專(zhuān)利名稱：用于3d精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及玻璃組合物，本發(fā)明進(jìn)一步涉及具有相對(duì)低的工作點(diǎn)、良好的熔制性能、低的轉(zhuǎn)變溫度以及良好離子交換能力和高強(qiáng)度的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。該玻璃組合物可用于3D精密模壓和熱彎曲并可進(jìn)行激光切割。同時(shí)本發(fā)明涉及由上述玻璃組合物構(gòu)成的用于模壓成型的坯料及其制造方法，和相應(yīng)的光學(xué)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
蓋板玻璃通常被用于電子裝置、移動(dòng)電子裝置，例如個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)或蜂窩式電話、手表、膝上電腦和筆記本、數(shù)碼相機(jī)、PDA，或者作為觸控面板的基材玻璃。在某些應(yīng)用中，蓋板玻璃對(duì)使用者的觸碰敏感，容易發(fā)生破壞、刮擦和變形。由于接觸頻繁，這種蓋板玻璃必須具有高的強(qiáng)度且是耐刮擦的。傳統(tǒng)的鈉鈣玻璃不能滿足這方面的要求，例如高強(qiáng)度和耐刮擦性。堿金屬鋁硅酸鹽玻璃具有高強(qiáng)度、高硬度、穩(wěn)定的耐化學(xué)性、低的熱膨脹系數(shù)、 高的耐刮擦性和高的耐沖擊性，適用于作為電子產(chǎn)品的蓋板玻璃，例如個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)或蜂窩式電話、手表、膝上電腦和筆記本、數(shù)碼相機(jī)、PDA，或者作為觸控面板的基材玻璃。近來(lái)，對(duì)于3D形狀的蓋板玻璃的需求日益增加，3D形狀的蓋板和觸控面板玻璃可具有不同的形狀，這可以例如是盤(pán)形、弧形、彎曲的平面和折邊等，同時(shí)3D形狀的蓋板和觸控面板玻璃具有再加工功能，可在玻璃上進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)、鉆孔等。3D形狀的蓋板玻璃可用于裝置的前側(cè)以及后側(cè)，尤其是在后側(cè)可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法用有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料施加另外的裝飾，也可在蓋板玻璃的內(nèi)側(cè)或外側(cè)施加裝飾。制備3D形狀的蓋板玻璃的經(jīng)濟(jì)的方式是3D精密模壓或熱彎曲等方法。模具在3D成型中起重要作用。模具的壽命會(huì)大大影響最后成型的制品和/或材料的獲利性。對(duì)于模具的長(zhǎng)壽命而言，一個(gè)非常重要的因素是盡可能低的工作溫度，但是該溫度只能低至這樣的點(diǎn)，即，在該溫度下，待壓制材料的粘度仍足以能用于該壓制步驟。這意味著，在加工溫度和該壓制步驟的獲利性之間，從而在玻璃的轉(zhuǎn)變溫度Tg和該壓制步驟的獲利性之間，存在著直接的因果關(guān)系。如果有必要，需對(duì)模具以及預(yù)成型件進(jìn)行涂層處理。為了通過(guò)精密模壓，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)以低成本大規(guī)模生產(chǎn)的目的，用于精密模壓的模具要能夠重復(fù)使用。為此目的，在精密模壓過(guò)程中使用的溫度應(yīng)該盡可能低，以通過(guò)使用具有適當(dāng)軟化性質(zhì)的玻璃，即具有適當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的玻璃，使模具表面的氧化減少到最低。精密模壓是將由平板玻璃得到的預(yù)成型件材料加熱至軟化，然后在具有精密表面的制模中壓制形成。該方法在成型后對(duì)于蓋板玻璃可以省去研磨或拋光工藝，這是該方法的重要特征。因而，可以低成本，大規(guī)模生產(chǎn)蓋板玻璃。除精密模壓之外，還可使用熱彎曲用于玻璃的成型，也可以通過(guò)壓力或真空部分地幫助熱彎曲，或者使用紅外技術(shù)加熱進(jìn)行熱彎曲。通過(guò)對(duì)玻璃進(jìn)行加熱，玻璃會(huì)在自身重力的作用下快速變形。玻璃產(chǎn)生的形變直至玻璃表面的每個(gè)部分都與玻璃底部支撐物體的表面相接觸時(shí)變形停止，或沿支撐物邊緣彎曲直至表面與地面垂直為止。通過(guò)制造不同的形狀的模具作為支撐物，可以使用熱彎制造具有2D或3D造型的玻璃蓋板。對(duì)于所有的成型技術(shù)而言，重要的是在熱加工過(guò)程中，玻璃表面對(duì)于表面缺陷的產(chǎn)生是不敏感的。蓋板玻璃通常需要進(jìn)行化學(xué)鋼化?；瘜W(xué)鋼化能增強(qiáng)玻璃強(qiáng)度從而抵御劃傷和沖擊避免破裂?；瘜W(xué)鋼化是通過(guò)離子交換形成玻璃的表面壓應(yīng)力。離子交換工藝的簡(jiǎn)單原理是在350-490°C左右鹽液中，使玻璃表層中半徑較小的離子與液體中半徑較大的離子交換，比如玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換，利用堿離子體積上的差別產(chǎn)生表層壓應(yīng)力。特別適合0.5-4mm厚的玻璃。化學(xué)鋼化玻璃的優(yōu)點(diǎn)是，不會(huì)引起玻璃翹曲，表面平整度與原片玻璃一樣，同時(shí)強(qiáng)度和耐溫度變化有一定提高，并可適當(dāng)作切裁處理。通過(guò)合理控制 DoL(表面應(yīng)力層深度)和表面壓應(yīng)力，可以獲得具有較強(qiáng)強(qiáng)度的玻璃。DoL(表面應(yīng)力層深度)的大小和表面壓應(yīng)力的大小，與玻璃成分相關(guān)，特別與玻璃中堿金屬含量相關(guān)，同時(shí)也與玻璃鋼化工藝包括鋼化時(shí)間，鋼化溫度相關(guān)。在化學(xué)鋼化的過(guò)程中，玻璃表面會(huì)形成壓應(yīng)力層，根據(jù)離子擴(kuò)散定律，壓應(yīng)力層的深度與鋼化時(shí)間的平方根成正比。鋼化時(shí)間越長(zhǎng)，鋼化層越深，表面壓應(yīng)力越小，中心張應(yīng)力越大。當(dāng)鋼化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，因?yàn)橹行膹垜?yīng)力的變大和玻璃結(jié)構(gòu)松弛所造成的表面壓應(yīng)力的降低，玻璃的強(qiáng)度反而會(huì)降低。因此，存在一個(gè)最佳鋼化時(shí)間，達(dá)到表面壓應(yīng)力，鋼化層深度，中心壓應(yīng)力的平衡，從而得到最佳強(qiáng)度的玻璃。最佳鋼化時(shí)間隨玻璃成分，鹽浴成分和鋼化溫度而變化。美國(guó)專(zhuān)利US2008/286548描述了堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其具有高的機(jī)械性能。但是該玻璃的軟化點(diǎn)高，不適于精密模壓或熱彎曲。該玻璃含有SiO2W量高于64wt. %，這使得熔融溫度升高，增大了玻璃的粘度和氣泡數(shù)量。MgO低于6wt. %, CaO低于4wt. %，導(dǎo)致不能有效地降低玻璃的工作點(diǎn)，難以加工處理。因此，該玻璃不適于精密模壓或熱彎曲。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 200910086806,200810147442 和 200910301240 公開(kāi)了堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。但是該玻璃的MgO低于6wt. %且CaO低于4wt. %。該濃度水平不能有效降低玻璃的工作點(diǎn)。因而，玻璃生產(chǎn)困難。這些玻璃具有高Tg，不適于精密模壓或熱彎曲。目前用于制作蓋板的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃具有熔制溫度高、高溫粘度大的問(wèn)題， 導(dǎo)致該玻璃的熔制工藝復(fù)雜且難以控制，內(nèi)部氣泡難以消除，降低了熔融爐的耐火材料的壽命，生產(chǎn)成本較高。另外，目前用于制備蓋板的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃具有高的工作點(diǎn)，通常大于 1250°C (104dPas)，這增加了熔融成型的難度。工作點(diǎn)的降低同時(shí)可以導(dǎo)致玻璃熔制溫度的降低。本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整玻璃組分，在不降低玻璃力學(xué)性能和機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，降低了堿金屬鋁硅酸鹽玻璃的工作點(diǎn)溫度，達(dá)到降低玻璃成型溫度，降低生產(chǎn)成本的目的。為了以低成本和更容易的方法制備這種玻璃，降低工作點(diǎn)變得十分重要。所謂的 “工作點(diǎn)”是對(duì)應(yīng)于104dpas粘度的溫度。在該點(diǎn)處玻璃足夠軟以能在玻璃成型工藝中進(jìn)行成型，例如吹制或壓制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有相對(duì)低的高溫粘度、低的工作點(diǎn)、低的轉(zhuǎn)變溫度、良好的熔融性能以及良好離子交換能力可進(jìn)行化學(xué)鋼化的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，而且所述玻璃具有高強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性和高硬度。該玻璃在熔制、模壓和熱彎曲加工過(guò)程中具有低的成分揮發(fā)，同時(shí)該玻璃具有良好的可加工性，可以用于3D精密模壓和熱彎曲并進(jìn)行激光切割。本發(fā)明玻璃具有較高的MgO和CaO含量，通過(guò)調(diào)整MgO和CaO含量，使玻璃的工作點(diǎn)降低，改善玻璃的熔制特性。本發(fā)明具有優(yōu)化的Na2O/(Li2CHNa2CHK2O)的比例為0. 4-1. 5。 Na2O/ (Li2CHNa2CHK2O)在這一比例范圍的玻璃，具有低的轉(zhuǎn)變溫度，同時(shí)使鋼化后的DoL (表面壓應(yīng)力層深度)和表面壓應(yīng)力達(dá)到良好的匹配，進(jìn)一步增加了玻璃強(qiáng)度。在3D精密模壓和熱彎曲過(guò)程中，保持玻璃成分具有最小揮發(fā)是非常重要的。堿金屬通常會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)。玻璃成分的揮發(fā)，會(huì)與精密模壓的模具或是熱彎曲的模具產(chǎn)生反應(yīng)，同時(shí)使玻璃成分產(chǎn)生差異。 調(diào)整和優(yōu)化堿金屬含量，通過(guò)混合堿效應(yīng)，可以使玻璃具有較小的揮發(fā)，減小玻璃與模具的反應(yīng)，保持精密壓制后或熱彎曲后玻璃組成的準(zhǔn)確性。本發(fā)明的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃在熱彎曲之前或之后，都可對(duì)玻璃進(jìn)行離子交換以達(dá)到化學(xué)鋼化的目的。本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，以所有組分的總和計(jì)，所述的玻璃含有組成Wt. %
SiO251-63%
Al2O35-18%
Na2O8-16%
K2O0-6%
MgO3. 5-10%
B2O30-5%
Li2O0-4. 5%
ZnO0-5%
CaO0-8%
ZrO20. 1-2. 5%
CeO20. 01- < 0. 2%
F20-0. 5%
SnO20. 01-0. 5%
BaO0-3%
SrO0-3%
Yb2O30-0. 5%
Si02+Al20363-81%
CaO+MgO3. 5-18%
Na2O/ (Li20+Na20+K20) 0. 4-1. 5
O
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅
玻璃，以所有組分的總和計(jì)，包括
組成wt. %SiO253-62Al2O35-17%Na2O9-15%K2O2-5%MgO>6 但彡 9%B2O30-3%Li2O0-4%ZnO0-5%CaO>4 但彡 7%ZrO20. 5-1. 8%CeO20. 01- < 0. 2%F20. 1-0. 5%SnO20. 01-0. 5%BaO0-2%SrO0-2%Yb2O30-0. 5%Si02+Al20366-79%CaO+MgO> 10 但彡 18wt. %Na2O/ (Li20+Na20+K20)0.5-1。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，以所有組分的總和計(jì)，包括組成wt. %SiO253-62Al2O313-17%Na2O9-13%K2O2-5%MgO>6 但彡 9%B2O30-3%Li2O0-3. 5%ZnO0-5%CaO>4 但彡 7%ZrO20. 5-1. 8%CeO20. 01- < 0. 2%F20. 1-0. 5%SnO20. 01-0. 5%BaO0-2%SrO0-2%
Yb2O3Si02+Al20;CaO+MgO
0-0. 3% 66-79% > 10 但彡 18wt. %Na2O/ (Li20+Na20+K20) 0. 55-0. 9。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種玻璃制品，其特征在于所述的玻璃制品由本發(fā)明的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。本發(fā)明的玻璃制品，特征在于該玻璃制品用作移動(dòng)電子設(shè)備的蓋板，手持設(shè)備或筆記本的背板。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種玻璃預(yù)制坯，其特征在于它通過(guò)本發(fā)明的用于 3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種光學(xué)部件，其特征在于它是使用本發(fā)明的預(yù)制坯，通過(guò)3D精密模壓成型或熱彎曲成型制得。本發(fā)明另外一個(gè)方面，提供一種光學(xué)部件，其特征在于所述的玻璃由本發(fā)明的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。本發(fā)明的又一另外的方面，提供一種光學(xué)制品，其特征在于其包括本發(fā)明的光學(xué)部件。


圖1是摻雜有Yb2O3的玻璃的吸收光譜。
具體實(shí)施例方式發(fā)明詳述本發(fā)明的玻璃含有51至小于63wt. %的SiO2，本發(fā)明玻璃中含有的作為玻璃形成體SiO2的量至少為51wt. %, SiO2的含量最多為63wt. %。當(dāng)SiO2的比例增大至大于 63wt. %時(shí)，將導(dǎo)致玻璃的轉(zhuǎn)變溫度增大至高于610°C，并使工作點(diǎn)增大至高于1250°C。Al2O3的含量范圍為5-18wt. %, Al2O3可有效提高玻璃的耐熱性、離子交換性能和楊氏模量。然而，當(dāng)Al2O3的含量增大時(shí)，失透晶體往往沉淀在玻璃中，使熱膨脹系數(shù)變得更小，從而難以與周?chē)牟牧媳３忠恢碌恼承?，并且在高溫下粘度變得更高。?dāng)Al2O3降低至 5wt. %以下，將導(dǎo)致玻璃楊氏模量和強(qiáng)度偏低。同時(shí)Al2O3對(duì)于制備高強(qiáng)度和高硬度的玻璃是至關(guān)重要的組分。為了得到較快的擴(kuò)散速度以提高Na+-K+離子交換速率，玻璃中的Al2O3 含量一定要高，因?yàn)锳l3+傾向于形成[AlO4]四面體，其體積遠(yuǎn)大于玻璃中常見(jiàn)的[SiO4]四面體，因此具有更大的空間作為離子交換的通道。但是要避免Al2O3的含量高于18wt %，否則玻璃的析晶趨勢(shì)和粘度會(huì)因此而提高，增加玻璃失透機(jī)率和增加玻璃的工作點(diǎn)和熔制溫度。因此，Al2O3的含量范圍為5-18wt. %，更好的是5-17wt. %，優(yōu)選的范圍是13_17wt. %0MgO是降低玻璃工作點(diǎn)的重要組分，從而可提高玻璃的可熔性和可成型性，并使得應(yīng)變點(diǎn)和楊氏模量更高。此外，在堿土金屬氧化物組分中，MgO在改善離子交換性能方面具有重要的作用。相應(yīng)的MgO含量是3. 5-lOwt. %，優(yōu)選>6但彡IOwt %。CaO也是降低玻璃工作點(diǎn)的重要組分，從而可提高玻璃的可熔性和可成型性，并使得應(yīng)變點(diǎn)和楊氏模量更高。此外，在堿土金屬氧化物組分中，CaO在改善離子交換性能方面具有顯著的作用。然而，當(dāng)CaO的含量增大時(shí)，存在這樣的趨勢(shì)，即，密度、熱膨脹系數(shù)和裂紋發(fā)生率均增加，玻璃趨于失透而且離子交換性能趨于惡化。因而，希望其含量為 0-8wt. %，優(yōu)選〉4 但彡 7wt%。Li2O和ZnO作為降低玻璃Tg的元素加入本發(fā)明的玻璃組合物中。Li2O具有降低玻璃Tg的作用。以往常規(guī)方法降低玻璃Tg通常是加入較高的Li2O, 一般是5wt%以上。但Li2O的含量過(guò)高將增加玻璃析晶趨勢(shì)，增加玻璃失透機(jī)率。通常具有高鋰含量的玻璃在熱加工過(guò)程中表現(xiàn)出更高的產(chǎn)生表面缺陷的敏感度。同時(shí)過(guò)高的Li2O 含量將增加玻璃的生產(chǎn)成本。本發(fā)明中Li2O作為降低玻璃Tg的助熔劑，根據(jù)需要，適合含量為低于4. 5wt %，優(yōu)選低于4wt %，更優(yōu)選低于3. 5wt %。K2O可以使得玻璃的高溫粘度降低，從而提高可熔性和可成型性，降低裂紋發(fā)生率。此外，它還是改善失透現(xiàn)象的組分。K2O含量為0_6wt. %。當(dāng)它高于6wt. %時(shí)，失透現(xiàn)象加劇。Na2O可以使玻璃的高溫粘度降低，從而提高可熔性和可成型性，降低了裂紋發(fā)生率。含Na2O的玻璃可與K+交換，從而得到高表面應(yīng)力，取得更高效的交換效果。原則上也希望其含量盡可能的高，但含量過(guò)高會(huì)增加玻璃析晶趨勢(shì)，失透變得嚴(yán)重。在本發(fā)明中，Na2O 的含量為8-16wt. %，更好為9-15wt. %，優(yōu)選的范圍為9-13wt. %。Na2O/(Li20+Na20+K20)范圍在 0. 4-1. 5 之間，優(yōu)選為 0. 5-1,更優(yōu)選為 0. 55-0. 9。 在此范圍內(nèi)玻璃轉(zhuǎn)變溫度低于610°C，優(yōu)選低于590°C，優(yōu)選低于570°C，優(yōu)選低于550°C，優(yōu)選低于530°C。同時(shí)可以降低堿金屬在3D精密模壓和熱彎曲過(guò)程中的揮發(fā)，進(jìn)一步，可以獲得優(yōu)化的DoL表面壓應(yīng)力層深度和表面壓應(yīng)力，DoL (表面壓應(yīng)力層深度)為<40μπι， 優(yōu)選< 30μπι，更優(yōu)選< 2(^111，表面壓應(yīng)力為600-10001^3，優(yōu)選700-10001^3，更優(yōu)選 800-1000MpaoZnO具有降低玻璃Tg并改進(jìn)防水性的作用。ZnO的范圍為0_5wt. %，如果ZnO高于5wt. %，則玻璃容易產(chǎn)生失透。SrO和BaO能夠以不同的目的引入本發(fā)明玻璃組合物中。然而，當(dāng)這些組分的含量過(guò)高時(shí)，在某些情況下，密度和熱膨脹系數(shù)會(huì)變得更高，使得產(chǎn)品的多樣性變差，裂紋發(fā)生率增加，且在離子交換之后壓應(yīng)力層的深度變得更淺。B2O3的范圍為0_5wt. %。B2O3具有降低熔融溫度、高溫粘度和密度的作用。然而， 當(dāng)B2O3的含量增加時(shí)，存在這樣的擔(dān)心，S卩，可能由于離子交換而在表面引起瑕疵。在本發(fā)明中，本發(fā)明玻璃不含As2O3或Sb2O3。本發(fā)明玻璃不含Ti02，TiO2的加入將增加玻璃的析晶趨勢(shì)，增加玻璃在3D精密模壓和熱彎曲過(guò)程中的失透風(fēng)險(xiǎn)。玻璃的透過(guò)率對(duì)于顯示保護(hù)方面的應(yīng)用是至關(guān)重要的。雜質(zhì)元素會(huì)影響化學(xué)鋼化后的透過(guò)率。透過(guò)率的降低主要由于多價(jià)態(tài)離子如Fe2+，F(xiàn)e3+所造成。因此雜質(zhì)元素的含量必須要低于500ppm，優(yōu)選低于lOOppm，更優(yōu)低于80ppm，最有選低于60ppm。本發(fā)明玻璃可以利用現(xiàn)有澄清技術(shù)進(jìn)行澄清。本發(fā)明的玻璃可以含有少量常規(guī)的澄清劑。加入的澄清劑的總和優(yōu)選至多為2. Owt. %，更優(yōu)選至多為l.Owt. %，加入的這些量和玻璃組合物中其余的組分總和達(dá)到IOOwt. %。本發(fā)明的玻璃還可以含有至少一種以下成分作為澄清劑，以wt. %表示
0111]CeO20. 01至小于0. 2%0112]F20-0. 5%0113]SnO20. 01-0. 5%0114]O0115]本發(fā)明的玻璃還含有Yb2O3，含量為0116]組成Wt. %0117]Yb2O30-0. 5%0118]90119]優(yōu)選為0120]組成Wt. %0121]Yb2O30-0. 3%0122]90123]特別優(yōu)選為0124]組成Wt. %0125]Yb2O30. 01-0. 3%0126]O0127]在玻璃利用紅外輻射加熱器進(jìn)行熱彎曲加工時(shí)
收，可以通過(guò)用0-0. 5wt. %，優(yōu)選0-0. 3wt. %，特別優(yōu)選為0. 01-0. 3wt %的Yb2O3摻雜該玻璃而實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步對(duì)于薄玻璃而言，玻璃的紅外吸收也是重要的。這可以通過(guò)用0-0. 5wt. %, 優(yōu)選0-0. 3wt. %，特別優(yōu)選0. 01-0. 3襯％的Yb2O3摻雜本發(fā)明的玻璃實(shí)現(xiàn)。Yb3+加入可以增加在紅外波段對(duì)激光的吸收，特別是在970nm處具有吸收帶，增強(qiáng)了紅外光的吸收，因此可增強(qiáng)切割效率。通過(guò)調(diào)整不同摻雜量的Yb2O3可以增加玻璃在大于600nm波長(zhǎng)的光的吸收。根據(jù)摻雜量的不同吸收可控制達(dá)到_20%。本發(fā)明玻璃的工作點(diǎn)低于1200°C (104dPaS)，優(yōu)選低于1150°C (104dPas)，更優(yōu)選低于iioo°c (io4dpas)，最優(yōu)選低于ioio°c (io4dpas)，而且玻璃的Tg低于6io°c，優(yōu)選最高溫度小于590°c，更優(yōu)選小于570°C，特別是小于550°C，最優(yōu)選小于530°C。在本發(fā)明中，本發(fā)明玻璃的CTE范圍為7_12X10_6。在本發(fā)明中，本發(fā)明玻璃的表面壓應(yīng)力層深度DoL為10-40 μ m。在本發(fā)明中，本發(fā)明玻璃的表面壓應(yīng)力為600-1000MPa。在本發(fā)明中，本發(fā)明玻璃可以用浮法、溢流法、上拉法、下拉法等現(xiàn)有玻璃生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。本發(fā)明的玻璃可以通過(guò)激光切割，其表面壓應(yīng)力層深度DoL < 30 μ m，優(yōu)選 < 30 μ m，更優(yōu)選< 20 μ m。本發(fā)明的玻璃適于以低成本和容易的方式制備。本發(fā)明玻璃適用于3D精密模壓和熱彎曲應(yīng)用。本發(fā)明玻璃具有低Tg可以延長(zhǎng)模具和耐火材料的壽命。同時(shí)本發(fā)明的玻璃具有優(yōu)化的堿金屬含量，抑制堿金屬在3D模壓或熱彎曲過(guò)程中的揮發(fā)，增加模具使用循環(huán)壽命；并且優(yōu)化的堿金屬含量使玻璃鋼化性能得到優(yōu)化，使該玻璃具有優(yōu)化的DoL (表面應(yīng)力層深度)和表面壓應(yīng)力，從而玻璃在鋼化中可達(dá)到高的強(qiáng)度。將配合料經(jīng)過(guò)高溫加熱形成均勻的、無(wú)氣泡的(即把氣泡、條紋和結(jié)石等減少到容許限度)，并符合成型要求的玻璃液的過(guò)程，稱為玻璃的熔制。玻璃熔制過(guò)程是玻璃生產(chǎn)中很重要的環(huán)節(jié)。通常玻璃的熔制溫度是1300-1600°C。玻璃是在耐火材料制造的爐子中進(jìn)行熔制的。在玻璃熔制過(guò)程中，耐火材料和玻璃液在高溫下互相作用，使耐火材料遭致侵蝕破壞。玻璃液對(duì)耐火材料的侵蝕速度主要取決于玻璃液的溫度。侵蝕速度隨溫度升高而呈對(duì)數(shù)關(guān)系遞增。提高玻璃熔制溫度，就加速了玻璃液對(duì)耐火材料的侵蝕，從而大大縮短了耐火材料的使用壽命。在池窯中每提高熔化溫度50-60°C，將使耐火材料的壽命縮短大約一半。因此，降低玻璃熔制溫度能夠延長(zhǎng)池窯使用壽命，提高生產(chǎn)效益。玻璃的成型，是將熔融的玻璃液轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泄潭◣缀涡螤钪破返倪^(guò)程。玻璃必須在一定的溫度范圍內(nèi)才能成型。玻璃的成型與玻璃液的粘度和溫度相關(guān)。通常定義“工作點(diǎn)”來(lái)闡明玻璃的成型范圍。所謂“工作點(diǎn)”是對(duì)應(yīng)于104dpas粘度的溫度。在該點(diǎn)處玻璃足夠軟以能在玻璃成型工藝中進(jìn)行成型，例如吹制或壓制。在104dpas粘度時(shí)的溫度越低， 成型操作時(shí)就越容易，從而降低了玻璃成型的成本。玻璃的粘度與玻璃的組成有關(guān)，改變組成就可以改變玻璃的粘度及粘度的溫度梯度，使之達(dá)到適于成型的粘度。本發(fā)明玻璃使用的3D精密模壓技術(shù)，包括所有現(xiàn)有熱成型技術(shù)直接熱壓和二次模壓，并包括這兩種技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。用于3D精密模壓或熱彎的玻璃制品，一種是直接從熔融玻璃中獲得，即在玻璃熔制后直接將熔融后的玻璃注入3D精密模壓模具或熱彎曲模具， 然后進(jìn)行3D精密模壓或熱彎曲。另一種是在玻璃熔制后，可以利用浮法、上拉法、下拉法、 溢流法從玻璃熔體中獲得相應(yīng)尺寸的玻璃，將玻璃制成塊狀、條狀、片狀、薄片狀玻璃，然后利用任何的現(xiàn)有玻璃加工技術(shù)，比如，可以通過(guò)傳統(tǒng)的切割、磨拋方法從熔制后的塊狀、條狀、片狀、薄片狀玻璃獲得適合于3D精密模壓或熱彎曲尺寸和形狀的玻璃；當(dāng)通過(guò)上述方法獲得適合用于3D精密模壓或熱彎曲尺寸的玻璃后，進(jìn)行3D精密模壓和熱彎曲。通常，對(duì)于精密模壓模制溫度為650 700°C。因此，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于610°C 的玻璃有利于進(jìn)行精密模壓。模壓工藝的步驟是在基模中放置玻璃原片，給模具腔抽真空并充入氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，加熱基模和玻璃原片，使用加壓模施加壓力、成型、冷卻，取出壓制后的玻璃。本發(fā)明玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為低于610°C，優(yōu)選低于600°C，更優(yōu)選低于 5900C，進(jìn)一步優(yōu)選低于570°C，再進(jìn)一步優(yōu)選低于550°C，特別是優(yōu)選低于530°C。玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低，模具的壽命越長(zhǎng)；因此生產(chǎn)中獲利越高。從而，具有低Tg的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃對(duì)于3D模制的生產(chǎn)是十分重要的。熱彎曲溫度通常低于80(TC，優(yōu)選低于750°C，更優(yōu)選低于70(TC，進(jìn)一步優(yōu)選低于 650°C，特別是低于600°C。對(duì)玻璃進(jìn)行熱彎加工時(shí)，當(dāng)玻璃的溫度高于其玻璃轉(zhuǎn)換溫度(這時(shí)玻璃的粘度大約為IO12Pa · s)，尤其是在其粘度低于IO9Pa · s時(shí)，玻璃的會(huì)在自身重力的作用下快速變形。當(dāng)玻璃的底面不存在支撐時(shí)，玻璃會(huì)產(chǎn)生形變直至玻璃表面的每個(gè)部分都與支撐物體的表面相接觸為止，或沿支撐物邊緣彎曲直至表面與地面垂直為止。通過(guò)制造不同的形狀的模具作為支撐物，可以使用熱彎制造具有2D或3D造型的玻璃蓋板。熱彎曲用于玻璃的成型，可以通過(guò)壓力或真空部分地幫助熱彎曲，或者使用紅外技術(shù)進(jìn)行加熱熱彎。本發(fā)明中3D精密模壓和熱彎技術(shù)可以結(jié)合使用。
3D精密模壓和熱彎曲技術(shù)通常是在650-950 V下進(jìn)行處理，這意味著玻璃在 650-950°C下重新加熱處理過(guò)程中必須保持穩(wěn)定，不能出現(xiàn)失透現(xiàn)象。無(wú)機(jī)非金屬玻璃的定義是熔融液體在過(guò)冷固化后，沒(méi)有形成結(jié)晶的固體，因此玻璃也可視為具有液體結(jié)構(gòu)的固體。一般液體冷卻到固化溫度以下時(shí)會(huì)變得不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生結(jié)晶。但易形成玻璃的液體，在降溫過(guò)程中因黏度變得很大，使得在過(guò)冷狀態(tài)下仍然不結(jié)晶，最后冷卻凝固而成為非結(jié)晶狀態(tài)的玻璃。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)把玻璃定義為玻璃是一種在X光下呈現(xiàn)非晶質(zhì)相的固體，其構(gòu)成的原子或分子都呈現(xiàn)無(wú)序分布，不具備長(zhǎng)程有序化的結(jié)構(gòu)，但可能具有短程的規(guī)律性。就熱力學(xué)觀點(diǎn)而言，晶體受熱，內(nèi)能增加，對(duì)稱性提高。到了熔點(diǎn)，晶體會(huì)熔化成液體，而其粘度會(huì)隨著溫度下降而急劇增加。但粘度太大時(shí)， 玻璃的組成原子就沒(méi)有足夠的動(dòng)能重新組成晶體的結(jié)構(gòu)，從而會(huì)形成不具長(zhǎng)程有序化結(jié)構(gòu)的玻璃。若玻璃再受熱時(shí)，部分會(huì)重新產(chǎn)生結(jié)晶，這稱為“失透”現(xiàn)象。保證玻璃在3D精密模壓和熱彎曲過(guò)程不失透是至關(guān)重要的。如果玻璃在3D精密模壓和熱彎曲過(guò)程失透，就會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。在3D精密模壓和熱彎曲處理溫度范圍內(nèi)，玻璃通常需要在模具中放置成型幾秒鐘到幾分鐘，因此玻璃在3D精密模壓和熱彎曲成型溫度范圍內(nèi)在幾秒鐘到幾分鐘的時(shí)間范圍內(nèi)必須保持穩(wěn)定，不能出現(xiàn)失透。用于熱彎曲的加熱技術(shù)可以是傳統(tǒng)的加熱，也可以是紅外加熱技術(shù)。紅外加熱技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于快速的加熱和冷卻速率，實(shí)現(xiàn)較高的能量效率和更好的工藝控制。尤其是對(duì)于薄玻璃而言，玻璃的紅外輻射吸收是重要的。為增加玻璃對(duì)紅外輻射的吸收，可以通過(guò)用0-0. 5wt. %，優(yōu)選0-0. 3wt. % WYb2O3摻雜該玻璃而實(shí)現(xiàn)。通過(guò)調(diào)整不同摻雜量的Yb2O3可以增加玻璃在大于600nm波長(zhǎng)的光的吸收，根據(jù)摻雜量的不同，吸收可控制達(dá)到-20%。此外，本發(fā)明的玻璃應(yīng)適用于激光切割。激光切割技術(shù)能使得在蓋板和觸摸屏玻璃的加工中實(shí)現(xiàn)低成本。可以使用不同的激光切割技術(shù)，例如C02、UV、準(zhǔn)分子激光器，紅色激光或綠色激光器。CO2紅外激光被廣泛用于玻璃切割。一種方法是CO2紅外激光在玻璃表面劃過(guò)，大部分的能量都被玻璃表面所吸收，其熱作用深度一般為50-100 μ m。緊隨著激光加熱，玻璃表面被快速?gòu)?qiáng)制冷卻，玻璃因?yàn)榧彼俚臒崦浝淇s而產(chǎn)生張應(yīng)力。因?yàn)閺垜?yīng)力的作用，玻璃從事先預(yù)制的裂口處沿激光經(jīng)過(guò)的軌跡產(chǎn)生破裂。當(dāng)預(yù)制裂口貫穿玻璃時(shí)，玻璃也會(huì)沿裂口完全開(kāi)裂。另一種方法是，當(dāng)預(yù)制裂口比較淺時(shí)，玻璃表面會(huì)形成深度30-100m的劃痕，然后進(jìn)行手工裂片，這種“微痕”激光玻璃切割具有極高的切割速度。激光切割玻璃相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械切割的優(yōu)點(diǎn)是玻璃邊緣質(zhì)量極好，無(wú)微裂紋和崩邊；切割形狀不受限制； 不產(chǎn)生切割碎屑；沒(méi)有與玻璃表面的機(jī)械接觸，保護(hù)玻璃表面不受損傷。除CO2激光外，UV 激光也可用于在玻璃表面制備各種鏤空的形狀，如打孔。UV激光具有較高的單光子能量， 能直接汽化玻璃，從而沿其所經(jīng)過(guò)的軌跡形成貫穿孔，但UV激光的切割速度很慢。通過(guò)用 0-0. 5wt. %，優(yōu)選0-0. 3wt. %，特別優(yōu)選0. 01-0. 3wt %的Yb2O3摻雜該玻璃，可以增加該玻璃對(duì)紅外光的吸收，因此該玻璃更適于利用波長(zhǎng)大于632. Snm的激光切割。離子交換后，玻璃表面形成壓應(yīng)力，因而提高了玻璃強(qiáng)度。為了平衡玻璃表面的壓應(yīng)力，在玻璃中心會(huì)形成張應(yīng)力。過(guò)高的張應(yīng)力會(huì)增加玻璃破碎的風(fēng)險(xiǎn)。彎曲的玻璃部件在受到外力作用時(shí)對(duì)于中心張應(yīng)力更為敏感。因此，中心張應(yīng)力必須低于50MPa，優(yōu)選為30MPa，更優(yōu)選低于20MPa，最優(yōu)選低于15MPa。表面壓應(yīng)力必須大于600MPa，優(yōu)選大于700MPa，最優(yōu)選大于800MPa。DoL (表面壓應(yīng)力層深度)為10-40 μ m, DOL深度大于40 μ m 將引起表面壓應(yīng)力過(guò)大，同時(shí)不適合激光切割。該蓋板玻璃經(jīng)過(guò)化學(xué)鋼化后表面壓應(yīng)力為 600-1000MPa。表面壓應(yīng)力小于600MPa將達(dá)不到所需強(qiáng)度。玻璃表面壓應(yīng)力層深度與鋼化時(shí)間的平方根成正比，合適的壓應(yīng)力層厚度有助于玻璃強(qiáng)度的提高。隨著壓應(yīng)力層的增加，中心張應(yīng)力也會(huì)增加。與此同時(shí)，玻璃網(wǎng)格長(zhǎng)時(shí)間處于較高溫度下也會(huì)發(fā)生應(yīng)力松弛，導(dǎo)致壓應(yīng)力降低。所以，鋼化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的玻璃強(qiáng)度反而較低。另一方面，過(guò)長(zhǎng)的鋼化時(shí)間也會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加。所以，本發(fā)明優(yōu)選的鋼化時(shí)間 < 10小時(shí)，更優(yōu)選的鋼化時(shí)間< 8小時(shí)，更進(jìn)一步優(yōu)選的鋼化時(shí)間< 6小時(shí)，最優(yōu)選的鋼化時(shí)間< 4小時(shí)。對(duì)于需要進(jìn)行通過(guò)鋼化增加強(qiáng)度的玻璃而言，DOL深度和表面壓應(yīng)力的大小是關(guān)鍵。DOL和表面應(yīng)力大小與玻璃成分，特別是玻璃中Li2O, Na2O和K2O含量有關(guān)。利用混合堿效應(yīng)，綜合調(diào)整成分和DOL以及表面壓應(yīng)力關(guān)系，使DOL和表面壓應(yīng)力實(shí)現(xiàn)最佳的匹配， 即DOL既不能太深也不能太淺，表面壓應(yīng)力既不能太大也不能小。在玻璃進(jìn)行化學(xué)鋼化時(shí)， Na2O/(Li2CHNa2CHK2O)太高，DOL深度則不能達(dá)到所需鋼化強(qiáng)度的深度，表面壓應(yīng)力則會(huì)太小。Na2O/(Li2CHNa2CHK2O)太低，DOL深度太大，從而降低鋼化后玻璃的強(qiáng)度。但是，盡可能的提高表面應(yīng)力層厚度是不正確的，因?yàn)橹行膹垜?yīng)力也隨之提高。表面應(yīng)力層的厚度反映了鋼化玻璃對(duì)于抗劃痕的寬容程度，即玻璃的表面硬度。 表面應(yīng)力層越大，玻璃抗劃痕的寬容度越高，玻璃表面就越不容易劃傷。該特性用玻璃的硬度表征，為了提高玻璃抗劃痕能力，玻璃硬度(努普硬度)需要高于600Kgf/mm2，優(yōu)選高于 670Kgf/mm2，更優(yōu)選高于 700Kgf/mm2。通常希望玻璃不僅具有便于精密模壓的性質(zhì)，而且具有玻璃表面質(zhì)量在模壓后不顯著降低的性質(zhì)。玻璃的黏附和熱震性能必須能滿足快速模壓工藝的要求，尤其在壓制小于3mm，優(yōu)選的小于2mm，更優(yōu)選小于Imm的玻璃板時(shí)。本發(fā)明的玻璃環(huán)境友好且不含As2O3和Sb2O3。本發(fā)明的玻璃含有0-0. 5wt. %，優(yōu)選0-0. 3wt. %，特別優(yōu)選0. 01-0. 3wt %的 Yb2O30 Yb3+加入可以增加在紅外光的吸收，增加玻璃在利用紅外輻射加熱器進(jìn)行熱彎曲加工時(shí)，玻璃對(duì)紅外輻射的吸收，提高玻璃精密模壓和熱彎曲加工效率。同時(shí)也可以增加對(duì)紅外波段激光吸收提高激光切割效率。本發(fā)明的玻璃適用于蓋板應(yīng)用，例如個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)或蜂窩式電話、手表、膝上電腦和筆記本、數(shù)碼相機(jī)、PDA，或者作為觸控面板的基材玻璃。本發(fā)明的玻璃適用于電子基材應(yīng)用，例如硬盤(pán)。本發(fā)明的玻璃具有高耐沖擊性和高硬度。本發(fā)明的玻璃適于通過(guò)化學(xué)鋼化進(jìn)行離子交換。實(shí)施例表1含有優(yōu)選組成范圍內(nèi)的實(shí)施方式實(shí)施例，在實(shí)施例中描述的本發(fā)明的玻璃按照如下制備。使用的原材料是氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽等(均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，蘇州，化學(xué)級(jí))。在稱重和混合后，將混合物置于鉬坩堝內(nèi)。在電爐內(nèi)在 1550-1600°C下將其熔融，1630-1650°C澄清，然后在預(yù)熱至適當(dāng)溫度的金屬模具中澆鑄，然后將玻璃和金屬模具放在退火爐內(nèi)退火冷卻即可得到玻璃坯料。
15
本實(shí)驗(yàn)中在耐弛熱膨脹儀(耐弛DIL402PC)上測(cè)定玻璃的轉(zhuǎn)變溫度Tg，和熱膨脹系數(shù)CTE。將玻璃樣品做成50mm左右的條狀試樣后，從室溫以速率為5°C /min升溫至測(cè)試完畢。根據(jù)ASTM C-965標(biāo)準(zhǔn)，在高溫旋轉(zhuǎn)粘度儀測(cè)試工作點(diǎn)(104dPas)溫度。通過(guò)阿基米德原理測(cè)定玻璃的密度。將玻璃樣品放入盛有水的容器中并精確測(cè)量容器中水的體積變化，從而來(lái)獲得樣品的體積。利用可精確測(cè)量的樣品重量除以體積，得到密度數(shù)據(jù)。玻璃失透實(shí)驗(yàn)是在馬弗爐內(nèi)完成的。將玻璃制成5X5X5cm的塊狀并且表面刨光。在馬弗爐內(nèi)加熱20分鐘后取出在光學(xué)顯微鏡下觀察有無(wú)失透現(xiàn)象。X表示無(wú)失透現(xiàn)象。0表示玻璃失透。實(shí)驗(yàn)溫度為800°C和900°C。將樣品進(jìn)行化學(xué)鋼化。鋼化通過(guò)實(shí)驗(yàn)室級(jí)小型鹽浴爐進(jìn)行(直徑250X 250mm，深度400mm)。樣品放置于專(zhuān)門(mén)的防腐蝕不銹鋼樣品架上。在KNO3鹽浴中經(jīng)過(guò)370-480°C，4_8 小時(shí)的離子交換處理。玻璃的應(yīng)力以及應(yīng)力層深度由FSM6000以及偏光顯微鏡測(cè)定。表1中給出了實(shí)施例1-8的基于氧化物以wt. 表示的玻璃的組成、密度、CTE、 Tg和工作點(diǎn)(104dPas)。
權(quán)利要求
1. 一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，以所有組分的總和計(jì)，所述的玻璃含有
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，以所有組分的總和計(jì)，包括 組成 SiO2 Al2O3 Na2O K2O MgO B2O3 Li2O ZnO CaO ZrO2 CeO2 F2
3.如權(quán)利要求1或2所述的-所有組分的總和計(jì)，包括4中用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，以組成SiO2Al2O3Na2OK2OMgOB2O3Li2OZnOCaOwt. %53-6213-17%9-13%2-5%>6 9% 0-3%0-3. 5% 0-5%>4但彡7%Yb2O3Si02+Al203 CaO+MgONa2O/ (Li20+Na20+K20)
4.如權(quán)利要求1-3任-ZrO20. 5-1. 8%CeO20. 01- < 0. 2%F20. 1-0. 5%SnO20. 01-0. 5%BaO0-2%SrO0-2%0-0. 3% 66-79%> 10 但彡 18wt. % 0. 55-0. 9。-項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的工作點(diǎn)低于1200°C (104dPas)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的工作點(diǎn)低于1150°C (104dPas)。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的工作點(diǎn)低于1100°C (104dPas) 0
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于Tg低于610°C。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于Tg低于590°C。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于Ts低于570°C。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于Tg低于550°C。
11.如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于Tg低于530°C。
12.如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于CTE范圍為7-12X 10_6。
13.如權(quán)利要求1-12所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于 Yb2O3 含量為 0. 01-0. 3wt%。
14.如權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于該玻璃不含As2O3或Sb2O3。
15.如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于該玻璃的表面壓應(yīng)力層深度DoL為10-40 μ m。
16.如權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃， 其特征在于該玻璃的表面壓應(yīng)力為600-1000MPa。
17.如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的鋼化時(shí)間<10小時(shí)，更優(yōu)選的鋼化時(shí)間<8小時(shí)，更進(jìn)一步優(yōu)選的鋼化時(shí)間< 6小時(shí)，最優(yōu)選的鋼化時(shí)間< 4小時(shí)。
18.如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的硬度大于600Kgf/mm2。
19.如權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的硬度大于670Kgf/mm2。
20.如權(quán)利要求19所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃的硬度大于700Kgf/mm2。
21.如權(quán)利要求20所述的一種用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃，其特征在于該玻璃在波長(zhǎng)大于600nm范圍內(nèi)紅外吸收為-20%。
22.—種玻璃制品，其特征在于所述的玻璃制品由權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的用于3D 精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。
23.如權(quán)利要求22所述的玻璃制品，其中所述玻璃可以通過(guò)激光切割，其表面壓應(yīng)力層深度DoL < 40 μ m,優(yōu)選< 30 μ m,更優(yōu)選< 20 μ m。
24.一種如權(quán)利要求22或23所述的玻璃制品，其特征在于熱彎曲可通過(guò)紅外加熱技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。
25.如權(quán)利要求22-24任一項(xiàng)所述的玻璃制品，其特征在于該玻璃用作移動(dòng)電子設(shè)備的蓋板，手持設(shè)備或筆記本的背板。
26.一種玻璃預(yù)制坯，其特征在于它通過(guò)由權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。
27.一種光學(xué)部件，其特征在于它是使用權(quán)利要求26所述的預(yù)制坯，通過(guò)3D精密模壓成型或熱彎曲制得。
28.一種光學(xué)部件，其特征在于所述的玻璃由權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的用于3D精密模壓和熱彎曲的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃制成。
29. 一種光學(xué)制品，其特征在于包括權(quán)利要求27或28所述的光學(xué)部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工作點(diǎn)低于1200℃(104dPas)，Tg的范圍低于610℃的低轉(zhuǎn)變溫度的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。本發(fā)明的玻璃包括，以重量百分比計(jì)，SiO251-63％；Al2O35-18％；Na2O 8-16％；K2O 0-6％；MgO 3.5-10％；B2O30-5％；Li2O 0-4.5％；ZnO 0-5％；CaO 0-8％；ZrO20.1-2.5％；CeO20.01-＜0.2％；F20-0.5％；SnO20.01-0.5％；BaO 0-3％；SrO 0-3％；Yb2O30-0.5％；SiO2+Al2O363-81％；CaO+MgO 3.5-18％，Na2O/(Li2O+Na2O+K2O)0.4-1.5。該玻璃環(huán)境友好且不含As2O3和Sb2O3。該玻璃適于以低成本和容易的方式制備，適于通過(guò)離子交換進(jìn)行化學(xué)鋼化。該玻璃具有高化學(xué)穩(wěn)定，高耐沖擊性和高硬度，適合于3D精密模壓和熱彎曲應(yīng)用。該玻璃能用于蓋板或者作為觸控面板的基材玻璃。該玻璃也適用于電子基材應(yīng)用。
文檔編號(hào)G02B1/00GK102249542SQ201010183668
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者喬斯·西默, 和峰, 哈明·福格爾, 張廣軍, 格哈德·勞滕施勒格爾 申請(qǐng)人:肖特玻璃科技(蘇州)有限公司