超薄玻璃具有高透過率、高硬度及平整度好等優(yōu)良性能，且通過離子強化后具有耐劃傷、抗沖擊等性能被作為觸摸屏蓋板使用，廣泛應用于智能手機、平板電腦及便攜式終端使用。二步法離子強化工藝的應用，不僅實現了強化后應力層深度的增加，也對應力分布進行調整，使壓應力最大值不在表面而在內部，有效緩解了受外力時的微裂紋的擴展，實現了超薄蓋板玻璃高強度、高抗沖擊性能的要求。在商用超薄蓋板玻璃市場上，康寧公司在GorillaGlass4（GG4）的離子強化上首次使用了二步法離子交換工藝，使抗沖擊性能明顯提高，玻璃從1m處跌落地面10次不破裂。GorillaGlass5（GG5）在組分中添加了氧化鋰，二步法離子強化后跌落高度提高到1.2m。國內第一款商用鋰鋁硅蓋板玻璃為深圳東麗華公司的凱利6（GK6），采用二步法離子強化后跌落高度可達到1m，三種超薄蓋板玻璃強化后的性能如表1所示。從表1中可以看出，康寧GG5在玻璃成分中添加了氧化鋰，二步法離子強化后應力層深度大于75mm，抗沖擊性能比GG4有明顯的提升，國產的GK6強化后性能指標在表面壓應力、應力層深度上均達到和超過康寧GG5。表1不同組分超薄蓋板玻璃強化后性能對比二步法離子強化后蓋板玻璃的性能與玻璃組分、離子交換熔鹽成分、離子交換時間和溫度等有關。蓋板玻璃組分：玻璃組分對離子強化工藝有較大的影響，適合二步法離子強化工藝的超薄蓋板玻璃組分有鈉鈣硅玻璃、鈉鋁硅玻璃、鋰鋁硅玻璃。玻璃的組成決定著黏度、表面張力及熱膨脹系數等熱學指標。從生產上來說，隨著鋁含量的提高，玻璃的黏度增大，熔化溫度升高，造成生產難度加大，成本增加。由于溢流下拉法生產技術的專有性，國內超薄蓋板玻璃的生產以浮法工藝進行，鈉鈣硅玻璃質量好、成本低，但二步法強化后性能稍差；鈉鋁硅玻璃及鋰鋁硅玻璃的生產相對困難，但南玻等企業(yè)在蓋板玻璃上專利進行了布局，強化后性能可達到目前市場上超薄蓋板玻璃的性能要求。熔鹽成分：二步法離子強化工藝進行兩次離子交換，熔鹽成分的選擇應與玻璃組分中需要交換的離子有關，以鋰鋁硅酸鹽玻璃為例，第一步離子強化以鋰-鈉交換為主，熔鹽以NaNO3為主；第二步以鈉-鉀交換為主，熔鹽以KNO3為主。從二步法離子強化的熔鹽組分的選擇可以看出，相對于一步法離子交換，熔鹽組分的選擇更為多樣化，且與玻璃組分的選擇密切相關，雖然兩次強化需要熔鹽的用量較多，二步法離子強化也會造成生產效率的降低，但兩步法離子強化可獲得優(yōu)良的產品性能。交換溫度和時間：超薄蓋板玻璃采用的二步法離子強化工藝溫度一般為低于應變點溫度進行離子交換，盡可能減少離子交換的時間以達到高的強化性能。康寧公司在GorillaGlass4的兩步法離子強化時間不足7h，深圳東麗華公司的凱利6（GK6）二步法離子強化時間為110min，但對兩個產品的強化溫度未見報道。肖特［17］申請的化學鋼化的玻璃專利采用第一步離子強化溫度420℃，交換時間≤8h，第二步離子強化溫度400℃，交換時間≤3h，二步法離子強化后性能：表面壓應力CS≥800MPa，應力層深度DOL為80mm。南玻申請的一種高鋁玻璃及其強化方法采用鋰鋁硅玻璃，其中實施例5選用第一步離子交換溫度440℃，交換時間380min，第二步離子交換溫度395℃，交換時間12min，強化后的性能：CS為910MPa，DOL為82.7mm。離子交換的溫度和時間的選擇與產品的組分及達到的強化后性能要求有關，以更適用于生產的要求為標準。發(fā)展趨勢：超薄蓋板玻璃強化后的性能不僅與玻璃的組分有關，也與二步法離子強化的工藝密切相關，但兩次離子交換的強化機理及離子交換過程中微觀結構、擴散動力學及熱力學等基礎問題仍需要進一步的研究。在這些研究的基礎上，進行蓋板玻璃組分設計、兩步法離子強化工藝優(yōu)化，從而選擇更加符合生產要求的超薄蓋板玻璃。浮法工藝由于玻璃液漂浮在錫液上成形，造成玻璃錫面和空氣面的成分不同，研究表明，在離子強化后會造成玻璃翹曲，嚴重影響產品質量，需在控制離子強化后的翹曲問題上做進一步技術開發(fā)。5G時代促進物聯(lián)網、人機交互的發(fā)展，智能終端向著輕薄化、集成化發(fā)展，對超薄蓋板玻璃的需求量也會增加，同時對蓋板玻璃強化后的強度、抗沖擊性能也提出了較高的要求。目前在高端超薄蓋板市場，國外企