專利名稱：一種玻璃組合物及由其制成的玻璃、制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅酸鹽玻璃組合物、由其制成的玻璃，以及所述玻璃的制備方法和用途。更具體地，本發(fā)明涉及一種高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物，所述玻璃組合物適合于制造用于化學(xué)強(qiáng)化的玻璃產(chǎn)品，涉及由所述玻璃組合物制成的玻璃，以及所述玻璃的制備方法和用途。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代顯示科技的發(fā)展，涌現(xiàn)出了大量的平板顯示產(chǎn)品，如手機(jī)、移動(dòng)信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)及多媒體信息查詢機(jī)等。在這些平板顯示產(chǎn)品中，作為用于保護(hù)屏幕的保護(hù)部件，通常采用丙烯酸樹脂或普通鈉鈣硅玻璃。采用丙烯酸樹脂作為屏幕保護(hù)材料，由于丙烯酸樹脂的楊氏模量低，所以在用手指等按壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)丙烯酸樹脂基板彎曲、顯示不良的情況。采用普通鈉鈣硅玻璃作為屏幕保護(hù)材料，由于其表面強(qiáng)度不高，長(zhǎng)期使用屏幕容易劃傷，出現(xiàn)顯示模糊、效果差、不美觀等問題。因此需要開發(fā)一種具有抗劃傷性和抗沖擊性能的材料來對(duì)這些平板顯示產(chǎn)品的屏幕表面進(jìn)行保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適合化學(xué)強(qiáng)化的鋁硅酸鹽玻璃組合物，其可以通過公知的浮法、溢流下拉等成型方法來生產(chǎn)各種平板玻璃或切割成片狀玻璃。本發(fā)明一方面提供一種玻璃組合物，所述組合物以摩爾百分比計(jì)包括: Si0264. 5 73，Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2, Na2O 13 19, K2OO. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2， ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2，禾口至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范圍如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本發(fā)明另一方面提供一種玻璃，其組成以摩爾百分比計(jì)包括Si0264. 5 73， Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2，Na2O 13 19，K2O 0. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2，ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2 ；禾口至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范圍如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3，所述玻璃的特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100X10_7°C，密度不大于2. 5g/cm3，應(yīng)變點(diǎn)高于540°C，熔化溫度不超過1720°C。在一個(gè)優(yōu)選方案中，所述玻璃的又一特征在于，其具有高的楊氏模量，其值達(dá)到 70. 5 75. 5GPa。本發(fā)明的玻璃通過如下方法制得
a.提供本發(fā)明的玻璃組合物；b.熔融所述玻璃組合物，并對(duì)熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理；c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃，并對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，或?qū)⒌玫降牟ＡЫM合物倒入鋼模里成型，對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，任選地制成平板玻璃；和d.任選地對(duì)平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。本發(fā)明的玻璃在450 500°C的KNO3熔融鹽中進(jìn)行5小時(shí)以上的化學(xué)強(qiáng)化處理， 在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上，壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上?？勺鳛轱@示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料，用于手機(jī)、移動(dòng)信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、 液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)、多媒體信息查詢機(jī)等產(chǎn)品的屏幕保護(hù)， 可以有效地防止顯示產(chǎn)品屏幕表面的損傷，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命和使用效果。
具體實(shí)施方案本發(fā)明提供一種適合化學(xué)強(qiáng)化的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物，所述組合物以摩爾百分比計(jì)包括:Si0264. 5 73，Α12036· 5 11. 5，B2O3O 2，Na2O 13 19，K2O 0. 3 1. 2，MgO 3. 5 7. 2，ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 1，Y2O3O 0. 6，Ga2O3O 0. 4，GeO2O 1. 2和至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范圍如下SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5 禾口 SO3O 0. 3。本發(fā)明中，若無特別指出，組分含量均指摩爾百分含量，基于組合物的總摩爾數(shù)計(jì)。顯然，組合物中各組分的含量之和為100摩爾％。在本發(fā)明中，如無其他說明，則所有操作均在室溫常壓進(jìn)行。SiO2是主要的玻璃網(wǎng)絡(luò)形成劑，是必需的。SiO2可以降低玻璃的熱膨脹系數(shù)和密度，提高玻璃應(yīng)變點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性，提高化學(xué)強(qiáng)化速率；但具有提高粘度的傾向，會(huì)增加玻璃熔點(diǎn)。本發(fā)明中，Sih含量限定在64. 5 73%范圍，SiO2含量低于64. 5%時(shí)，不易獲得低密度和高應(yīng)變點(diǎn)的玻璃，會(huì)降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，不利于提高化學(xué)強(qiáng)化速率，玻璃的熱膨脹系數(shù)變大，玻璃的耐熱沖擊性容易降低；SiO2含量在73%以上時(shí)，玻璃的高溫粘度增加，使玻璃熔制溫度過高，熔化困難。為了獲得高楊氏模量、適于快速化學(xué)強(qiáng)化的玻璃，優(yōu)選的SiO2含量為68 73%。Al2O3是中間體氧化物，可以加速玻璃表面的離子交換，同時(shí)極大地改善玻璃化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)也是提高玻璃硬度和機(jī)械強(qiáng)度的必要成分。Al2O3的含量限定在6. 5 11. 5%, 若Al2O3含量在6. 5%以下，離子交換效果不好，不利于提高玻璃的楊氏模量和機(jī)械強(qiáng)度。 Al2O3具有提高玻璃粘度的傾向，若其含量過高，玻璃粘度增加而難以熔化，抗失透性能變差。因此，Al2O3含量限定為11. 5%以下，優(yōu)選是9. 6%以下。B2O3本身既是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體，又是一種助熔劑。化03在高溫下起助熔作用，降低玻璃粘度，因此可加速玻璃熔化，用于提高玻璃熔融性以及降低粘度的必要成分，如含量過高，會(huì)使玻璃的分相傾向增加，不利于提高玻璃的穩(wěn)定性，同時(shí)會(huì)降低玻璃的離子交換速度。其含量限定為0 2%，優(yōu)選為0 1.9%。
Na2O是玻璃表層通過離子交換而實(shí)現(xiàn)玻璃化學(xué)強(qiáng)化的必須成分，同時(shí)其還作為易熔玻璃組分，降低玻璃熔融溫度，增加玻璃液的流動(dòng)性，并能改善玻璃的析晶傾向，使玻璃的熔融性及成形性提高，改善玻璃的耐失透性。當(dāng)Na2O含量不足13%時(shí)，離子交換性能差， 強(qiáng)化效果弱，難以通過離子交換形成所需的表面壓應(yīng)力層。Na2O含量過高，則玻璃的熱膨脹系數(shù)過大，化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱沖擊性降低。因此，將Na2O含量限定為13 19%，優(yōu)選為 13 17. 5%，更優(yōu)選為13 16%。K2O能降低玻璃高溫粘度，使玻璃的熔融性及成形性提高，且在與Na+離子交換時(shí)通過互擴(kuò)散提高化學(xué)強(qiáng)化中的離子交換速度來獲得所需的壓應(yīng)力和加深壓應(yīng)力層深度。當(dāng)玻璃中含有少量的K2O時(shí)，通過離子互擴(kuò)散提高離子交換性，當(dāng)K2O含量超過1. 2%時(shí)，會(huì)阻礙離子交換速度，影響強(qiáng)化效果。因此，將K2O含量限定為0. 3 1. 2%，優(yōu)選為0. 3 1. 1%。MgO是降低高溫粘度，提高化學(xué)穩(wěn)定性，從而提高熔融性或成形性的成分，還具有提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)或拉伸彈性模量的效果，它是本發(fā)明中堿土金屬的主要來源。當(dāng)MgO含量過高，玻璃的耐失透性劣化，因此將其含量限定為3. 5 7. 2%，優(yōu)選是4 7%。雖然堿土金屬氧化物能使玻璃穩(wěn)定化，防止玻璃中產(chǎn)生析晶，但同時(shí)有阻礙離子交換的效果。本發(fā)明的玻璃組合物中不含MgO以外的堿土金屬，而引入有利于提高離子交換速率的ZnO和TiO2，來提高玻璃的穩(wěn)定性。ZnO是玻璃中的助熔成分，能提高玻璃的離子交換性能，特別是具有提高玻璃的壓應(yīng)力的效果。當(dāng)ZnO含量過高時(shí)，玻璃易分相、失透性劣化，因此將其含量限定為0. 05 2. 5%。TiO2具有提高玻璃的離子交換性能，提高玻璃基板的機(jī)械強(qiáng)度的效果，另一方面 TiO2可能會(huì)改變存在于玻璃中的狗離子(狗2+、Fe3+)的氧化還原狀態(tài)，當(dāng)TW2的含量過多的情況下，玻璃耐失透性劣化。因此，將其含量限定為0. 05 1 %，優(yōu)選為0. 05 0. 8%。Y2O3是提高玻璃彈性模量，且能提高離子交換速率的成分，其含量限定為0 0. 6%，優(yōu)選為0 0. 5%。Ga2O3可以降低液相溫度，提高玻璃熔解性，提高玻璃化學(xué)性能，其含量限定為0 0. 4%，優(yōu)選為0 0. 1%。GeO2是玻璃形成體，可以提高玻璃的彈性模量，增加Na+、K+離子交換速度和應(yīng)變深度，提高玻璃強(qiáng)度，其含量限定為O 1. 2%，優(yōu)選為0 1. 1%。為提高玻璃的熔制質(zhì)量，消除玻璃中的氣體夾雜物，除上述成分外，本發(fā)明的玻璃組合物中還含有至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的澄清劑，其含量限定為=SnO2O 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 5，SO3O 0. 3。SnO2, Sb203、Cl 和 SO3 的含量之和優(yōu)選在 0. 04 0. 5范圍內(nèi)。在本發(fā)明的成分中，Al3+、B3+、Y3+、( 3+均可能與0形成四面體或八面體，當(dāng)形成四面體時(shí)，由于多面體體積較大，玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松，有利于促進(jìn)離子交換。Al3+、B3+、 Y3+、( 3+的配位狀態(tài)受玻璃中自由氧含量的影響，Na2O和K2O提供氧的給氧系數(shù)為1， MgO和SiO的給氧系數(shù)為0. 2。在本發(fā)明的上下文中，自由氧含量用Of表示，定義Of = Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，以摩爾百分比計(jì)，Of總值為15 20，比例系數(shù)(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 5 2· 6，以確保 Al3+、B3+、Y3+、Ga3+ 為四面體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，Si02、&03、Al203和GeA的總含量以摩爾百分比計(jì)限制在74. 5 80范圍內(nèi)。Si02、B203、Al203和GeA的總含量低于74. 5時(shí)，玻璃的硬度、耐沖擊性等性能不佳，并將導(dǎo)致離子交換速率和壓應(yīng)力層厚度減小。Si02、B203> Al2O3和GeA的總含量超過80時(shí)， 高溫下玻璃的粘度增大，熔化變得困難。本發(fā)明中優(yōu)選Si02、B203、Al203和GeA的總含量為 76 80。在本發(fā)明玻璃組合物的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述組合物以摩爾百分比計(jì)包括 Si0268 73，Α12036· 5 9. 6，B2O3O 1. 9，Na2O 13 17. 5，K2O 0. 3 1. 1，MgO 4 7， ZnO 0. 05 2. 5，TiO2O. 05 0. 8，Y2O3O 0. 5，Ga2O3O 0. 1，GeO2O 1. 1，和至少一種選自Sn02、Sb203> Cl和SO3的成分，其含量范圍如下SnO 0 0. 15，Sb2O3O 0. 1，Cl 0 0. 2，SO3O 0. 3。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，以摩爾百分比計(jì)，Of總值為15 19，比例系數(shù) (Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 6 2· 6。在另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，Si02+B203+Al203+Ge02的總含量以摩爾百分比計(jì)為 76 80。此外，在本發(fā)明的玻璃組合物中也可含有&02，ZrO2具有提高玻璃耐劃傷性及化學(xué)穩(wěn)定性的效果。但^O2含量過高，玻璃的融化溫度將升高，玻璃中的不熔物也將增加，因此其含量限定在0.5以下，優(yōu)選為0.3以下。顯然，本發(fā)明的玻璃組合物中，各組分的寬泛含量范圍、優(yōu)選含量范圍和更優(yōu)選含量范圍之間可以任意組合，構(gòu)成的玻璃組合物亦在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明還提供由本發(fā)明的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物制成的玻璃，所述玻璃的特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100 X 10_7°C，密度不大于2. 5g/cm3,應(yīng)變點(diǎn)高于540°C，熔化溫度不超過1720°C。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述玻璃的又一特征在于，其具有高的楊氏模量，其值達(dá)到 70. 5 75. 5GPa。所述玻璃的另一特征在于，當(dāng)其組成中Na2O含量在13-17. 5%范圍內(nèi)時(shí)，其在 20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 94X 10—7°C范圍內(nèi)；當(dāng)其組成中Nei2O含量在13-16% 范圍內(nèi)時(shí)，其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 90X10_7°C范圍內(nèi)。本發(fā)明的高堿高鋁硅酸鹽玻璃可由如下過程制得a.提供本發(fā)明的玻璃組合物；b.熔融所述玻璃組合物，并對(duì)熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理；c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃，并對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，或?qū)⒌玫降牟ＡЫM合物倒入鋼模里成型，對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，任選地制成平板玻璃；和d.任選地對(duì)平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。制備本發(fā)明玻璃的設(shè)備和工藝條件可參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行。例如玻璃組合物的熔融過程可在熔爐中于1600°C以上的溫度進(jìn)行，熔融時(shí)間可在5-50小時(shí)之間。平板玻璃的成型 8例如可通過浮法、溢流下拉法等已知的成型工藝進(jìn)行。玻璃的退火例如可在退火爐中如下進(jìn)行在600-700 °C退火1-3小時(shí)，隨后以1-5°C /分鐘的降溫速度降溫到450_550°C，然后關(guān)閉電源隨爐冷卻到室溫。另外，在“將得到的玻璃組合物倒入鋼模里成型，對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，任選地制成平板玻璃”步驟中，任選地對(duì)玻璃進(jìn)行切割或磨削，以獲得所需的玻璃厚度。本發(fā)明對(duì)玻璃的制備過程無特別限制。所述玻璃在450 500°C的KNO3熔融鹽中進(jìn)行5小時(shí)以上的化學(xué)強(qiáng)化處理，在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上，壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上?；瘜W(xué)強(qiáng)化處理的時(shí)間例如可為5 20小時(shí)，優(yōu)選為5 10小時(shí)。在玻璃表面形成較大的壓應(yīng)力和較高的壓應(yīng)力層厚度是有利的，壓應(yīng)力例如在300 IOOOMpa范圍內(nèi)，壓應(yīng)力層的厚度例如在40 100 μ m范圍內(nèi)。經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化處理的玻璃可作為顯示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料，用于手機(jī)、移動(dòng)信息終端(PDA)、觸摸屏、掌上游戲機(jī)(PSP)、液晶電視、液晶顯示器、筆記本液晶顯示器、提款機(jī)、多媒體信息查詢機(jī)等產(chǎn)品的屏幕保護(hù)，可以有效的防止顯示產(chǎn)品屏幕表面的損傷，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命和使用效果。實(shí)施例以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但這些實(shí)施例僅用于說明，而不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。表1-表6示出了本發(fā)明的一些工作實(shí)施例，這些實(shí)施例反映了本發(fā)明中各組分不同含量組合對(duì)玻璃性質(zhì)的影響。表7為不符合本發(fā)明的對(duì)比例。各實(shí)施例玻璃試樣制備過程為依照表1-表7中所列的組成配料，使用的原料包括高純石英砂、氧化鋁、純堿、碳酸鎂、碳酸鉀、硼砂、硝酸鈉、氧化錫、焦銻酸鈉、氯化鈉、芒硝、ZnO, TiO2, Y2O3> Ga203> GeO2等。按500g玻璃配料，對(duì)所述原料進(jìn)行混合。接著，加入到鉬制坩堝中，投入1550°C的電極加熱式電爐中，熔融2. 5小時(shí)，升溫至1600°C時(shí)熔解2.0小時(shí)(其中熔解1. 5小時(shí)時(shí)攪拌一次)，升溫至1650°C時(shí)熔解1. 5個(gè)小時(shí)，保證高溫熔解6. 0 小時(shí)，出料前1小時(shí)攪拌一次，脫泡、均質(zhì)化后，將熔化的玻璃組合物倒入鋼模里成型，成型后的玻璃放入退火爐，在610°C退火2小時(shí)，隨后以1°C /分鐘的降溫速度降溫到5000C，然后關(guān)閉電源隨爐冷卻到室溫，經(jīng)上述退火后得到玻璃塊。將玻璃塊加工成各種所需的試樣用于性質(zhì)測(cè)試。在表1-表7中詳細(xì)列出了各實(shí)施例和對(duì)比例的氧化物組成(m0l%)和玻璃性質(zhì)(1)應(yīng)變點(diǎn)TS[°C ]，粘度為IO14 5泊時(shí)的溫度；(2)退火點(diǎn)Ta[°C ]，粘度為IO13泊時(shí)的溫度；(3)軟化溫度Tf[°C ]，粘度為IO7 6泊時(shí)的溫度；(4)工作點(diǎn)TW[°C ]，粘度為IO4泊時(shí)的溫度；(5)熔化點(diǎn)Tffl [°C ]，粘度為IO2泊時(shí)的溫度；(6)折射率 nD;(7)20 400°C的平均熱膨脹系數(shù)a[10_7°C ]；(8)楊氏模量 E[Gpa]；(9)密度 P [g/cm3]。玻璃的密度P采用阿基米德法測(cè)定；20 400°C的熱膨脹系數(shù)采用膨脹計(jì)測(cè)量， 以平均膨脹系數(shù)表示；玻璃的退火點(diǎn)和應(yīng)變點(diǎn)采用ASTMC598所規(guī)定的彎梁法測(cè)定；玻璃的軟化點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ASTMC338-93測(cè)定；玻璃的高溫粘度采用旋轉(zhuǎn)筒式粘度計(jì)按ASTM C965-96法測(cè)定，由Fulcher公式(也稱為VFT公式)計(jì)算得到工作點(diǎn)Tw、Tm，折射率nD采用阿貝折射儀測(cè)量。根據(jù)表1-表6中的數(shù)據(jù)，本發(fā)明中，玻璃在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 100 X 10_7°c，密度不大于2. 5g/cm3,應(yīng)變點(diǎn)高于540°C，熔化溫度不超過1720°C。本發(fā)明玻璃的又一特征在于，其具有高的楊氏模量，其值達(dá)到70. 5 75. 5GPa。表1-表6中的數(shù)據(jù)還表明，當(dāng)玻璃組成中Na2O含量在13-17. 5%范圍內(nèi)時(shí)，其在 20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 94X 10—7°C范圍內(nèi)；當(dāng)Na2O含量在13-16%范圍內(nèi)時(shí)， 其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)在80 90X10_7°C范圍內(nèi)。將所得的玻璃塊加工成30 X 40 X 1. Omm的規(guī)格，在溫度為450°C的KNO3熔鹽中進(jìn)行離子交換處理6小時(shí)，通過表面壓力計(jì)測(cè)定表面壓應(yīng)力和壓應(yīng)力層的厚度。表1-6中根據(jù)本發(fā)明的玻璃試樣的壓應(yīng)力在400 500Mpa范圍內(nèi)，壓應(yīng)力層的厚度在45 80 μ m范圍內(nèi)。在表7所示的對(duì)比例中，玻璃存在的不足主要包括熔化溫度過高，或應(yīng)變點(diǎn)偏低，或化學(xué)穩(wěn)定性不足，或化學(xué)強(qiáng)化效果差等，綜合性能均劣于本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明玻璃組合物的各種實(shí)施方案均適用于本發(fā)明的應(yīng)用。特別需要說明的是，本發(fā)明的各種實(shí)施方案之間可以任意組合，而不僅限于某種特定的組合。表 權(quán)利要求
1 -種高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物，所述組合物以摩爾百分比計(jì)包括SiO264.5 ~ 73B2O30~2Al2O36.5 ~ 11.5Na2O13-19K2O0.3 ~ 1.2MgO3.5 ~ 7.2ZnO0.05 ~ 2.5TiO20.05 ~ 1Y2O30-0.6Ga2O30-0.4GeO20-1.2 和至少一種選自Sn02、Sb203、Cl和SO3的成分，其含量范圍如下0-0.150-0.10-0.50-0.30. 5范圍內(nèi)。SnO2 Sb2O3 ClSO3SnO2、Sb203> Cl和SO3的含量之和優(yōu)選在0. 04
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃組合物，其特征在于，以摩爾百分比計(jì)，Na20、K20、0.2Mg0和 0. 2Zn0的總值為15 20，(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2Zn0) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 5 2· 6。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃組合物，其特征在于，以摩爾百分比計(jì)，Si02、B203、Al203 和GeO2的總含量為74. 5 80。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃組合物，其特征在于，所述組合物以摩爾百分比計(jì)包括SiO2 B2O3Al2O368~73 0-1.9 6.5 ~ 9.6Na2O13 ~ 17.5K2O0.3 ~ 1.1MgO4~7ZnO0.05 ~ 2.5TiO20.05 ~ 0.8Y2O3O ~ 0.5Ga2O3O ~ 0.1GeO20-1.1 和至少ー種選自Sn02、Sb2O3> Cl和SO3的成分，其含量范圍如下SnO2O ~ 0.15Sb2O3O ~ 0.1ClO ~ 0.2SO3O ~ 0.3SnO2、SId2O3、Cl和SO3的含量之和優(yōu)選在0. 04 0. 5范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃組合物，其特征在于，以摩爾百分比計(jì)，Na20、K20、0.2MgO和 0. 2ZnO的總值為15 19，(Na20+K20+0. 2Mg0+0. 2ZnO) / (A1203+B203+Y203+Gei203)為 1. 6 2· 6。
6.如權(quán)利要求4或5所述的玻璃組合物，其特征在于，以摩爾百分比計(jì)，Si02、B203、Al203 和GeO2的總含量為76 80。
7.一種玻璃，由權(quán)利要求1-6之一所述的玻璃組合物制成。
8.如權(quán)利要求7所述的玻璃，其特征在于其在20 400°C范圍的膨脹系數(shù)為80 IOOX 10_7°C ；密度不大于2. 5g/cm3 ；應(yīng)變點(diǎn)高于540°C ；和熔化溫度不超過1720°C。
9.如權(quán)利要求7或8所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有70.5 75. 5GPa的楊氏模量。
10.如權(quán)利要求7-9之一所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃為厚度為0.5 2. Omm的平板玻璃。
11.如權(quán)利要求10所述的玻璃，其特征在于，在硝酸鉀熔鹽中進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理后，在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上，壓應(yīng)力層的厚度在40 μ m以上。
12.如權(quán)利要求7-11之一所述的玻璃的制備方法，包括a.提供如權(quán)利要求1-6之一所述的玻璃組合物；b.熔融所述玻璃組合物，并對(duì)熔化的玻璃組合物進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化處理；c.實(shí)施以下步驟之一將得到的玻璃組合物通過浮法成型制成平板玻璃，并對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，或?qū)⒌玫降牟ＡЫM合物倒入鋼模里成型，對(duì)制得的玻璃進(jìn)行退火處理，任選地制成平板玻璃；和d.任選地對(duì)平板玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。
13.如權(quán)利要求7-11之一所述的玻璃的用途，用于平板顯示裝置中。
14.如權(quán)利要求12所述的用途，其特征在于，將所述玻璃制成觸摸屏顯示產(chǎn)品保護(hù)部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化的高堿高鋁硅酸鹽玻璃組合物，該玻璃組合物適合于用浮法、溢流下拉等成型方法生產(chǎn)各種平板玻璃。該玻璃組合物以摩爾百分比表示包含SiO264.5～73，Al2O36.5～11.5，B2O30～2，Na2O 13～19，K2O 0.3～1.2，MgO 3.5～7.2，ZnO 0.05～2.5，TiO20.05～1，Y2O30～0.6，Ga2O30～0.4，GeO20～1.2，和至少一種選自SnO2、Sb2O3、Cl和SO3的成分，其含量范圍為SnO20～0.15，Sb2O30～0.1，Cl 0～0.5，SO30～0.3。所述玻璃經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化處理后，在玻璃表面形成的壓應(yīng)力在300Mpa以上，壓應(yīng)力層的厚度在40μm以上，可作為顯示產(chǎn)品的屏幕表面保護(hù)用玻璃材料。
文檔編號(hào)C03C3/085GK102417301SQ20111024311
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者康巖, 張希亮, 敬正躍, 王建斌, 葛慧成, 郜衛(wèi)生, 陳磊 申請(qǐng)人:河南國(guó)控宇飛電子玻璃有限公司