化学钢化的柔性超薄玻璃的制作方法_2

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且效率低的。已经令人惊奇地发现,具有含碱和铝的组分并具有经受特定化学钢化步骤 的特定厚度的特定玻璃不仅可实现高的机械强度,而且可以实现良好的柔性和可弯性。
[0037] 在离子交换之后,在玻璃表面上形成压应力层。当玻璃板弯曲时压应力可以抵消 拉应力,因此,玻璃的强度得以提高,使玻璃更容易处理和加工。然而,推荐用于较厚的通常 用于化学钢化的钠钙或铝硅酸盐玻璃的CS和DoL值不再适用于本发明的超薄玻璃板。对 于小于0. 5毫米的超薄玻璃,DoL和CT的值比对于更厚的玻璃是更关键的,并且如果它们 过高玻璃会被损坏。因此,对于化学钢化的超薄玻璃,DoL低于30微米和CT低于120兆帕 是基本要求。
[0038] 出人意料地,具有特殊设计的组分的含碱和硼的硅酸盐玻璃可以满足低CSJg DoL和相对较长钢化时间的超薄玻璃的钢化要求。玻璃的组分必须不同于常规玻璃,以实现 产生可控和适当的化学钢化。另外,对于本发明,化学钢化前的原料玻璃板的抗热震性和玻 璃的刚度是关键因素。为了满足这些要求,应当仔细设计玻璃组分。
[0039] 在一个实施例中,超薄玻璃是具有以下组分的锂铝硅酸盐玻璃(以重量%计):
[0040]

[0042] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0043] 本发明的锂硅铝酸盐玻璃优选具有以下组分:

[0045] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂 (refining agent),以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能 引入到玻璃板中,并且所有组分的总量为100重量%。
[0046] 本发明的锂硅铝酸盐玻璃最优选具有以下组分:
[0049] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0050] 在一个实施例中,超薄柔性玻璃是具有以下组分的钠钙玻璃并包括(以重量% 计):
[0051]
[0052] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0053] 本发明的钠钙玻璃优选具有以下组分:
[0056] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0057] 本发明的钠钙玻璃最优选具有以下组分:
[0058]
[0059] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0060] 在一个实施例中,超薄柔性玻璃是具有以下组分的硼硅酸盐玻璃(以重量%计):
[0061]
[0062] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0063] 本发明的硼硅酸盐玻璃更优选具有以下组分:
[0064]
[0065] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0066] 本发明的硼硅酸盐玻璃最优选具有以下组分:
[0067]
[0068] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0069] 在一个实施例中,超薄柔性玻璃是具有以下组分的碱金属铝硅酸盐玻璃(以重 量%计):
[0070]
[0072] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0073] 本发明的碱金属铝硅酸盐玻璃更优选具有以下组分:
[0074]
[0075] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0076] 本发明的碱金属铝硅酸盐玻璃最优选具有以下组分:
[0077]
[0078] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0079] 在一个实施例中,超薄柔性玻璃是具有以下组分的低碱铝硅酸盐玻璃(以重量% 计):
[0080]
[0081] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0082] 本发明的低碱铝硅酸盐玻璃更优选具有以下组分(以重量%计):
[0083]
[0084] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0085] 本发明的低碱铝硅酸盐玻璃最优选具有以下组分(以重量%计):
[0088] 任选地,可以加入着色氧化物,例如可以加入Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V205、Mn02、 Ti02、CuO、Ce02、Cr203、0-2 重量% 的As203、Sb203、Sn02、S03、Cl、F和 / 或CeO2作为澄清剂, 以及也可以加入0-5重量%的稀土氧化物以将磁性或光子或光学功能引入到玻璃板中,并 且所有组分的总量为1〇〇重量%。
[0089] 表1示出了待进行化学钢化的超薄含碱玻璃的几个典型实施例。
[0090] 表1含碱硼娃酸盐玻璃的实施例
[0091]
[0092]Si02、B2O3和P205作为玻璃网络形成剂。对于常规处理,其含量应当不低于40%, 否则玻璃板不能形成并且将趋于变脆和损失透明度。更高的SiO2^量在玻璃生产过程中 需要更高的熔融温度和工作温度,因此其通常应当小于90%。将B2O3和P205加入到SiO2可 以修饰网络性能并降低玻璃的熔融温度和工作温度。玻璃网络形成剂也对玻璃的热膨胀系 数CTE有很大的影响。
[0093] 另外,玻璃网络中的B2O3可以形成两种不同的多面体结构,其更适用于从外部加 载力。加入B2O3通常导致更低的热膨胀和更低的杨氏模量,其转而导致良好的抗热震性和 更慢的化学钢化,由此可以很容易地获得低的CS和低的DoL。因此,将B2O3加入超薄玻璃 可以大幅改进化学钢化和由此化学钢化的超薄玻璃已发现更多的实际应用。
[0094] Al2O3作为玻璃网络形成剂以及玻璃网络修饰体。根据Al203的量,在玻璃网络中 形成[AlO4]四面体和[AlO6]六面体,以及其可以通过改变玻璃网络内部的用于离子交换的 空间的尺寸来调整离子交换速度。如果Al2O3的量太高、例如高于40%,玻璃的熔融温度和 工作温度也非常高并趋向于结晶,导致玻璃损失透明度和柔性。
[0095] 碱金属氧化物、例如K20、Na2O和Li2O,作为玻璃加工修饰体,以及它们可以通过形 成玻璃网络内的非桥联氧化物而破坏玻璃网络。加入碱金属可以降低玻璃的加工温度和提 高玻璃的CTE。钠和锂的存在对于待化学钢化的超薄柔性玻璃是必要的,对于Na+/Li+、Na+/ K+和Li+/K+的离子交换是钢化的必要步骤。如果其本身不包含碱金属,玻璃不会被钢化。 然而,碱金属的总量应当不高于30%,否则玻璃网络将在玻璃未形成的情况下被完全破坏。 另一重
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