用于3-D成形的可离子交换的含Li玻璃组合物的制作方法_5

文档序号:8385036阅读:来源:国知局
施方式中,玻璃组合物包括从约65摩尔% -约71摩尔% Si02;W 约7摩尔% -约12摩尔% A1203;从约1摩尔% -约9摩尔% Li 20 ;从约6摩尔% -约16 摩尔% Na20 ;从约0摩尔% -约5摩尔% K20 ;从约0. 8-约10摩尔%的二价氧化物,其中 所述二价氧化物包括MgO和ZnO中的至少一种;从约0. 5摩尔% -约2摩尔% Zr02;和小 于约〇. 5摩尔% B203。在本示例性实施方式中,A1203的浓度(摩尔% )和所述二价氧化物 的浓度(摩尔% )之和大于约10摩尔%。所述玻璃组合物的软化点小于或等于约810°C。 所述玻璃组合物的高温CTE小于或等于约27xl(T7°C。 实施例
[0086] 通过以下实施例进一步阐述本文所述的玻璃组合物的实施方式。
[0087] 根据下文表1-6所列的批料组成制备多个示例玻璃组合物。将氧化物成分组分的 批料混合、熔融并成形为玻璃。测量玻璃组合物的性质(即,软化点,HT CTE等)且结果见 表1-6。在实施例编号中,比较例(即,非发明性实施例)的前缀为"C"。
[0088] 现在参考表1,制备了 7种示例性低硼玻璃组合物来研宄用Li20取代Na20对软化 点和HT CTE的影响。图2图形化地显示当用Li20取代Na20时,软化点(y-轴)随Li20的 浓度(x-轴)的变化。图3图形化地显示当用Li 20取代Na20时,HT CTE (y-轴)随Li20的 浓度(x-轴)的变化。
[0089] 如表1以及图2和3的数据所示,用Li20部分取代Na20时,导致玻璃组合物的软化 点逐渐降低。具体来说,用9摩尔% Li20取代Na20将软化点下降最高达70°C。用Li20取代 Na 20还导致稍微增加HT CTE (对于1-3摩尔%取代,从24xl(T6/°C增加到25. 5xl(T6/°C )。 但是,甚至在取代之后,这些组合物的HT CTE小于27xl(T7°C。此外,如图3图形化所示, 来自表1的数据表明随着Li20浓度增加,HT CTE的增加趋平。
[0090] 表 1 :用 Li20 取代 Na20
[0091]
【主权项】
1. 一种玻璃制品,其包括SiO 2, Al2O3, Li2O和Na2O,所述玻璃制品具有: 小于或等于约810°C的软化点; 小于或等于约27xlO_6/°C的高温CTE ;和 在包括1^03的盐浴中在从约390°C -约450°C的温度范围下进行离子交换小于或等于 约15小时之后,大于或等于约600MPa的压缩应力和大于或等于约25 ym的层深度。
2. 如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品具有L,a*,b*颜色坐标, 其中L为从约0-约5. 0 ;a*为从约-2. 0到约2. 0 ;且b*为从约0到约-5. 0。
3. 如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品在从约350nm-约750nm 的波长范围的不透明度大于或等于约80%。
4. 如权利要求1所述的玻璃制品,其包括: 从约65摩尔% -约71摩尔% SiO2; 从约7摩尔% -约12摩尔% Al2O3; 从约1摩尔% -约9摩尔% Li2O ; 从约6摩尔% -约16摩尔% Na2O ; 从约0摩尔% -约5摩尔% K2O ; 从约0. 8-约10摩尔%的二价氧化物,其中所述二价氧化物包括MgO和ZnO中的至少 一种;和 小于约0? 5摩尔% B2O3,其中Al2O3的浓度(摩尔% )和所述二价氧化物的浓度(摩 尔% )大于约10摩尔%。
5. 如权利要求4所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品还包括从约0. 5摩 尔% -约2. 0摩尔% Zr02。
6. 如权利要求5所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品包括从约0摩尔% -约3 摩尔% P205。
7. 如权利要求4所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品基本上不含ZrO 2。
8. 如权利要求7所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品包括从约65. 8摩 尔% -约71摩尔% Si02。
9. 如权利要求1所述的玻璃制品,其包括: 从约55摩尔% -约68摩尔% SiO2; 从约9摩尔% -约15摩尔% Al2O3; 从约4. 5摩尔% -约12摩尔% B2O3; 从约1摩尔% -约7摩尔% Li2O ; 从约3摩尔% -约12摩尔% Na2O ;和 从约0摩尔% -约3摩尔% K2O,其中: R2O是Li2O的浓度,Na2O的浓度和K 2O的浓度之和,以及R2O和Al2O3的浓度的比例小 于或等于约1. 15。
10. 如权利要求9所述的玻璃制品,其特征在于,R 20和Al2O3的浓度的比例大于或等于 约 1. 02。
11. 如权利要求10所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品还包括TiO 2和Fe 203。
12. 如权利要求11所述的玻璃制品,其特征在于,Fe 203 (摩尔% )和TiO2 (摩尔% )的 比例大于或等于约0. 52且小于或等于约I. 22。
13. -种玻璃组合物,其包括: 从约65. 8摩尔% -约71摩尔% SiO2; 从约7摩尔% -约12摩尔% Al2O3; 从约1摩尔% -约9摩尔% Li2O ; 从约6摩尔% -约16摩尔% Na2O ; 从约0. 8-约10摩尔%的二价氧化物,其中所述二价氧化物是MgO和ZnO中的至少一 种;和 小于约0? 5摩尔% B2O3,其中: Al2O3的浓度(摩尔% )和所述二价氧化物的浓度(摩尔% )之和大于约10摩尔% ; 和 玻璃组合物的软化点小于或等于约810°C ; 所述玻璃组合物的高温CTE小于或等于约27xl(T6/°C ;和 所述玻璃组合物基本上不含ZrO2。
14. 如权利要求13所述的玻璃组合物,其特征在于,所述玻璃组合物基本上不含B 202。
15. 如权利要求13所述的玻璃组合物,其特征在于,所述高温CTE小于或等于约 25xKT6/。。。
16. 如权利要求13所述的玻璃组合物,其特征在于,还包括: 从约0摩尔% -约7摩尔% MgO ; 从约0摩尔% -约1摩尔% CaO ;和 从约0摩尔% -约6摩尔% ZnO。
17. 如权利要求16所述的玻璃组合物,其特征在于,MgO的浓度大于或等于约3摩尔% 且小于或等于约5摩尔%。
18. 如权利要求13所述的玻璃组合物,其特征在于,SiO 2的浓度是从约68摩尔% -约 71摩尔%。
19. 一种玻璃组合物,其包括: 从约55摩尔% -约68摩尔% SiO2; 从约9摩尔% -约15摩尔% Al2O3; 从约4. 5摩尔% -约12摩尔% B2O3; 从约1摩尔% -约7摩尔% Li2O ; 从约3摩尔% -约12摩尔% Na2O ;和 从约0摩尔% -约3摩尔% K2O,其中: R2O是Li2O的浓度,Na2O的浓度和K 2O的浓度之和,以及R2O和Al2O3的浓度的比例小 于或等于约1. 15 ; 所述玻璃组合物的软化点小于或等于约810°C ;和 所述玻璃组合物的高温CTE小于或等于约27xl(T6/°C。
20. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,所述软化点小于或等于约800°C。
21. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,所述高温CTE小于或等于约 25xKT6/。。。
22. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,R 20和Al2O3的浓度的比例大于或 等于约1. 02且所述玻璃组合物还包括1102和Fe 203。
23. 如权利要求22所述的玻璃组合物,其特征在于,Fe 203 (摩尔% )和TiO2 (摩尔% ) 的比例大于或等于约0. 52且小于或等于约1. 22。
24. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,还包括: 从约0摩尔% -约5摩尔% MgO ; 从约0摩尔% -约5摩尔% ZnO ;和 从约0摩尔% -约2摩尔% CaO。
25. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,B2O3 ^农度大于或等于7摩尔%且 小于或等于12摩尔%。
26. 如权利要求19所述的玻璃组合物,其特征在于,所述玻璃组合物包括从约0摩 尔% -约3摩尔% P205。
27. -种玻璃组合物,其包括: 从约65摩尔% -约71摩尔% SiO2; 从约7摩尔% -约12摩尔% Al2O3; 从约1摩尔% -约9摩尔% Li2O ; 从约6摩尔% -约16摩尔% Na2O ; 从约0摩尔% -约5摩尔% K2O ; 从约0. 8-约10摩尔%的二价氧化物,其中所述二价氧化物包括MgO和ZnO中的至少 一种; 从约0摩尔% -约3摩尔% P2O5. 从约0. 5摩尔% -约2摩尔% ZrO2JP 小于约0? 5摩尔% B2O3,其中: Al2O3的浓度(摩尔% )和所述二价氧化物的浓度(摩尔% )之和大于约10摩尔% ; 所述玻璃组合物的软化点小于或等于约810°C ;和 所述玻璃组合物的高温CTE小于或等于约27xl(T6/°C。
【专利摘要】根据一种实施方式,一种玻璃制品可包括SiO2,Al2O3,Li2O和Na2O。所述玻璃制品的软化点可小于或等于约810℃。此外,所述玻璃制品的高温CTE可小于或等于约27x10-6/℃。所述玻璃制品还可以是可离子交换的,从而在包括KNO3的盐浴中在从约390℃-约450℃的温度范围下离子交换小于或等于约15小时之后,所述玻璃的压缩应力大于或等于约600MPa且层深度大于或等于约25μm。
【IPC分类】C03C21-00, C03C3-091, C03C3-087, C03C3-097, C03C3-089, C03C3-083, C03C3-085, C03C3-093
【公开号】CN104703937
【申请号】CN201380038312
【发明人】M·J·M·孔德, M·A·德拉克, K·L·杰森格, S·戈麦斯, R·M·莫伦纳, C·M·史密斯, R·E·扬曼
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年7月15日
【公告号】EP2874959A1, US9139469, US20140023865, WO2014014798A1
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