[發明專利]具有快速擴散性的可進行離子交換的玻璃

在審

• 申請號: 201680074559.6
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108367965A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: T·M·格羅斯;郭曉菊
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03C3/097
• 分類號: C03C3/097;C03C21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高宏偉;樂洪詠

本文涉及能夠承受快速離子交換的玻璃。所述玻璃包含SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅、Na₂O、K₂O，且在一些實施方式中，包含MgO和ZnO中的至少一種。可例如在約370℃至約390℃范圍內的溫度下在熔融KNO₃鹽浴中對所述玻璃進行短于1小時的離子交換，以實現大于約45微米、或在約0.05t至約0.22t范圍內的表面壓縮層深度，其中，t為所述玻璃的厚度。所述玻璃可熔合形成，且在一些實施方式中，所述玻璃與鋯石兼容。

相關申請的交叉引用

本申請依據35U.S.C.§119要求于2015年12月17日提交的序列號為62/268659的美國臨時申請的優先權，本申請以其內容為基礎，并通過引用將其全文納入本文。

背景

本公開涉及可進行離子交換的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。更具體而言，本公開涉及能夠承受快速離子交換的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。

已發現利用化學強化而實現的表面壓縮應力層的深度會影響經過化學強化的玻璃在墜落測試(即，使玻璃從規定高度墜落)中的耐損傷性。迄今為止，對玻璃所進行的化學強化的程度使得所得到的中心張力不會超過一個極限，若超過該極限，則會發生延遲性失效(delayed failure)。

然而，還發現對于一些玻璃組合物，機械性質隨著中心張力的增大而增強。高度易碎的玻璃會自發破裂而不會發生延遲性失效。

概述

本文提供了展現出高擴散性并且能夠承受快速離子交換的玻璃。這些玻璃包含SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅、Na₂O、K₂O，且在一些實施方式中，包含MgO和ZnO中的至少一種。可例如在約370℃至約390℃范圍內的溫度下在熔融KNO₃鹽浴中對所述玻璃進行短于1小時的離子交換，以實現大于約45微米、或在約0.05t至約0.22t范圍內的表面壓縮層深度，其中，t為所述玻璃的厚度。所述玻璃可熔合形成(即，液相線溫度低于160kP溫度)，且在一些實施方式中，所述玻璃與鋯石兼容(即，鋯石分解溫度高于所述玻璃的35kP溫度)。

因此，本公開的一個方面是提供一種玻璃，其包含：SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅、Na₂O、K₂O，且任選地包含MgO和ZnO中的至少一種，其中，(R₂O(摩爾％)+R'O(摩爾％))-(Al₂O₃(摩爾％)+P₂O₅(摩爾％))＜0，R₂O＝Li₂O+Na₂O+K₂O+Rb₂O+Cs₂O，且R'O＝ZnO+MgO+CaO+SrO+BaO。

本公開的另一個方面是提供一種經過離子交換的玻璃，其包含：SiO₂、Al₂O₃、P₂O₅、Na₂O、K₂O，且任選地包含MgO和ZnO中的至少一種，其中，(R₂O(摩爾％)+R'O(摩爾％))-(Al₂O₃(摩爾％)+P₂O₅(摩爾％))＜0，R₂O＝Li₂O+Na₂O+K₂O+Rb₂O+Cs₂O，且R'O＝ZnO+MgO+CaO+SrO+BaO。