个具体的示例中,离子注入处理中离子注入的深度为0.001μm~30μm。优选地,离子注入处理中离子注入的深度为0.01μm~6μm。具体地,离子注入处理中离子注入的深度为0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm。

在一个具体的示例中,离子注入处理的条件为:离子注入能0.1keV~1000keV,离子注入剂量为106ions/cm2~1026ions/cm2

在一个具体的示例中,化学强化处理包括如下步骤:在300℃~600℃下,采用强化液对盖板预成品进行化学强化处理,化学强化处理的处理时间为0.01h~12h。具体地,强化液为硝酸钾熔融液,或者强化液为含有钠离子和锂离子中至少一种离子的硝酸钾熔融液。可以理解的是,强化液可以是能够取代盖板预成品中碱性离子的碱性盐熔融液。。优选地,化学强化处理的温度为320℃~600℃,进一步优选地,化学强化处理的温度为350℃~500℃。比如,化学强化处理的温度可以为350℃、380℃、450℃、500℃。可以理解的是,在盖板的制备过程中,可以进行一次化学强化,也可以进行多次化学强化。每次化学强化的条件可以相同,也可以不同。

作为一个优选的方案,化学强化处理的时间为0.5h~8h。进一步地,化学强化处理的时间为1h~5h。比如,化学强化处理的时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、4h。在化学强化处理过程中,以硝酸钾熔融液作为强化液对离子注入处理之后的玻璃基体进行处理,在玻璃基体表面形成第一离子强化层和第二离子强化层。同时,通过化学强化能够修复玻璃基体表面的缺陷,尤其是,通过化学强化能够很好地修复离子注入处理过程中在玻璃基体表面和一定深度内形成的缺陷,同时化学强化处理过程的高温和离子注入处理能够形成新的化学键,形成新的硬质物表层,进而有效提高玻璃盖板的硬度和强度。

在一个具体的示例中,玻璃盖板的制备方法还包括在离子注入处理之前对玻璃基体进行蚀刻处理的步骤。在离子注入处理之前对玻璃基体进行蚀刻处理,在玻璃基体表面形成相应的纹理,提高玻璃盖板外观的多样性。蚀刻处理可以是对玻璃基体任一表面进行蚀刻处理,也可以是对玻璃基体的两个表面均进行蚀刻处理。参见图5,本发明一实施例中提供了一种玻璃盖板的蚀刻纹理,该蚀刻纹理19呈圆形且均匀分布在玻璃基体11表面。参见图6,本发明另一实施例中提供了一种玻璃盖板的蚀刻纹理,该蚀刻纹理19呈正六边形且均匀分布在玻璃基体11表面。可以理解的是,在玻璃盖板的制备过程中,能够根据需要在玻璃基体11表面进行不同的蚀刻处理,以加工出不同形状的蚀刻纹理,满足消费者对玻璃盖板外观多样性的需求。可以理解的是,为了得到效果更好的蚀刻纹理,在预处理之后、离子注入处理之前对玻璃基体进行蚀刻处理。经过预处理之后,玻璃基体表面洁净度高,有利于提高蚀刻处理的效果,得到效果更好的蚀刻纹理。

在一个具体的示例中,玻璃盖板的制备方法还包括在离子注入处理之后、化学强化处理之前对盖板预成品进行退火处理的步骤。具体地,退火处理的温度为300℃~1000℃,退火处理的时间为1min~200min。

在一个具体的示例中,玻璃盖板的制备方法还包括在经过化学强化处理之后的玻璃基体的表面加工预设图形的步骤。比如,在经过化学强化处理之后的玻璃基体的内表面加工预设图形。在化学强化处理之后,为了使玻璃盖板展现出不同的外观,可以通过在玻璃基体的内表面加工预设图形以对玻璃盖板进行装饰。进一步地,加工预设图形的方法可以是通过油墨印刷或油墨喷涂等方法在玻璃基体的表面形成所需要的图形。可以理解的是,在加工预设图形时,采用韧性好的材料进行图形加工,能够进一步提高玻璃盖板的强度性能。例如,采用聚氨酯进行预设图形加工,在玻璃基体的表面加工预设图形,能够进一步提高玻璃盖板的强度性能。优选地,聚氨酯形成的预设图形层的厚度为0.1μm~200μm。进一步优选地,聚氨酯形成的预设图形层的厚度为1μm-60μm。

作为一个优选的方案,玻璃盖板的制备方法还包括在化学强化处理之后在玻璃基体远离离子注入处理的表面加工预设图形的步骤。即在玻璃基体没有进行离子注入处理的表面之上加工预设图形,能够对玻璃盖板起到很好的装饰作用,同时预设图形层位于玻璃盖板的内表面,能够保持持久的装饰效果。

在一个具体的示例中,玻璃盖板的制备方法还包括在经过化学强化处理之后的基体的表面进行离子注入处理的步骤。在化学强化处理之后再进行离子注入处理,进一步提高玻璃盖板的硬度和强度。

参见图2,本发明另一实施例提供了一种玻璃盖板的制备方法,该玻璃盖板的制备方法包括如下步骤:

S101,玻璃基体预处理:对玻璃基体进行预处理,去除玻璃基体表面的杂质。

S102,玻璃基体蚀刻处理:通过蚀刻工艺在玻璃基体的表面制作蚀刻纹理。本实施例中蚀刻处理只对玻璃基体的外表面(即需要进行离子注入处理的表面)进行蚀刻处理,得到相应的蚀刻纹理。

S103,离子注入处理:经过蚀刻处理之后,在玻璃基体形成蚀刻纹理的表面进行离子注入处理,在该表面和由该表面自玻璃基体的一定深度内形成微观通道,并对玻璃基体表层进行改性,优化玻璃基体的性能,离子注入处理之后得到玻璃盖板预成品。

S104,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,在玻璃基体表面形成第一离子强化层和第二离子强化层。

S105,加工镀层:对经过化学强化处理之后的玻璃基体进行加工镀层处理,在第一离子强化层和第二离子强化层的表面分别形成第一镀层和第二镀层。加工镀层的方法可以采用常规的真空电镀的方法,第一镀层和/或第二镀层可以为氮化物镀层、碳化物镀层、氧化物镀层(比如氧化硅镀层)以及碳镀层中的一种或几种。通过加工镀层能够进一步提高玻璃盖板的硬度和强度性能。

本实施例中在玻璃基体的上下表面均进行加工镀层处理。可以理解的是,在加工镀层时,可以根据玻璃盖板的性能设计选择性地在玻璃基体的表面进行镀层加工。比如,在靠近离子注入处理的表面进行加工镀层处理;和/或,在远离离子注入处理的表面进行加工镀层处理。

S106,加工预设图形:加工镀层之后,在玻璃基体远离离子注入处理的表面加工预设图形。在对玻璃盖板进行装饰的同时还能进一步提高玻璃盖板的强度性能,同时预设图形层位于玻璃盖板的内表面,能够保持持久的装饰效果,预设图形可以是油墨装饰层,也可以是贴合装饰层。

S107,加工抗指纹层:预设图形加工之后,在玻璃基体靠近离子注入处理的表面加工抗指纹层。玻璃盖板在使用过程中,消费者的触摸或触控会在玻璃盖板表面留下指纹,影响玻璃盖板的外观。因此,预设图形加工之后,在玻璃基体靠近离子注入处理的表面(即玻璃盖板的外表面)加工抗指纹层,有利于保持玻璃盖板外表的美观。可以理解的是,在盖板的制备过程中,为了使盖板表现为其他的外观性能,比如需要盖板具有防眩光性能,可以在盖板的表面形成防眩光层。

本发明另一实施例提供了一种盖板,该盖板包括基体、离子注入层、第一离子强化层以及第二离子强化层。基体具有相对设置的离子注入面和离子强化面。离子注入层渗入基体的内部且离子注入层的一个表面与基体的离子注入面平齐。第一离子强化层渗入基体的内部且第一离子强化层的一个表面与基体的离子注入面平齐,第二离子强化层渗入基体的内部且第二离子强化层的一个表面与基体的离子强化面平齐。

参见图3,本发明一实施例提供了一种玻璃盖板10,该玻璃盖板10包括玻璃基体11、离子注入层12、第一离子强化层13以及第二离子强化层14。玻璃基体11具有相对设置的离子注入面和离子强化面。离子注入层12渗入玻璃基体11的内部且离子注入层12的一个表面与玻璃基体11的离子注入面平齐。第一离子强化层13渗入玻璃基体11的内部且第一离子强化层13的一个表面与玻璃基体11的离子注入面平齐,第二离子强化层14渗入玻璃基体11的内部且第二离子强化层14的一个表面与玻璃基体11的离子强化面平齐。离子注入层12配合第一离子强化层13和第二离子强化层14,使得玻璃盖板具有良好的硬度和强度性能,在使用过程中不易出现划痕和破裂。

在一个具体的示例中,离子注入层12为含有氮、碳、铝、氧、硅、钛、铬、银以及铜中的至少一种离子的离子注入层。优选地,离子注入层12为含有氮离子、碳离子、铝离子、硅离子、银离子、铝氮混合离子、铝氧混合离子、铝氧氮混合离子、硅氮混合离子、硅氮氧混合离子、钛氮混合离子、钛氮氧混合离子、铬氮混合离子、铬氮氧混合离子、铜氮混合离子或铜氮氧混合离子的离子注入层。

在一个具体的示例中,离子注入层12的厚度为0.001μm~30μm。离子注入层12的厚度为0.001μm~30μm,能够有效改善玻璃盖板10的硬度和强度。离子注入层12厚度太小,不利于玻璃盖板10硬度和强度性能的提升;离子注入层12厚度过大,则成本上升,并且会导致玻璃基体11的缺陷过多,反而不利于玻璃盖板10硬度和强度性能的提升。优选地,离子注入层12的厚度为0.01μm~6μm。离子注入层12的厚度为0.01μm~6μm,兼顾了加工成本和玻璃盖板10硬度和强度性能的提升。

在一个具体的示例中,第一离子强化层13的厚度为1μm~200μm,优选为10μm~60μm;和/或,第二离子强化层14的厚度为1μm~200μm,优选为10μm~60μm。

参见图4,本发明另一实施例提供了一种玻璃盖板10,该玻璃盖板10包括玻璃基体11、离子注入层12、第一离子强化层13以及第二离子强化层14。玻璃基体11具有相对设置的离子注入面和离子强化面。离子注入层12渗入玻璃基体11的内部且离子注入层12的一个表面与玻璃基体11的离子注入面平齐。第一离子强化层13渗入玻璃基体11的内部且第一离子强化层13的一个表面与玻璃基体11的离子注入面平齐,第二离子强化层14渗入玻璃基体11的内部且第二离子强化层14的一个表面与玻璃基体11的离子强化面平齐。同时,在第一离子强化层13的表面设有第一镀层15,在第一镀层15的表面设有抗指纹层18;在第二离子强化层14的表面设有第二镀层16,在第二镀层16的表面设有预设图形层17。

本发明还有一个实施例提供了一种电子设备,该电子设备的盖板为上述盖板,离子注入层靠近电子设备的外表面。

本发明还有一个实施例提供了一种结构件,该结构件的盖板为上述盖板,离子注入层靠近结构件的外表面。

以下为具体实施例。

实施例1

本实施例中玻璃基体选用0.7mm铝硅玻璃,玻璃盖板的制备方法为:

S01,玻璃基体预处理:通过外形加工、清洗、抛光对玻璃基体进行预处理。

S02,离子注入处理:在经过预处理之后的玻璃基体的一个表面(外表面)进行离子注入处理,形成离子注入层。得到一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。离子注入处理中,注入的离子为氮离子,控制离子注入能160keV,离子注入剂量为1016ions/cm2,离子注入的深度(即离子注入层厚度)为0.3μm。

S03,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,形成第一离子强化层和第二离子强化层。化学强化处理的条件为:硝酸钾熔融液作为强化液,强化处理温度为400℃,强化处理的时间5h。化学强化处理之后得到本实施例的玻璃盖板。

S04,化学强化处理之后,在靠近离子注入面的表面加工抗指纹层。

实施例2

本实施例中玻璃基体选用0.7mm铝硅玻璃盖板的制备方法为:

S01,玻璃基体预处理:通过外形加工、清洗、抛光对玻璃基体进行预处理。

S02,离子注入处理:在经过预处理之后的玻璃基体的一个表面(外表面)进行离子注入处理,形成离子注入层。得到一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。离子注入处理中,注入的离子为氮离子,控制离子注入能120keV,离子注入剂量为1015ions/cm2,离子注入的深度(即离子注入层厚度)为0.1μm。

S03,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,形成第一离子强化层和第二离子强化层。化学强化处理的条件为:硝酸钾熔融液作为强化液,强化处理温度为390℃,强化处理的时间4h。化学强化处理之后得到本实施例的玻璃盖板。

S04,化学强化处理之后,在靠近离子注入面的表面加工抗指纹层。

实施例3

本实施例中玻璃基体选用0.7mm铝硅玻璃,玻璃盖板的制备方法为:

S01,玻璃基体预处理:通过外形加工、清洗、抛光对玻璃基体进行预处理。

S02,离子注入处理:在经过预处理之后的玻璃基体的一个表面(外表面)进行离子注入处理,形成离子注入层。得到一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。离子注入处理中,注入的离子为氮、铝离子,控制离子注入能160keV,离子注入剂量为1016ions/cm2,离子注入的深度(即离子注入层厚度)为0.3μm。

S03,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,形成第一离子强化层和第二离子强化层。化学强化处理的条件为:硝酸钾熔融液作为强化液,强化处理温度为400℃,强化处理的时间5h。化学强化处理之后得到本实施例的玻璃盖板。

S04,化学强化处理之后,在靠近离子注入面的表面加工抗指纹层。

实施例4

本实施例中玻璃基体选用0.7mm铝硅玻璃,玻璃盖板的制备方法为:

S101,玻璃基体预处理:通过外形加工、清洗、抛光对玻璃基体进行预处理。

S102,玻璃基体蚀刻处理:通过蚀刻工艺在玻璃基体的外表面制作蚀刻纹理。

S103,离子注入处理:经过蚀刻处理之后,在玻璃基体的一个外表面进行离子注入处理,形成离子注入层。得到一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。离子注入处理中,注入的离子为氮离子,控制离子注入能160keV,离子注入剂量为1016ions/cm2,离子注入的深度(即离子注入层厚度)为0.3μm。

S104,化学强化处理:对经过离子注入处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,形成第一离子强化层和第二离子强化层。化学强化处理的条件为:硝酸钾熔融液作为强化液,强化处理温度为400℃,强化处理的时间5h。化学强化处理之后得到本实施例的玻璃盖板。

S105,加工镀层:对经过化学强化处理之后的基体进行加工镀层处理,在第一离子强化层和第二离子强化层的表面分别形成第一镀层和第二镀层,第一镀层为氮化硅,第二镀层为氧化硅镀层。

S106,加工预设图形:加工镀层之后,在玻璃基体远离离子注入处理的表面加工预设图形。采用聚氨酯加工出厚度为50μm的图形层。

S107,加工抗指纹层:预设图形加工之后,在玻璃基体靠近离子注入处理的表面加工抗指纹层。加工抗指纹层之后得到本实施例的玻璃盖板。

实施例5

本实施例中玻璃基体选用0.7mm铝硅玻璃,玻璃盖板的制备方法为:

S01,玻璃基体预处理:通过外形加工、清洗、抛光对玻璃基体进行预处理。

S02,离子注入处理:在经过预处理之后的玻璃基体的一个表面(外表面)进行离子注入处理,形成离子注入层。得到一侧表层具有离子注入层的玻璃盖板预成品。离子注入处理中,注入的离子为氮离子,控制离子注入能200keV,离子注入剂量为6×1016ions/cm2,离子注入的深度(即离子注入层厚度)为3μm。

S03,离子注入处理之后进行500℃,60min的退火处理。然后对离子注入的表面进行化学蚀刻处理,蚀刻深度为100nm。

S04,对经过蚀刻处理之后得到的玻璃盖板预成品进行化学强化处理,形成第一离子强化层和第二离子强化层。化学强化处理的条件为:硝酸钾熔融液作为强化液,强化处理温度为400℃,强化处理的时间5h。化学强化处理之后得到本实施例的玻璃盖板。

S05,化学强化处理之后,在靠近离子注入面的表面加工抗指纹层。

对比例1

与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,在预处理之后的玻璃基体的两个表面(内表面和外表面)均进行离子注入处理。两个表面的离子注入条件和注入深度均与实施例1相同。

对比例2

与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,离子注入处理之后不进行化学强化。

对比例3

与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,对玻璃基体的两个表面都进行离子注入处理,之后不进行化学强化。

对比例4

与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,玻璃基体预处理之后不进行离子注入处理,直接进行化学强化。

对比例5

与实施例1相比,本对比例的不同之处在于,将化学强化处理替换成退火处理。退火处理的条件400℃,退火处理的时间为5h。

对比例6

与实施例4相比,本对比例的不同之处在于,对玻璃基体的两个表面(内表面和外表面)均进行离子注入处理。两个表面的离子注入条件和注入深度均与实施例4相同。

测试例

对实施例1~5、对比例1~6中得到的玻璃盖板分别进行强度测试、硬度测试、光学性能测试以及外表面耐磨性能测试。

(1)强度测试

测试方法:①60g落球破碎高度,以5cm的递增速度进行落球测试。落球与玻璃盖板外表面接触。②3点弯曲断裂应力测试,弯曲测试仪采用8mm直径的压杆、40mm跨距。

(2)硬度测试

测试方法:Anton Paar纳米硬度仪;0.5mN最大载荷载;1mN/min加载速率。

(3)光学性能测试

测试方法:岛津UV2550光学测试仪。

(4)外表面耐磨性能测试

测试方法:1kg载荷;10×10mm钢丝绒;60mm行程;成品耐磨测试出现划痕为止。

测试结果如下表所示

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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