[發(fā)明專利]鋯石相容的、可離子交換的且具有高耐損壞性的玻璃

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380027920.6
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN104718167B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·J·德內(nèi)卡;A·J·艾利森;J·C·莫羅
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號(hào): C03C3/083
• 分類號(hào): C03C3/083;C03C3/085;C03C3/087;C03C3/091;C03C3/093;C03C21/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 郭輝

本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求2012年5月31日提交的美國臨時(shí)申請系列號(hào)61/653,489的和2013年1月4日提交的美國臨時(shí)申請系列號(hào)61/748,981的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請的內(nèi)容為基礎(chǔ)并通過參考將其完整地結(jié)合于此。

背景

本發(fā)明涉及能通過離子交換化學(xué)強(qiáng)化且具有固有或“天然”耐損壞性的玻璃。具體來說，本發(fā)明涉及這種玻璃，該玻璃通過離子交換強(qiáng)化，且具有對由磨損、刮擦、壓痕和其它形式的尖銳接觸造成的損壞具有耐受性。

離子交換過程提供顯著改善玻璃，該玻璃能用該離子交換過程強(qiáng)化來耐受由尖銳沖擊或壓痕造成的損壞。至今，已使用了包括網(wǎng)絡(luò)改性劑如堿金屬和堿土金屬陽離子的玻璃。這些陽離子形成非橋接的氧(氧只連接到一個(gè)硅原子)，這降低了離子交換玻璃對由磨損、刮擦等引入的損壞的耐受性。

概述

本發(fā)明提供可離子交換玻璃，其對由磨損、刮擦、壓痕等導(dǎo)致的損壞有高度的耐受性。所述玻璃包含氧化鋁、B₂O₃和堿金屬氧化物，且包含具有三重配位的硼陽離子。當(dāng)進(jìn)行離子交換后，所述玻璃的維氏(Vickers)裂紋引發(fā)閾值為至少10千克力(kgf)。

因此，本發(fā)明的一方面是提供可離子交換玻璃，其包含至少約50摩爾％的SiO₂；至少約10摩爾％的R₂O，其中R₂O包括Na₂O；Al₂O₃，其中Al₂O₃(摩爾％)<R₂O(摩爾％)；以及B₂O₃，其中B₂O₃(摩爾％)–(R₂O(摩爾％)–Al₂O₃(摩爾％))≥3摩爾％。

本發(fā)明的第二方面是提供玻璃，其包含至少約50摩爾％的SiO₂；至少約10摩爾％的R₂O，其中R₂O包括Na₂O；Al₂O₃；以及B₂O₃，其中B₂O₃(摩爾％)–(R₂O(摩爾％)–Al₂O₃(摩爾％))≥3摩爾％，其中所述玻璃的鋯石分解溫度等于玻璃的粘度約為25千泊-40千泊時(shí)的溫度。

本發(fā)明的第三方面是提供離子交換玻璃，所述玻璃的維氏裂紋引發(fā)閾值為至少約10kgf。所述玻璃包含至少約50摩爾％的SiO₂；至少約10摩爾％的R₂O，其中R₂O包括Na₂O；Al₂O₃，其中Al₂O₃(摩爾％)<R₂O(摩爾％)；以及B₂O₃，其中B₂O₃(摩爾％)–(R₂O(摩爾％)–Al₂O₃(摩爾％))≥3摩爾％。

第四方面是提供一種玻璃，其包括：至少約50摩爾％的SiO₂；至少約10摩爾％的R₂O，其中R₂O包括Na₂O；Al₂O₃；以及至少2.7摩爾％的含配位硼陽離子的B₂O₃，其中B₂O₃–(R₂O–Al₂O₃)≥3摩爾％。

從以下詳細(xì)描述、附圖和所附權(quán)利要求書能明顯地看出本發(fā)明的上述及其他方面、優(yōu)點(diǎn)和顯著特征。

附圖簡要說明

圖1是本文所述的玻璃樣品的核磁共振(NMR)圖譜。

發(fā)明詳述