和A120 3的浓度的比例通 常小于或等于约1. 15或甚至1. 1，其中R20是Na20，Li2(^PK20浓度之和。在一些这些实施方 式中，R 20和A1203的浓度的比例通常大于或等于约0. 9。在一些实施方式中，比例R20:A1203 小于或等于约1. 1且大于或等于约〇. 9。在一些实施方式中，比例R20:A1203小于或等于约 1.1且大于或等于约1.0。在一些其它实施方式中，HT CTE小于或等于约1.0且大于或等 于0. 9。将在硼玻璃组合物中的比例R20:A1203保持小于约1. 15或甚至1. 1，通常将HT CTE 降低到小于或等于约27xlO_6/°C。具体来说，在本文所述的玻璃组合物的实施方式中，碱金 属氧化物成分的浓度之和被A1 203的浓度平衡。这种平衡在所得玻璃中产生多种所需的特 征。具体来说，A120 3利用碱金属例如钾、锂和钠来稳定电荷。如果玻璃组合物中存在过量 的碱金属（即，R20:A1203大于或等于1. 15或甚至1. 1)，玻璃组合物过量的碱金属和该玻璃 组合物中的硼发生相互作用，将硼从它标准的三方（三重配位的）构型转化成四面体（四 重配位的）构造。硼从三方到四面体配位的改变增加了玻璃的HT CTE。因此，通过将馬0 和A1203的比例保持小于或等于约1. 15或甚至小于或等于约1. 1，防止玻璃中的硼在玻璃 中采取四面体配位，由此促进较低HT CTE。
[0057] 在本文所述的一些实施方式中，玻璃组合物可包括B20 3。类似于Si0jPAl 203，B203 有助于形成玻璃网络。常规地，将B203添加到玻璃组合物来降低玻璃组合物的粘度。一般 地，B 203用作助熔剂（flux)，可用于形成具有低软化点的玻璃组合物。但是，当存在没有被 A1 203络合的过量碱金属氧化物时，B203的存在显著增加HT CTE。但是，如果碱金属氧化物的 浓度针对A1203的浓度进行平衡，较高的氧化硼浓度不会显著地影响玻璃组合物的HTCTE。 因此，本文所述的玻璃组合物可包括低浓度的B 203(即，"低硼玻璃组合物"）或高浓度的 B203 (即，"高硼玻璃组合物"）从而取得具有所需性质的玻璃组合物。
[0058] 在低硼玻璃组合物中，B203通常以小于或等于约1摩尔％量存在于玻璃组合物中， 从而通过限制B203和过量碱金属氧化物之间的相互作用来最小化HT CTE的增量。例如， 在一些实施方式中，B203以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约1摩尔％的浓度存在于 玻璃组合物中。在本文所述的其他实施方式中，B 203以小于约0. 5摩尔％的浓度存在于玻 璃组合物中。例如，在一些实施方式中，玻璃组合物中B203的浓度大于或等于约0摩尔％ 且小于或等于约〇. 5摩尔％，或甚至小于或等于约0. 4摩尔％。
[0059] 在高硼玻璃组合物中，B203通常以大于或等于约4. 5摩尔％的量存在于玻璃组合 物中。在这些实施方式中，通过控制比例馬0^1203，减轻B 203对HT CTE的影响，如上所述。 例如，在一些实施方式中，B203以大于或等于约4. 5摩尔％或甚至5摩尔％且小于或等于约 12摩尔％的浓度存在于玻璃组合物中。在本文所述的其他实施方式中，玻璃组合物中B 203 的浓度大于或等于约7摩尔％且小于或等于约12摩尔％，或甚至大于或等于约9摩尔％且 小于或等于约12摩尔％。
[0060] 本文所述的玻璃组合物还可包括一种或更多种二价氧化物MO,其中M是碱土金属 (例如Mg或Ca)和/或Zn。二价氧化物改善玻璃组合物的熔融性能。添加MgO和ZnO还 改善玻璃组合物的离子交换性能。具体来说，发现在给定的离子交换条件（时间和温度） 下，添加MgO和ZnO通常增加压缩应力和D0L且不增加玻璃组合物的软化点。将CaO添加 到玻璃组合物通常有助于在离子交换强化之后保持足够的压缩应力的D0L。
[0061] 在本文所述的低硼玻璃组合物中，玻璃组合物包括MgO和ZnO中的至少一种，且二 价氧化物的总浓度大于或等于约〇. 8摩尔％或甚至1摩尔％且小于或等于约10摩尔％。此 外，在本文所述的低硼玻璃组合物中，A120 3(摩尔％)的浓度和二价氧化物（摩尔％)的浓 度通常大于或等于约10摩尔％，这通常改善玻璃的离子交换性能。
[0062] 在本文所述的低硼玻璃组合物中，MgO可以从约0摩尔％ -约7摩尔％的浓度存 在。例如，在一些实施方式中，MgO的浓度可大于或等于约3摩尔％且小于或等于约5摩 尔％。在一些其它实施方式中，MgO的浓度可大于或等于约2摩尔％且小于或等于约4摩 尔％。
[0063] 此外，在本文所述的低硼玻璃中，CaO可以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约 1摩尔％的浓度存在。例如，在一些实施方式中，CaO的浓度可大于或等于约0摩尔％且小 于或等于约0.5摩尔％。
[0064] 在本文所述的低硼玻璃组合物中，ZnO可以从约0摩尔％ -约6摩尔％的浓度存 在。例如，在一些实施方式中，ZnO的浓度可大于或等于约2摩尔％且小于或等于约4摩 尔％。
[0065] 本文所述的高硼玻璃组合物还可包括一种或更多种二价氧化物M0。例如，在高硼 玻璃组合物包括MgO的一些实施方式中，MgO可以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约5 摩尔％的浓度存在。在高硼玻璃组合物包括ZnO的一些实施方式中，ZnO可以大于或等于 约0摩尔％且小于或等于约5摩尔％的浓度存在。在高硼玻璃组合物包括CaO的一些实施 方式中，CaO可以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约2摩尔％的浓度存在。
[0066] 本文所述的玻璃组合物（即，低硼玻璃组合物和高硼玻璃组合物）还可包括己05。 添加P2〇5增加给定温度下的离子交换速度，从而可在更短的时间段内达到相等的层深度。 在本文所述的玻璃组合物的一些实施方式中，P2〇5可以或等于约〇摩尔％且小于或等于约3 摩尔％的浓度存在于玻璃组合物中。在一些实施方式中，P2〇5的浓度可大于或等于约〇摩 尔％且小于或等于约2摩尔％。在一些其它实施方式中，P205的浓度可大于或等于约0. 5 摩尔％且小于或等于约1. 0摩尔％。
[0067] 本文所述的玻璃组合物可任选地包括一种或更多种澄清剂。所述澄清剂可包括 例如，Sn0 2, Sb203, As203, NaCl，（A1)0H# CeO 2，及其组合。所述澄清剂可以大于或等于约0 摩尔％且小于或等于约1.0摩尔％的量存在于玻璃组合物中。在示例实施方式中，澄清剂 是Sn0 2。Sn02可以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约1.0摩尔％的浓度存在于玻璃组 合物中。在这样一些实施方式中，Sn0 2可以大于或等于约0摩尔％且小于或等于约0. 5摩 尔％或甚至小于或等于约〇. 3摩尔％的浓度存在于玻璃组合物中。
[0068] 在本文所述的低硼玻璃组合物的一些实施方式中，玻璃组合物可任选地包括氧化 锆（Zr0 2)。添加氧化锆通过增加可取得的层深度来改善玻璃组合物的离子交换性能。但 是，如果氧化锆的量超过约3摩尔％，玻璃组合物的液相线粘度下降，使得玻璃组合物难以 成形。因此，在玻璃组合物包含氧化锆的实施方式中，玻璃组合物可包括大于或等于约0. 5 摩尔％且小于或等于约2摩尔％ Zr02。在这样一些实施方式中，低硼玻璃组合物可包括大 于或等于约1.0摩尔％且小于或等于约1.5摩尔％ Zr02。在这样一些实施方式中，低硼玻 璃组合物中Zr02的浓度是约1摩尔％。但是，应理解在本文所述的低硼玻璃组合物的一些 实施方式中，玻璃组合物基本上不含氧化锆（Zr0 2)。
[0069] 本文所述的玻璃组合物的某些应用中，可能要求玻璃是不透明的且具有某些颜 色，例如黑色。因此，在本文所述的高硼玻璃组合物的一些实施方式中，玻璃组合物可包括 一种或更多种用作着色剂的成分。例如，有些高硼玻璃组合物可包括Fe 203和TiO 2，它们组 合使用来赋予由玻璃组合物形成的玻璃黑色的颜色和不透明性。在这些实施方式中，Fe20 3 和1102可存在于玻璃组合物中，从而Fe 203 (摩尔％ )和Ti02 (摩尔％ )的比例是从大于或 等于约0.52到小于或等于约1.22。在一些实施方式中，Fe203 (摩尔％ )和Ti02 (摩尔％ ) 的比例是从大于或等于约0. 60到小于或等于约1. 00。随着Fe203和TiO 2的比例减小，所得 玻璃制品变得浅黑色，如由CIE F2光源和L，a*，b*标尺所测定。在一种特定实施方式中， Fe203和110 2的总浓度（即，Fe 203 (摩尔％ )+Ti02(摩尔％ ))约为1. 75摩尔％。但是，应 理解还可使用其它的Fe203和TiO 2的总浓度，包括总浓度大于1. 75摩尔％以及总浓度小于 1. 75摩尔％。
[0070] 在本文所述的一些实施方式中，通过热处理玻璃制品，在由含颜色改性成分的 玻璃组合物形成的所得玻璃中取得黑色颜色。例如，在一种实施方式中，可首先在从约 560°C -约575°C的温度范围中退火小于或等于约1小时的时间段，然后冷却。然后，可在从 约600°C -约650°C的温度下对玻璃热处理小于或等于约10小时，然后玻璃是不透明的且 具有黑色颜色。不限于理论，据信黑色颜色是由Fe 203和Ti02的组合形成的沉淀（例如伪 板钛矿等）的结果，其在热处理时在玻璃中沉淀。
[0071] 在一些实施方式中，当高硼玻璃组合物包括颜色改性成分例如如上所述的那些 时，且当碱金属和氧化铝比例（R 20:A1203)小于或等于约1. 15或甚至小于或等于约1. 12时 在热处理之后出现黑色颜色。在一些实施方式中，可当碱金属和氧化铝比例（R20:A120 3)大 于或等于约0.98或甚至1.02时，获得黑色颜色。例如，在一些实施方式中，当碱金属和氧 化铝比例小于或等于约1. 15且大于约0. 98时可获得黑色颜色。在一些实施方式中，当碱 金属和氧化铝比例小于或等于约1. 12且大于约1. 02时获得黑色颜色。在一些其它实施方 式中，当碱金属和氧化铝比例小于或等于约1. 1且大于约1. 04时获得黑色颜色。
[0072] 在高硼玻璃组合物包括颜色改性成分的实施方式中，所得玻璃可以是不透明的。 可通过用光谱光度仪所测的玻璃的光吸收来测定不透明的程度。在本文所述的实施方式 中，用爱色丽（X_Rite)CI7光谱光度仪来测量不透明的程度。在本文所述的具有颜色改 性剂的高硼玻璃的示例性实施方式中，所得不透明玻璃可在玻璃制品上的从约350nm-约 750nm入射光的波长范围内具有不透明性（即，光吸收）大于或等于约80%。这意味着小 于约20%的在玻璃制品上入射光实际上透射穿过玻