表面保護(hù)用玻璃膜層材料、柔性太陽(yáng)能電池的襯底玻璃基板材料 以及用于其他需要低脆性玻璃材料的應(yīng)用領(lǐng)域，其中，制成的厚度小于0.1mm的柔性玻璃， 曲率半徑小于6cm。
[0020] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0022] 本發(fā)明中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，"無(wú)堿"是指玻璃組合物或玻璃中不含 堿金屬(即在元素周期表中第IA族的六個(gè)堿金屬元素）。
[0023] 第一方面，本發(fā)明提供了一種玻璃用組合物，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，該組合 物含有45-66mol% 的 Si〇2、3-19mol% 的 B2〇3、3-10mol% 的 Al2〇3、3-12mol% 的 Mg0、0-6mol% 的 CaO、0-5mo 1 % 的 SrO、3-1 Omo 1 % 的BaO、0-3mo 1 % 的 ZnO和0 · 1 -6mo 1 % 的RE2O3。
[0024] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，以摩爾百分比計(jì)，（Al2〇3+B2〇3)/R'0〈l，優(yōu) 選地，0 · 25〈 ( A1203+B203 ) /R ' 0〈 1，進(jìn)一步優(yōu)選地，0 · 5〈 ( A1203+B203 ) /R ' 0〈 1 時(shí)，其中，R ' 0=Mg0 +CaO+SrO+BaO+ZnO+RE2〇3,能夠進(jìn)一步提高制備得到的玻璃的綜合性能并降低脆性。因此， 為了進(jìn)一步提高制備得到的玻璃的綜合性能并降低脆性，優(yōu)選情況下，以摩爾百分比計(jì)， (八1 203+8203)/1?'0〈1，進(jìn)一步優(yōu)選地，0.25〈（厶1 203+8203)/1?'0〈1，更進(jìn)一步優(yōu)選地，0.5〈 (A12O3+B2O3) /R ' 0〈 1，其中，R ' 0=MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+RE2〇3。
[0025] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，以摩爾百分比計(jì)，Si02+Al203〈70mol%時(shí)， 能夠進(jìn)一步提高制備得到的玻璃的綜合性能并降低脆性。因此，為了進(jìn)一步提高制備得到 的玻璃的綜合性能并降低脆性，優(yōu)選情況下，以摩爾百分比計(jì)，Si02+Al203〈70mol %。
[0026] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，Si02作為構(gòu)成鋁硼硅酸鹽玻璃的基質(zhì)，其加入可提高 玻璃的耐熱沖擊性與化學(xué)耐久性，并使玻璃不易失透，對(duì)于玻璃化過(guò)程也有助益。然而過(guò)多 的Si0 2會(huì)使得熔融溫度升高，脆性增加，對(duì)生產(chǎn)工藝提出過(guò)高要求。因此，綜合考慮，以各組 分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，Si0 2的含量為45-66mol %，優(yōu)選為48-64mol %。
[0027] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，B2〇3作為構(gòu)成鋁硼硅酸鹽玻璃的基質(zhì)，能單獨(dú)生成玻 璃，其加入可降低玻璃的脆性，提高玻璃的斷裂韌性，同時(shí)B 2〇3也是良好的助溶劑，能大幅降 低玻璃熔化溫度，對(duì)于玻璃化過(guò)程也有助益。在玻璃中具有[B04]四面體和[B03]三角體兩種 結(jié)構(gòu)，高溫熔化條件下B 2〇3難于形成[B04]，可降低高溫粘度，低溫時(shí)取決于游離氧的數(shù)量?jī)?yōu) 先形成四面體或三角體。在硼硅酸鹽玻璃中，[B04]四面體可以與[Si0 4]四面體形成統(tǒng)一的 連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)，而[B03]三角體之間為可以轉(zhuǎn)動(dòng)的硼環(huán)連接，受力后產(chǎn)生滑移，造成塑性流 變，具有較低的脆性和較高的斷裂韌性;而且硼硅酸鹽玻璃具有較低的熔化溫度，粘度為 200泊時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度(T2.3)低于1450°C以及更低，同時(shí)硼硅酸鹽玻璃相對(duì)于高鋁硅酸鹽玻璃 具有較低的高溫表面張力，更適合大批量工業(yè)生產(chǎn)制造。然而過(guò)多的B2〇3會(huì)使得玻璃低溫粘 度降低。因此，綜合考慮，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，B 2〇3的含量為3-19mol%，優(yōu)選為4-17mol% 〇
[0028] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，AI2O3的加入可加速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密化、提高模量和化 學(xué)穩(wěn)定性，但是其爭(zhēng)奪游離氧的能力很強(qiáng)，大量引入Al 2〇3會(huì)降低玻璃結(jié)構(gòu)的開(kāi)放程度，使玻 璃趨于剛性，增加玻璃的脆性。同時(shí)會(huì)導(dǎo)致玻璃易失透、熱膨脹系數(shù)減小而難以與周邊材料 匹配、高溫表面張力及高溫粘度過(guò)大，加大玻璃生產(chǎn)工藝難度等。因此，綜合考慮，以各組分 的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，Ah〇3的含量為3-10mol % 〇
[0029] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，MgO具有大幅提升玻璃楊氏模量和比模數(shù)，降低玻璃脆 性，降低高溫粘度，使玻璃易于熔化的特點(diǎn)。相對(duì)于其他堿土金屬氧化物，MgO存在4和6兩種 配位，在Mg〇-B 2〇3-Si02系統(tǒng)中，鎂離子Mg2+傾向于在四面體中促使玻璃具有較高的連接程 度，提高耐化學(xué)性、應(yīng)變點(diǎn)、楊氏模量和斷裂韌性，降低膨脹系數(shù)。如果以各組分的總摩爾數(shù) 為基準(zhǔn)，MgO的含量大于12mol %，玻璃耐化性會(huì)變差，同時(shí)玻璃形成穩(wěn)定性降低。因此，綜合 考慮，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，MgO的含量為3-12mol %，優(yōu)選為5-10.5mol %。
[0030] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，Ca0、Sr0、Ba0均屬于堿土金屬氧化物，它們的加入可有 效降低玻璃的高溫粘度從而提高玻璃的熔融性及成形性，并可提高玻璃的應(yīng)變點(diǎn)與楊氏模 量。其含量過(guò)多會(huì)使密度增加，裂紋、失透、分相的發(fā)生率均提高。因此，綜合考慮，以各組分 的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，CaO的含量為0-6mol%，SrO的含量為0-5mol%，BaO的含量為3-lOmol %，優(yōu)選情況下，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，BaO的含量為3.5-7.5mol %。
[0031] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，二價(jià)金屬氧化物根據(jù)它在元素周期表中地位與對(duì)性質(zhì) 影響不同，可以分為兩類:一類是位于主族的堿土金屬氧化物，其離子R 2+具有8個(gè)外電子結(jié) 構(gòu);第二類位于周期表副族(如Zn0、Cd0等），其離子R2+具有18個(gè)外層電子結(jié)構(gòu)，在玻璃中兩 者的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與對(duì)玻璃性質(zhì)影響是不同的。相對(duì)于堿土金屬，具有18電子外層結(jié)構(gòu)的Zn 2+離 子更容易被極化，高溫下可以降低玻璃粘度(如1450°C)，有利于消除氣泡；當(dāng)總堿土量與網(wǎng) 絡(luò)中間體氧化物分子比大于1時(shí)，作為網(wǎng)絡(luò)外體引入玻璃后，Zn 2+傾向于以四配位形成四面 體[Zn04]存在，較[Ζη06]玻璃結(jié)構(gòu)更加疏松，與不含ZnO的玻璃處于相同的高溫狀態(tài)下比較， 含ZnO的玻璃粘度更小，原子運(yùn)動(dòng)速度更大，無(wú)法形成晶核，需要進(jìn)一步降低溫度，才有利于 晶核的形成，因而，降低了玻璃的析晶上限溫度;在軟化點(diǎn)以下有提升強(qiáng)度、硬度、增加玻璃 的耐化學(xué)性、降低脆性值、降低玻璃熱膨脹系數(shù)的作用。ZnO含量過(guò)多會(huì)使玻璃的應(yīng)變點(diǎn)大 幅度降低。因此，綜合考慮，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，ZnO的含量為0-3mol %，優(yōu)選為 0.5-2mol % 〇
[0032] 本發(fā)明的玻璃用組合物中，稀土氧化物RE203在提高玻璃的某些性能方面具有獨(dú)特 的能力，例如玻璃的抗彎強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)變點(diǎn)等性能隨稀土氧化物的加入而大幅上升， 促使玻璃脆性降低，斷裂韌性大幅增加，且能降低高溫粘度，為玻璃大型工業(yè)制造帶來(lái)巨大 便利。堿土金屬、ZnO等網(wǎng)絡(luò)外體引入玻璃組成后，過(guò)剩的氧原子使得玻璃結(jié)構(gòu)中的橋氧鍵 斷裂生成非橋氧，這些非橋氧的存在顯著降低了玻璃的抗彎強(qiáng)度。RE 2〇3的加入促使玻璃的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，所生成的Si-0-RE化學(xué)鍵將玻璃中孤立島狀網(wǎng)絡(luò)單元重新連接，改善了 玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而可以大幅提高玻璃的抗彎強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)變點(diǎn)等性能，當(dāng)進(jìn)一步 增加 RE2〇3時(shí)，由于可供調(diào)整的非橋氧數(shù)量減少，因此玻璃的上述性能變化不大。因此，綜合 考慮，以各組分的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)，RE2〇3的含量為0. l-6mol %，優(yōu)選為0.5-4.5mol %。從吸 收光