用於蓋板的化學加強的可下拉玻璃的製作方法

2023-05-17 10:12:16 2

專利名稱：：用於蓋板的化學加強的可下拉玻璃的製作方法
技術領域：
：本發明涉及鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。更具體地說，本發明涉及高強度、下拉的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。甚至更具體地說，本發明涉及用作可移動電子裝置中的蓋板的高強度、下拉的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。
背景技術：
：可移動電子裝置，例如個人數字助理、移動或蜂窩電話、手錶、膝上電腦和筆記本電腦等，經常結合有蓋板。蓋板的至少一部分是透明的，使得使用者能夠看到顯示。對於一些應用，蓋板對使用者的觸摸敏感。由於頻繁接觸，這些蓋板必須具有高強度而且具有耐刻劃性。最新的這些裝置的觸摸敏感屏通常是化學加強的、可離子交換的"鈉鈣"型玻璃。這些玻璃通常是不僅包含Na20(純鹼)、Ca0(石灰)和Si02(矽石)還包含若干其他氧化物例如Mg0、Li20、K20、Zn0和Zr02的複雜組合物。這些玻璃能適應經由錫金屬浴上的浮法大規模製造玻璃板，但是不能通過某些方法(尤其是傳統上更多地涉及精密玻璃板的下拉法，例如熔合拉製法和狹縫拉製法)形成。原因是這些鈉鈣玻璃的液相線溫度太高，即它們在液相線溫度的粘度太低從而不能適應熔合或狹縫拉製法。發明概述本發明提供一種鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃能通過離子交換達到化學加強，其表現為能下拉成板的組合物。該玻璃的熔融溫度小於約1650°C，液相線粘度至少為130千泊，在一種實施方式中，大於250千泊。該玻璃可以在較低溫度下離子交換至至少30微米的深度。因此，本發明一方面提供一種鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃的液相線粘度至少為130千泊。該玻璃包含64摩爾y。《Si02《68摩爾％;12摩爾。/o《Na20《16摩爾％;8摩爾％《八1203《12摩爾％;0摩爾％《8203《3摩爾％;2摩爾％《{(20《5摩爾％;4摩爾。/o《Mg0《6摩爾％;且0摩爾9i《Ca0《5摩爾％，其中66摩爾％《Si02+B203+CaO《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾o/o《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾％《歸一八1203《6摩爾％;且4摩爾％《(^20+1(20)—八1203《10摩爾％。本發明另一方面提供無鋰玻璃，其壓縮應力至少為200兆帕，層深度至少為30微米，厚度至少為O.3毫米。本發明又一方面提供一種包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃蓋板的可移動電子裝置，該玻璃蓋板的液相線粘度至少為130千泊。該玻璃蓋板包含64摩爾y。《Si02《68摩爾％;12摩爾％《化20《16摩爾％;8摩爾％《八1203《12摩爾％;0摩爾％《B2Oa《3摩爾％;2摩爾％《1(20《5摩爾％;4摩爾y。《Mg0《6摩爾％;且0摩爾%《CaO《5摩爾％，其中66摩爾y。《Si02+B203+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾呢《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾％《^20—Al203《6摩爾％;且4摩爾％《(Na20+K20)—Al203《10摩爾％。本發明又一方面提供一種用於裝置的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃蓋板。該玻璃蓋板的液相線粘度至少為130千泊且包含64摩爾。/o《Si02《68摩爾％;12摩爾%《Na20《16摩爾％;8摩爾％《八1203《12摩爾％;0摩爾％《8203《3摩爾％;2摩爾％《1(20《5摩爾％;4摩爾9f)《Mg0《6摩爾％;且0摩爾Q/。《Ca0《5摩爾％，其中66摩爾o/o《Si02+BA+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+Mg0+Ca0+Sr0>10摩爾％;5摩爾。/Q《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾％《^20—Al203《6摩爾％;且4摩爾％《(Na20+K20)—Al203《10摩爾％。通過以下詳細說明、附圖和所附權利要求，本發明的這些和其他方面、優點和突出特徵將是顯而易見的。附圖簡要說明圖1是具有包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的蓋板的可移動電子裝置的頂視圖。詳細說明在以下說明中，在附圖中顯示的若干視圖中，類似的附圖標記表示類似或對應的部件。還應該理解，除非有其他指明，否則，"頂部"、"底部"、"向外"、"向內"等之類的術語是方便用語，不應理解為限制性術語。另外，將一個組描述為包含至少一組要素及其組合時，應理解該組可以包含任意數量的那些引用的要素，不論是單獨或彼此組合的形式。類似地，將一個組描述為包含至少一組要素或其組合時，應理解該組可以包含任意數量的那些引用的要素，不論是單獨或彼此組合的形式。除非有另外的指明，否則，值的範圍包括該範圍的上限和下限。參見圖1，將理解該圖用於描述本發明具體實施方式的目的，並不意圖將本發明限制於此。提供一種鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃(在本文中也稱為"玻璃")。該玻璃的液相線粘度至少為130千泊。如本文所用，"液相線粘度"表示熔融玻璃在液相線溫度的粘度，其中該液相線溫度是指當熔融玻璃從熔融溫度冷卻下時開始出現晶體的溫度，或者最後的晶體隨溫度從室溫升高而熔融消失的溫度。該玻璃包含以下氧化物，其濃度以摩爾百分數(摩爾％)表示64《Si02《68;12《Na20《16;8《A1203《12;0《BA《3;2《K20《5;4《Mg0《6;且0《Ca0《5。另夕卜，66摩爾o/o《Si02+B203+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾y。^MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾％《化20—Al203《6摩爾％;且4摩爾％《(Na20+K20)—Al203《10摩爾％。鋁矽酸鹽玻璃的示例組合物列於表1中。表2列出以上範圍之外的組合物，這些組合物至少在熔融溫度、耐久性和/或液相線粘度中至少一個參數方面存在欠缺。tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12tableseeoriginaldocumentpage13該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的最大單一成分是Si02，該成分構成玻璃的基質，在本發明玻璃中的存在濃度約為64摩爾％至最高約68摩爾％(包括68摩爾％)。Si02作為粘度加強劑促進可成形性，為該玻璃賦予化學耐久性。濃度大於以上給出範圍時，Si02起到升高熔融溫度的作用，該作用應被禁止，而濃度小於該範圍時，玻璃的耐久性損失。另外，對於具有高K20或高MgO濃度的玻璃，Si02濃度較低能導致液相線溫度顯著升高。八1203以濃度約為8摩爾％至最高約12摩爾％(包括12摩爾％)存在時，A1203提高粘度。Al2(V濃度大於該範圍時，粘度會變高至禁止程度，液相線溫度會變得太高而不能維持連續下拉過程。為了防止發生這種情況，本發明玻璃的鹼金屬氧化物(例如Na20、10)總濃度遠遠超過AL03總含量。使用助熔劑獲得適合於連續製造過程的熔融溫度。在本文所述的鋁矽酸鹽玻璃中，氧化物Na20、K20、B203、MgO、CaO和SrO用作助熔劑。要滿足對熔融的各種限制條件，優選200泊時溫度不超過1650°C。要實現這一點，應當滿足以下條件Na20+K20+B203+Mg0+Ca0+Sr0-Al203>10摩爾％。使用鹼金屬氧化物作為助劑以實現低液相線溫度和低熔融溫度。如本文所用，術語"熔融溫度"指對應於200泊玻璃粘度的溫度。對於鈉的情況，使用Na20以能夠成功進行離子交換。為了發生充分離子交換以產生顯著提高的玻璃強度，提供的Na20濃度約為12摩爾％至最高約16摩爾％(包括16摩爾％)。但是，如果玻璃只包含本文所述範圍內的Na20、Ah03和Si02，則粘度將太高而不適合於熔融。因此，必須存在其他組分以確保良好的熔融和成形性能。假定存在這些組分，則在以下條件下獲得合理的熔融溫度化20和Al20:,之間的濃度差約為2摩爾％至最高至約6摩爾％(包括6摩爾％)(即，2摩爾％《化20—Al203《6摩爾％)。包含氧化鉀(iy))以獲得低的液相線溫度。但是，&0也會降低玻璃的粘度，甚至比Na20更甚。因此，Na20禾PK20濃度之和與八1203濃度之間的總差值應當約為4摩爾％至最高至約10摩爾％(包括10摩爾％)(g卩，4摩爾y。《(Na20+K20)—Al203《10摩爾％)。8203用作助熔劑，即添加進來降低熔融溫度的組分。即使添加少量(即小於約1.5摩爾％)8203也能顯著降低熔融溫度，否則，相同玻璃的熔融溫度將高達IO(TC。但是如前文所述，添加鈉以成功進行離子交換，所以，希望在較低Na20含量和高Al203含量條件下，添加B203以確保形成可熔融的玻璃。因此，在一種實施方式中，Na20和B20a的總濃度存在一定聯繫，使得(化20+8203)-Al203《2摩爾o/。。因此，在一種實施方式中，Si02、8203和CaO的合併濃度約為66摩爾％至最高至約69摩爾％(包括69摩爾％)(即，66摩爾。/。《Si02+BA+Ca0《69摩爾%)。當鹼金屬氧化物總濃度超過Ah03濃度時，玻璃中存在的任何鹼土金屬氧化物都主要用作助熔劑。MgO是最有效的助熔劑，但是其在鋁矽酸鈉玻璃中在低MgO濃度時傾向於形成鎂橄欖石(Mg2Si04)，從而導致該玻璃的液相線溫度隨著MgO含量非常劇烈地升高。在較高MgO水平，玻璃的熔融溫度恰好在連續製造所要求的限度之內。但是，液相線溫度可能太高，由此液相線粘度太低，從而不能適應下拉法，例如熔合拉製法。但是，添加B20jaCaO中的至少一種能夠顯著降低這些富含MgO的組合物的液相線溫度。事實上，可能必須存在一定含量的B203和/或CaO來獲得適應熔合法的液相線粘度，尤其是對高鈉、低1(20和高Al2(V濃度的玻璃而言。預計氧化鍶(SrO)對高MgO玻璃的液相線溫度的影響與CaO完全相同。因此在一種實施方式中，鹼土金屬氧化物濃度比MgO濃度本身更寬泛，例如5摩爾。/。《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％。鋇也是一種鹼土金屬，添加少量氧化鋇(BaO)或用氧化鋇替代其他鹼土金屬可以通過使富含鹼土金屬的晶相去穩定化從而產生較低的液相線溫度。但是，人們認為鋇是一種有害或毒性的材料。因此，雖然可以向本文所述的玻璃中添加至少2摩爾％的氧化鋇而不產生有害影響或者甚至適度改進液相線粘度，但是一般保持低含量的氧化鋇以使該玻璃的環境影響最小化。因此，在一種實施方式中，該玻璃基本不含鋇。除了上述元素，還可以添加其他元素和化合物以消除或減少玻璃中的缺陷。本發明的玻璃在約1500-1675'C時傾向於表現出200千泊的較高粘度。這種粘度是工業熔融過程的典型粘度，在一些情況中，可能要求在這種溫度下熔融以獲得具有低氣態包含物水平的玻璃。為了促進消除氣態包含物，添加化學澄清劑可能是有用的。這些澄清劑用氣體填充早期氣泡，從而增大氣泡的上升通過熔體的速度。典型的澄清劑包括但並不限於砷、銻、錫和鈰的氧化物；金屬滷化物(氟化物、氯化物和溴化物)；金屬硫酸鹽等。氧化砷是特別有效的澄清劑，因為它們在熔化階段的非常晚期釋放氧。但是，一般認為砷和銻是有害的材料。因此，在一種實施方式中，該玻璃基本不含銻和砷，這些元素的氧15化物的各自含量小於約0.05重量％。因此，在特定應用中完全避免使用砷或銻可能是有利的，改為使用非毒性組分例如錫、滷化物或硫酸鹽來產生澄清效果。氧化錫(IV)(Sn02)以及氧化錫(IV)與滷化物的組合特別適合用作本發明中的澄清劑。本文所述的玻璃是可下拉的；即，該玻璃能使用下拉法成形為板，下拉法例如但並不限於玻璃製造領域技術人員已知的熔合拉製法和狹槽拉製法。這些下拉法用於大規模製造可離子交換的平板玻璃。熔合拉製法使用拉制槽，該槽具有用於接受熔融玻璃原料的溝道。該溝道具有在頂部沿著溝道長度在溝道兩側敞開的堰。溝道中充滿熔融材料時，熔融玻璃在堰上溢流。由於重力的作用，熔融玻璃在拉制槽的外表面上向下流動。這些外表面向下和向內延伸，使得它們在拉制槽下方邊緣處接合。兩個流動的玻璃表面在該邊緣處接合、熔合，形成流動單板。該熔合拉製法的優點在於，由於在溝道上流過的兩個玻璃膜熔合在一起，所形成的玻璃板的外表面都不會接觸該設備的任何部分。因此，這種接觸不影響表面性質。狹槽拉製法不同於熔合拉製法。在狹槽拉製法中，將熔融原料玻璃提供至拉制槽。拉制槽的底部具有帶噴嘴的開放狹槽，該噴嘴沿著狹槽長度延伸。熔融玻璃流過狹槽/噴嘴，作為連續板向下拉並通入退火區中。與熔合拉製法相比，狹槽拉製法提供的板較薄，因為只有一個單板拉過狹槽，而不是象熔合下拉法那樣將兩個板熔合在一起。要適應下拉法，本文所述的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃應具有高的液相線粘度。在一種實施方式中，該液相線粘度至少為130千泊，在另一種實施方式中，該液相線粘度至少為250千泊。在一種實施方式中，本文所述的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃基本不含鋰。如本文所用，"基本不含鋰"表示在導致形成鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的任何工藝步驟期間都未向玻璃或玻璃原料中有目的地添加鋰。應當理解，基本不含鋰的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃或鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃製品因為汙染而非有意地包含少量鋰。不含鋰減輕了對離子交換浴的毒害，由此減少對玻璃進行化學加強所需要的鹽供應的補充。另外，由於不含鋰，該玻璃能適應連續單元(CU)熔融技術例如上述下拉法以及能與其中使用的材料相容，後者(使用的材料)包括熔制的氧化鋯和氧化鋁耐火材料以及氧化鋯和氧化鋁溢流槽。在一種實施方式中，該玻璃通過離子交換加強。如本文所用，術語"經過離子交換的"理解為表示該玻璃通過玻璃製造領域技術人員已知的離子交換法加強。這些離子交換法包括但並不限於用加熱的溶液處理加熱的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，加熱的溶液中包含的離子的離子半徑大於在玻璃表面存在的離子的離子半徑，由此用較大的離子替換較小的離子。例如，鉀離子可以替換玻璃中的鈉離子。或者，具有較大原子半徑的其他鹼金屬離子(例如銣和銫)可以替換玻璃中較小的鹼金屬離子。類似地，離子交換法中可以使用其他鹼金屬鹽，例如但並不限於硫酸鹽、滷化物等。在一種實施方式中，下拉的玻璃通過在包含KN03的熔融鹽浴中放置預定時間進行離子交換而達到化學加強。在一種實施方式中，該熔融鹽浴的溫度約為430°C，預定時間約為8小時。下拉法產生較原始的表面。因為玻璃表面的強度由表面瑕疵的量和尺寸控制，所以，接觸最少的原始表面具有較高的初始強度。當隨後對這種高強度玻璃進行化學加強時，產生的強度大於經過研磨和拋光的表面的強度。通過離子交換進行化學加強或回火還增加了玻璃抗因操作而形成瑕疵的能力。因此，在一種實施方式中，對於300毫米X400毫米的板，下拉的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的翹曲小於約0.5毫米。在另一種實施方式中，翹曲小於約0.3毫米。表面壓縮應力是指在化學加強期間因為玻璃表面層中包含的鹼金屬離子被更大離子半徑的鹼金屬離子替代而引起的應力。在一種實施方式中，用鉀離子替代本文所述玻璃的表面層中的鈉離子。該玻璃的表面壓縮應力至少約為200兆帕。在一種實施方式中，該表面壓縮應力至少約為600兆帕。該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的壓縮應力層的深度至少約為30微米，在一種實施方式中，壓縮應力層的深度至少約為40微米。在低於玻璃網狀物發生鬆弛的溫度用較大的離子替代較小的離子使得離子在玻璃表面上產生一種分布從而導致應力曲線。替代進來的離子的較大體積在表面上產生壓縮應力(CS)並且在玻璃中央產生張力(CT)。壓縮應力與中央張力之間的關係如下CS二CTX(t-2D0L)/D0L;其中t是玻璃的厚度，DOL是離子交換的深度，也指層的深度。還提供了一種無鋰玻璃，該玻璃的表面壓縮應力至少約為200兆帕，表面壓縮層的深度至少約為30微米，厚度至少約為0.3毫米。在一種實施方式中，壓縮應力至少約為600兆帕，壓縮層的深度至少約為40微米，無鋰玻璃的厚度約為0.7毫米至最高約1.1毫米。在一種實施方式中，該無鋰玻璃包含64摩爾y。《Si02《68摩爾％;12摩爾％《化20《16摩爾％;8摩爾％《八1203《12摩爾％;0摩爾％《8203《3摩爾％;2摩爾％《1(20《5摩爾％;4摩爾。/。《Mg0《6摩爾％;且0摩爾y。《Ca0《5摩爾％，其中66摩爾o/o《Si02+B203+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾o/o《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾。/。《Na20—Al203《6摩爾％;且4摩爾％《(Na2。+K20)—Al203《10摩爾％，並且液相線粘度至少為130千泊。在一種實施方式中，液相線粘度至少為250千泊。提供一種包括蓋板的可移動電子裝置，蓋板的至少一部分是透明的。這種可移動電子裝置包括但並不限於，可移動通訊裝置例如個人數字助理、行動電話、尋呼機、手錶、收音機、膝上電腦和筆記本電腦等。如本文所用，"蓋板"表示覆蓋可視顯示器的玻璃板或窗口。蓋板的至少一部分是透明的，從而能夠看到顯示器。蓋板具有一定程度的對衝擊、破裂和刻劃的耐受性，能用於要求窗口具有高表面強度、硬度和耐刻劃性的電子裝置中。在一種實施方式中，蓋板是觸控式的。圖1中顯示了行動電話的頂視圖。行動電話IOO包括蓋板110，該蓋板110包含本文所述的下拉式鹼金屬鋁矽酸鹽且化學加強的玻璃。在行動電話100中，蓋板110用作顯示窗口並且是耐刻劃的。蓋板110由本文所述的任何玻璃形成。該玻璃的板經下拉然後切割成需要的蓋板形狀和尺寸。在一種實施方式中，該玻璃板如本文所述通過離子交換加強。在一種實施方式中，該玻璃板和由其切割的蓋板的厚度約為0.3毫米至最高至約3毫米(包括3毫米)。在另一種實施方式中，該玻璃板和蓋板的厚度約為0.3毫米至最高至約1.5毫米(包括1.5毫米)。然後使用粘合劑或本領域中已知的其他方式將該蓋板與可移動電子裝置的主體連接。還提供了用於某種裝置的蓋板，該裝置例如但並不限於上述可移動電子裝置，還包括非電子手錶及其他。該蓋板由以上本文所述的任何玻璃形成。本發明優選實施方式以下實施例說明本發明的優點和特徵，並不以任何方式將本發明限制於此。實施例l:熔融由原料形成的玻璃以下描述製造具有與表1中實施例29相同標稱組成的玻璃的方法。按照所示質量將以下材料混合在一起(按克計的量):矽砂，-200目1224.42氧化鋁，325目322.21硼酸24.12純鹼452.95碳酸鉀104.78氧化鎂74.02石灰石15.78五氧化砷28.41對於各種熔融操作，使用以下較粗或較細的以下材料可能是有利的氧化鋁或矽石；氧化鋁、鹼金屬或鹼土金屬的氫氧化物；鹼金屬的氧化物、過氧化物或超氧化物；鹼土金屬的過氧化物；鹼金屬或鹼土金屬的羧酸鹽。砷僅作為澄清劑存在，對玻璃的物理性質或離子交換能力沒有任何影響。可以使用砷酸替代五氧化砷。或者，如果可以通過例如真空澄清或在熔融的澄清階段長停留時間的其他方式避免氣態包含物，則減少或消除氧化砷是可以接受的，以代之以銻或錫的氧化物，或者避開所有這些材料，而優選使用滷化物或硫酸鹽原料來提供額外的澄清能力。通過將各種材料一起劇烈搖晃或攪拌來混合原料。如果存在軟質團塊，則球磨之類更劇烈的混合方法可能是合適的。將充分混合的批料轉移至容納在耐火襯墊物中的1800立方釐米鉑坩堝內，將含有批料的坩堝和襯墊物裝入爐中，在約1575。C至最高至約165(TC(包括1650°C)的溫度範圍內加熱，並在該溫度保持4-16小時。該時間之後，從爐中取出坩堝，將玻璃倒入冷鋼板上的玻璃自由成形餅(patty)中，然後轉移到625"C的退火爐中。在該溫度2小時之後，以約2'C/分鐘的速率將退火爐降至室溫(約25°C)，然後取出玻璃進行進一步處理。實施例2:玻璃板的離子交換以下實施例描述了樣品製備和離子交換實驗。將如實施例1中製造的玻璃餅(patty)切割成適合離子交換評估的形狀。對於本實施例的目的，對於不同玻璃的一致比較，優選的樣品形狀為l毫米厚度、5毫米寬度和40毫米長度，19但是在其他應用中，可能需要較大或較小的樣品。將樣品研磨至合適的尺寸，然後對所有表面進行光學拋光。然後在甲基乙基酮中清潔樣品並在約15(TC乾燥1小時以消除任何殘餘的有機汙染物。將經過清潔的各個樣品懸掛在熔融KN(V浴中並保持430°C，使玻璃和支架或浴容器之間的接觸點最少。還可以使用其他鹼金屬鹽，例如K、Rb和Cs的硝酸鹽和滷化物。在浴中8小時之後，取出樣品，使其冷卻，在去離子水中清洗以去除任何殘餘鹽。實施例3:各種厚度的玻璃板的離子交換在具有以下組成的玻璃樣品上進行離子交換66.48摩爾％(61.53重量%)Si02;13.59摩爾％(13.0重量。/。)Na20;10.42摩爾％(16.4重量％)A1203;0.63摩爾％(0.68重量％)8203;2.38摩爾％(3.45重量％)1(20;5.72摩爾％(3.53重量%)MgO;0,45摩爾％(0.39重量90CaO;0.33摩爾％(1.0重量％)As203;和0.01摩爾％(0.022重量y。)FeA。該樣品是50X50毫米的熔合拉制的正方形玻璃板，厚度為0.5毫米、0.7毫米和1.3毫米。0.5毫米和0.7毫米厚度的樣品是雙面研磨和拋光的。1.3毫米厚度的樣品是從熔合拉制的板刻劃切割得到。將樣品浸入41(TC的烙融KN03浴中進行離子交換。浸入(或離子交換)時間為5小時至最長10小時。離子交換之後，測量各樣品的壓縮應力和層深度。使用以下等式由各樣品的壓縮應力(CS)、層深度(DOL)數據和板厚度t計算中央張應力(CT):CS=CTX(t-2D0L)/D0L。因此，對於指定的離子交換浴方案，中央張力值作為壓縮應力和樣品厚度變化的結果而變化。表3中總結了0.5毫米厚度的樣品的離子交換實驗結果。這些樣品的離子交換時間為5-7小時。層深度約為41微米至最大約51微米，交換時間越長，經過離子交換的層的深度越大。對於最長離子交換時間(7小時)，壓縮應力約為553兆帕，對於最短離子交換時間(5小時)，壓縮應力為669兆帕。表3.用於0.5毫米厚度玻璃板的離子交換參數。tableseeoriginaldocumentpage21表4中總結了0.7毫米厚度的樣品的離子交換實驗的離子交換結果。這些樣品的離子交換時間為7-10小時。層深度約為48微米至最大約61微米，較長的交換時間導致經過離子交換的層的深度較大。對於最長離子交換時間(10小時)，壓縮應力約為647兆帕，對於最短離子交換時間(7小時)，壓縮應力約為673兆帕。表4.用於0.7毫米厚度玻璃板的離子交換參數。tableseeoriginaldocumentpage21表5中總結了1.3毫米厚度的樣品的離子交換實驗的結果。所有這些樣品都經過20小時的離子交換。層的深度為79.7微米至最大81.5微米，而壓縮應力約為661兆帕至665兆帕。表5.用於1.3毫米厚度玻璃板的離子交換參數。tableseeoriginaldocumentpage21對於不同厚度(表1中的樣品5-7以及表2中的樣品1和3)取得的結果進行比較顯示，對於特定的離子交換方案，不同樣品厚度獲得的層深度基本是相同的。另外，壓縮應力隨玻璃厚度的增加有一定程度的增加。雖然為了說明目的列出了典型的實施方式，但是不應將以上說明看作對發明範圍的限制。因此，在不偏離本發明原理和範圍的條件下，本領域技術人員可以進行各種改進、修改和替換。權利要求1.一種鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含64摩爾％≤SiO2≤68摩爾％；12摩爾％≤Na2O≤16摩爾％；8摩爾％≤Al2O3≤12摩爾％；0摩爾％≤B2O3≤3摩爾％；2摩爾％≤K2O≤5摩爾％；4摩爾％≤MgO≤6摩爾％；和0摩爾％≤CaO≤5摩爾％，其中66摩爾％≤SiO2+B2O3+CaO≤69摩爾％；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO＞10摩爾％；5摩爾％≤MgO+CaO+SrO≤8摩爾％；(Na2O+B2O3)-Al2O3≤2摩爾％；2摩爾％≤Na2O-Al2O3≤6摩爾％；且4摩爾％≤(Na2O+K2O)-Al2O3≤10摩爾％，並且該玻璃的液相線粘度至少為130千泊。1.一種鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含64摩爾yo《Si0《68摩爾％;12摩爾％《^20《16摩爾％;8摩爾％^1203《12摩爾％;0摩爾％《8203《3摩爾％;2摩爾％《1(20《5摩爾％;4摩爾。/。《Mg0《6摩爾％;和0摩爾。/。《Ca0《5摩爾％，其中66摩爾y。《Si02+B203+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾y。《MgO+CaO+Sr0《8摩爾%;(Na20+B203)—Al203《2摩爾％;2摩爾％《化20—Al203《6摩爾％;且4摩爾％《(^20+1(20)—八1203《10摩爾％，並且該玻璃的液相線粘度至少為130千泊。2.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃是可下拉的。3.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，4.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，5.如權利要求4所述的玻璃，其特徵在於，面壓縮應力至少約為200兆帕。6.如權利要求4所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃進行離子交換後，表面壓縮層的深度至少約為30微米。7.如權利要求1所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃的液相線粘度至少為250千泊。8.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃的厚度約為0.3毫米至最大約3毫米。9.如權利要求8所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃的厚度約為0.3毫米至最大約1.5毫米。10.如權利要求9所述的玻璃，其特徵在於，用300毫米X400毫米板測量，該玻璃的翹曲小於約0.5毫米。11.如權利要求IO所述的玻璃，其特徵在於，該翹曲小於約0.3毫米。12.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃是蓋板。13.如權利要求12所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃是用於可移動電子裝置的蓋板。14.如權利要求l所述的玻璃，其特徵在於，該玻璃是狹槽拉制或熔合拉制的。15.—種無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其表面壓縮應力至少約為200兆帕，表面壓縮層的深度至少約為30微米，厚度至少約為0.3毫米，其中該玻璃的液相線粘度至少為130千泊。16.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，壓縮應力至少約為600兆帕，表面壓縮層的深度至少為40微米，厚度約為0.7毫米至最大約1.1毫米。17.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃包含64摩爾。/。《Si02《68摩爾％;12摩爾％《化20《16摩爾％;8摩爾％《八1203《12摩爾％;0摩爾％《8203《3摩爾％;2摩爾％《1(20《5摩爾％;4摩爾呢《Mg0《6摩爾％;和0摩爾。/o《Ca0《5摩爾％，其中66摩爾。/。《Si02+B203+Ca0《69摩爾％;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO>10摩爾％;5摩爾W《MgO+CaO+Sr0《8摩爾％;(Na20+B203)—A1203《2摩爾％;2摩爾％《Na20—A1203《6摩爾％;且4摩爾％《(Na20+K20)—Al203《10摩爾％。18.如權利要求17所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃的液相線粘度至少為250千泊。19.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃的厚度約為0.3毫米至最大約3毫米。20.如權利要求19所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃的厚度約為0.3毫米至最大約1.5毫米。21.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃是蓋板。22.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該玻璃是用於可移動電子裝置的蓋板。23.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，用300毫米X400毫米的板測量，該玻璃的翹曲小於約0.5毫米。24.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該翹曲小於約O.3毫米。25.如權利要求15所述的無鋰鋁矽酸鹽玻璃，其特徵在於，該無鋰玻璃是熔合拉制或狹槽拉制的。全文摘要一種化學加強的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，其具有可下拉組成。該玻璃的熔融溫度小於約1650℃，液相線粘度至少為130千泊，在一種實施方式中，大於250千泊。該玻璃在較低溫度經歷離子交換至至少30微米的深度。文檔編號C03C3/085GK101679106SQ200880016095公開日2010年3月24日申請日期2008年5月16日優先權日2007年5月18日發明者A·J·埃利森,S·戈麥斯申請人:康寧股份有限公司