專利名稱：用于下拉法的鋯石相容性玻璃的制作方法
用于下拉法的鋯石相容性玻璃相關(guān)申請的交叉參考本申請根據(jù)35U. S. C. § 119(e)要求2009年8月21日提交的美國臨時專利申請第61/235762號的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
可離子交換的玻璃可通過許多方法以多種方式制造。具體地，這種玻璃可通過狹縫拉制法或熔合拉制法拉制成薄片。目前的熔合拉制設(shè)計要求為等壓槽(isopipe)提供鋯石難熔襯里和硬構(gòu)件。多數(shù) 可離子交換的玻璃與鋯石反應(yīng)，使鋯石分解成溶于玻璃的二氧化硅和形成固體夾雜物的氧化鋯，所述固體夾雜物因流入熔融玻璃而被夾帶，最終留在成品中。熔融玻璃對鋯石的侵蝕隨時間持續(xù)存在，玻璃中氧化鋯夾雜物的水平或濃度增加。因為這些夾雜物集中在熔合線上，所以它們在離子交換后也位于最大中心張力點處，有可能損害經(jīng)過離子交換的玻璃部件的強度。此外，在諸如手持式電子設(shè)備如PDA、移動電話等應(yīng)用中，小光像素被引導(dǎo)通過玻璃片，所以氧化鋯夾雜物的高折射率會阻擋像素。在非常薄(例如厚度< 1_)的玻璃片中，氧化鋯夾雜物是人眼可見的，在美觀上構(gòu)成缺陷，這種缺陷在一些情況下會導(dǎo)致部件被拒收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供和描述的是一種可下拉和可離子交換的玻璃。玻璃具有黏度為35千泊時的溫度T35kp。T35kp低于鋯石的分解溫度1^ 。因此，本發(fā)明一個方面提供一種玻璃。所述玻璃包含SiO2和Na2O,具有玻璃黏度為35千泊時的溫度T35kp，其中鋯石分解為ZrO2和SiO2時的溫度T■高于T35kp。本發(fā)明第二方面提供一種玻璃。所述玻璃包含SiO2和Na2O,具有玻璃黏度為35千泊時的溫度T35kp，其中Si02+B203彡66mol %和Na2O彡9mol %，并且鋯石分解為ZrO2和SiO2時的溫度T —高于T35kp。本發(fā)明第三方面提供一種熔合拉制玻璃片，所述玻璃片基本上沒有熔合線氧化鋯缺陷。從以下詳細(xì)描述、附圖和所附權(quán)利要求書能明顯地看出本發(fā)明的上述及其它方面、優(yōu)點和顯著特征。


圖I是測量的和預(yù)測的鋯石分解溫度T■的圖線；圖2是35千泊溫度T35kp的測量值和預(yù)測值的圖線；圖3是鋯石和玻璃組合物(表I中的組合物5)的混合物在1175°C熱處理114小時之后的背散射電子顯微圖；以及圖4是鋯石和玻璃組合物(表I中的組合物11)的混合物在1175°C熱處理114小時之后的背散射電子顯微圖。
具體實施例方式在以下描述中，相同的附圖標(biāo)記表示附圖所示的若干視圖中相同或相應(yīng)的部分。還應(yīng)理解，除非另外指出，否則，術(shù)語如“頂部”、“底部”、“向外”、“向內(nèi)”等是方便用語，不應(yīng)視為限制性術(shù)語。此外，每當(dāng)將一個組描述為包含一組要素中的至少一個要素和它們的組合時，應(yīng)將其理解為所述組可以單個要素或相互組合的形式包含任何數(shù)量的這些所列要素，或者主要由它們組成，或者由它們組成。類似地，每當(dāng)將一個組描述為由一組要素中的至少一個要素或它們的組合組成時，應(yīng)將其理解為所述組可以單個要素或相互組合的形式由任何數(shù)量的這些所列要素組成。除非另外說明，否則，列舉的數(shù)值范圍同時包括所述范圍的上限和下限。至于附圖，總體上應(yīng)理解圖示說明是為了描述本發(fā)明的具體實施方式
，這些圖示說明不構(gòu)成對本發(fā)明公開內(nèi)容或所附權(quán)利要求的限制。為了清楚和簡明起見，附圖不一定按比例繪制，所示的附圖的某些特征和某些視圖可能按比例放大顯示或以示意性方式顯
/Jn o若等壓槽中的鋯石分解成氧化鋯和二氧化硅的溫度(本文中也稱作“分解溫度”或“Ti ”)高于等壓槽上遇到的任何溫度，則熔合拉制玻璃中存在氧化鋯夾雜物(也稱作“熔合線氧化鋯”)的問題將不會發(fā)生。在此情況下，在等壓槽上用來形成玻璃的溫度將太低，不會產(chǎn)生氧化鋯，玻璃中不可能形成這種缺陷。因為熔合基本上是等黏過程，玻璃遇到的最高溫度對應(yīng)于玻璃的特定黏度。在本領(lǐng)域已知的那些標(biāo)準(zhǔn)熔合拉制操作中，這種黏度約為35000泊(“35千泊”或“35kp”)，但在等壓槽開始被玻璃浸潤的短時間內(nèi)，黏度可低至約16000泊。我們將分解溫度與對應(yīng)于35000泊黏度的溫度之差定義為分解邊際溫度其中 T邊際=T分解 _丁351^ (I)其中T35kp是玻璃黏度為35000泊時的溫度。當(dāng)分解邊際溫度Ta*為負(fù)值時，鋯石將分解，在等壓槽的某個位置形成氧化鋯缺陷。當(dāng)Ta*為零時，仍有可能因溫度漂移而導(dǎo)致鋯石分解的發(fā)生。因此，不僅需要使分解邊際溫度為正值，而且要盡可能使Ta*最大，同時與玻璃成品中必須保持的所有其它特性一致。為了理解分解溫度與35kp溫度之間的關(guān)系，考慮鋯石形成氧化鋯的反應(yīng)是有幫助的。該反應(yīng)可寫成這樣ZrSiO4 (晶)一ZrO2 (晶)+SiO2 (液)，(2)其中ZrSiO4 (晶)和ZrO2 (晶)分別是結(jié)晶態(tài)鋯石和氧化鋯，SiO2 (液)是反應(yīng)(2)生成的液態(tài)二氧化硅，它溶解到玻璃中。通過將反應(yīng)(2)向左驅(qū)動可防止鋯石分解。為此，增大玻璃里的ZrO2和SiO2中至少一種物質(zhì)的活度(即濃度)。為通過增加ZrO2實現(xiàn)此目的，必須增大ZrO2的濃度，直至鋯石變成液相。但是，這可能帶來形成新的、不需要的缺陷即次級鋯石的危險。剩下的選擇是增大玻璃中的SiO2的活度/濃度。但是，由于SiO2的增加會減少其它玻璃組分，所以玻璃黏度也增大。因此，分解溫度升高的速率必須與35kp溫度T35kp升高的速率達(dá)成平衡。
一方面，提供了一種玻璃組合物，其分解溫度1^ 高于35kp溫度T35kp——即1^ > T35kp。在熔合拉制法的正常操作過程中，分解溫度優(yōu)選高于可能得到的任何黏度一不管多么短暫。在一個實施方式中，所述組合物可在常規(guī)電力加熱氧化鋯或氧化鋁難熔槽中熔融；即玻璃的熔融溫度T35tlp (即對應(yīng)于約350泊黏度的溫度)約低于1650°C。在一個實施方式中，除了可下拉以及與熔合拉制法相容外，本文所述的玻璃可離子交換，從而在玻璃表面上形成深度至少為20 iim、最大壓縮應(yīng)力至少為350MPa的壓縮層。在其它的實施方式中，所述玻璃可離子交換，從而在玻璃內(nèi)部形成至少IOMPa的中心張力。所述玻璃包含SiO2和Na2O，其中Si02+B203彡66mol %，且Na2O彡9mol %。在一些實施方式中，所述玻璃還包含B203、K20、Mg0和CaO中的至少一種。在一個具體的實施方式中，所述玻璃包含6ImoI % ^ SiO2 ^ 75moI % ；7mol % ^ Al2O3 ^ 15moI % ；OmoI % ^ B2O3 ^ 12moI % ；9mol % ^ Na2O ^ 2ImoI % ；0mol % ^ K2O ^ 4mol % ；0mol % ^ MgO ^ 7mol ;以及 Omol %(CaO ( 3mol%。在一些實施方式中，所述玻璃還包含至少一種澄清劑,例如但不限于鹵素或多價澄清劑，如As203、Sb2O3> SnO2和Fe203。在一個具體的實施方式中，若存在As2O3和 Sb2O3中的一種或兩種，其以重量計的總濃度小于500ppm。所述玻璃的分解邊際溫度Ta*用下式表示T邊際(°C ) = 610. 6-41. 0 [Al2O3] +9. 9 [B2O3] -3. 5 [Na2O] -20. 2 [K2O] -25. 6 [MgO] +34.2[CaO], (3)其中濃度[Al2O3]、[B2O3]、[Na2O]、[K2O]、[MgO]和[CaO]用mo I % 表示。進(jìn)一步優(yōu)化方程式(3)中的系數(shù)，得到以下表達(dá)式T邊際(°C ) = 446. 6-50. 2 [Al2O3] +22. 6 [B2O3] -4. 4 [Na2O] -3. 9 [K2O]-I. 2 [MgO+CaO] (3a)SiO2的濃度主要根據(jù)其它氧化物的差值計算，因此未包括在此表達(dá)式中。當(dāng)方程式⑶中的條件得到滿足時，鋯石的分解溫度將高于玻璃的35kp溫度(即T — > T35kp),因而在熔合法中于鋯石等壓槽上形成玻璃時，可避免熔合線氧化鋯缺陷。從方程式(3)中的回歸系數(shù)可以看出，唯一對分解邊際溫度Tap#有正貢獻(xiàn)的是B203。為了避免使分解溫度過低，更低的SiO2濃度需要更高的B2O3濃度，因為SiO2是高分解溫度最有力的貢獻(xiàn)因素。B2O3與SiO2之間的聯(lián)系給玻璃組合物帶來更基本的約束條件，即Si02+B203 彡 66mol%0Na2O是促進(jìn)離子交換的主要氧化物組分，因為它被從玻璃中去除，在熔鹽如硝酸鉀(KNO3)里進(jìn)行常規(guī)離子交換的過程中被更大的單價陽離子如K2O置換。為了得到最小的有用壓縮應(yīng)力，Na2O彡9mo I %。雖然本文所述的玻璃宜與現(xiàn)有的熔融工藝相容，但也可利用能夠使更硬的玻璃熔融的其它熔融裝置或其它批料制備這些玻璃。為防止熔體溫度變得太高，助熔劑(例如B2O3、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物)相對于玻璃的基本形成材料Al2O3和SiO2可保持在較高水平。這可從以下事實理解35kp溫度和350p溫度彼此“相隨”一即高35kp溫度也意味著高350p溫度。根據(jù)35kp (示于下面第32段)的回歸方程(5)，高Al2O3含量導(dǎo)致高35kp溫度，并可推斷高SiO2含量也導(dǎo)致高35kp溫度，從而導(dǎo)致高熔體溫度。為避免更高的熔體溫度，需要B203+Na20+K20+Mg0+Ca0彡18mol %。除MgO外，上面所有組分也都對低液相線溫度有貢獻(xiàn)，這保證液相線黏度足夠高，能與熔合拉制工藝相容。
一方面，希望液相線溫度在可合理達(dá)到的限度內(nèi)盡可能低，以確保高液相線黏度。液相線溫度與組成之間的關(guān)系格外復(fù)雜，無法設(shè)計簡單的算法來分析它。然而，液相線溫度一般隨堿金屬氧化物超過鋁的濃度(即Na2(HK2O-Al2O3)的增大和鈉被鉀置換而降低，至少在上述范圍內(nèi)。類似地，液相線溫度隨B2O3的增加而急劇下降。因此，B203+Na20+K20-Al203彡0是有利的，可確保玻璃具有適當(dāng)?shù)偷囊合嗑€溫度。本文所述的玻璃可熔合拉制成玻璃片，所述玻璃片可用作蓋板、窗口、盒子、屏幕、觸摸板等，用于移動電子設(shè)備如電話，娛樂設(shè)備包括游戲機、音樂播放機等；信息終端(IT)設(shè)備，如膝上型計算機；以及類似的固定形式的上述設(shè)備?？衫枚喾N方法之一，通過實驗確定鋯石分解溫度。在一種稱作梯度帶測試(gradient strip test)的方法中，將所研究的玻璃樣品粉碎并過篩,得到尺寸一般小于20目的部分。將一根1390鋯石難熔材料帶[考哈特鋯石(Cohart)]放置在狹長的鉬舟底部， 將粉碎的玻璃置于鋯石難熔材料頂部。然后，將裝有難熔材料和玻璃的鉬舟送入常規(guī)梯度管式爐中，該梯度管式爐經(jīng)過校準(zhǔn)，使得可以將爐中每點的溫度標(biāo)在沿鉬舟長度的具體位置上。設(shè)定梯度，使?fàn)t子低端的溫度范圍為約750°C至最高約800°C，熱端的溫度范圍為約1225°C至最高約1300°C。鉬舟在爐子中放置一周。在爐子中放一周之后，移出鉬舟，將玻璃/難熔材料厚板沿其長度分段并檢查。利用偏光顯微鏡可將玻璃中的氧化鋯夾雜物與鋯石區(qū)分開，利用掃描電鏡可獲得進(jìn)一步的證實。因為沿樣品長度的爐溫是已知的，所以氧化鋯首先出現(xiàn)的位置對應(yīng)于特定的溫度。溫度的估計不確定度約為±10°c。表I呈現(xiàn)了通過梯度帶測試方法評價的玻璃組合物，并在圖I中繪制了與預(yù)測分解溫度的關(guān)系曲線。表I所列的組成用mol%表示。在圖I中，y誤差線表示10°C的測量不確定度，X誤差線表示回歸方程的2 O標(biāo)準(zhǔn)誤差一15°C。表I所列的組成用m0l%表示，所列的多數(shù)玻璃的組成是名義組成。對于表I所列的多數(shù)玻璃，真實組成與名義組成應(yīng)當(dāng)接近，但對于硼含量最高的玻璃，熔融過程本身可能已經(jīng)明顯減少了玻璃中的B2O3含量。在若干情況中，分解溫度(“分解T”)高于梯度爐熱端的溫度。在這些情況下，只能確定分解溫度1^ 高于熱端的溫度，而不能給1^ 指定一個唯一的溫度。對于表I所列的三個樣品(25、26、27)，玻璃的高熱膨脹系數(shù)導(dǎo)致玻璃在玻璃-難熔材料界面處嚴(yán)重起皺或開裂。因此，對于這些樣品，只能確定在高達(dá)約1100°C的溫度下存在氧化鋯，但不能確定鋯石變穩(wěn)定的溫度(根據(jù)推測更低)。表I還列出了預(yù)測的分解溫度，所述預(yù)測的分解溫度通過分解溫度與除SnO2 (常常作為澄清劑以低含量存在)和SiO2外的所有主要元素氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)的線性回歸得至IJ。之所以將SiO2排除在回歸分析之外，是因為其濃度基本上根據(jù)其它氧化物的差值計算。描述分解溫度-組成的回歸方程如下T 分解(預(yù)測)CC ) = 2095. 1-24. 0 [Al2O3] —8. 5 [B2O3] -33. 6 [Na2O] -46. 2 [K20_24. 7 [Mg0]-23. 9[Ca0], (4)其中括號里的濃度用mol%表示。進(jìn)一步優(yōu)化方程式(4)中的系數(shù)，得到以下表達(dá)式T分解(預(yù)測)(°C ) = 2008. 8-23. 5 [Al2O3]-I. 6 [B2O3]-33. 6 [Na2O]-45. 5 [K2O]-10. 5[MgO+CaO]. (4a)方程式⑷和(4a)中的標(biāo)準(zhǔn)回歸誤差約為7. 3°C。因此，2 o不確定度約為15°C，這接近于測量本身的估計不確定度。錯石的分解溫度也可利用等溫保持技術(shù)(isothermal hold technique)通過實驗確定。在此方法中，將玻璃樣品置于裝有鋯石難熔材料的小鉬舟中，在固定溫度保持一周時間。雖然等溫保持方法沒有提供唯一的鋯石分解溫度，但它確實可用作篩選工具。若事先知道分解溫度必須高于一個閾值，則可簡單地將玻璃樣品和若干其它組合物同時保持在閾值溫度，用這種方法鑒別分解溫度高于或低于該閾值溫度的那些樣品。表2列出了玻璃組合物的等溫保持測試結(jié)果。表2所列的組成用m0l%表示。表2所列樣品的組成幾乎全部是名義值而不是測量值。樣品的分解溫度不能僅僅用此技術(shù)確定。然而，若未觀察到氧化鋯，則分解溫度必定高于該保持溫度。類似地，若觀察到氧化鋯，則分解溫度必定低于等溫保持溫度。表2標(biāo)明了分解溫度相對于保持溫度的“方向”(即表2中“分解T”下面所列的大于或小于保持溫度)。為作比較，還呈現(xiàn)了利用本文前面所述的模型計算得到的分解溫度。對于表2所列的75個樣品，預(yù)測的分解溫度具有相對于保持溫
度的正確含義；即若預(yù)測的溫度高于保持溫度，則看不到氧化鋯。類似地，若預(yù)測的溫度低于保持溫度，則觀察到各種量的氧化鋯。圖3和4呈現(xiàn)了具有低分解溫度的常規(guī)玻璃與如本文所述的具有高分解溫度的玻璃之間的差異。圖3顯示了具有低分解溫度的玻璃組合物(表I中的組合物5)的背散射電子顯微圖，圖4顯示了具有高鋯石分解溫度的玻璃組合物(表I中的組合物11)的背散射電子顯微圖。將這兩種玻璃與鋯石顆粒混合，裝入鉬舟，然后將鉬舟在1175°C的爐子中放114小時。然后從爐子中取出樣品，空氣急冷，然后切割、拋光，以供檢查。從圖3可以看出，包含玻璃組合物5且分解溫度為1105°C的樣品清楚顯示出鋯石分解形成的氧化鋯顆粒。就在玻璃320 (深色相)里，每粒鋯石顆粒310(圖3中的灰色相)周圍都鑲嵌大量更小的氧化鋯顆粒330(白色相)，這證明鋯石與玻璃發(fā)生了反應(yīng)。與之形成對照，包含玻璃組合物11且分解溫度為1180°C的樣品沒有發(fā)生鋯石分解。圖4顯示了鋯石顆粒310和玻璃的存在，但沒有觀察到氧化鋯顆粒。表2還列出了觀察到的每個樣品中的氧化鋯相對量，并用相對量描述(“高”、“中”、“痕量”和“無”)。所觀察到的氧化鋯相對量也遵循分解溫度。若預(yù)測的1^ 比保持溫度低得多，則觀察到大量氧化鋯。當(dāng)預(yù)測的1^ 接近于等溫保持溫度時，僅觀察到痕量氧化鋯。在表2所列的最后十個樣品中，分解溫度的預(yù)測方向與觀察到的不一樣，但全都在預(yù)測的分解溫度的2 0以內(nèi)，因此在預(yù)測的不確定度以內(nèi)。梯度帶測試和等溫保持測試伴有兩個缺陷。首先，長時間處于這兩項測試所采用的高溫下會使某些玻璃組分一一特別是B2O3——揮發(fā)，這又會影響玻璃的分解溫度。如上文所討論的，SiO2增加導(dǎo)致分解溫度上升。由于在本文所述的玻璃中存在的全部氧化物里，SiO2所占比例通常超過60mol%，所以當(dāng)揮發(fā)性組分如B2O3流失時，玻璃里的絕對SiO2濃度增大最多。此外，在包含Na2O和B2O3的玻璃里，至少有一種揮發(fā)性組分是Na2B4O7，所以鈉和硼都會流失。因此，對于具有高B2O3濃度的玻璃來說，分解溫度相對于實際1^ 可能高估了，應(yīng)在測試之后驗證玻璃組成。其次，鋯石分解非常緩慢。因此，在一些情況中，兩類測試所采用的一周保持時間可能不足以揭示可觀測的分解程度。一般地，這兩個問題導(dǎo)致觀察到的分解溫度高于預(yù)期的分解溫度。黏度測量在組成范圍較寬的可離子交換玻璃上單另進(jìn)行。當(dāng)將溫度回歸到玻璃黏度為35000泊的溫度(T35kp)時，得到它與組成的線性相關(guān)T35kp (°C ) = 1484. 5+17. I [Al2O3]—18. 4 [B2O3]—30. I [Na2O] -26. 0 [K2O] +0. 9 [MgO] -5
8.I [CaO]，(5)標(biāo)準(zhǔn)誤差為5. 8°C,因此傳播2 O不確定性(propagated 2 o uncertainty)為
11.6°C。在圖2中用T35kp的測量值對預(yù)測的35kp溫度繪制圖線，方程式(5)中預(yù)測的數(shù)值與測量值之間表現(xiàn)出良好的相關(guān)性。進(jìn)一步優(yōu)化方程式(5)中的系數(shù)，得到以下表達(dá)式T35kp ( °C ) = 1562. 2+26. 7 [Al2O3] -24. 2 [B2O3] -38 [Na2O] -41. 6 [K2O] -9. 3 [MgO+Ca0], (5a)由于分解溫度超過35kp溫度T35kp,合并方程式⑴、⑷和(5)，得到方程式 (3)T 邊際=610. 6-41. 0 [Al2O3]+9. 9 [B2O3]-3. 5 [Na2O]-20. 2 [K2O]-25. 6 [MgO]+34. 2 [Ca0].⑶進(jìn)一步優(yōu)化方程式(3)中的系數(shù)，得到方程式(3a)T邊際(°C ) = 446. 6-50. 2 [Al2O3] +22. 6 [B2O3] -4. 4 [Na2O] -3. 9 [K2O]-I. 2 [MgO+CaO] (3a)表3列出了滿足方程式(3)的示例性玻璃。表3所列的組成用mol %表示。在一些實施方式中，希望鋯石的分解溫度盡可能高，優(yōu)選高于等壓槽上遇到的任何溫度。傳播2 O不確定度為19°C。為確保分解溫度高于等壓槽中的任何溫度，可從方程式(3)和(3a)中的回歸系數(shù)減去19°C，以便將任何不確定性都考慮進(jìn)去Tm= 591. 6-41. 0 [Al2O3]+9. 9 [B2O3]-3. 5 [Na2O]-20. 2 [K2O]-25. 6 [MgO]+34. 2 [Ca0]， (6)T邊際(°C ) = 427. 6-50. 2 [Al2O3] +22. 6 [B2O3] -4. 4 [Na2O] -3. 9 [K2O]-I. 2 [MgO+CaO] (6a)然而，在熔合過程中以低于和高于35kp的黏度輸送玻璃都有足夠的適應(yīng)空間。因此，當(dāng)以盡可能高的分解邊際溫度Ta*為目標(biāo)時，可采用方程式(3)。然后，若所需產(chǎn)品的特性沒有產(chǎn)生大于19°C的預(yù)測分解邊際溫度則可調(diào)整玻璃輸送溫度。表3所列的玻璃組合物具有低于或等于1650°C的350泊溫度T35°(即玻璃通常熔融的溫度)，這有利于在生產(chǎn)規(guī)模的熔體速率下減少氣體和固體夾雜物。此外，所有組合物都可利用本領(lǐng)域廣為人知的那些方法進(jìn)行離子交換。在離子交換過程中，玻璃中較小的金屬離子被靠近玻璃外表面的層中較大的同價金屬離子置換或“交換”。較大的離子置換較小的離子在層內(nèi)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。在一個實施方式中，金屬離子是單價堿金屬離子(例如Na+、K+、Rb+等)，離子交換通過將玻璃沉浸在浴槽中完成，所述浴槽包含至少一種用來置換玻璃中較小金屬離子的較大金屬離子的熔鹽?；蛘?，可用其它單價離子如Ag+、Tl+、Cu+等交換單價離子。用來強化玻璃的一個或多個離子交換過程可包括但不限于沉浸在單個或多個相同或不同組成的浴槽中，各次沉浸之間包括洗滌和/或退火步驟。在一個實施方式中，表3所列的玻璃通過受410°C的熔融KNO3作用8小時而得到離子交換，在玻璃表面上形成深度(也稱“層深”)至少為20i!m的壓縮應(yīng)力層和至少為350MPa的最大壓縮應(yīng)力。在另一個實施方式中，表3所列的玻璃經(jīng)過離子交換，獲得至少為IOMPa的中心張力。
表I.梯度帶鋯石分解溫度

品SiO2Al2O3B2O3NkOK2OMgOCaOSnO2t(°c)解 T(°C)(°C)
161.9413.995.9913.9922 00.110951096-46
263.9411.995.9915.9820 00.11115112681
364.0913.25.6612.252.831.89 00.0911401141-24
463.9411.995.9913.9922 00.11150114437
566.1210.190.5814.162.375.750.590.2111051103-27
666.0111.250.614.21,354.761.610.21120112410
767.3412.33020.3300 0 01125111532
867.859.210.5414,162,345.220.460.191140114523
964.812.84.817.600 0 01150115570
1068.079.720.5713.212.315.390.540.18116011604
1168.689.540.5612.922.275.290.530.181180117816
1269.259.030.3913.412.215.040.470.181185118639
1362.2613.279.614.8700 0 011951195108
1470.258.86013.431.675.180.410.171210121647
1570.198.6014.281.195.10.440.181215121767
1670.728.670132.165.190.050.171220122034
1769.968.600.5514.031.214.970.450.201215122277
1869.858.710.0514.271.265.180.470.191200120861
1969.868.650.0314.171.25.050.490.181220121969
2070.118.680.0314.221.25.060.490.181215121667 2169.259.030.3913.412.215.040.470.181190118639
2269.418.55014.051.196.170.440.191215119943
2365.1910.196.212.062.681.810.78 0.112151205137
2470.928.52013.71.175.110.360.19>1245124170
2562.978.912.2315.464.845.340.080.15<1090985-20
2664.889.182.2914.433.495.490.070.15<11001071-3
2764.879.180.814.424.995.50.070.15<11001015-49
2872.168.13013.271.034.810.42 0.16>12451277100
2973.517.6011.582.34.20.6 0.2>12501299124
3073.147.19012.542.164.720.050,18>12501283108
3173.527.6013.8704.20.61 0.2>12601328163
3265.781015.70.60 00.08>12601262314
3365.9110.36.2712.192.711.830.79 0.112301195132表2.等溫鋯石分解實驗結(jié)果

氧化預(yù)測
J-Vr千 Vi H/V AWAAj /\
ISiO2Al2O3B2O3Na2OK2OMgOCaOSnO2鋯的^
里T(1C)
346511.250.614.252.355.750.60.2高<1150107權(quán)利要求
1.一種包含SiO2和Na2O的玻璃，其中所述玻璃具有玻璃黏度為35千泊時的溫度T35kp,鋯石分解成ZrO2和SiO2時的溫度高于T35kp。
2.如權(quán)利要求I所述的玻璃，其特征在于，Si02+B203彡66mol%且Na2O彡9mol%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的玻璃，其特征在于所述玻璃可離子交換。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃經(jīng)過離子交換，在玻璃的至少一個表面上形成壓縮層。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述經(jīng)過離子交換 的玻璃的壓縮應(yīng)力至少為350MPa，層的壓縮深度至少為20iim。
6.如權(quán)利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述經(jīng)過離子交換的玻璃的中心張力至少為 IOMPa。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃包含61mol%^ SiO2 ^ 75mol % ；7mol % ^ Al2O3 ^ 15mol % ；0mol % ^ B2O3 ^ 12mol % ；9mol %^ Na2O ^ 2ImoI % ；0mol % ^ K2O ^ 4mol % ；0mol % ^ MgO ^ 7mol % ;以及 Omol %^ CaO ^ 3mol %。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，T邊際=T-T35kp,T邊際=610. 6-41. 0 [Al2O3] +9- 9 [B2O3] -3. 5 [Na2O] -20. 2 [K2O] -25. 6 [MgO] +34. 2 [CaO],其中濃度[Al2O3I、[B2O3]、[Na2O]、[K2O]、[MgO]和[CaO]用 mo I % 表示，T 邊際彡 O。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，T邊際=-T35kp,T■示(V )=446. 6-50. 2 [Al2O3] +22. 6 [B2O3] -4. 4 [Na2O] -3. 9 [K2O]-I. 2 [MgO+CaO]，其中濃度[Al2O3]、[B2O3]、[Na2O]、[K2O]、[MgO]和[CaO]用 mo I % 表示，T 邊際彡 O。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃可下拉。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃被熔合拉制成玻璃片。
12.如權(quán)利要求11所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃片具有少于I個固體ZrO2夾雜物/磅玻璃片。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，B203+Na20+K20+Mg0+Ca0 ^ 18mol*%。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，B203+Na20+K20_A1203彡Omol%。
15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃具有約大于100千泊的液相線黏度。
16.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有低于或等于1650。。的 350 泊溫度 T3500
17.如前述權(quán)利要求中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃形成電子設(shè)備的蓋板、窗口、盒子、顯示屏和觸摸板之一。
18.—種玻璃，所述玻璃包含SiO2和Na2O,具有玻璃黏度為35千泊時的溫度T35kp,其中Si02+B203彡66mol%和Na2O彡9mol %，并且鋯石分解為ZrO2和SiO2時的溫度T■高于rp35kp
19.如權(quán)利要求17所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃可離子交換。
20.如權(quán)利要求18所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃經(jīng)過離子交換，在玻璃的至少一個表面上形成壓縮層。
21.如權(quán)利要求20所述的玻璃，其特征在于，所述經(jīng)過離子交換的玻璃的壓縮應(yīng)力至少為350MPa，層的壓縮深度至少為20iim。
22.如權(quán)利要求20所述的玻璃，其特征在于，所述經(jīng)過離子交換的玻璃的中心張力至少為I OMPa。
23.如權(quán)利要求18-22中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃包含61mol%^ SiO2 ^ 75mol % ；7mol % ^ Al2O3 ^ 15mol % ；0mol % ^ B2O3 ^ 12mol % ；9mol %^ Na2O ^ 2ImoI % ；0mol % ^ K2O ^ 4mol % ；0mol % ^ MgO ^ 7mol % ;以及 Omol %^ CaO ^ 3mol %。
24.如權(quán)利要求18-23中任一項所述的玻璃，其特征在于，Tw=-T35kp，其中Taz際=610. 6-41. 0 [Al2O3]+9. 9 [B2O3]-3. 5 [Na2O]-20. 2 [K2O]-25. 6 [MgO]+34. 2 [CaO]，其中濃度[Al2O3I、[B2O3]、[Na2O]、[K2O]、[MgO]和[CaO]用 mo I % 表示，T 邊際彡 O。
25.如權(quán)利要求18-23中任一項所述的玻璃，其特征在于，Tap#=-T35kp,T (V )=446. 6-50. 2 [Al2O3] +22. 6 [B2O3] -4. 4 [Na2O] -3. 9 [K2O]-I. 2 [MgO+CaO]，其中濃度[Al2O3]、[B2O3]、[Na2O]、[K2O]、[MgO]和[CaO]用 mo I % 表示，T 邊際彡 O。
26.如權(quán)利要求18-25中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃可下拉。
27.如權(quán)利要求18-26中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃被熔合拉制成玻璃片。
28.如權(quán)利要求27所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃片具有少于I個固體ZrO2夾雜物/磅玻璃片。
29.如權(quán)利要求18-28中任一項所述的玻璃，其特征在于，B203+Na20+K20+Mg0+Ca0 ^ 18mol%。
30.如權(quán)利要求18-29中任一項所述的玻璃，其特征在于，B203+Na20+K20_A1203 ^ Omol%。
31.如權(quán)利要求18-30中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有約大于100千泊的液相線黏度。
32.如權(quán)利要求18-31中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有低于或等于1650。。的 350 泊溫度 T3500
33.如權(quán)利要求18-32中任一項所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃形成電子設(shè)備的蓋板、窗口、盒子、顯示屏和觸摸板之一。
全文摘要
一種可下拉和可離子交換的玻璃。所述玻璃具有黏度為35千泊時的溫度T35kp。T35kp低于鋯石的分解溫度T分解。
文檔編號C03B17/06GK102741176SQ201080044762
公開日2012年10月17日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者A·J·埃利森, B·Z·漢森, M·J·德內(nèi)卡 申請人:康寧股份有限公司