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CN113968673A - 锂铝硅酸盐玻璃 - Google Patents

锂铝硅酸盐玻璃 Download PDF

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CN113968673A
CN113968673A CN202110834580.4A CN202110834580A CN113968673A CN 113968673 A CN113968673 A CN 113968673A CN 202110834580 A CN202110834580 A CN 202110834580A CN 113968673 A CN113968673 A CN 113968673A
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CN
China
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mol
glass
glass composition
gdtf
cover glass
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Application number
CN202110834580.4A
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English (en)
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吉藤德拉·西盖尔
比斯瓦讷斯·森
邱竣郁
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Avanstrate Holding Co ltd
Original Assignee
Avanstrate Holding Co ltd
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种锂铝硅酸盐玻璃。本发明描述一种锂铝硅酸盐(LAS)玻璃和包含一或多种诸如SiO2、Al2O3、Li2O、B2O3和Na2O的化学组分的玻璃组合物。所述玻璃组合物还可包含其它化学组分,如CaO、ZrO2、MgO、P2O5、ZnO、SnO2、K2O、TiO2等。此外,其还可包含精炼剂,如SnO2、Fe2O3、CeO2、氯化物、硫酸盐等。所述LAS玻璃的Al2O3、Li2O和Na2O的摩尔%含量用于计算玻璃失透温度因子GDTF。使用GDTF的值的模型被设计成预测用于生产所述LAS玻璃的失透温度范围。此种失透温度的建模有助于使所述玻璃组合物有利于通过生产工艺形成所述LAS玻璃。

Description

锂铝硅酸盐玻璃
优先权声明
本申请要求2020年7月24日提交的印度临时申请第202021031845号的优先权益,其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及锂铝硅酸盐玻璃组合物。更具体来说,锂铝硅酸盐玻璃组合物是用于生产盖板玻璃。甚至更具体来说,本发明聚焦于锂铝硅酸盐玻璃的失透温度的建模。
背景技术
近年来,玻璃衬底已广泛用作如移动电话、娱乐装置、平板计算机、膝上型计算机、数码相机、可穿戴装置等电子装置的盖板玻璃。通常,盖板玻璃用于增强对电子装置的显示屏的保护。因此,玻璃衬底应制造成具有高强度和耐久性(survivability)。已将不同比率的各种类型的化学组分用作生产盖板玻璃的原材料。另外,盖板玻璃通过各种工艺,如离子交换工艺化学强化。此类化学强化玻璃具有优异的性能特性。
盖板玻璃的特性高度依赖于反应温度和玻璃组合物。失透温度为玻璃组合物的已知温度特性之一。根据定义,失透温度是玻璃组合物更可能倾向于经历结晶(即,失透)的温度。为了避免玻璃组合物失透,了解玻璃组合物可能倾向于经历失透的温度是有用的。因此,需要确定最优玻璃组合物的各种模型以避免玻璃生产中的失透。此外,需要适于化学强化工艺的盖板玻璃的玻璃组合物。
鉴于前述内容,本发明提出一种独特方法来预测盖板玻璃组合物的失透温度范围。更特定来说,本公开描述一种用于确定易于生产盖板玻璃的玻璃组合物的计算模型。
本发明的目的
本文中描述本公开的一些目的。本公开的一个目的是提供一种有利于通过生产工艺形成盖板玻璃的玻璃组合物。本公开的另一目的是通过化学强化双重离子交换工艺提高盖板玻璃的强度。具体来说,本发明描述一种锂铝硅酸盐(LAS)玻璃的组合物。
本公开的另一目的是提供玻璃组合物的各种化学组分的最优摩尔%。玻璃组合物包含一或多种化学组分,如SiO2、Al2O3、Li2O、B2O3和Na2O。玻璃组合物还可包含其它化学组分,如CaO、MgO、ZrO2、ZnO、P2O5、SnO2、K2O、TiO2等。此外,其还可包含精炼剂,如SnO2、Fe2O3、CeO2、氯化物、硫酸盐等。
本公开的另一目的是提供一种模型设计来计算LAS玻璃的玻璃失透温度因子(GDTF)。GDTF基于LAS玻璃的组分的摩尔百分比含量计算。
本公开的另一目的是基于GDTF的计算值预测LAS玻璃组合物的失透温度范围。
本公开的另一目的是提供GDTF与玻璃组合物的生产工艺之间的关系。低GDTF值预测较低的失透温度值,其使得玻璃组合物更有利于通过生产工艺形成盖板玻璃。而高 GDTF值预测较大的失透温度值,其使得盖板玻璃的生产工艺期间的困难增加。
本公开的其它目的和优点将从以下描述更显而易见,所述描述不意图限制本发明的范围。
发明内容
在本公开的一个实施例中,已公开一种玻璃组合物和一种盖板玻璃。
在一个实施例中,盖板玻璃为锂铝硅酸盐(LAS)玻璃。玻璃组合物包含一或多种化学组分,如SiO2、Al2O3、Li2O、B2O3和Na2O。玻璃组合物还可包含其它化学组分,如 CaO、MgO、ZrO2、ZnO、P2O5、SnO2、K2O、TiO2等。此外,其还可包含精炼剂,如 SnO2、Fe2O3、CeO2、氯化物、硫酸盐等。
在一个实施例中,玻璃组合物包括约58摩尔%到约75摩尔%的SiO2、约6摩尔%到约19摩尔%的Al2O3、约5摩尔%到约18摩尔%的Li2O和约3.4摩尔%到约15摩尔%的Na2O。在一个实施例中,玻璃组合物进一步包括约0摩尔%到约5摩尔%的B2O3、约0摩尔%到约2摩尔%的K2O、约0摩尔%到约8摩尔%的MgO、约0摩尔%到约5 摩尔%的CaO、约0摩尔%到约6摩尔%的ZnO、约0摩尔%到约6摩尔%的ZrO2、约0 摩尔%到约6摩尔%的P2O5以及约0摩尔%到约5摩尔%的TiO2。在一个实施例中,玻璃组合物进一步包括约0摩尔%到约2摩尔%的一或多种精炼剂,如SnO2、Fe2O3、CeO2、氯化物、硫酸盐。
在一个实施例中,盖板玻璃经历多重离子交换。本公开定义通过双重离子交换工艺强化的盖板玻璃。
本发明公开一种用于计算玻璃失透温度因子(GDTF)并且预测盖板玻璃的玻璃组合物的失透温度范围的模型。
在一个实施例中,GDTF基于玻璃组合物的组分的摩尔百分比含量公式化。GDTF 定义为(Al2O3含量×Li2O含量)/(Na2O含量)。
在一个实施例中,在特定的Al2O3含量下,LAS玻璃的GDTF值随着Li2O含量的减少和Na2O含量的增加而减小,从而降低LAS玻璃的失透温度。
在另一实施例中,在特定的Al2O3含量下,LAS玻璃的GDTF值随着Li2O含量的增加和Na2O含量的减少而增大,从而提高LAS玻璃的失透温度。
在一个实施例中,LAS玻璃的失透温度范围由GDTF的计算值确定。例如,当GDTF 值小于或等于11.8时,LAS玻璃的失透温度小于或等于1060℃。再例如,当GDTF值大于或等于19时,LAS玻璃的失透温度大于或等于1160℃。
在一个实施例中,LAS玻璃组合物的GDTF值与玻璃生产工艺有关。当GDTF值低时,具有低失透温度的玻璃使LAS玻璃组合物更有利于通过生产工艺形成盖板玻璃。类似地,当GDTF值高时,具有高失透温度的玻璃在生产工艺期间面临困难。
在一个实施例中,LAS玻璃可用作触摸面板显示器的衬底和这些显示器的后盖,如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示器(PD)、电致发光显示器(ELD)、有机发光二极管(OLED)显示器、微型LED等。LAS玻璃还可用作太阳能电池盖板玻璃的衬底、磁盘衬底和窗玻璃。另外,盖板玻璃可用于保护显示屏,如移动电话、智能手机、平板计算机、可穿戴装置、数码相机等电子装置的触摸显示器。盖板玻璃可用于电子装置的背面,不仅提供强度,而且提供更好的电磁传输。然而,盖板玻璃的应用不限于前述信息,且还可用作标牌、建筑内部和外部、汽车的内部显示器和挡风玻璃、与各种运输方式相关的窗户等的衬底。
本公开的这些和其它方面、优点和突出特征将从以下详细描述变得显而易见。
具体实施方式
在以下描述中,除非另外规定,否则例如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等术语是为了方便的词语,并且不应被解释为限制性术语。此外,每当一个组被描述为包含一组要素中的至少一个和其组合时,应理解,所述组可单独或彼此组合地包含任何数目的所述的那些要素、基本上由其组成或由其组成。类似地,每当一个组被描述为由一组要素中的至少一个或其组合组成时,应理解,所述组可单独或彼此组合地由任何数目的所述的那些要素组成。除非另外说明,否则在列举值的范围时,其包含范围的上限和下限以及其间的任何范围。如本文所用,除非另外说明,否则不定冠词“一(a/an)”和对应的定冠词“所述(the)”意指“至少一个”或“一或多个”。还应理解,说明书中公开的各种特征可以任何和所有组合使用。
如本文所用,术语“玻璃制品(glass article/glass articles)”以其最广泛含义使用以包括完全或部分由玻璃制成的任何物体。除非另外说明,否则所有组合物均以摩尔百分比 (摩尔%)表示。除非另外说明,否则所有温度均以摄氏度(℃)表示。除非另外说明,否则热膨胀系数(CTE)以10-7/℃表示,并且表示在约50℃到约300℃的温度范围内测得的值。
应注意,术语“大体上”和“约”可在本文中用来表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的固有的不确定性程度。这些术语还在本文中用于表示定量表示可不同于所陈述参考而不导致所论述主题的基本功能变化的程度。
本发明详细描述各种盖板玻璃组合物。本发明主要描述锂铝硅酸盐(LAS)玻璃和其组合物。玻璃组合物包含一或多种化学组分,如SiO2、Al2O3、Li2O、B2O3和Na2O。其还可包含其它化学组分,如CaO、ZrO2、MgO、P2O5、ZnO、SnO2、K2O、TiO2等。此外,其还可包含精炼剂,如SnO2、Fe2O3、CeO2、氯化物、硫酸盐等。
本发明描述组合物的各种组分的最优摩尔%。玻璃组合物包括约58摩尔%到约75摩尔%的SiO2、约6摩尔%到约19摩尔%的Al2O3、约5摩尔%到约18摩尔%的Li2O和约3.4摩尔%到约15摩尔%的Na2O。玻璃组合物进一步包括约0摩尔%到约5摩尔%的 B2O3、约0摩尔%到约2摩尔%的K2O、约0摩尔%到约8摩尔%的MgO、约0摩尔%到约5摩尔%的CaO、约0摩尔%到约6摩尔%的ZnO、约0摩尔%到约6摩尔%的ZrO2、约0摩尔%到约6摩尔%的P2O5以及约0摩尔%到约5摩尔%的TiO2。在一个实施例中,玻璃组合物进一步包括约0摩尔%到约2摩尔%的一或多种精炼剂,如SnO2、Fe2O3、 CeO2、氯化物、硫酸盐。在一个实施例中,玻璃组合物进一步包括约8.4摩尔%到约35 摩尔%的碱金属氧化物R2O,其中R为Li、Na或K中的至少一种;和约0摩尔%到约 13摩尔%的碱性氧化物RO,其中R为Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一种。
LAS玻璃组合物是用于生产盖板玻璃。盖板玻璃的生产工艺受LAS玻璃组合物的组分的摩尔百分比含量高度影响。组分的摩尔百分比含量和反应温度是影响盖板玻璃的特性的重要因素。
失透温度为盖板玻璃的已知特性之一。根据定义,失透是无定形玻璃组合物的结晶过程。因此,失透是盖板玻璃的非期望特性,因为其影响盖板玻璃的强度和透明度。为了避免盖板玻璃的失透,有必要知道更有可能发生失透的可能温度范围。因此,本发明描述一种计算玻璃组合物的玻璃失透温度因子(GDTF)并且预测盖板玻璃的失透温度范围的模型。
所述模型通过考虑LAS玻璃组合物的组分的摩尔百分比含量来计算GDTF。LAS 玻璃组合物的GDTF用公式表示为:
Figure RE-GDA0003323293660000051
其中,
对于固定量的Al2O3含量,Li2O含量增加和Na2O含量减少引起LAS玻璃组合物的GDTF值增大。类似地,对于固定量的Al2O3含量,Li2O含量减少和Na2O含量增加引起LAS玻璃组合物的GDTF值减小。
玻璃组合物的计算GDTF值可有助于理解通过生产工艺形成盖板玻璃的简易性。可以说,生产工艺期间面临的困难与盖板玻璃的失透温度成正比。高GDTF值预测较高的失透温度值,其使得盖板玻璃的生产工艺期间的困难增加。主要是,如果熔融玻璃处于高炉温下,则玻璃的冷却速度降低,这可导致失透。盖板玻璃的失透可在盖板玻璃的生产工艺期间增加困难。另一方面,低GDTF值预测较低的失透温度值,其使得冷却更快且因此使玻璃组合物更容易通过生产工艺形成盖板玻璃。在一个实施例中,生产工艺可以是溢流下拉生产工艺。本领域技术人员应理解,盖板玻璃可以通过本领域已知的任何生产工艺形成。
本发明描述GDTF与失透温度值的范围的数值关系。失透温度值的范围有助于预测某一玻璃组合物的失透温度或有助于考虑未来玻璃的失透温度而设计所述玻璃。失透温度值的范围如下提及:
对于LAS玻璃组合物的GDTF≤11.8,玻璃的失透温度≤1060℃;和
对于LAS玻璃组合物的GDTF≥19,玻璃的失透温度≥1160℃。
表1A、1B、1C、1D和1E中提及包含与以上值范围匹配的不同玻璃组合物的各种实施例。
表1A、1B、1C、1D和1E说明适合于本文描述的本公开的具有不同的GDTF和对应失透温度(devitrification temperature/Devitrification Temp.)的值范围的示范性盖板玻璃的非限制性、示范性组合物。碱金属氧化物和碱土金属氧化物的源材料选自由碳酸盐和硝酸盐组成的群组。举例来说,在下表1A-1E中,Na2O(C)限定钠(Na)的源材料为碳酸钠。类似地,Na2O(N)限定钠(Na)的源材料为硝酸钠。
Figure RE-GDA0003323293660000052
Figure RE-GDA0003323293660000061
表1A:盖板玻璃的示范性组合物以及特性
表1B说明适合于本文描述的本公开的具有不同的GDTF和对应失透温度的值范围的示范性盖板玻璃的非限制性、示范性组合物。
Figure RE-GDA0003323293660000062
Figure RE-GDA0003323293660000071
表1B:盖板玻璃的示范性组合物以及特性
表1C说明适合于本文描述的本公开的具有不同的GDTF和对应失透温度的值范围的示范性盖板玻璃的非限制性、示范性组合物。
Figure RE-GDA0003323293660000072
表1C:盖板玻璃的示范性组合物以及特性
表1D说明适合于本文描述的本公开的具有不同的GDTF和对应失透温度的值范围的示范性盖板玻璃的非限制性、示范性组合物。
Figure RE-GDA0003323293660000073
Figure RE-GDA0003323293660000081
表1D:盖板玻璃的示范性组合物以及特性
表1E说明适合于本文描述的本公开的具有不同的GDTF和对应失透温度的值范围的示范性盖板玻璃的非限制性、示范性组合物。
Figure RE-GDA0003323293660000082
Figure RE-GDA0003323293660000091
表1E:盖板玻璃的示范性组合物以及特性
在一个示范性实施例中,当盖板玻璃的玻璃组合物包括约65.67摩尔%的SiO2、约13.37摩尔%的Al2O3、约10.99摩尔%的Na2O、约5.27摩尔%的Li2O、约3.52摩尔%的ZnO、约1.10摩尔%的P2O5以及约0.08摩尔%的SnO2时,玻璃组合物的GDTF值为6.4。低GDTF值预测约940℃的较低失透温度值。此处,由于GDTF的值小于11.8,因此玻璃组合物有利于通过生产工艺形成盖板玻璃。盖板玻璃的特性包括602.9℃的玻璃化转变温度、2.44g·cm-3的密度、77.60GPa的杨氏模量、80.6×10-7/℃的CTE和613℃的退火点。
在一个示范性实施例中,当盖板玻璃的玻璃组合物包括约65.42摩尔%的SiO2、约12.00摩尔%的Al2O3、约1.78摩尔%的B2O3、约6.89摩尔%的Na2O(C)、约1.50摩尔%的Na2O(N)、约6.82摩尔%的Li2O、约3.51摩尔%的ZnO、约0.073摩尔%的SnO2、约0.009摩尔%的Fe 2O 3 以及约2.00摩尔%的P2O5时,玻璃组合物的GDTF值为9.8。低GDTF值预测约1018℃的较低失透温度值。此处,由于GDTF的值小于11.8,因此玻璃组合物有利于通过生产工艺形成盖板玻璃。盖板玻璃的特性包括600.0℃的玻璃化转变温度、2.44g·cm-3的密度、76.00GPa的杨氏模量、72×10-7/℃的CTE和637℃的退火点。
在另一示范性实施例中,当盖板玻璃的玻璃组合物包括约67.37摩尔%的SiO2、约10.89摩尔%的Al2O3、约6.06摩尔%的Na2O、约9.09摩尔%的Li2O、约3.30摩尔%的 MgO、约3.20摩尔%的P2O5以及约0.08摩尔%的SnO2时,玻璃组合物的GDTF值为 16.3。高GDTF值预测约1088℃的较高失透温度值。盖板玻璃的特性包括546℃的玻璃化转变温度、2.41g·cm-3的密度、80.37GPa的杨氏模量、71×10-7/℃的CTE和556℃的退火点。此处,由于GDTF的值大于11.8且小于19,因此玻璃组合物可能在盖板玻璃的生产工艺期间导致困难。
在另一示范性实施例中,当盖板玻璃的玻璃组合物包括约70.85摩尔%的SiO2、约13.88摩尔%的Al2O3、约0.22摩尔%的B2O3、约3.99摩尔%的Na2O、约9.95摩尔%的 Li2O、约0.91摩尔%的MgO以及约0.20摩尔%的SnO2时,玻璃组合物的GDTF值为 34.6。高GDTF值预测约1304℃的较高失透温度值。玻璃的特性包括673.8℃的玻璃化转变温度、2.38g·cm-3的密度、81.20GPa的杨氏模量、59×10-7/℃的CTE和684℃的退火点。此处,由于GDTF的值大于19,因此玻璃组合物可导致盖板玻璃的生产工艺期间的困难增加。
本发明描述通过多重离子交换工艺,如双重离子交换工艺来提高盖板玻璃的化学强度。双重离子交换工艺包含在盖板玻璃的外表面区域上的第一离子交换步骤,随后是第二离子交换步骤。在一个实施例中,离子交换工艺是基于离子的大小。当较大离子交换盖板玻璃中的较小离子时,较大离子会填充先前由较小离子占据的表面积,从而在玻璃材料的内表面上产生压缩应力,其对应于玻璃材料的强度提高。
在一个实施例中,对于碱金属铝硅酸盐玻璃,如锂铝硅酸盐玻璃的双重离子交换工艺,待置换的碱金属离子为锂离子(Li+)。优选使用的盐浴为钠离子(Na+)浴和钾离子(K+) 浴。更优选地,所使用的盐浴包含NaNO3和KNO3的盐。在离子交换的第一步骤中,在玻璃材料表面内,锂离子被至少钠离子置换。此外,在离子交换的第二步骤中,在玻璃材料表面内,锂离子或钠离子被至少钾离子置换。
在一个实施例中,在两步离子交换工艺期间,首先交换一个离子对,接着进行另一离子交换,其在最外表面层中再引入初始离子或引入另一离子。在一个实施例中,离子交换工艺是基于通过玻璃中存在的离子由不同大小的离子交换的原理。当较大离子交换玻璃中的较小离子时,较大离子照字面上填满表面,使其受内部平衡拉伸应力的压缩。据报道,所产生的压缩应力与已发生离子交换的玻璃体积成正比。具有高线性热膨胀系数(CTE)的可离子交换玻璃可用作盖板玻璃。一旦离子交换,则玻璃展现高抗裂性。
在一些实施例中,本文所描述的玻璃组合物使用本领域中已知的技术进行离子交换。在一个示范性实施例中,第一离子交换的盐浴包含5重量%到95重量%范围内的 NaNO3和5重量%到95重量%范围内的KNO3。用于处理玻璃材料的优选温度为大于 300℃,且用于处理玻璃材料的时间为至少0.25小时。用于离子交换的第一步骤的应力分布包含60MPa到650MPa范围内的压缩应力和45μm到210μm范围内的层深度。第二离子交换的盐浴包含50重量%到100重量%范围内的KNO3和0重量%到50重量%范围内的NaNO3。用于处理玻璃材料的优选温度为大于300℃,且用于处理玻璃材料的时间为约0.1小时到6.5小时。用于离子交换的第二步骤的应力分布包含130MPa到1400 MPa范围内的压缩应力和小于60μm的层深度。根据上文所描述的方法浸没在第二离子交换浴中增加所有样品的压缩应力。
表2说明特定玻璃组合物在不同反应条件下双重离子交换工艺的每一步骤的最大层深度(DOL)和压缩应力(CS)。
Figure RE-GDA0003323293660000111
表2:示范性样品以及双重离子交换工艺的每一步骤的DOC和CS
在一个示范性实施例中,盖板玻璃的玻璃组合物包括约65.42摩尔%的SiO2、约12.00 摩尔%的Al2O3、约1.78摩尔%的B2O3、约6.89摩尔%的Na2O(C)、约1.50摩尔%的Na2O(N)、约6.82摩尔%的Li2O、约3.51摩尔%的ZnO、约0.073摩尔%的SnO2、约 0.009摩尔%的Fe 2O 3 以及约2.00摩尔%的P2O5。盖板玻璃经历双重离子交换工艺。对于第一离子交换工艺,碱金属浴包含40重量%NaNO3和60重量%KNO3。将此玻璃衬底在390℃的温度下浸没于碱金属浴中持续4小时的时段。玻璃经历对应于146.04μm 的深度的108.57MPa的压缩应力。在浸没于第一浴中之后,进行盖板玻璃的第二离子交换处理。第二离子交换浴包含100重量%KNO3。将玻璃衬底在390℃的温度下浸没于第二离子交换浴中12分钟。玻璃经历对应于6.96μm的深度的1268.85MPa的压缩应力。
盖板玻璃组合物用于触摸面板显示器和显示屏的后盖,如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示器(PD)、电致发光显示器(ELD)、有机发光二极管(OLED) 显示器、微型LED等。然而,盖板玻璃不限于前述应用,并且还可用作例如触摸面板显示器的衬底、太阳能电池的盖板玻璃、磁盘衬底、标牌的衬底、窗玻璃、建筑内部和外部、汽车的内部显示器和挡风玻璃等。
在另一实施例中,盖板玻璃用作与诸如空运、海运或陆运的各种运输方式相关的保护窗并且用于在非运输应用中防风。此外,其还用作防火玻璃。另外,盖板玻璃还用作硬盘中的衬底。此外,其还可用于半导体中介层和半导体载体。通过添加成核剂,其还可用作陶瓷形式的炉灶面。最后,盖板玻璃在各种应用中用作涂布衬底。
在一个特定实施例中,本公开进一步聚焦于一种背面盖板玻璃,其用于保护如移动电话、智能手机、平板计算机、可穿戴装置、数码相机等电子装置的背面。背面上使用的盖板玻璃除了为装置提供强度外,还是更好的电磁传输所需的。出于设计原因,着色不透明的外观可为可能的。实现这一点的一种方法是在玻璃熔体中包括一或多种过渡元素。一或多种过渡元素可为Nb2O5、ZrO2、Fe2O3、V2O5、Y2O3、MnO2、NiO、CuO、 Cr2O3、Co3O4、CoO、Co2O3等中的至少一种。
在另一实施例中,本公开进一步聚焦于玻璃组合物的额外应用。近来,随着技术的进步,玻璃已被模制以形成2.5D和3D曲面玻璃板。2.5D和3D曲面玻璃板具有轻、薄、透明、清洁、防指纹、防眩光、坚硬、耐刮擦、耐候性好等优点。另外,趋向于在如移动电话的电子装置的显示屏上使用2.5D和3D曲面玻璃板。此外,这些玻璃不仅保护或改进显示屏,而且提供更好的电子传输。
特定来说,本公开涉及一种LAS玻璃组合物,其能够实现高强度、高抗裂性、高速离子交换、高层深度(DOL)、高拉伸强度、高表面压缩应力和更好的使用寿命。
本公开提供具有优异化学强化特性的玻璃组合物。通过确定玻璃组合物的GDTF,本发明有助于以更有效的方式控制反应和其组合物。除了制备盖板玻璃以外,本发明还有助于制备基于玻璃的制品,如玻璃陶瓷。上述模型有助于执行受控失透,以将玻璃转化为主要结晶的玻璃陶瓷材料。此类玻璃陶瓷组合物包含约0摩尔%到约6摩尔%的 TiO2
虽然已出于说明的目的阐述了典型实施例,但不应将前述描述视为对本公开或所附权利要求书的范围的限制。因此,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本领域技术人员可想到各种修改、调整和替代。

Claims (9)

1.一种用于形成盖板玻璃的玻璃组合物,所述玻璃组合物包含:
58摩尔%到75摩尔%的SiO2
6摩尔%到19摩尔%的Al2O3
5摩尔%到18摩尔%的Li2O,
3.4摩尔%到15摩尔%的Na2O,
其中当所述玻璃组合物的玻璃失透温度因子GDTF≤11.8时,所述盖板玻璃的失透温度≤1060℃,使所述玻璃组合物有利于通过生产工艺形成所述盖板玻璃,并且其中所述GDTF由以下表达式定义:
GDTF=(Al2O3含量×Li2O含量)/(Na2O含量)。
2.根据权利要求1所述的玻璃组合物,其中所述玻璃组合物包含:
0摩尔%到5摩尔%的B2O3
0摩尔%到2摩尔%的K2O,
0摩尔%到8摩尔%的MgO,
0摩尔%到5摩尔%的CaO,
0摩尔%到6摩尔%的ZnO,
0摩尔%到6摩尔%的ZrO2
0摩尔%到2摩尔%的SnO2
0摩尔%到2摩尔%的Fe2O3
0摩尔%到6摩尔%的P2O5,和
0摩尔%到5摩尔%的TiO2
3.根据权利要求2所述的玻璃组合物,其中所述玻璃组合物包含8.4摩尔%到35摩尔%的R2O,其中R2O表示所述玻璃组合物中存在的碱金属氧化物的总和。
4.根据权利要求2所述的玻璃组合物,其中所述玻璃组合物包含0摩尔%到13摩尔%的RO,其中RO表示所述玻璃组合物中存在的碱土金属氧化物的总和。
5.根据权利要求3所述的玻璃组合物,其中Al2O3与R2O的比率(Al2O3(摩尔%)/R2O(摩尔%))在0.3到1.5范围内。
6.根据权利要求1所述的玻璃组合物,其中所述盖板玻璃是经历双重离子交换工艺的锂铝硅酸盐玻璃。
7.一种用于形成盖板玻璃的锂铝硅酸盐玻璃组合物,所述锂铝硅酸盐玻璃组合物包含:
SiO2、Al2O3、Li2O和Na2O,
其中当所述锂铝硅酸盐玻璃组合物的玻璃失透温度因子GDTF≤11.8时,所述盖板玻璃的失透温度≤1060℃,使所述锂铝硅酸盐玻璃组合物有利于通过生产工艺形成所述盖板玻璃,并且其中所述GDTF由以下表达式定义:
GDTF=(Al2O3含量×Li2O含量)/(Na2O含量)。
8.根据权利要求7所述的锂铝硅酸盐玻璃组合物,其中所述锂铝硅酸盐玻璃组合物包含:
58摩尔%到75摩尔%的SiO2
6摩尔%到19摩尔%的Al2O3
0摩尔%到5摩尔%的B2O3
5摩尔%到18摩尔%的Li2O,
3.4摩尔%到15摩尔%的Na2O,
0摩尔%到2摩尔%的K2O,
0摩尔%到8摩尔%的MgO,
0摩尔%到5摩尔%的CaO,
0摩尔%到6摩尔%的ZnO,
0摩尔%到6摩尔%的ZrO2
0摩尔%到2摩尔%的SnO2
0摩尔%到2摩尔%的Fe2O3
0摩尔%到6摩尔%的P2O5,和
0摩尔%到5摩尔%的TiO2
9.根据权利要求8所述的玻璃组合物,其中Al2O3与R2O的比率(Al2O3(摩尔%)/R2O(摩尔%))在0.3到1.5范围内,并且其中R2O表示所述玻璃组合物中存在的碱金属氧化物的总和。
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