CN105939975A - 具有高压痕阈值的可快速离子交换玻璃 - Google Patents

具有高压痕阈值的可快速离子交换玻璃 Download PDF

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Abstract

可离子交换至高压缩应力的碱性铝硅酸盐玻璃具有快的离子交换动力学和高的固有抗破坏性。玻璃在仅有少量P2O5(<1摩尔％)或者没有添加任意P2O5的情况下，实现了全部上文所述的所需性质。

Description

具有高压痕阈值的可快速离子交换玻璃
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119，要求2013年11月26日提交的美国临时申请系列第61/909049号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术背景
本文涉及可离子交换至高压缩应力的碱性铝硅酸盐玻璃，其具有快的离子交换动力学和高的固有抗破坏性。
发明内容
本文提供可离子交换至高压缩应力的碱性铝硅酸盐玻璃，其具有快的离子交换动力学和高的固有抗破坏性。本文所述的玻璃在仅有少量P2O5(<1摩尔％)或者没有添加任意P2O5的情况下，实现了全部上文所述的所需性质。
因此，本文的一个方面提供了如下玻璃，其包含：约50-72摩尔％的SiO2；约12-22摩尔％的Al2O3；最高至约15摩尔％的B2O3；最高至约1摩尔％的P2O5；约11-21摩尔％的Na2O；最高至约5摩尔％的K2O；最高至约4摩尔％的MgO；最高至约5摩尔％的ZnO；以及最高至约2摩尔％的CaO。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤2.0摩尔。在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％。在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％。在一些实施方式中，24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。
本文的第二个方面提供了如下玻璃，其包含：约55-62摩尔％的SiO2；约16-20摩尔％的Al2O3；约4-10摩尔％的B2O3；约14-18摩尔％的Na2O；约0.2-4摩尔％的K2O；最高至约0.5摩尔％的MgO；最高至约0.5摩尔％的ZnO；以及最高至约0.5摩尔％的CaO，其中，玻璃基本不含P2O5。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％。在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。在一些实施方式中，28摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。
另一个方面提供了对玻璃进行离子交换的方法。该方法包括在温度小于或等于约410℃的离子交换浴中，对碱性铝硅酸盐玻璃进行最高至约8小时的离子交换。离子交换浴包含钾盐以及碱性铝硅酸盐玻璃，其包含：约50-72摩尔％的SiO2；约12-22摩尔％的Al2O3；最高至约15摩尔％的B2O3；最高至约1摩尔％的P2O5；约11-21摩尔％的Na2O；最高至约5摩尔％的K2O；最高至约4摩尔％的MgO；最高至约5摩尔％的ZnO；以及最高至约1摩尔％的CaO。经过离子交换的碱性铝硅酸盐玻璃具有从表面延伸到层深度DOL的压缩层，所述压缩层具有至少约500MPa的压缩应力CS。
从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其他方面、优点和显著特征。
附图说明
图1是经离子交换的玻璃制品的横截面示意图。
具体实施方式
在以下描述中，相同的附图标记表示附图所示的若干视图中类似或相应的部分。还应理解，除非另外指出，术语如“顶部”，“底部”，“向外”，“向内”等是方便词语，不构成对术语的限制。此外，每当将一个组描述为包含一组要素中的至少一个要素和它们的组合时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式包含任何数量的这些所列要素，或者主要由它们组成，或者由它们组成。类似地，每当将一个组描述为由一组要素中的至少一个要素或它们的组合组成时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式由任何数量的这些所列要素组成。除非另有说明，否则，列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限，以及所述范围之间的任意范围。除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。还应理解的是，在说明书和附图中揭示的各种特征可以任意和所有的组合方式使用。
本文所用术语“玻璃制品”和“玻璃制品(glass articles)”以它们最广泛的意义来使用，包括全部或部分由玻璃制成的任何物体。除非另外说明，否则所有组成表示为摩尔百分数(摩尔％)。热膨胀系数(CTE)的单位是10-7/℃，表示在约为20-300℃的温度范围上测得的值，除非另有说明。
本文所用术语“退火点”指的是玻璃具有1013.2泊粘度的温度，术语“应变点”指的是玻璃具有1014.7泊粘度的温度，以及术语“软化点”指的是玻璃在其自身重量下发生看得见的软化的温度。
应注意，本文可用术语“基本上”和“约”表示可由任何定量比较、数值、测量或其它表示方法造成的内在不确定性。在本文中还使用这些术语表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度，但是不会导致审议的主题的基本功能改变。因而，基本不含“MgO”的玻璃是这样一种玻璃，其中，没有主动将MgO添加或者配料到玻璃中，但是可能以非常少量作为污染物存在。
通过如下方式来确定本文所述的维氏裂纹引发阈值：向玻璃表面施加压痕负荷，然后以0.2mm/分钟的速率移除该压痕负荷。最大压痕负荷保持10秒。压痕裂纹阈值定义为10次压痕中的50％显示出任意数量的径向/中间裂纹从凹痕印记角落延伸出来的压痕负荷。增加最大负荷直至阈值符合给定的玻璃组成。所有的压痕测量都是在50％相对湿度和室温下进行。
使用本领域已知的那些方法来测量压缩应力和层深度。此类方法包括但不限于，使用诸如Luceo有限公司(日本东京)制造的FSM-6000或者类似的商用仪器，来测量表面应力(FSM)，测量压缩应力和层深度的方法如ASTM1422C-99所述，题为“用于化学强化的平坦玻璃的标准规格”和ASTM1279.19779的“用于退火的、热强化的、完全回火的平坦玻璃中的边缘和表面应力的非破坏性光弹性测量的标准测试方法”，其全文通过引用结合入本文。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，其与玻璃的双折射相关。进而通过本领域已知的那些方法来测量SOC，例如纤维和四点弯曲方法(它们都参见ASTM标准C770-98(2008)所述，题为“Standard Test Method forMeasurement of Glass Stress-Optical Coefficient(用于测量玻璃的应力-光学系数的标准测试方法)”，其全文通过引用结合入本文)以及块圆柱体方法。
从总体上参见附图，并具体参见图1，应理解举例说明是为了描述本发明的具体实施方式的目的，这些举例说明不是用来限制本发明的说明书或所附权利要求书的。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。
本文所揭示的碱性铝硅酸盐玻璃可离子交换至高压缩应力，其具有快的离子交换动力学和高的固有抗破坏性。先前，展现出所有这三种特性的玻璃含有大量的P2O5。本文所述的玻璃在仅有少量P2O5(<1摩尔％)或者没有添加任意P2O5的情况下，实现了全部上文所述的所需性质。
离子交换通常用于对玻璃进行化学强化。在一个具体例子中，此类阳离子源(例如，熔盐或“离子交换”浴)中的碱性阳离子与玻璃内的较小碱性阳离子发生交换，从而在靠近玻璃的表面实现处于压缩应力(CS)的层。例如，来自阳离子源的钾离子通常与玻璃内的钠离子发生交换。或者，可以通过此类离子交换将其他单价阳离子例如Ag+、Cu+或者Tl+等引入玻璃中。压缩层从表面延伸到玻璃内的层深度(DOL)。
图1所示是经离子交换的平坦玻璃制品的横截面示意图。玻璃制品100具有厚度t、第一表面110和第二表面112。虽然在图1所述的实施方式中，玻璃制品100显示为平坦的平面片材或板材，但是玻璃制品可具有其它构造，如三维形状或非平面构造。玻璃制品100具有第一压缩层120，该第一压缩层120从第一表面110延伸到玻璃制品100本体中的层深度d1。在图1所示的实施方式中，玻璃制品100还具有第二压缩层122，该第二压缩层122从第二表面112延伸到第二层深度d2。玻璃制品还包括从d1延伸到d2的中心区域130。中心区域130处于拉伸应力或中心张力(CT)，其平衡或者抵消了层120和122的压缩应力。第一和第二压缩层120、122的深度d1和d2保护玻璃制品100免受通过对玻璃制品100的第一和第二表面110、112的尖锐冲击造成的裂纹扩展，同时压缩应力使得裂纹渗透通过第一和第二压缩层120、122的深度d1、d2的可能性最小化。
在本文所述的玻璃中，高的Al2O3(12-22摩尔％)和Na2O(11-21摩尔％)的量，使得玻璃能够进行离子交换，实现高水平的压缩应力CS。在一些实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，以产生压缩层120、122，其具有至少约500MPa的压缩应力CS；在一些实施方式中，具有至少约700MPa的压缩应力CS；在其他实施方式中，具有至少约800MPa的压缩应力；在其他实施方式中，具有至少约900MPa的压缩应力；在其他实施方式中，具有至少约1000MPa的压缩应力；以及在其他实施方式中，具有至少约1100MPa的压缩应力。在一些实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在8小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约52μm的层深度。在其他实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在4小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约40μm的层深度。在其他实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在2小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约30μm的层深度。在一些实施方式中，压缩应力的范围是约为700-1200MPa；在其他实施方式中，约为800-1200MPa；在其他实施方式中，约为900-1200MPa。
当经过离子交换，本文所述的玻璃展现出固有耐破坏性，反映为维氏压痕阈值测量，如上文所述。当表达式B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)的值是高的情况下(>1摩尔％)以及当(Na2O+K2O-Al2O3)的值是低的情况下(≤0.5摩尔％)，玻璃展现出高水平的耐破坏性。在一些实施方式中，经离子交换玻璃的维氏裂纹压痕阈值至少约为9.5kgf；在其他实施方式中，至少约为17.5kgf；在其他实施方式中，至少约为22.5kgf；在其他实施方式中，至少约为32.5kgf；以及在其他实施方式中，至少约为40kgf。
高的离子交换速率可归因于数种组成因素的组合，包括：高浓度的Al2O3(12-22摩尔％)和RAlO4(24-45摩尔％)；非零的K2O浓度(最高至约5摩尔％的K2O)；以及低浓度(0-5摩尔％)的二价金属氧化物RO(R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种)。在一些实施方式中，本文所述的玻璃可以以一定的速率在小于8小时内离子交换实现至少44000Mpa·μm的CS·DOL乘积。
在一些实施方式中，本文所述的玻璃的液相线粘度至少约为100千泊(kP)，这使得能够通过本领域已知的下拉技术(例如，熔合拉制法和狭缝拉制法)来制造它们。具体来说，这些玻璃与用于熔合拉制工艺中的氧化铝硬件(例如，溢流槽)是相容的(即，不发生明显反应或者降解)。
在一些实施方式中，本文所述的玻璃基本由以下组成构成或者包括以下组成：约50-72摩尔％的SiO2(即，50摩尔％≤SiO2≤72摩尔％)；约12-22摩尔％的Al2O3(即，12摩尔％≤Al2O3≤22摩尔％)；最高至约15摩尔％的B2O3(即，0摩尔％≤B2O3≤15摩尔％)；最高至约1摩尔％的P2O5(即，0摩尔％≤P2O5≤1摩尔％)；约11-21摩尔％的Na2O(即，11摩尔％≤Na2O≤21摩尔％)；最高至约5摩尔％的K2O(即，0摩尔％≤K2O≤5摩尔％)；最高至约4摩尔％的MgO(即，0摩尔％≤MgO≤4摩尔％)；最高至约5摩尔％的ZnO(即，0摩尔％≤ZnO≤4摩尔％)；以及最高至约2摩尔％的CaO(即，0摩尔％≤CaO≤2摩尔％)。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤2.0摩尔％；以及在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％。在一些实施方式中，24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。在一些实施方式中，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤78摩尔％；以及在一些实施方式中，0摩尔％≤Σ[R'O]≤5摩尔％，其中，R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种。在一些实施方式中，2摩尔％≤B2O3+P2O5≤12摩尔％。
在某些实施方式中，玻璃基本不含P2O5，或者含有0摩尔％的P2O5。在一些实施方式中，玻璃基本不含Li2O，或者含有0摩尔％的Li2O。
玻璃还可包含至少一种澄清剂，例如，SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-或者F-等。在一些实施方式中，玻璃可以包含最高至约0.5摩尔％的SnO2(即，0摩尔％≤SnO2≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的Sb2O5(即，0摩尔％≤CeO2≤0.5摩尔％)；和/或最高至约0.5摩尔％的As2O3(即，0摩尔％≤As2O3≤0.5摩尔％。
在具体实施方式中，玻璃基本由以下组成构成或者包括以下组成：约55-62摩尔％的SiO2(即，55摩尔％≤SiO2≤62摩尔％)；约16-20摩尔％的Al2O3(即，16摩尔％<Al2O3≤20摩尔％)；约2-10摩尔％的B2O3(即，2摩尔％≤B2O3≤10摩尔％)；最高至约1摩尔％的P2O5(即，0摩尔％≤P2O5≤1摩尔％)；约14-18摩尔％的Na2O(即，14摩尔％≤Na2O≤18摩尔％)；约0.2-4摩尔％的K2O(即，0.2摩尔％≤K2O≤4摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的MgO(即，0摩尔％≤MgO≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的ZnO(即，0摩尔％≤ZnO≤0.5摩尔％)；以及最高至约0.5摩尔％的CaO(即，0摩尔％≤CaO≤0.5摩尔％)。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％；以及在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。在一些实施方式中，24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。在一些实施方式中，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤75摩尔％；以及在一些实施方式中，0摩尔％≤Σ[R’O]≤0.5摩尔％，其中，R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种。在一些实施方式中，K2O≤0.5(Na2O+K2O)。在某些实施方式中，玻璃基本不含P2O5，或者含有0摩尔％的P2O5。在一些实施方式中，玻璃基本不含Li2O，或者含有0摩尔％的Li2O。
玻璃还可包含至少一种澄清剂，例如，SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-或者F-等。在一些实施方式中，玻璃可以包含最高至约0.5摩尔％的SnO2(即，0摩尔％≤SnO2≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的Sb2O5(即，0摩尔％≤CeO2≤0.5摩尔％)；和/或最高至约0.5摩尔％的As2O3(即，0摩尔％≤As2O3≤0.5摩尔％。
在一些实施方式中，本文所述的玻璃基本由以下组成构成或者包括以下组成：约55-62摩尔％的SiO2(即，55摩尔％≤SiO2≤62摩尔％)；约16-20摩尔％的Al2O3(即，16摩尔％<Al2O3≤20摩尔％)；约4-10摩尔％的B2O3(即，4摩尔％≤B2O3≤10摩尔％)；约14-18摩尔％的Na2O(即，14摩尔％≤Na2O≤18摩尔％)；约0.2-4摩尔％的K2O(即，0.2摩尔％≤K2O≤4摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的MgO(即，0摩尔％≤MgO≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的ZnO(即，0摩尔％≤ZnO≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的CaO(即，0摩尔％≤CaO≤0.5摩尔％)；并且基本不含P2O5，或者含0摩尔％的P2O5。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％；以及在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。在一些实施方式中，28摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。在一些实施方式中，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤70摩尔％；以及在一些实施方式中，0摩尔％≤Σ[R’O]≤0.5摩尔％，其中，R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种。在一些实施方式中，K2O≤0.25(Na2O+K2O)。在某些实施方式中，玻璃基本不含Li2O，或者含有0摩尔％的Li2O。
玻璃还可包含至少一种澄清剂，例如，SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-或者F-等。在一些实施方式中，玻璃可以包含最高至约0.5摩尔％的SnO2(即，0摩尔％≤SnO2≤0.5摩尔％)；最高至约0.5摩尔％的Sb2O5(即，0摩尔％≤CeO2≤0.5摩尔％)；和/或最高至约0.5摩尔％的As2O3(即，0摩尔％≤As2O3≤0.5摩尔％。
包含P2O5的那些玻璃的组成和非限制性例子如表1所列。基本不含P2O5的那些玻璃的组成和非限制性例子如表2所列。这些玻璃的每种氧化物组分都起作用。例如，二氧化硅(SiO2)是形成玻璃的主要氧化物，并形成熔融玻璃的主要网络骨架。纯SiO2具有低的CTE并且是不含碱金属的。但是，由于其极高的熔化温度，纯SiO2与熔合拉制工艺不相容。粘度曲线也过高，无法匹配层叠结构中的任何芯玻璃。在一些实施方式中，本文所述的玻璃中的SiO2的量约为50-72摩尔％。在其他实施方式中，SiO2浓度范围约为55-62摩尔％。
除了二氧化硅，本文所述的玻璃包含网络成形剂Al2O3和B2O3，以实现稳定玻璃成形、低CTE、低杨氏模量、低剪切模量，并有助于熔化和/或成形。通过以适当的浓度混合所有这三种网络成形剂，可以实现稳定的块体玻璃成形，同时使得对于网络改性剂(例如，碱性氧化物或碱土氧化物，其作用是增加CTE和模量)的需求最小化。类似于SiO2，Al2O3对玻璃网络的刚度做出贡献。氧化铝可以在玻璃中以四方配位或五方配位存在。在一些实施方式中，本文所述的玻璃包含约12-22摩尔％的Al2O3，以及在具体实施方式中，包含约16-20摩尔％的Al2O3。
氧化硼(B2O3)也是玻璃成形氧化物，其用于降低粘度并从而改善使得玻璃熔化和成形的能力。B2O3可以在玻璃网络中以三方配位或四方配位存在。三方配位的B2O3是用于降低杨氏模量和剪切模量最有效的氧化剂，从而改善了玻璃的固有耐破坏性。因此，在一些实施方式中，本文所述的玻璃包含约0摩尔％至最高至约15摩尔％的B2O3，在其他实施方式中，约2-10摩尔％的B2O3，在其他实施方式中，约2-10摩尔％的B2O3，以及在其他实施方式中，约4-8摩尔％的B2O3。在一些实施方式中，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤78摩尔％；以及在其他实施方式中，66摩尔％≤SiO2+B2O3≤75摩尔％。在某些实施方式中，B2O3≤Al2O3。
碱性氧化物Na2O和K2O用于通过离子交换实现玻璃的化学强化。在一些实施方式中，玻璃包含Na2O，其可以被含有例如KNO3的盐浴中的钾交换。在一些实施方式中，0摩尔％≤K2O≤5摩尔％；以及在某些实施方式中，0摩尔％≤K2O≤4摩尔％。在一些实施方式中，11摩尔％≤Na2O≤21摩尔％，在其他实施方式中，14摩尔％≤Na2O≤18摩尔％。在其他实施方式中，1摩尔％≤Li2O≤15摩尔％，以及在某些实施方式中，6摩尔％≤Li2O≤13摩尔％。本文所述的玻璃基本不含Li2O，或者包含0摩尔％的Li2O。在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤2.0摩尔％；以及在其他实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％。在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％；以及在其他实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。在一些实施方式中，24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种，以及在其他实施方式中，24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。
类似于B2O3，碱土氧化物(例如MgO和CaO以及其他二价氧化物如ZnO)也改善了玻璃的熔融行为。但是，它们还具有增加CTE以及杨氏模量和剪切模量的作用。在一些实施方式中，本文所述的玻璃包含最高至约4摩尔％的MgO，最高至约1摩尔％的CaO，以及最高至约4摩尔％的ZnO。在其他实施方式中，这些玻璃可包含最高至约0.5摩尔％的MgO，最高至约0.5摩尔％的CaO，以及最高至约0.5摩尔％的ZnO。在一些实施方式中，0摩尔％≤Σ[R’O]≤5摩尔％；以及在其他实施方式中，0摩尔％≤Σ[R’O]≤0.5摩尔％，其中，R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种。
为了确保玻璃中的大部分B2O3是处于三方配位状态从而获得高的天然耐划痕性，Na2O+K2O-Al2O3≤2.0摩尔％，以及在一些实施方式中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％.。在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％；以及在一些实施方式中，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。
玻璃还可包含低浓度的至少一种澄清剂，例如，SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-或者F-等，从而帮助消除熔化过程中的气态内含物。在一些实施方式中，玻璃可包含最高至约0.5摩尔％的SnO2，最高至约0.5摩尔％的As2O3，和/或最高至约0.5摩尔％的Sb2O3。
本文所述的包含最高至约1摩尔％的P2O5的玻璃的组成及其所选的物理性质(应变点、退火点和软化点，密度、CTE、液相线温度、模量、折射率以及应变光学系数(SOC))的非限制性例子如表1所列。本文所述的不含P2O5的玻璃的组成及其所选的物理性质的非限制性例子如表2所列。
在另一个方面，提供对上文所述的碱性铝硅酸盐玻璃进行离子交换的方法。该方法包括在最高至约410℃的温度下，在包含钾盐的离子交换浴中对玻璃进行离子交换持续最高至约8小时，以形成压缩层，所述压缩层的压缩应力CS至少为500MPa并且从表面延伸至层深度DOL。在一些实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在8小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约52μm的层深度。在其他实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在4小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约40μm的层深度。在其他实施方式中，可以对本文所述的玻璃进行离子交换，在2小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力和至少约30μm的层深度。在一些实施方式中，CS·DOL＝44000MPa·μm。表1：本文所述的包含最高至约1摩尔％的P2O5的玻璃的组成和选择的物理性质。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
表2：本文所述的不含P2O5的玻璃的组成和选择的物理性质。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
玻璃(摩尔％) 13 14 15 16 17 18
SiO2 67.14 67.11 60.31 61.66 67.08 66.96
Al2O3 13.21 13.23 16.46 16.22 13.23 13.33
B2O3 5.77 5.76 6.50 5.09 5.77 5.79
Na2O 13.42 13.42 16.04 16.33 13.46 13.75
K2O 0.26 0.26 0.51 0.51 0.26 0.01
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
CaO 0.05 0.05 0.07 0.07 0.05 0.02
ZnO
P2O5
SnO2 0.10 0.10 0.09 0.10 0.10 0.10
[Na2O]+[K2O]-[Al2O3] 0.47 0.45 0.09 0.62 0.49 0.43
[B2O3]-([Na2O]+[K2O]-[Al2O3]) 5.30 5.30 6.41 4.46 5.27 5.36
应变点(℃) 593 592 569.4 569.5 591 594
退火点(℃) 651 650 624.4 622.9 649 652
软化点(℃) 931 938 935 942
CTE(107℃-1) 76.8 76.5 76.3 75.6
密度(g/cm3) 2.369 2.37 2.396 2.408 2.368 2.369
E模量(Mpsi) 9.412 9.453 9.502 9.34
G模量(Mpsi) 3.873 3.865 3.845 3.849
ν(泊松比) 0.215 0.223 0.236 0.213
压痕阈值(kgf) 27.5 >25 47.5 17.5 17.5 27.5
CS(MPa)1 763.00 767.19 757.38 783.96
CS(MPa)1(SOC校正) 707.18 711.69 833.11 885.94 701.16 726.19
DOL(um)1 69.24 69.17 68.85 68.79 68.70 67.82
CS(MPa)2 901.59 901.02 899.76 928.71
CS(MPa)2(SOC校正) 835.64 835.84 958.06 1000.30 832.97 860.27
DOL(um)2 49.25 50.41 54.45 50.89 52.33 48.49
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
玻璃(摩尔％) 73 74 75 76 77 78
SiO2 65.76 64.18 64.53 65.77 57.42 61.99
Al2O3 13.87 14.01 13.99 13.21 18.59 14.65
B2O3 5.15 6.23 6.60 7.04 5.35 6.05
Na2O 13.91 13.90 13.71 13.84 17.17 14.67
K2O 0.11 1.49 0.50 0.01 0.26 0.52
MgO 1.08 0.01 0.49 0.01 1.06 0.02
CaO 0.03 0.06 0.06 0.01 0.05 0.08
ZnO 0.00
P2O5
SnO2 0.07 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
[Na2O]+[K2O]-[Al2O3] 0.15 1.38 0.22 0.65 -1.16 0.55
[B2O3]-([Na2O]+[K2O]-[Al2O3]) 5.00 4.86 6.38 6.40 6.51 5.50
应变点(℃) 589 557 570 553 607 610
退火点(℃) 644 607 623 606 661 666
软化点(℃) 918 847 890 873 917 919
CTE(107℃-1) 77.2 84.2 80.4 77.2 86.8 80.5
密度(g/cm3) 2.389 2.402 2.383 2.375 2.429 2.44
E模量(Mpsi) 9.675 9.809 9.457 9.477 10.009 9.805
G模量(Mpsi) 3.993 4.044 3.891 3.87 4.1 3.983
ν(泊松比) 0.212 0.213 0.215 0.225 0.221 0.231
压痕阈值(kgf) 50 27.5 32.5 22.5 >25 13.75
CS(MPa)1 827.18 722.71 765.12 735.80 1042.17 928.11
CS(MPa)1(SOC校正) 789.68 701.96 718.79 1030.82
DOL(um)1 56.82 56.75 56.73 56.65 56.63 56.53
CS(MPa)2 978.88 863.59 897.56 843.06 1188.56 1121.22
CS(MPa)2(SOC校正) 934.50 838.80 843.20 1175.63
DOL(um)2 42.65 46.22 44.17 42.42 43.49 41.84
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
玻璃(摩尔％) 121 122 123 124 125 126
SiO2 67.63 62.14 64.53 66.44 66.45 66.42
Al2O3 12.84 15.58 13.98 13.46 13.10 13.04
B2O3 6.03 5.50 5.06 5.15 5.11 5.11
Na2O 12.81 15.76 13.74 12.63 13.00 13.10
K2O 0.51 0.06 0.51 0.20 0.20 0.20
MgO 0.01 0.92 2.00 2.01 2.01 2.01
CaO 0.07 0.04 0.06 0.03 0.03 0.03
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00
P2O5
SnO2 0.10 0.08 0.10 0.07 0.07 0.07
[Na2O]+[K2O]-[Al2O3] 0.48 0.24 0.28 -0.63 0.10 0.26
[B2O3]-([Na2O]+[K2O]-[Al2O3]) 5.54 5.25 4.78 5.78 5.01 4.85
应变点(℃) 558 567.7924 581 597 587 585
退火点(℃) 612 620.85 634 654 642 639
软化点(℃) 888 885 902 927 911 909
CTE(107℃-1) 76.7 84.8 79.7 73.2 75 75.9
密度(g/cm3) 2.374 2.401 2.383 2.386 2.387
E模量(Mpsi) 9.544 9.703 9.776 9.698 9.764 9.799
G模量(Mpsi) 3.942 3.967 4.042 4.038 4.013 4.029
ν(泊松比) 0.211 0.223 0.209 0.201 0.216 0.216
压痕阈值(kgf) 17.5 37.5 35 35 40 40
CS(MPa)1 804.54 796.84 807.95 802.46 799.16
CS(MPa)1(SOC校正) 869.82 776.81 772.02 766.77 764.54
DOL(um)1 51.82 51.71 51.63 51.59 51.59 51.32
CS(MPa)2 873.09 914.88 926.42 935.89 936.31
CS(MPa)2(SOC校正) 978.41 891.88 885.22 894.27 895.75
DOL(um)2 42.02 40.62 40.07 39.96 39.90 40.19
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
玻璃(摩尔％) 127 128 129 130 131 132
SiO2 65.17 64.57 65.24 66.44 64.33 67.77
Al2O3 13.40 14.03 12.91 13.69 14.01 13.01
B2O3 6.56 7.00 5.47 5.15 4.58 3.49
Na2O 12.77 12.71 12.67 12.37 13.82 12.74
K2O 1.01 0.49 0.51 0.20 0.51 0.10
MgO 0.87 1.01 3.01 2.03 2.57 2.76
CaO 0.12 0.07 0.09 0.02 0.06 0.04
ZnO 0.00 0.00
P2O5
SnO2 0.10 0.10 0.10 0.07 0.10 0.07
[Na2O]+[K2O]-[Al2O3] 0.38 -0.83 0.27 -1.12 0.33 -0.17
[B2O3]-([Na2O]+[K2O]-[Al2O3]) 6.17 7.83 5.20 6.28 4.24 3.66
应变点(℃) 549.7 576 561 604 588 604
退火点(℃) 603.3 631 613 661 640 660
软化点(℃) 878.4 913 939 899 942
CTE(107℃-1) 74.9 74.7 71.2 78.2 73.9
密度(g/cm3) 2.375 2.372 2.397 2.382 2.407 2.393
E模量(Mpsi) 9.425 9.964 9.803 9.885 9.945
G模量(Mpsi) 3.851 4.077 4.038 4.089 4.118
ν(泊松比) 0.224 0.222 0.214 0.209 0.208
压痕阈值(kgf) 37.5 35 37.5 42.5 35 22.5
CS(MPa)1 792.11 732.63 801.36 806.89 825.18
CS(MPa)1(SOC校正) 712.77 728.85 710.62 762.74 794.90 811.15
DOL(um)1 51.27 51.08 51.03 50.74 50.41 50.38
CS(MPa)2 899.49 920.82 928.73 940.49
CS(MPa)2(SOC校正) 789.12 827.65 876.44 914.92 924.50
DOL(um)2 39.35 40.29 38.95 39.34 38.92
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
玻璃(摩尔％) 181 182 183 184 185 186
SiO2 62.13 61.38 64.41 64.67 60.98 65.38
Al2O3 13.59 13.64 12.94 13.50 13.80 12.94
B2O3 9.50 9.79 10.07 8.97 10.16 7.10
Na2O 13.64 11.58 11.38 12.73 13.92 13.88
K2O 1.01 3.15 1.04 0.02 1.01 0.51
MgO 0.00 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01
CaO 0.02 0.34 0.03 0.01 0.02 0.06
ZnO
P2O5
SnO2 0.10 0.10 0.12 0.08 0.10 0.10
[Na2O]+[K2O]-[Al2O3] 1.06 1.09 -0.52 -0.75 1.13 1.44
[B2O3]-([Na2O]+[K2O]-[Al2O3]) 8.44 8.70 10.59 9.72 9.04 5.66
应变点(℃) 522 512 529 569 517 554
退火点(℃) 571 560 586 628 565 602
软化点(℃) 799 792 876 909 786 836
CTE(107℃-1) 81.8 85.3 73.9 69.8 83.9 79.3
密度(g/cm3) 2.375 2.384 2.343 2.345 2.375 2.388
E模量(Mpsi) 9.319 9.472 8.962 9.01 9.32 9.677
G模量(Mpsi) 3.819 3.859 3.658 3.697 3.804 3.981
ν(泊松比) 0.22 0.227 0.225 0.219 0.225 0.215
压痕阈值(kgf) 32.5 32.5 32.5 32.5 22.5 25
CS(MPa)1 729.73
CS(MPa)1(SOC校正) 695.30
DOL(um)1 48.21
CS(MPa)2 742.96 716.14 684.53 808.33 757.92 857.10
CS(MPa)2(SOC校正) 816.65
DOL(um)2 40.65 40.59 40.52 40.46 39.98 39.86
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
1玻璃熔合拉制/制造(fictivated)并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
2玻璃退火并在410℃的KNO3熔盐浴中进行8小时的离子交换。
虽然为了说明给出了典型的实施方式，但是前面的描述不应被认为是对本说明书或所附权利要求书的范围的限制。因此，在不偏离本说明书或者所附权利要求书的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可想到各种改进、修改和替换形式。

Claims (35)

1.一种玻璃，所述玻璃包含：约50-72摩尔％的SiO2；约12-22摩尔％的Al2O3；最高至约15摩尔％的B2O3；最高至约1摩尔％的P2O5；约11-21摩尔％的Na2O；最高至约5摩尔％的K2O；最高至约4摩尔％的MgO；最高至约5摩尔％的ZnO；以及最高至约2摩尔％的CaO，其中，Na2O+K2O-Al2O3≤2.0摩尔％，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>1摩尔％，以及24摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。
2.如权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃基本不含P2O5和Li2O中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤75摩尔％。
4.如权利要求1-3中任一项所述的玻璃，其特征在于，2摩尔％≤B2O3+P2O5≤12摩尔％。
5.如前述任一项权利要求所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃经过离子交换，并且维氏裂纹压痕阈值至少约为9.5kgf。
6.如权利要求5所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有处于大于约500MPa的压缩应力CS的层，所述层从所述玻璃的表面延伸到层深度DOL，其中，CS·DOL＝44000MPa·μm。
7.如权利要求5或6所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约40μm的层深度，并且经过小于约4小时的离子交换。
8.如权利要求5或6所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约52μm的层深度，并且经过小于约8小时的离子交换。
9.如权利要求5或6所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约30μm的层深度，并且经过小于约2小时的离子交换。
10.如前述任一项权利要求所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃还包含至少一种澄清剂。
11.如权利要求10所述的玻璃，其特征在于，所述至少一种澄清剂包括以下至少一种：SnO2、CeO2、As2O3、Sb2O5、Cl-和F-。
12.如权利要求11所述的玻璃，其特征在于，所述至少一种澄清剂包括以下至少一种：最高至约0.5摩尔％的SnO2，最高至约0.5摩尔％的As2O3，以及最高至约0.5摩尔％的Sb2O3。
13.如前述任一项权利要求所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃包含：约55-62摩尔％的SiO2；约16-20摩尔％的Al2O3；约2-10摩尔％的B2O3；最高至约1摩尔％的P2O5；约14-18摩尔％的Na2O；约0.2-4摩尔％的K2O；最高至约0.5摩尔％的MgO；最高至约0.5摩尔％的ZnO；以及最高至约0.5摩尔％的CaO。
14.如权利要求13所述的玻璃，其特征在于，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％。
15.如权利要求13或14所述的玻璃，其特征在于，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％。
16.如权利要求13-15中任一项所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃包含约4-10摩尔％的B2O3。
17.如前述任一项权利要求所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃的液相线粘度至少为100千泊。
18.如权利要求17所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃是可下拉的。
19.一种玻璃，所述玻璃包含：约55-62摩尔％的SiO2；约16-20摩尔％的Al2O3；约4-10摩尔％的B2O3；约14-18摩尔％的Na2O；约0.2-4摩尔％的K2O；最高至约0.5摩尔％的MgO；最高至约0.5摩尔％的ZnO；以及最高至约0.5摩尔％的CaO，其中，所述玻璃基本不含P2O5，以及其中，Na2O+K2O-Al2O3≤0.5摩尔％，B2O3-(Na2O+K2O-Al2O3)>4摩尔％，以及28摩尔％≤RAlO4≤45摩尔％，其中，R是Na、K和Ag中的至少一种。
20.如权利要求19所述的玻璃，其特征在于，56摩尔％≤SiO2+B2O3≤70摩尔％。
21.如权利要求19或20所述的玻璃，其特征在于，0摩尔％≤Σ[R’O]≤0.5摩尔％，其中，R’是Ca、Mg和Zn中的至少一种。
22.如权利要求19-21中任一项所述的玻璃，其特征在于，K2O≤0.25(Na2O+K2O)。
23.如权利要求19所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃还包含至少一种澄清剂，所述至少一种澄清剂包括以下至少一种：SnO2、CeO2、As2O3以及Sb2O5、Cl-和F-。
24.如权利要求23所述的玻璃，其特征在于，所述至少一种澄清剂包括以下至少一种：最高至约0.5摩尔％的SnO2，最高至约0.5摩尔％的As2O3，以及最高至约0.5摩尔％的Sb2O3。
25.如权利要求19-24中任一项所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃的液相线粘度至少为100千泊。
26.如权利要求25所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃是可下拉的。
27.如权利要求19-26中任一项所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃经过离子交换，并且维氏裂纹压痕阈值至少约为9.5kgf。
28.如权利要求27所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有处于大于500MPa的压缩应力CS的层，所述层从所述玻璃的表面延伸到层深度DOL，其中，CS·DOL＝44000MPa·μm。
29.如权利要求27或28所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约40μm的层深度，并且经过小于约4小时的离子交换。
30.如权利要求27或28所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约52μm的层深度，并且经过小于约8小时的离子交换。
31.如权利要求27或28所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃具有大于约800MPa的压缩应力以及至少约30μm的层深度，并且经过小于约2小时的离子交换。
32.一种对玻璃进行离子交换的方法，所述方法包括：在小于或等于约410℃的温度下，在离子交换浴中对碱性铝硅酸盐玻璃进行离子交换持续最高至约8小时，所述离子交换浴包含钾盐，以及所述碱性铝硅酸盐玻璃包含：约50-72摩尔％的SiO2；约12-22摩尔％的Al2O3；最高至约15摩尔％的B2O3；最高至约1摩尔％的P2O5；约11-21摩尔％的Na2O；最高至约5摩尔％的K2O；最高至约4摩尔％的MgO；最高至约5摩尔％的ZnO；以及最高至约1摩尔％的CaO，其中，经过离子交换的碱性铝硅酸盐玻璃具有从表面延伸到层深度DOL的压缩层，所述压缩层的压缩应力CS至少为500MPa。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，CS·DOL＝44000MPa·μm。
34.如权利要求32或33所述的方法，其特征在于，对所述玻璃进行离子交换，在8小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力以及至少约52μm的层深度。
35.如权利要求32或33所述的方法，其特征在于，对所述玻璃进行离子交换，在4小时的离子交换时间内，实现至少约800MPa的压缩应力以及至少约40μm的层深度。
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