锂钠比对碱铝硅酸盐玻璃的化学强化性能影响

作者：何进; 王明忠; 陈志鸿; 崔秀珍; 许银生; 陆平^*

来源：材料科学与工程学报, 2023, 41(02): 176-181.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2023.02.002

• 化学强化
• 盖板玻璃
• 离子交换
• 铝硅酸盐玻璃
• 应力层深度

采用熔融淬冷法制备了不同锂钠比的锂铝硅酸盐玻璃，用两步化学强化法对样品进行了化学强化处理，研究了Li2O取代Na2O对铝硅酸盐玻璃机械性能和化学强化特征参数的影响。结果表明：随着Li2O逐渐取代Na2O,玻璃化转变温度从537.3℃减小至514.8℃。随着Li2O含量增加，有利于化学强化中的第一步交换——Li+-Na+交换，提高交换层深度，但会对第二步Na+-K+交换产生抑制作用，导致K+的交换深度减小。维氏压痕测试表明化学强化可以明显地提高Na-Li-x玻璃的硬度和抗裂性。随着Li2O取代Na2O,化学强化后玻璃的抗裂性先增后减，在Li2O摩尔分数为10%时达到极值，为72.3 N,相比Li2O摩尔分数为5%时的值提升了69.3%,引入适量的Li2O会提高玻璃的耐径向开裂能力。

• 单位
  武汉理工大学; 咸宁南玻光电玻璃有限公司; 硅酸盐建筑材料国家重点实验室