CN111479787A - 多色制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

制品包含：SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；以及以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及R2O约0摩尔％至约15摩尔％。R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种。R2O减去Al2O3的范围是约‑12摩尔％至约3.8摩尔％。

Description

多色制品及其制造方法
本申请要求2017年12月13日提交的美国临时申请系列第62/598,194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。
技术领域
本公开内容一般地涉及多色制品，更具体地是，涉及形成多色玻璃和玻璃陶瓷制品的组合物和方法。
背景技术
有色和/或反射性玻璃制品被用于各种应用。低产量结合停工时间以及当玻璃罐从一种颜色转换为另一种颜色时产生的无法用于出售的玻璃，使得提供多种颜色的制品在经济上具有挑战性。例如，随着提供的颜色数量增加，必然产生分开的生产线或者更多不可用于出售的玻璃。
开发多色玻璃材料是具有挑战性的，因为存在具有可调节的光学透射率的选定的含金玻璃、含银玻璃和含铜玻璃的组；它们全都无法实现用于太阳镜、滤光器或者有色玻璃所需的透射率或者从单种组合物产生足够宽的颜色范围。此外，它们含有挥发性卤化物，这使得它们难以进行重复生产。大多数的常规含银和含铜玻璃可以通过热方式变暗，但是无法产生宽范围的颜色。金可以产生包括从红色到紫色、从红色到蓝色的颜色范围，但是对于单种组合物仅覆盖了有限的光学密度范围。常规的含金玻璃、含银玻璃和含铜玻璃所实现的着色通常是表面等离子体共振与由于大粒度(约为100nm)的散射的组合。这种散射对于光学透镜材料而言是不合乎希望的。生产有色制品或反射性制品的其他常规方法(例如，通过施涂金属膜和/或涂层)展现出差的抗磨损性、过度反射、彩虹色、颜色随着观察角发生变化以及差的可离子交换性。
由此，开发单材料组成，其能够在(例如，通过热处理)制造之后进行加工以产生一定的颜色范围同时实现所希望的透射率水平可能是有利的。“单组成”方案不仅会得到性能方面的益处，其还会显著降低有色制品和/或反射性制品的生产成本。
发明内容
根据本公开内容的至少一个特征，制品包含：SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；以及以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及R2O约0摩尔％至约15摩尔％。R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种。R2O减去Al2O3的范围是约-12摩尔％至约3.8摩尔％。
根据本公开内容的另一个特征，制品包含：SiO2约60摩尔％至约72摩尔％，Al2O3约7摩尔％至约12摩尔％，B2O3约8摩尔％至约15摩尔％，WO3加上MoO3约3摩尔％至约6摩尔％，RO约0摩尔％至约0.5摩尔％。RO是MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种。制品还包含以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及R2O约7摩尔％至约12摩尔％。R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种。R2O减去Al2O3的范围是约-6摩尔％至约1.5摩尔％。
根据本公开内容的另一个特征，制品包含：SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；以及以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％。制品还包括多个晶体沉淀物，其包含：(i)Au、Ag和Cu中的至少一种；和(ii)W和Mo中的至少一种。
根据第1个方面，提供的制品包含：SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；以及以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及R2O约0摩尔％至约15摩尔％。R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种。R2O减去Al2O3的范围是约-12摩尔％至约3.8摩尔％。
根据第2个方面，提供了方面1的制品，其中，制品包含WO3约0摩尔％至约15摩尔％。
根据第3个方面，提供了方面2的制品，其中，WO3是约0摩尔％至约7摩尔％。
根据第4个方面，提供了方面1的制品，其中，制品包含MoO3约0摩尔％至约15摩尔％。
根据第5个方面，提供了方面1的制品，其中，MoO3是约0摩尔％至约7摩尔％。
根据第6个方面，提供了方面1的制品，其中，Al2O3是约7摩尔％至约15摩尔％。
根据第7个方面，方面1的制品还包含RO约0摩尔％至约2摩尔％，其中，RO是MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或多种。
根据第8个方面，提供了方面7的制品，其中，RO是约0摩尔％至约1摩尔％。
根据第9个方面，提供了方面1的制品，其中，R2O减去Al2O3的范围是约-8摩尔％至约3.8摩尔％。
根据第10个方面，提供了方面1的制品，其中，R2O减去Al2O3的范围是约-8摩尔％至约3摩尔％。
根据第11个方面，提供了方面1的制品，其中，Ag是约0.1摩尔％至约1摩尔％。
根据第12个方面，提供了方面1的制品，其中，Au是约0.001摩尔％至约0.5摩尔％。
根据第13个方面，提供了方面1的制品，其中，Cu是约0.03摩尔％至约1摩尔％。
根据第14个方面，提供的制品包含：SiO2约60摩尔％至约72摩尔％，Al2O3约7摩尔％至约12摩尔％，B2O3约8摩尔％至约15摩尔％，WO3加上MoO3约3摩尔％至约6摩尔％，RO约0摩尔％至约0.5摩尔％。RO是MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种。制品还包含以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及R2O约7摩尔％至约12摩尔％。R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种。R2O减去Al2O3的范围是约-6摩尔％至约1.5摩尔％。
根据第15个方面，方面14的制品还包含选自下组的至少一种掺杂剂：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Se、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Te、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Ti、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
根据第16个方面，提供了方面14的制品，其中，WO3是约0摩尔％至约4摩尔％。
根据第17个方面，提供了方面14的制品，其中，MoO3是约0摩尔％至约4摩尔％。
根据第18个方面，提供了方面14的制品，其中，制品包含多种晶体沉淀物，其包括WO3和MoO3中的至少一种。
根据第19个方面，方面14的制品还包含V2O5约0.0001摩尔％至约0.5摩尔％。
根据第20个方面，提供了方面19的制品，其中，V2O5是约0.001摩尔％至约0.1摩尔％。
根据第21个方面，方面14的制品还包括压缩应力区域。
根据第22个方面，提供的制品包含：SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；以及以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％。制品还包括多个晶体沉淀物，其包含：(i)Au、Ag和Cu中的至少一种；和(ii)W和Mo中的至少一种。
根据第23个方面，提供了方面22的制品，其中，对于约0.5mm的厚度，在D65-10光源下，制品展现出如下透射颜色坐标组：L*值是约14至约90，a*值是约-18.6至约49，以及b*值是约-7.8至约53.5。
根据第24个方面，提供了方面22的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约280nm至约380nm的波长带上，制品展现出约0.01％至约49％的平均透射率。
根据第25个方面，提供了方面22的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约400nm至约700nm的波长带上，制品展现出约0.8％至约86％的平均透射率。
根据第26个方面，提供了方面25的制品，其中，对于1mm的厚度，在约400nm至约700nm的波长带上，制品展现出约25％或更低的散射。
根据第27个方面，提供了方面22的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约700nm至约2000nm的波长带上，制品展现出约0.13％至约88.7％的平均透射率。
根据第28个方面，方面22的制品还包括靠近制品表面的多个金属Ag颗粒。
根据第29个方面，方面22的制品还包含RO约0.01摩尔％至约2摩尔％，其中，RO是MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或多种。
本领域技术人员通过参考以下说明书、权利要求书和附图能够进一步理解和体会本公开的这些和其它特征、优点和目的。
附图说明
以下是结合附图进行的附图说明。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以按比例放大显示或示意性显示。
在附图中：
图1是根据本公开内容至少一个例子的制品的横截面图；
图2A是根据本公开内容各种特征的经过热处理的实施例1和2的a*和b*透射色值图；
图2B是根据本公开内容各种特征的实施例1的不同热处理实例的波长范围上的0.5mm厚度时的透射率图；
图2C是根据本公开内容各种特征的实施例1的不同热处理实例的400nm至700nm波长范围上的0.5mm厚度时的透射率图；
图3是根据本公开内容各种特征的经过热处理的实施例3和4的a*和b*透射色值图；
图4是根据本公开内容各种特征的经过热处理的实施例5、6、7和8的a*和b*透射色值图；以及
图5是经过处理状态和未经处理状态这两种情况下的实例的反射率与波长关系图。
具体实施方式
在以下的详细描述中提出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容就容易理解，或按下面的描述和权利要求书以及附图所述实施本发明而被认识。
如本文所用，术语“和/或”当用于列举两个或更多个项目时，表示所列项目中的任意一个可以单独采用，或者可以采用所列项目中的两个或更多个的任意组合。例如，如果描述组合物含有组分A、B和/或C，则组合物可只含有A；只含有B；只含有C；含有A和B的组合；含有A和C的组合；含有B和C的组合；或含有A、B和C的组合。
在本文件中，关系术语，例如第一和第二、顶部和底部等，仅仅用于将一个实体或行为与另一个实体或行为区分开来，没有必然要求或暗示此类实体或行为之间的任何实际的此类关系或顺序。
本领域技术人员以及利用和使用本公开内容的人会进行本公开内容的改进。因此，要理解的是，附图所示和上文所述的实施方式仅仅是示意性目的而不是旨在限制本公开内容的范围，本公开内容的范围由所附权利要求书所限定，根据专利法的原理解读为包括等同原则。
本领域技术人员会理解的是，所述公开内容和其他组分的构建不限于任何具体材料。除非与本文另有说明，否则本文所揭示的本公开内容的其他示例性实施方式可以由宽范围的各种材料形成。
出于本公开内容的目的，术语“相连”(其所有形式：连接、相连接、连接的等)通常表示两个组件(以电或机械方式)相互直接或间接接合到一起。此类接合自然可以是静态或者自然可以是可移动的。可以通过这两个组件以及任何额外的中间元件(以电或机械方式)实现此类接合，所述任何额外的中间元件相互整体形成单个单体件或者与所述两个组件整体形成单个单体件。除非另有说明，否则此类接合自然可以是永久的，或者自然可以是可去除或者可脱离的。
如本文所用，术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的，而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的，反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开内容包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”，该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，一种没有用“约”修饰。还会理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。
除非另外说明，否则所有组成表述为刚配料的摩尔百分数(摩尔％)。本领域技术人员会理解的是，各种熔体组分(例如，氟、碱金属、硼等)可能在组分熔化过程中经受不同的挥发水平(例如，作为蒸气压、熔融时间和/或熔融温度的函数)。由此，与此类组分相关的术语“约”旨在包括当对最终制品进行测量时，与本文所提供的刚配料的组成相比相差在约0.2摩尔％之内的值。考虑到上述情况，预期最终制品和配料组合物之间的实质组成等同性。
出于本公开内容的目的，术语“本体”、“本体组成”和/或“整体组成”旨在包括整个制品的整体组成，这可能不同于“局部组成”或者“局部化组成”，所述“本体”可能由于形成晶体和/或陶瓷相而不同于本体组成。
此外，如本文所用，术语“制品”、“玻璃制品”、“陶瓷制品”、“玻璃陶瓷”、“玻璃元件”、“玻璃陶瓷制品”和“玻璃-陶瓷制品”可以互换使用，并且以它们最宽泛的范围包括完全或者部分由玻璃和/或玻璃陶瓷材料制作的任何物体。
如本文所用，“玻璃状态”指的是本公开内容的制品中的无机无定形相材料，其是冷却到刚性状态而没有发生结晶的熔融产物。如本文所用，“玻璃陶瓷状态”指的是本公开内容的制品中的无机材料，其同时包括玻璃状态以及如本文所述的“晶相”和/或“晶体沉淀物”。
如本文所用，“透射”、“透射率”、“光学透射率”和“总透射率”在本公开内容中可以互换使用，并且指的是外部透射或透射率，考虑了吸收、散射和反射。在本文所记录的透射和透射率值中，没有减去菲涅耳反射。此外，涉及具体波长范围上给出的任何总透射率值是在该特定波长范围上测得的总透射率值的平均值。
如本文所用，在本公开内容中，“光学密度单位”、“OD”和“OD单位”可互换使用，来表示光学密度单位，这通常理解为对于测试材料的吸收率的测量，用分光计测量，得到OD＝-log(I/I0)，式中，I0是入射到样品上的光强度，以及I是透射穿过样品的光强度。此外，本公开内容所用的术语“OD/mm”或“OD/cm”是经过标准化的吸收率测量，通过用光学密度单位(即，通过光学分光计测得)除以样品厚度(例如，单位是毫米或厘米)确定。此外，涉及在具体波长范围上的任何光学密度单位(例如，280nm至380nm的UV波长中3.3OD/mm至24.0OD/mm)给出的是该特定波长范围上的光学密度单位的平均值。
现参见图1，显示制品10包括基材14，所述基材14具有根据本公开内容的玻璃和/或玻璃陶瓷组成。可以将制品10用于任意数量的应用。例如，在任意数量的光学相关应用和/或美学应用中，制品10和/或基材14可以用作基材、元件、覆盖物和/或其他元件的形式。
基材14限定或包括一对相反主表面18、22。在制品10的一些例子中，基材14包括压缩应力区域26。如图1所示，压缩应力区域26从主表面18延伸到基材内的第一选定深度30。在一些例子中，基材14包括从主表面18延伸到第二选定深度的相当的压缩应力区域26。此外，在一些例子中，多个压缩应力区域26可以从基材14的主表面18、22和/或边缘开始延伸。基材14可以具有选定的长度和宽度或直径，从而限定其表面积。基材14可以在基材14的主表面18、14之间具有由其长度和宽度限定或者由其直径限定的至少一个边缘。基材14还可以具有选定的厚度。
如本文所用，“选定深度”(例如，选定深度30)、“压缩深度”和“DOC”可以互换使用，以定义本文所述的基材14中，应力从压缩变化为拉伸的深度。取决于离子交换处理，可以通过表面应力计(例如，FSM-6000)或散射光偏光镜(SCALP)测量DOC。当通过将钾离子交换进入玻璃基材，在具有玻璃或玻璃陶瓷组成的基材14中产生应力时，使用表面应力计来测量DOC。当通过将钠离子交换进入玻璃制品，在玻璃制品中产生应力时，使用SCALP来测量DOC。当通过将钾离子和钠离子这两者交换进入玻璃中，在具有玻璃或玻璃陶瓷组成的基材14中产生应力时，通过SCALP测量DOC，因为相信钠的交换深度表示了DOC，以及钾离子的交换深度表示了压缩应力的大小的变化(而不是应力从压缩变化至拉伸)；在此类玻璃基材中，钾离子的交换深度通过表面应力计测量。此外，如本文所用，“最大压缩应力”定义为基材14中的压缩应力区域26内的最大压缩应力。在一些例子中，在限定了压缩应力区域26的所述一个或多个主表面18、22处或者紧靠其的位置获得最大压缩应力。在其他例子中，在所述一个或多个主表面18、22与压缩应力区域26的选定深度30之间获得最大压缩应力。
在制品10的一些例子中，如图1的示例性形式所示，基材14选自化学强化铝硼硅酸盐玻璃或玻璃陶瓷。例如，基材14可以选自化学强化铝硼硅酸盐玻璃或玻璃陶瓷，其具有延伸至大于10μm的第一选定深度30的压缩应力区域26，具有大于150MPa的最大压缩应力。在其他例子中，基材14选自化学强化铝硼硅酸盐玻璃或玻璃陶瓷，其具有延伸至大于25μm的第一选定深度30的压缩应力区域26，具有大于400MPa的最大压缩应力。制品10的基材14还可以包括一种或多种压缩应力区域26，其从主表面18、22中的一个或多个延伸到选定深度30(或多个深度)，最大压缩应力是大于约150MPa、大于200MPa、大于250MPa、大于300MPa、大于350MPa、大于400MPa、大于450MPa、大于500MPa、大于550MPa、大于600MPa、大于650MPa、大于700MPa、大于750MPa、大于800MPa、大于850MPa、大于900MPa、大于950MPa、大于1000MPa，以及这些值之间的所有最大压缩应力水平。在一些例子中，最大压缩应力是2000MPa或更低。此外，压缩深度(DOC)或第一选定深度30可以设定为10μm或更大、15μm或更大、20μm或更大、25μm或更大、30μm或更大、35μm或更大，以及设定为甚至更高的深度，这取决于基材10的厚度以及与产生压缩应力区域26相关的加工条件。在一些例子中，DOC小于或等于基材14的厚度(t)的0.3倍，例如，0.3t、0.28t、0.26t、0.25t、0.24t、0.23t、0.22t、0.21t、0.20t、0.19t、0.18t、0.15t或0.10t以及其间的所有值。
如下文更详细解释，制品10从刚配料的组合物形成并浇注成玻璃状态。稍后可以对制品10进行退火和/或热加工(例如，热处理)以形成具有多种陶瓷或结晶颗粒的玻璃陶瓷状态。会理解的是，取决于所采用的浇注技术，制品10可以在没有额外热处理的情况下容易地发生结晶并变成玻璃陶瓷(例如，基本上浇注成玻璃陶瓷状态)。在采用成形后的热加工的例子中，一部分的制品10、大部分的制品10、基本上全部制品10或者全部制品10可以从玻璃状态转化为玻璃陶瓷状态。由此，虽然可能结合玻璃状态和/或玻璃陶瓷状态对制品10的组成进行描述，但是当在玻璃状态与玻璃陶瓷状态之间转化时，制品10的本体组成可以保持基本上未发生变化，尽管制品10的局部部分具有不同组成(即，由于形成陶瓷或晶体沉淀物所导致)。此外，会理解的是，虽然描述的是刚配料的状态的组成，但是本领域技术人员会认识到制品10的哪些组分可能在熔化过程中挥发(即，因而制品10中存在的情况相对于刚配料的组成而言较低)以及哪些组分不会挥发。
根据各种例子，制品10可以包含：Al2O3；SiO2；B2O3；WO3；MO3；Ag；Au；Cu；V2O5；R2O，其中，R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种；RO，其中，RO是MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的一种或多种；以及多种掺杂剂。除非另有说明，否则玻璃组成对应于用于熔化的坩埚中的刚配料的摩尔百分比(摩尔％)。
制品10可以具有：约40摩尔％至约80摩尔％SiO2，或者约50摩尔％至约75摩尔％SiO2，或者约60摩尔％至约72摩尔％SiO2。例如，制品10可以具有：约42摩尔％、约44摩尔％、约46摩尔％、约48摩尔％、约50摩尔％、约52摩尔％、约54摩尔％、约56摩尔％、约58摩尔％、约60摩尔％、约62摩尔％、约64摩尔％、约66摩尔％、约68摩尔％、约70摩尔％、约72摩尔％、约74摩尔％、约76摩尔％或者约78摩尔％的SiO2。会理解的是，考虑了上述所记录的SiO2范围之间的任意和全部的值与范围。
制品10可以包含：约1摩尔％至约20摩尔％Al2O3，或者约7摩尔％至约20摩尔％Al2O3，或者约1摩尔％至约15摩尔％Al2O3，或者约5摩尔％至约15摩尔％Al2O3，或者约7摩尔％至约15摩尔％Al2O3，或者约7摩尔％至约12摩尔％Al2O3。例如，制品10可以具有：约2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％、约5摩尔％、约6摩尔％、约7摩尔％、约8摩尔％、约9摩尔％、约10摩尔％、约11摩尔％、约12摩尔％、约13摩尔％或者约14摩尔％的Al2O3。会理解的是，考虑了上述所记录的Al2O3范围之间的任意和全部的值与范围。
制品10可以包含WO3和/或MoO3。WO3与MoO3的总量在本文中称作“WO3加上MoO3”，其中，要理解的是，“WO3加上MoO3”指的是单独的WO3、单独的MoO3或者WO3与MoO3的组合。例如，WO3加上MoO3可以是约1摩尔％至约18摩尔％，或者约2摩尔％至约10摩尔％，或者约3.5摩尔％至约8摩尔％，或者约3摩尔至约6摩尔％。对于MoO3，制品10可以具有：约0摩尔％至约15摩尔％MoO3，或者约0摩尔％至约7摩尔％MoO3，或者约0摩尔％至约4摩尔％MoO3。例如，制品可以具有：约1摩尔％、约2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％、约5摩尔％、约6摩尔％、约7摩尔％、约8摩尔％、约9摩尔％、约10摩尔％、约11摩尔％、约12摩尔％、约13摩尔％、约14摩尔％的MoO3。对于WO3，制品10可以具有：约0摩尔％至约15摩尔％WO3，或者约0摩尔％至约7摩尔％WO3，或者约0摩尔％至约4摩尔％WO3。例如，制品可以具有：约1摩尔％、约2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％、约5摩尔％、约6摩尔％、约7摩尔％、约8摩尔％、约9摩尔％、约10摩尔％、约11摩尔％、约12摩尔％、约13摩尔％、约14摩尔％的WO3。会理解的是，考虑了上述所记录的WO3加上MoO3的范围、WO3的范围和/或MoO3的范围之间的任意和全部的值与范围。
制品10可以包含：约3摩尔％至约50摩尔％B2O3，或者约5摩尔％至约50摩尔％B2O3，或者约5摩尔％至约25摩尔％B2O3，或者约8摩尔％至约15摩尔％B2O3。会理解的是，考虑了上述所记录的B2O3范围之间的任意和全部的值与范围。
制品10可以包含至少一种碱金属氧化物。碱金属氧化物可以用化学式R2O表示，式中，R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O中的一种或多种，和/或其组合。制品10可以具有如下R2O：约0摩尔％至约15摩尔％，或者约3摩尔％至约14摩尔％，或者约7摩尔％至约12摩尔％的R2O。例如，制品10可以具有：约1摩尔％、约2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％、约5摩尔％、约6摩尔％、约7摩尔％、约8摩尔％、约9摩尔％、约10摩尔％、约11摩尔％、约12摩尔％、约13摩尔％或约14摩尔％的R2O。会理解的是，考虑了上述所记录的R2O范围之间的任意和全部的值与范围。
根据各种例子，R2O减去Al2O3(即，R2O与Al2O3的量之间的差异)范围是：约-12摩尔％至约4摩尔％，或者约-12摩尔％至约3.8摩尔％，或者约-10摩尔％至约3.5摩尔％，或者约-8摩尔％至约3摩尔％，或者约-6摩尔％至约1.5摩尔％。会理解的是，考虑了上述所记录的R2O减去Al2O3的范围之间的任意和全部的值与范围。本文所规定的R2O与Al2O3之差影响了过量碱性阳离子与钨氧化物反应的可行性，从而调节/控制了碱性钨青铜(例如，非化学计量比的钨的低价氧化物)或者化学计量比的碱性钨酸盐(例如，Na2WO4)的形成。
制品10可以包含至少一种碱土金属氧化物和/或ZnO。碱土金属氧化物可以通过化学式RO表示，式中，RO是MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或多种。制品10可以包括如下RO：约0摩尔％至约15摩尔％RO，或者约3摩尔％至约14摩尔％RO，或者约0.01摩尔％至约2摩尔％RO，或者约0摩尔％至约0.5摩尔％RO。制品10可以包含如下ZnO：约0摩尔％至约15摩尔％ZnO，或者约3摩尔％至约14摩尔％ZnO，或者约0摩尔％至约0.5摩尔％ZnO。会理解的是，考虑了上述所记录的RO和ZnO范围之间的任意和全部的值与范围。根据各种例子，R2O的量可以大于RO和/或ZnO的量。此外，制品10可以不含RO和/或ZnO。
制品10可以包含：约0摩尔％至约0.5摩尔％SnO2，或者约0.05摩尔％至约2摩尔％SnO2。制品10可以包含：约0.01摩尔％至约1.5摩尔％Cu，或者约0.05摩尔％至约1.0摩尔％Cu，或者约0.1摩尔％至约0.5摩尔％Cu。制品10可以包含：约0.0001摩尔％V2O5，或者约0.0005摩尔％至约0.5摩尔％V2O5，或者约0.001摩尔％至约0.1摩尔％V2O5，或者约0.001摩尔％至约0.005V2O5。制品10可以包含：约0.05摩尔％至约1.5摩尔％Ag，或者约0.1摩尔％至约1.0摩尔％Ag，或者约0.25摩尔％至约0.6摩尔％Ag。会理解的是，考虑了上述所记录的SnO2、Cu、V2O5或Ag范围之间的任意和全部的值与范围。例如，制品10可以包含以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％。会理解的是，Ag、Au和/或Cu可能在制品10中以任意氧化态和/或氧化态的组合以上文所记录的摩尔％值存在。
根据各种例子，制品10还可以包含选自下组的至少一种掺杂剂：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Se、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Te、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Ti、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和/或Lu，用于调节紫外吸收、可见光吸收、颜色和/或近红外吸收。玻璃组成中的掺杂剂浓度可以是约0.0001摩尔％至约1.0摩尔％。在一些例子中，Ag、Au和/或Cu可以是掺杂剂。
会理解的是，上文记录的SiO2、Al2O3、WO3、MoO3、WO3加上MoO3、B2O3、R2O、RO、V2O5、Ag、Au、Cu、SnO2和掺杂剂的每个组成和组成范围可以用于本文所列出的玻璃的其他组分的任意其他组成和/或组成范围。例如，表1、2和3提供了刚配料状态的制品10的示例性组成范围，摩尔％。
表1
Figure BDA0002539209150000121
Figure BDA0002539209150000131
表2
组分 最小值 最大值
SiO<sub>2</sub> 50 75
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 5 15
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 5 25
R<sub>2</sub>O 3 14
RO 0 1
ZnO 0 1
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0 2
MoO<sub>3</sub> 0 7
WO<sub>3</sub> 0 7
SnO<sub>2</sub> 0 0.5
Ag 0 1
Au 0 0.5
Cu 0 1
CeO<sub>2</sub> 0.0005 0.5
MoO<sub>3</sub>加上WO<sub>3</sub> 1 8
R<sub>2</sub>O减去Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> -8 3.5
表3
组分 最小值 最大值
SiO<sub>2</sub> 60 72
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 7 12
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 8 15
R<sub>2</sub>O 7 12
RO 0 0.5
ZnO 0 0.5
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0 1.5
MoO<sub>3</sub> 0 4
WO<sub>3</sub> 0 4
SnO<sub>2</sub> 0 0.5
Ag 0 0.5
Au 0 0.5
Cu 0 1
CeO<sub>2</sub> 0.001 0.005
MoO<sub>3</sub>加上WO<sub>3</sub> 1 6
R<sub>2</sub>O减去Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0 0.15
表4提供了未掺杂状态的制品10的示例性性质列表(例如，其中，将Cu、Ag、Au和V视作掺杂剂，且没有包含其他掺杂剂)。表4的数据对应于具有如下实施例31所列出的组成的制品10。
表4
性质 值
应变点 455℃
退火点 499.6℃
软化点 723.2℃
膨胀m x 10<sup>-7</sup>/℃ 60.3
4℃时的密度，g/cm<sup>3</sup> 2.509
液相线温度 970℃
表5提供了未掺杂状态的制品10的标准点的示例性粘度值(例如，其中，将Cu、Ag、Au和V视作掺杂剂，且没有包含其他掺杂剂)。表5的数据对应于具有如下实施例31所列出的组成的制品10。
表5
温度(℃) 粘度(泊)
974.8 125833
1011.8 67629
1049.3 37407
1087.1 21447
1129.4 11992
1165.9 7493
1203.3 4741
1240.8 3054
1278.9 2007
1317.5 1323
1356.8 886
1416.5 524
1457.6 357
1499.8 246
1527.7 200
如上文所解释的那样，由于熔化过程期间的熔体组分的分离，阻碍了含钨、含钼或者混合的含钨钼碱性玻璃的常规成形。玻璃组分在熔化过程期间的分离导致熔融玻璃中的碱性钨酸盐的感知溶解度限值以及由此类熔体浇注得到的制品的感知溶解度限值。通常来说，当钨熔体、钼熔体或者混合的钨钼熔体甚至是略微过碱性时(例如，R2O减去Al2O3＝约0.25摩尔％或更大)，熔融的硼硅酸盐玻璃同时形成玻璃和稠密液体第二相。虽然可以通过彻底混合、高温熔化和采用小的批料尺寸(约1000g)来最小化碱性钨酸盐第二相的浓度，但是无法完全消除导致形成有害的第二晶相。相信形成这种碱性钨酸盐相发生在熔化的初始阶段，其中，钨和/或钼的氧化物与“自由的”或“未绑定的”碱性碳酸盐发生反应。由于碱性钨酸盐和/或碱性钼酸盐相对于形成的硼硅酸盐玻璃的高密度，其快速分离和/或分层，在坩埚的底部汇聚成塘，并且由于明显的密度差异，无法快速溶解在玻璃中。由于R2O组分可以对玻璃组成提供有利性质，所以简单地减少熔体中存在的R2O组分可能是不合乎希望的。由于钨发生分离，难以使得玻璃是钨饱和的，并且因此难以使其从玻璃结晶并形成如本文所述的沉淀物。
本公开内容的发明人已经发现，可以通过使用“绑定的(bound)”碱性物质，来获得均质单相的含W或含Mo的过碱性熔体。出于本公开内容的目的，“绑定的”碱性物质是如下碱性元素，其与氧离子结合，所述氧离子与铝原子、硼原子和/或硅原子绑定，而“自由的”或“未绑定的”碱性物质是碱性碳酸盐、碱性硝酸盐或碱性硫酸盐，其没有与已经与硅原子、硼原子或铝子绑定的氧离子绑定。示例性的绑定的碱性物质可以包括：长石、霞石、硼砂、锂辉石、其他钠长石或钾长石、含碱性铝硅酸盐和/或含碱性物质以及一种或多种铝和/或硅原子的其他氧化物组合物。通过以绑定形式引入碱性物质，碱性物质可以不与熔体中存在的W或Mo发生反应从而形成稠密的碱性钨酸盐和/或碱性钼酸盐液体。此外，这种批料的变化可以实现强的过碱性组合物(例如，R2O-Al2O3＝约2.0摩尔％或更大)的熔化，而没有形成碱性钨酸盐和/或碱性钼酸盐第二相。这还实现了改变熔化温度和混合方法并且仍然产生单相均质玻璃。会理解的是，由于碱性钨酸盐相与硼硅酸盐玻璃不是完全不可混溶的，所以延长的搅拌也可以实现这两个相的混合从而浇注得到单相制品。
一旦玻璃熔体浇注并固化得到玻璃状态的制品，可以对制品10进行退火、热处理或者任意其他方式热加工从而在制品10中形成晶相或者对晶相进行改性。因此，制品10可以从玻璃状态转化为玻璃陶瓷状态。玻璃陶瓷状态的晶相可以具有各种形貌。根据各种例子，晶相形成为制品10经过热处理的区域中的多个沉淀物。由此，沉淀物可以具有大致晶体结构。玻璃陶瓷状态可以包括两个或更多个晶相。
如本文所用，“晶相”指的是本公开内容的制品中的无机材料，其是由原子、离子或分子构成的固体，所述原子、离子或分子排列成是三维周期性的模式。此外，除非另有说明，否则采用如下方法来确定存在本公开内容中所指的“晶相”。首先，采用粉末X射线衍射(“XRD”)来对晶体沉淀物的存在进行检测。然后，在(例如，由于沉淀物的尺寸、质量和/或化学性导致)XRD不成功的情况下，采用拉曼光谱(“拉曼”)来对晶体沉淀物的存在进行检测。任选地，采用透射电子显微镜(“TEM”)以视觉方式验证或者任意其他方式证实通过XRD和/或拉曼技术得到的对于晶体沉淀物的确定情况。在某些情况下，沉淀物的质量和/或尺寸可能足够低，从而视觉方式验证沉淀物证明是特别困难的。由此，较大材料取样量的XRD和拉曼可能有利地具有较大的样品尺寸，以确定沉淀物的存在情况。
晶体沉淀物可以具有大致棒状或针状形貌。沉淀物可以具有如下最长长度尺寸：约1nm至约500nm，或者约1nm至约400nm，或者约1nm至约300nm，或者约1nm至约250nm，或者约1nm至约200nm，或者约1nm至约100nm，或者约1nm至约75nm，或者约1nm至约50nm，或者约5nm至约50nm，或者约1nm至约25nm，或者约1nm至约20nm，或者约1nm至约10nm。可以采用电子显微镜来测量沉淀物的尺寸。出于本公开内容的目的，术语“电子显微镜”表示首先通过扫描电子显微镜对沉淀物的最长长度进行目视测量，以及如果无法分辨出沉淀物的话，接下来使用透射电子显微镜。由于晶体沉淀物通常可能具有棒状或针状形貌，所以沉淀物的宽度可以是约5nm至约50nm，或者约2nm至约30nm，或者约2nm至约10nm，或者约2nm至约7nm。会理解的是，沉淀物的尺寸和/或形貌可以是均匀的、基本均匀的或者可能发生变化。通常来说，制品10的过铝质组成可以产生长度是约100nm至约250nm以及宽度是约5nm至约30nm的针状形状的沉淀物。过铝质组成是这样一种组成，它的氧化铝的分子比例高于氧化钠、氧化钾和氧化钙的组合。制品10的过碱性组成可以产生长度是约10nm至约30nm以及宽度是约2nm至约7nm的针状沉淀物。制品10的含Ag、含Au和/或含Cu例子可以产生长度是约2nm至约20nm以及宽度或者直径是约2nm至约10nm的棒状沉淀物。制品10中的晶相的体积分数可以是约0.001％至约20％，或者约0.001％至约15％，或者约0.001％至约10％，或者约0.001％至约5％，或者约0.001％至约1％。
沉淀物的较小尺寸对于降低沉淀物对于光的散射量可能是有利的，导致当处于玻璃陶瓷状态时的制品10的高光学透彻性。如下文更详细解释，制品10中的沉淀物的尺寸和/或质量可以发生变化，从而制品10的不同部分可以具有不同的光学性质。例如，制品10中存在沉淀物的部分可以导致光的吸收率、颜色、反射率和/或透射以及折射率相比于制品10中的具有不同(例如，尺寸和/或质量的)沉淀物的部分和/或不存在沉淀物的部分发生变化。
沉淀物可以包括钨的氧化物和/或钼的氧化物。晶相包括以下至少一种的氧化物(约0.1摩尔％至约100摩尔％的晶相)：(i)W，(ii)Mo，(iii)V和碱金属阳离子，以及(iv)Ti和碱金属阳离子。不受限于理论，相信在制品10的热加工(例如，热处理)过程中，钨和/或钼阳离子聚集形成晶体沉淀物，从而从玻璃状态转变为玻璃陶瓷状态。沉淀物中存在的钼和/或钨可以被还原或者部分还原。例如，沉淀物中的钼和/或钨可以具有0至约+6，或者约+4至约+6，或者约+5至约+6的氧化态。根据各种例子，钼和/或钨可以具有+6氧化态。例如，沉淀物可以具有大致WO3和/或MoO3的化学结构。沉淀物可以被称作非化学计量比的钨低价氧化物、非化学计量比的钼低价氧化物、“钼青铜”和/或“钨青铜”。在沉淀物中可以存在上文所述的碱金属和/或掺杂剂中的一种或多种。钨青铜和/或钼青铜是具有MxWO3或MxMoO3化学通式形式的非化学计量比的钨和/或钼的低价氧化物，式中，M＝H、Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Zn、Ag、Au、Cu、Sn、Cd、In、Tl、Pb、Bi、Th、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和U，以及其中，0<x<1。MxWO3和MxMoO3结构被认为是固态缺陷结构，其中，还原的WO3或MoO3的网络中的孔(空穴和/或空隙)被M原子随机占据，其解离成M+阳离子和自由电子。取决于“M”的浓度，材料属性可以从金属到半导体，从而实现了调节各种光学吸收和电性质。
可以对一部分的制品10、大部分的制品10、基本上整个制品10或者整个制品10进行热加工以形成沉淀物。热加工技术可以包括但不限于：炉(例如，热处理炉)、激光和/或制品10的局部和/或本体加热的其他技术。当进行热加工时，晶体沉淀物在制品10内以均质方式内部成核，其中，制品10经过热加工以形成玻璃陶瓷状态。由此，在一些例子中，制品10可以同时包括玻璃部分和玻璃陶瓷部分。在制品10本体进行热加工的例子中(例如，将整个制品10放入炉中)，可以在整个制品10中均匀地形成沉淀物。换言之，可以从制品10的表面开始，在制品10的整个本体存在沉淀物(即，距离表面超过约10μm)。在制品10进行局部热加工的例子中(例如，通过激光进行)，可能仅在热加工达到足够温度的地方存在沉淀物(例如，表面处以及进入制品10靠近热源的本体中)。会理解的是，制品10可以经受不止一次热加工以产生沉淀物。作为补充或替代，可以采用热加工来去除和/或改变已经形成的沉淀物(例如，作为在先的热加工的结果)。例如，热加工可以导致沉淀物的分解。
根据各种例子，制品10可以是多色的。出于本公开内容的目的，术语“多色”指的是材料能够基于向其施加的热处理展现出不同颜色。由于它的宽带隙(例如，约2.62eV)和缺少游离载流子(例如，电子)，WO3对于NIR和可见光波长不具有吸收。在插入(表述为‘插入了’)掺杂剂离子(例如，NH4 +、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+等)的情况下，WO3中的部分钨原子从W+6还原到W+5，导致晶体内的自由电子。这些电子占据导带(例如，自由电子)和带隙中的局部状态(例如，被俘获的电子)。作为结果，经过掺杂的WO3(钨青铜)通过吸收NIR(该吸收的光子能量低于0.7eV，这是通过局部化的表面等离子体共振实现的)以及隔离NIR(该隔离的光子能量接近1.4eV，这是通过小极化子机制实现的)获得了在宽波长范围上(例如，λ>1100nm)阻断NIR的能力。会理解的是，在包含MoO3的组合物中以及同时具有WO3和MoO3的组合物中，存在相同的掺杂方式及其效果。
采用Ag、Au和/或Cu的常规玻璃组合物依靠形成纳米规格金属沉淀物来产生颜色。Ag、Au和/或Cu阳离子可以掺入到WO3和MoO3中，形成银、金和/或铜的钨青铜和/或银、金和/或铜的钼青铜，它们可以实现制品10展现出多色光学性质。意料之外的是，向含MxWO3和/或MxMoO3的制品10添加低浓度的Ag、Au和/或Cu，可以通过对材料进行不同时间和温度的热加工来产生各种颜色(例如，红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、各种棕色和/或其组合)。这个结果是相当意外的，因为所得到的制品10的成形后的光学测试没有显示证据表明产生的颜色是来自碱性钨和/或钼青铜相的光学吸收(例如蓝色或绿色)和球形金属纳米颗粒(例如金属Ag0)的吸收特性的简单加和。进一步分析证实，颜色可调节性不是由于形成了在晶相(例如MxWO3或MxMoO3)上模板化(template)的金属纳米粒子的整体(ensemble)的结果。例如，透射电子显微镜表明不论颜色如何，含钨和/或含钼晶相的总体积分数、微晶尺寸、形状和纵横比保持恒定。类似地，拉曼光谱检测到钨和/或钼青铜相，但是不存在任何形状或尺寸的金属纳米颗粒。由此，所得到的制品10的颜色和多色特性不是来源于含钨和/或含钼微晶沉淀物尺寸的一些变化。
基于上述讨论，相信这些多色制品10中的颜色可调节性来源于经过掺杂的钨和/或钼的氧化物沉淀物的带隙能的变化，来自于插入到沉淀物中的碱性离子以及Ag、Au和/或Cu阳离子的浓度形成不同化学计量比的纯的碱性、混合碱金属和/或纯金属钨和/或钼青铜。沉淀物的带隙能变化是由于它的化学计量，进而在很大程度上不依赖于微晶尺寸。因此，经过掺杂的MxWO3或MxMoO3沉淀物可以保持相同的尺寸和/或形状，但是取决于掺杂剂“M”身份和浓度“x”仍然可以提供具有许多不同颜色的制品10。此外，相信热加工时间和温度控制了化学计量“x”并且可能控制了“M”的身份。例如，在较低温度时，观察到蓝色和绿色，这是MxWO3和/或MxMoO3青铜的特性，式中，M＝碱性物质以及0.1<x<0.4。在高于这些‘蓝色青铜’形式的温度时，形成诸如黄色、红色和橙色的颜色，这表明MxWO3中的“x”是>0.4且随着热处理时间增加而接近1。
由此，当M是除了钠之外的一些东西时(即，M≠Na)或者M是如下物质的组合时：H、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Sn、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ga、Se、Zr、Nb、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ta、Os、Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Bi和/或U，多色特性或者颜色可调节性与MxWO3和MxMoO3中的“M”相关。所得到的颜色是由于总掺杂剂浓度x以及M的身份(即，具有不同电子密度的物质，但是相同电荷会产生不同光学响应)所导致的。会理解的是，所列出的物质中的一些仅可以插入最高至一些x值(即，比0≤x≤1更窄的x范围)。这可能是由于阳离子尺寸和电荷所导致的。例如，可以从含二价阳离子M’的非化学计量比钨酸盐化合物获得红色、黄色和/或橙色颜色，式中，M’是MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中的一种，形式为M’2-XWO4(其中，0<x<1)。
可以在单步骤中或者通过多步骤来完成制品10的建立沉淀物和/或产生颜色的热加工。例如，可以在紧接形成制品10之后或者在稍后的单次热处理中完成制品10展现出的产生颜色(例如，从形成WO3和/或MoO3沉淀物开始，之后通过同时插入掺杂剂物质(例如，Ag、Au和/或Cu阳离子进入晶体中)对该微晶进行部分还原)。例如，制品10可以浇注然后加工成最终形式(例如，透镜坯件或者其他光学元件或美学元件)以及然后在略低于产生颜色的温度下进行退火(例如，将Ag、Au和/或Cu离子插入沉淀物中)。这种退火可以启动WO3和/或MoO3的成簇，然后可以在提升的温度下进行第二次热加工以实现进一步结晶以及WO3和/或MoO3晶体的部分还原和插入Ag、Au、Cu和/或其他物质以产生颜色。
产生沉淀和/或使得掺杂剂插入沉淀物中的制品10的热加工可以以各种时间和温度进行。会理解的是，除非另有说明，否则在空气中进行制品10的热加工。在炉中对制品10进行热加工的例子中，可以将制品10放在处于室温和具有受控的升温的炉中，和/或可以“投入(plunge)”到已经处于提升的温度的炉中。热加工可以在约400℃至约1000℃的温度下进行。例如，可以在如下温度进行第二次热加工：约400℃，或者约425℃，或者约450℃，或者约475℃，或者约500℃，或者约505℃，或者约510℃，或者约515℃，或者约520℃，或者约525℃，或者约530℃，或者约535℃，或者约540℃，或者约545℃，或者约550℃，或者约555℃，或者约560℃，或者约565℃，或者约570℃，或者约575℃，或者约580℃，或者约585℃，或者约590℃，或者约595℃，或者约600℃，或者约605℃，或者约610℃，或者约615℃，或者约620℃，或者约625℃，或者约630℃，或者约635℃，或者约640℃，或者约645℃，或者约650℃，或者约655℃，或者约660℃，或者约665℃，或者约670℃，或者约675℃，或者约680℃，或者约685℃，或者约690℃，或者约695℃，或者约700℃。
热加工可以进行约1秒至约24小时的时间段。例如，热加工可以进行约1秒，或者约30秒，或者约45秒，或者约1分钟，或者约2分钟，或者约5分钟，或者约10分钟，或者约15分钟，或者约20分钟，或者约25分钟，或者约30分钟，或者约35分钟，或者约40分钟，或者约45分钟，或者约50分钟，或者约55分钟，或者约60分钟，或者约65分钟，或者约70分钟，或者约75分钟，或者约80分钟，或者约85分钟，或者约90分钟，或者约95分钟，或者约100分钟，或者约105分钟，或者约110分钟，或者约115分钟，或者约120分钟，或者约125分钟，或者约130分钟，或者约135分钟，或者约140分钟，或者约145分钟，或者约150分钟，或者约155分钟，或者约160分钟，或者约165分钟，或者约170分钟，或者约175分钟，或者约180分钟，或者约185分钟，或者约190分钟，或者约195分钟，或者约200分钟,约205分钟，或者约210分钟，或者约215分钟，或者约220分钟，或者约225分钟，或者约230分钟，或者约235分钟，或者约240分钟，或者约245分钟，或者约250分钟，或者约255分钟，或者约300分钟。会理解的是，热加工可以进行明显更长的时间，最高至约6小时或更久、7小时或更久、8小时或更久、9小时或更久、10小时或更久、11小时或更久、12小时或更久、13小时或更久、14小时或更久或者15小时或更久。
在一些例子中，然后可以以如下速率将制品10冷却到较低的温度：约0.1℃每分钟，或者约1℃每分钟，或者约2℃每分钟，或者约3℃每分钟，或者约4℃每分钟，或者约5℃每分钟，或者约6℃每分钟，或者约7℃每分钟，或者约8℃每分钟，或者约9℃每分钟，或者约10℃每分钟。所述较低的温度可以是约为室温(例如，23℃)至约500℃。例如，所述较低的温度可以是：约23℃、约50℃、约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃、约300℃、约325℃、约350℃、约375℃、约400℃或者约425℃或者约450℃或者约470℃或者约500℃。会理解的是，制品10可以采用上文所述的时间和温度中的一种或多种经受多阶段热加工。
会理解的是，考虑了对于热加工所提供的值之间的时间和温度的任意与全部的值和范围。此外，会理解的是，考虑了上文所列出的时间和温度的任意组合。
如上文所解释的那样，作为使用炉的补充或替代，可以通过使用激光和/或其他局部热源来对制品10进行热加工。此类例子可以有利地产生局部颜色或多色效果。激光和/或局部热源可以提供足够的热能来产生沉淀物和/或在沉淀物中插入Ag、Au和/或Cu中的一种或多种，从而产生局部颜色。可以在制品10上对激光和/或其他热源进行栅化或者引导，从而在制品10上优先产生颜色和/或变化的光学性质。当在制品10上移动时，可以对激光和/或局部热源的强度和/或速度进行调节，从而制品10的各个部分展现出不同颜色。此类特征对于在制品10中产生标记、符号、文字、数字和/或图形可能是有利的。
如上文所解释的那样，取决于制品10的组成及其经受的热加工，制品10可以展现出各种颜色。具体来说，制品10可以展现出如下颜色：蓝色、绿色、棕色、琥珀色、黄色、橙色、红色、牛红色、中性灰色的阴影以及青铜色棕色颜色，和/或其组合。会理解的是，可以在制品10上，在本体中和/或在制品10的局部部分中产生任意这些颜色和/或颜色组合，如上文所解释的那样。制品的颜色可以通过三维L*a*b*色空间进行表述，其中，L*是亮度，以及a*和b*分别是绿色-红色以及蓝色-黄色的对立颜色。作为补充或替代，制品10的颜色还可以通过X值和Y值进行表述，其中，Y是亮度而X是选择为非负的圆锥响应曲线的混合(例如，线性组合)。除非另有说明，否则是在D65-10光源下，使用X-Rite色度计以透射模式，在热处理之后的轧制板上切割的经过抛光的0.5mm厚的平板来收集L*、a*、b*以及X、Y色坐标(包括镜面分量)。换言之，色坐标是透射颜色坐标。制品10可以展现出如下L*值：约6至约90，或者约6至约85，或者约4至约86，或者约14至约90，或者约21至约88，或者约4.5至约81，或者约39至约90，或者约8至约90，或者约15至约91，或者约28至约92，或者约16至约81，或者约49至约89，或者约41至约96，或者约15.6至约96。制品10可以展现出如下a*值：约-18.6至约49，或者约-13至约41，或者约-9至约38，或者约-14至约31，或者约-11至约36，或者约-12至约29，或者约-12至约26。制品10可以展现出如下b*值：约-7.8至约53.5，或者约-2至约63，或者约2至约70，或者约6至约70，或者约1至约68，或者约1至约65，或者约4至约49，或者约1至约37，或者约4至约24，或者约5至约30。制品10可以展现出如下X值：约0.24至约0.65，或者约0.31至约0.66，或者约0.27至约0.62，或者约0.29至约0.66，或者约0.30至约0.65，或者约0.29至约0.60，或者约0.31至约0.57，或者约0.3至约0.48。制品10可以展现出如下Y值：约0.32至约0.43，或者约0.34至约0.40，或者约0.33至约0.43，或者约0.35至约0.38。会理解的是，对于L*、a*、b*、X和Y，考虑了上文所述范围和值之间的所有值和范围。此外，会理解的是，任意L*、a*、b*、X和Y值可以与任意其他L*、a*、b*、X和Y值结合使用。
制品10可以在电磁辐射的某些波长段上展现出吸收。吸收可以表述为每毫米光学密度(OD/mm)。如本领域技术人员所理解的那样，光学密度是离开制品10的光强度与进入制品10的光强度之比的对数。可以使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集吸收率数据。在约280nm至约380nm的波长范围上，制品10可以具有如下吸收率：0.6OD/mm至大于约8OD/mm，或者约1OD/mm至约大于8OD/mm，或者约4OD/mm至约大于8OD/mm。例如，在约280nm至约380nm的波长上，制品10可以具有如下吸收率：约0.5OD/mm或更大，或者约1.0OD/mm或更大，或者约1.5OD/mm或更大，或者约2.0OD/mm或更大，或者约2.5OD/mm或更大，或者约3.0OD/mm或更大，或者约3.5OD/mm或更大，或者约4.0OD/mm或更大，或者约4.5OD/mm或更大，或者约5.0OD/mm或更大，或者约5.5OD/mm或更大，或者约6.0OD/mm或更大，或者约6.5OD/mm或更大，或者约7.0OD/mm或更大，或者约7.5OD/mm或更大，或者约8.0OD/mm或更大，或者约8.5OD/mm或更大，或者约9.0OD/mm或更大，或者约9.5OD/mm或更大，或者约10.0OD/mm或更大。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。
在约380nm至约400nm的波长范围上，制品10可以具有如下吸收率：约0.2OD/mm至大于约8OD/mm，或者约1.2OD/mm至约大于8OD/mm，或者约1.8OD/mm至约7.5OD/mm。例如，在约380nm至约400nm的波长上，制品10可以具有如下吸收率：约0.5OD/mm或更大，或者约1.0OD/mm或更大，或者约1.5OD/mm或更大，或者约2.0OD/mm或更大，或者约2.5OD/mm或更大，或者约3.0OD/mm或更大，或者约3.5OD/mm或更大，或者约4.0OD/mm或更大，或者约4.5OD/mm或更大，或者约5.0OD/mm或更大，或者约5.5OD/mm或更大，或者约6.0OD/mm或更大，或者约6.5OD/mm或更大，或者约7.0OD/mm或更大，或者约7.5OD/mm或更大，或者约8.0OD/mm或更大，或者约8.5OD/mm或更大，或者约9.0OD/mm或更大，或者约9.5OD/mm或更大，或者约10.0OD/mm或更大。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。
在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下吸收率：0.1OD/mm至约6OD/mm，或者约0.1OD/mm至约4.4OD/mm，或者约0.6OD/mm至约4.2OD/mm。例如，在约400nm至约700nm的波长上，制品10可以具有如下吸收率：约0.5OD/mm，或者约1.0OD/mm，或者约1.5OD/mm，或者约2.0OD/mm，或者约2.5OD/mm，或者约3.0OD/mm，或者约3.5OD/mm，或者约4.0OD/mm，或者约4.5OD/mm，或者约5.0OD/mm，或者约5.5OD/mm，或者约6.0OD/mm。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。
在约700nm至约2000nm的波长范围上，制品10可以具有如下吸收率：0.1OD/mm至约5.7OD/mm，或者约0.1OD/mm至约5.8OD/mm，或者约0.1OD/mm至约5.2OD/mm。例如，在约700nm至约2000nm的波长上，制品10可以具有如下吸收率：约0.2OD/mm，或者约0.4OD/mm，或者约0.6OD/mm，或者约0.8OD/mm，或者约1.0OD/mm，或者约1.2OD/mm，或者约1.4OD/mm，或者约1.6OD/mm，或者约1.8OD/mm，或者约2.0OD/mm，或者约2.2OD/mm，或者约2.4OD/mm，或者约2.6OD/mm，或者约2.8OD/mm，或者约3.0OD/mm，或者约3.2OD/mm，或者约3.4OD/mm，或者约3.6OD/mm，或者约3.8OD/mm，或者约4.0OD/mm，或者约4.2OD/mm，或者约4.4OD/mm，或者约4.6OD/mm，或者约4.8OD/mm，或者约5.0OD/mm，或者约5.2OD/mm，或者约5.4OD/mm，或者约5.6OD/mm，或者约5.8OD/mm。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。
制品10可以在电磁辐射的不同波长段上展现出不同透射率。透射率可以表述为百分比透射率。可以使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透射率数据。在约280nm至约380nm的波长范围上，制品10可以具有如下透射率：0％至约50％，或者约0.01至约30％，或者约0.01％至约0.91％。例如，在约280nm至约380nm的波长上，制品10可以具有如下透射率：约0.5％，或者约5％，或者约10％，或者约15％，或者约20％，或者约25％，或者约30％，或者约35％，或者约40％，或者约45％。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。
制品10在约380nm至约400nm的波长范围上可以具有如下透射率：0％至约86％，或者约0.8％至约86％，或者约0％至约25％，或者约0.02％至约13％。例如，在约380nm至约400nm的波长上，制品10可以具有如下透射率：约1％，或者约5％，或者约10％，或者约15％，或者约20％，或者约25％，或者约30％，或者约35％，或者约40％，或者约45％，或者约50％，或者约55％，或者约60％，或者约65％，或者约70％，或者约75％，或者约80％。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。可以使用符合ISO15368的测量规则的UV/可见光分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透射率数据。
在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下透射率：约0％至约95％，或者约0％至约88％，或者约0％至约82％，或者约0％至约70％，或者约0％至约60％，或者约0％至约50％，或者约0％至约40％，或者约0％至约30％，或者约0％至约20％，或者约0％至约10％，或者约5％至约50％，或者约10％至约70％。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。可以使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透射率数据。
在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下透射率：约0％至约90％，或者约0％至约80％，或者约0％至约70％，或者约0％至约60％，或者约0％至约50％，或者约0％至约40％，或者约0％至约30％，或者约0％至约20％，或者约0％至约10％。会理解的是，考虑了上述所列出的值之间的任意和全部的值与范围。可以使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透射率数据。
对于1mm的厚度，在约400nm至约700nm的波长带上，制品10可以展现出约0.1％至约25％的散射。例如，制品可以展现出如下散射：约25％或更小、约24％或更小、约23％或更小、约22％或更小、约21％或更小、约20％或更小、约19％或更小、约18％或更小、约17％或更小、约16％或更小、约15％或更小、约14％或更小、约13％或更小、约12％或更小、约11％或更小、约10％或更小、约9％或更小、约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小或者约1％或更小。根据ISO 13696(2002)光学和光学仪器-光学组件散射的辐射测试方法，来收集散射数据。
根据各种例子，制品10可展现出反射镜状表面。例如，主表面18和22中的一个或多个展现出的反射可以大于通过玻璃和/或玻璃陶瓷所产生的典型菲涅尔反射。在此类例子中，制品10可以经过反射处理以产生靠近表面18、22中的一个的多个金属颗粒。会理解的是，可以在热加工的同时和/或在不同时间(例如，在热加工之前和/或热加工之后)进行反射处理。在此类例子中，制品10可以包括含Ag组成(例如，Ag+W、Ag+Mo+W、Ag+Au+W或Ag+Au+Mo+W)。在反射处理过程中，制品10可以暴露于约400℃至约700℃或者约500℃至约600℃的温度。例如，制品10可以暴露于如下温度：约400℃，或者约425℃，或者约450℃，或者约475℃，或者约500℃，或者约525℃，或者约550℃，或者约575℃，或者约600℃，或者约625℃，或者约650℃，或者约675℃，或者约700℃。制品10上的反射处理可以进行约0.5分钟至约360分钟。可以在还原气氛中进行反射处理，从而形成金属沉淀物。根据各种例子，在反射处理过程中，制品10周围的气氛可以含有H2。例如，气氛的H2分压可以是约0.5％、1.0％、1.5％、2.0％或2.5％。作为补充或替代，制品10可以暴露于气体-氧气火焰，其中，对气体/氧气比进行调节从而没有完全燃烧(即，形成还原气氛)。会理解的是，可以使用反射处理(例如，在受控的氧化或还原气氛中进行)来进一步调节制品10的本体或表面组成，并进而改变制品10的光学吸收。
在还原气氛下，反射处理导致制品10中的Ag1+阳离子还原，在制品10的体内形成金属银沉淀物，其足够大(例如，>50nm)从而散射可见光波长(例如，约400nm至约700nm)。通过控制反射处理的时间和温度，能够以可控的方式使得Ag金属颗粒靠近制品10的表面沉淀。例如，所述多个Ag金属颗粒可以存在于主表面18、22的前几微米内(例如，0.1-20μm)。在其他例子中，金属颗粒可以分布在制品10的整个厚度中(例如，在制品10足够薄的例子中)。在仅在制品10的表面的前几微米内的小部分的Ag阳离子被还原形成金属Ag颗粒的例子中，制品10可以作为可见光波长的部分反射器或者宽带反射器。因此，如果仅反射某些可见光波长的话，可以改变制品10的反射颜色。如果形成足量金属银颗粒的话，则制品10可以经过调节以均匀地反射所有的可见光(即，作为宽带镜子)。随着给定温度的反射处理的时间增加，Ag金属颗粒的数量越多，并且在制品10内更深的地方形成Ag颗粒。如果反射处理进行充分的时间和具有充分的温度的话，则可以在制品10的整个厚度上沉淀金属Ag颗粒，使其是高度不透明的。
在反射处理之前，在约360nm至约760nm的波长带上，制品10可以具有如下反射率：约10％或更小，或者约9％或更小，或者约8％或更小，或者约7％或更小，约6％或更小，约5％或更小，约4％或更小，约3％或更小，约2％或更小，或者约1％或更小。一旦完成反射处理，在约400nm至约700nm的波长带上，制品10可以具有如下平均反射率：约1％或更大，约2％或更大，或者约3％或更大，或者约4％或更大，约5％或更大，约6％或更大，约7％或更大，约8％或更大，约9％或更大，约10％或更大，约11％或更大，约12％或更大，约13％或更大，约14％或更大，约15％或更大，约16％或更大，约17％或更大，约18％或更大，约20％或更大，约21％或更大，约22％或更大，约23％或更大，约24％或更大，或者约25％或更大。在D65-10光源下，通过X-Rite色度计以反射模式收集反射颜色测量。
使用反射处理可以在通过热加工形成沉淀物之前和/或之后在制品10内部形成部分或高度反射性的涂层。换言之，可以使得制品10在处于玻璃状态或玻璃陶瓷状态时是反射性的。此类特征对于通过改变还原金属颗粒的浓度以及吸收性沉淀物的浓度和化学计量比来实现进一步改变制品10的总消光可能是有利的。形成金属颗粒对于产生耐划痕、耐酸性且耐碱性的部分反射性或宽带反射性涂层可能是有利的，因为在制品10的表面的前几微米内形成反射性金属颗粒，而不只是在材料的表面处(这类似于通过气相沉积或者湿化学方法形成的许多反射性涂层)。
本公开内容的各种例子可以提供各种性质和优点。会理解的是，虽然可能结合某些组成揭示了某些性质和优点，但是所揭示的各种性质和优点可以同样适用于其他组成。
首选，由于本文所揭示的制品10的组成不同于已知的铜掺杂、银掺杂和金掺杂的玻璃，所以可以在不改变组成的情况下对制品10的颜色进行宽范围的调节，并且成功地符合多种不同颜色的光学规格。由此，本文所揭示的制品10的组成类型可以为简化有色制品生产提供实际解决方案。如上文所解释的那样，可以通过在成形之后改变热处理时间和温度实现宽范围的光学吸收率。由此，可以使用单罐玻璃来连续地生产制品10，所述制品10可以根据消费者需求指示被热处理至具有多种特定颜色(即，降低了生产停工时间，减少了不可用的过渡玻璃)。此外，制品10的各种组成还能够通过改变制品10上的热处理时间和温度来生产近乎完整的彩虹颜色(例如，可以在单个制品中产生彩虹颜色)。除了颜色变化之外，可以在制品10上发生感知色彩或透射率的变化。由于可以对制品10自身的色彩进行调整，可以消除常规制品的经过染色的塑料层叠体、膜或者经过染色的聚碳酸酯透镜。此外，由于通过制品所实现的颜色、反射率和/或色彩是制品10自身属性，制品10可以展现出比常规制品更好的环境耐久性(例如，耐磨损性和/或抗化学性)。在具体应用中，制品10可以用作太阳镜镜片(即，由于制品10除了吸收红外辐射之外还可以提供宽范围的颜色来保护太阳镜的穿戴者免受热和辐射，这可能是有益的)和/或用作汽车或建筑应用(例如，在同一个窗格中需要梯度渐变颜色或多种颜色，为设计者对于在单体式制品10中的多种颜色、透射率和饱和度同时阻断有害的紫外和/或红外辐射提供新的灵活性水平，从而降低了它们所装饰的轿车或建筑物上的加热和冷却负荷)。例如，制品10可以符合如下标准：ISO 14 889:2013&8980-3 2013，ANSI Z80.3–2001，AS 1067–2003和ISO 12312-1:2013。
第二点，如上文所解释的那样，制品10的组成具有足够高的液相线粘度，从而制品10可以进行熔融成形。对于离子交换，离子交换可以在选定深度30处提供压缩应力，这可以增加制品10的耐用性和/或耐划痕性。对于熔融成形，制品10可以用于双熔融层叠体，其中，将透明的钨玻璃、钼玻璃或者混合钨钼玻璃用作围绕基材的包覆材料。在施涂作为包覆之后，玻璃包覆可以转变为玻璃陶瓷状态。双熔融层叠体的玻璃陶瓷包覆可以具有约50μm至约200μm的厚度以及可以具有强烈的UV和IR衰减和高的平均可见光透射率(例如，对于汽车挡风玻璃和/或建筑玻璃窗是约75％至约85％)，具有强烈的UV和IR衰减和低的可见光透射率(例如，对于汽车侧灯、汽车顶板和隐私玻璃窗是约5％至约30％)，和/或可以通过在梯度炉、局部加热和/或局部化漂白中进行处理来调节可见光和红外吸收率的层叠体。此外，使用玻璃组合物作为包覆提供了新的工艺来完全实现可调节光学性质的目的，同时产生了经过强化的单体式玻璃片。此外，可以将包覆施涂到同样具有可调节光学性质的基材，从而芯体和包覆这两者可以是可独立调节的。
第三点，由于通过改变热加工可以使得制品10展现出可调节的光学性质(例如，颜色、透射率等)，梯度炉或红外灯下的处理可以在单片材料中产生近乎完整的彩虹颜色(例如，这对于诸如手机或平板背面之类的美观目的而言可能是合乎希望的)。此外，由于可以以局部方式进行热加工(例如，通过使用激光)，制品10可以是可图案化和可着色的。例如，激光辅助的加热和/或冷却工艺可以采用不同波长来产生新的装饰性材料以及在制品10中快速产生标示和图像。通过优化激光功率和书写速度，可以实现多种颜色。此外，可以使用具有多波长的激光图案化来进行选择性漂白(即，通过沉淀物的溶解在选定区域内去除颜色和/或色彩)，这对于装饰、梯度吸收或者其他独特的人造效果可能是有用的。
第四点，可以使用加热和下陷，或者对刻有文字、设计和/或图案的陶瓷或金属板进行压制，通过在制品10中产生变化的热分布来引起颜色梯度。例如，通过使用具有设计或纹理的散热器，在制品10的冷却之后的变化的热分布可以产生潜在图像，稍后可以通过制品10的热加工使得所述潜在图像显影。
第五点，在生产制品10时，在连续熔化器上使用彩色盒子可以将痕量掺杂剂引入制品10的玻璃组合物中。例如，制品10可以掺杂V2O5以产生灰色和青铜棕色，和/或掺杂Ag以产生蓝色、绿色、琥珀色、红色和橙色。这会实现以固定的成分组产生丰富的颜色，并且实现Ag掺杂与V2O5掺杂的制品10之间的快速罐转变，而不需要由于密度不同的长停工时间。使用颜色盒子可以消除对于罐转变的需求，因为制品10的飞掺杂(fly doping)可以在不需要任何罐转变的情况下产生中性灰色、青铜棕色、蓝色、绿色、琥珀色、红色、橙色及其任意组合(例如，当生产制品10时，可以混合产生颜色的掺杂剂)。
第六点，由于制品10可以不含挥发性卤化物，这不同于阿米斯特德彩虹玻璃和约瑟夫全色玻璃(例如，这使得它们难以保持组成进而以可重复的方式瞄准给定颜色)，所以制品10可以更容易且更具有可重复性地进行生产。此外，制品10的着色可以不需要如同约瑟夫玻璃那样的紫外曝光和多次热处理。由此，可以通过优化时间和温度，以单步骤热处理实现所有颜色。
第七点，从本公开内容的玻璃组成产生的制品10可以粉末化或制粒并且添加到各种材料中。例如，粉末化的制品10可以被添加到涂料、粘合剂、聚合物材料(例如，聚乙烯醇缩丁醛)、溶胶凝胶和/或其组合。此类特征对于向上述材料赋予制品10的一种或多种特性(例如，总透射率、UV截止、红外吸收等)可能是有利的。
第八点，制品10可以容易地形成不同绿色阴影，这是阿米斯特德彩虹玻璃和约瑟夫全色玻璃都难以得到的颜色。
实施例
以下实施例代表了本公开内容的玻璃陶瓷材料和制品的某些非限制性例子，包括它们的制造方法。
现参见表6，提供了对于元件(例如，制品10)的示例性组成(实施例1-8)的列表。以刚配料的摩尔％提供示例性组成。
表6
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
SiO<sub>2</sub> 66.848 67.127 66.859 66.859 63.049 62.916 63.861 63.861
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 9.569 9.610 9.571 9.571 10.534 10.511 10.669 10.670
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 9.378 9.418 9.380 9.380 11.376 11.353 10.456 10.456
Li<sub>2</sub>O 4.822 4.842 4.822 4.822 5.307 5.296 5.642 5.642
Na<sub>2</sub>O 4.972 4.993 4.973 4.973 6.000 5.988 5.544 5.544
K<sub>2</sub>O 0.020 0.021 0.020 0.021 0.023 0.023 0.024 0.024
CaO 0.019 0.002 0.019 0.019 0.021 0.021 0.021 0.021
SnO<sub>2</sub> 0.048 0.048 0.048 0.048 0.105 0.210 0.053 0.053
WO<sub>3</sub> 3.828 3.556 2.871 1.914 3.476 3.574 3.628 3.628
MoO<sub>3</sub> 0.000 0.000 0.957 1.914 0.000 0.000 0.000 0.000
Ag 0.478 0.288 0.479 0.479 0.105 0.105 0.099 0.099
Au 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003 0.003 0.002 0.001
现参见表7，提供了用于表9A-11C的样品类型的细节表格(参见下文所述)。由于元件的光学性质与其热加工相关，元件的热历史(即，它是否经过退火)可能是相关的。
表7
Figure BDA0002539209150000311
现参见表8，提供了用于表9A-11C的热处理循环(例如，热加工)的列表(参见下文所述)。名称“受控升温”表明将元件装载到室温下的炉中，并升温到下一个提供的温度(即，10℃/分钟)。名称“投入(plunged)”表明当炉处于所述下一个提供的温度时，将元件装载到炉中。指明的温度和时间表明元件所维持和/或所投入的温度，以及元件暴露于该温度的时间。在温度之后指明的1C/m表示炉以1℃每分钟的速率冷却到所示温度。名称“以炉速率冷却”表明关闭了炉和/或炉不再产生热量，以及使得元件以炉自然损失热量的速率进行冷却。炉速率冷却近似为5-10℃/分钟。名称“空气中冷却”表明从在最后给定温度，从炉取出元件并使其在耐火元件的顶部上的空气中冷却到室温。会理解的是，当使用时，名称“m”和“h”分别指的是单位为分钟和小时的时间。例如，显示为“受控升温；525C 1.5h；1C/m至450C；炉速率冷却”的循环6表示将元件放入处于室温的炉中，升温到525℃，在525℃保持1.5小时，以1℃每分钟冷却到450℃，以及在炉中以炉速率进行冷却。某些热处理包括多步骤热处理，具有(1)和(2)表示的步骤。
表8
Figure BDA0002539209150000312
Figure BDA0002539209150000321
Figure BDA0002539209150000331
Figure BDA0002539209150000341
现参见表9A和图2A，提供了由各种热加工条件得到的实施例1和2的色坐标。在D65-10光源下，使用透射模式的X-Rite色度计，在热处理之后的轧制板上切割的经过抛光的平板来收集L*、a*、b*以及X、Y色坐标(包括镜面分量)。会理解的是，绕着图2A绘制的色坐标的边界可能画出了一个或多个适当界限，这表明其中实施例1和/或2可以基于它们的热处理展现出色坐标的色空间。
表9A
Figure BDA0002539209150000342
Figure BDA0002539209150000351
Figure BDA0002539209150000361
现参见表9B，提供了实施例1在用于元件的各种热处理下的平均吸收率数据。使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集数据。可以看出，用于实施例1的不同热处理导致不同波长带的不同平均吸收率。
表9B
Figure BDA0002539209150000362
Figure BDA0002539209150000371
现参见表9C以及图2B和2C，提供了实施例1在用于0.5mm厚的元件的不同热处理下的平均透射率数据。使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集数据。可以看出，用于实施例1的不同热处理导致不同波长带的不同平均透射率。
表9C
Figure BDA0002539209150000381
Figure BDA0002539209150000391
现参见表10A和图3，提供了由各种热加工条件得到的实施例3和4的色坐标。在D65-10光源下，使用透射模式的X-Rite色度计，在热处理之后的轧制板上切割的经过抛光的平板来收集L*、a*、b*以及X、Y色坐标(包括镜面分量)。会理解的是，绕着图3绘制的色坐标可能画出了一个或多个适当界限，这表明其中实施例3和/或4可以基于它们的热处理展现出色坐标的色空间。
表10A
Figure BDA0002539209150000392
Figure BDA0002539209150000401
现参见表10B，提供了实施例3和4在用于元件的各种热处理下的平均吸收率数据。提供的平均吸收率的单位是每毫米光学密度(OD/mm)。可以看出，用于实施例3和4的不同热处理导致不同波长带的不同平均吸收率。
表10B
Figure BDA0002539209150000402
Figure BDA0002539209150000411
现参见表10C，提供了实施例3和4在用于0.5mm厚的元件的不同热处理下的平均透射率数据。使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集数据。可以看出，用于实施例1的不同热处理导致不同波长带的不同平均透射率。
表10C
Figure BDA0002539209150000412
Figure BDA0002539209150000421
现参见表11A和图4，提供了由各种热加工条件得到的实施例5-8的色坐标。在D65-10光源下，使用透射模式的X-Rite色度计，在热处理之后的轧制板上切割的经过抛光的平板来收集L*、a*、b*以及x、y色坐标(包括镜面分量)。会理解的是，绕着图4绘制的色坐标可能画出了一个或多个适当界限，这表明其中实施例5、6、7和/或8可以基于它们的热处理展现出色坐标的色空间。
表11A
Figure BDA0002539209150000422
Figure BDA0002539209150000431
现参见表11B，提供了实施例5-8在用于元件的各种热处理下的平均吸收率数据。提供的平均吸收率的单位是每毫米光学密度(OD/mm)。使用符合ISO15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集数据。可以看出，用于实施例5-8的不同热处理导致不同波长带的不同平均吸收率。
表11B
Figure BDA0002539209150000441
Figure BDA0002539209150000451
现参见表11C，提供了实施例5-8在用于0.5mm厚的元件的不同热处理下的平均透射率数据(单位是％透射)。使用符合ISO 15368的测量规则的UV/可见光分光光度计收集数据。可以看出，用于实施例5-8的不同热处理导致不同波长带的不同平均透射率。
表11C
Figure BDA0002539209150000452
Figure BDA0002539209150000461
现参见图5，显示的是元件的反射性实施例的反射率与波长关系图。通过如下方式形成元件的反射性实施例：在565℃热处理1分钟的1.9mm厚的抛光样品退火，以5℃/分钟冷却到475℃，以及然后以炉速率冷却到室温。样品具有如下组成：SiO2约为63.05摩尔％，B2O3约为11.38摩尔％，Al2O3约为10.53摩尔％，Li2O约为5.31摩尔％，Na2O约为6.00摩尔％，CaO约为0.02摩尔％，SnO2约为0.11摩尔％，WO3约为3.48摩尔％，以及Ag约为0.105摩尔％。在热处理之后，将元件放入填充了成形气体(即，98％N2和2％H2)的气氛的炉中，在600℃持续5分钟，然后在环境空气中冷却到室温。在反射性成形处理之前和之后收集反射谱。反射谱证实了由于形成反射层使得反射率明显增加。在D65-10光源条件下，通过X-Rite色度计以反射模式收集处理前和处理后的样品反射颜色测量。在下表12中提供了色坐标。
表12
Figure BDA0002539209150000462
Figure BDA0002539209150000471
现参见表11，提供了元件的一组示例性组成(实施例9-66)，其可以具有：SiO2约54.01摩尔％至约67.66摩尔％，Al2O3约9.55摩尔％至约11.42摩尔％，B2O3约9.36摩尔％至约15.34摩尔％，R2O约9.79摩尔％至约13.72摩尔％，RO约0.00摩尔％至约0.22摩尔％，WO3约1.74摩尔％至约4.48摩尔％，MoO3约0摩尔％至约1.91摩尔％，SnO2约0.0摩尔％至约0.21摩尔％，V2O5约0摩尔％至约0.03摩尔％，Ag约0摩尔％至约0.48摩尔％，以及Au约0摩尔％至约0.01摩尔％。以坩埚中的刚配料的状态提供表11的组成。
表11
Figure BDA0002539209150000472
Figure BDA0002539209150000481
Figure BDA0002539209150000491
重要的是，还要指出，在示例性实施方式中显示的本公开内容的元件的构造和排布仅仅是示例性的。虽然在本公开内容中仅详细描述了本发明的一些实施方式，但是阅读了本公开的本领域技术人员会容易地理解，许多改进是可行的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例的变化，以及参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)，这没有从本质上背离本文所述主题的新颖性教导和优势。例如，显示为整体形成的元件可以由多个部件构成，或者显示为多个部件的元件可以整体形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式变化，结构的长度或宽度，和/或元件或连接器或者系统的其他元件可以发生变化，并且可以改变在元件之间提供的调节位置的性质或数量。应该注意的是，系统的元件和/或组装件可以由任意宽范围的材料构造，所述材料以任意宽范围的各种颜色、纹理提供了足够的强度或耐久性，及其组合。因此，所有的这些改进都旨在被包括在本发明的范围之内。在不脱离本发明精神的情况下，可以对各种所需和其他示例性实施方式的设计、操作条件和布置进行其他替换、改进、改变和省略。
会理解的是，任意所述的工艺或者所述工艺中的步骤可以与所揭示的工艺或步骤结合，从而形成本公开范围内的结构。本文所揭示的示例性结构和工艺是示意性目的，而不理解为限制性。
还理解的是，可以对上文所述的结构和方法进行改变和改进而不背离本公开的概念，此外，要理解的是，此类概念旨被所附权利要求覆盖，除非这些权利要求另有明确说明。此外，如下所附的权利要求书结合在该具体实施方式中并构成其部分。

Claims (29)

1.一种制品，其包含：
SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；
Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；
B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；
WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；
以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及
R2O约0摩尔％至约15摩尔％，其中，R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种，
其中，R2O减去Al2O3的范围是约-12摩尔％至约3.8摩尔％。
2.如权利要求1所述的制品，其中，制品包含WO3约0摩尔％至约15摩尔％。
3.如权利要求2所述的制品，其中，WO3是约0摩尔％至约7摩尔％。
4.如权利要求1-3中任一项所述的制品，其中，制品包含MoO3约0摩尔％至约15摩尔％。
5.如权利要求1-4中任一项所述的制品，其中，MoO3是约0摩尔％至约7摩尔％。
6.如权利要求1-4中任一项所述的制品，其中，Al2O3是约7摩尔％至约15摩尔％。
7.如权利要求1-6中任一项所述的制品，其还包含：
RO约0摩尔％至约2摩尔％，其中，RO是MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或多种。
8.如权利要求7所述的制品，其中，RO是约0摩尔％至约1摩尔％。
9.如权利要求1-8中任一项所述的制品，其中，R2O减去Al2O3的范围是约-8摩尔％至约3.8摩尔％。
10.如权利要求1-8中任一项所述的制品，其中，R2O减去Al2O3的范围是约-8摩尔％至约3摩尔％。
11.如权利要求1-10中任一项所述的制品，其中，Ag是约0.1摩尔％至约1摩尔％。
12.如权利要求1-11中任一项所述的制品，其中，Au是约0.001摩尔％至约0.5摩尔％。
13.如权利要求1-12中任一项所述的制品，其中，Cu是约0.03摩尔％至约1摩尔％。
14.一种制品，其包含：
SiO2约60摩尔％至约72摩尔％；
Al2O3约7摩尔％至约12摩尔％；
B2O3约8摩尔％至约15摩尔％；
WO3加上MoO3约3摩尔％至约6摩尔％；
RO约0摩尔％至约0.5摩尔％，其中，RO是MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种；
以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及
R2O约7摩尔％至约12摩尔％，其中，R2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O中的一种或多种，
其中，R2O减去Al2O3的范围是约-6摩尔％至约1.5摩尔％。
15.如权利要求14所述的制品，其还包含：
选自下组的至少一种掺杂剂：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Se、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Te、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Ti、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
16.如权利要求14或15所述的制品，其中，WO3是约0摩尔％至约4摩尔％。
17.如权利要求14-16中任一项所述的制品，其中，MoO3是约0摩尔％至约4摩尔％。
18.如权利要求14-17中任一项所述的制品，其中，制品包括多个晶体沉淀物，所述晶体沉淀物包含WO3和MoO3中的至少一种。
19.如权利要求14-18中任一项所述的制品，其还包含：
V2O5约0.0001摩尔％至约0.5摩尔％。
20.如权利要求19所述的制品，其中，V2O5是约0.001摩尔％至约0.1摩尔％。
21.如权利要求14-20中任一项所述的制品，其还包括：
压缩应力区域。
22.一种制品，其包含：
SiO2约40摩尔％至约80摩尔％；
Al2O3约1摩尔％至约20摩尔％；
B2O3约3摩尔％至约50摩尔％；
WO3加上MoO3约1摩尔％至约18摩尔％；
以下至少一种：(i)Au约0.001摩尔％至约0.5摩尔％，(ii)Ag约0.025摩尔％至约1.5摩尔％，和(iii)Cu约0.03摩尔％至约1摩尔％；以及
多个晶体沉淀物，其包含：(i)Au、Ag和Cu中的至少一种；和(ii)W和Mo中的至少一种。
23.如权利要求22所述的制品，其中，对于约0.5mm的厚度，在D65-10光源下，制品展现出如下透射颜色坐标组：L*值是约14至约90，a*值是约-18.6至约49，以及b*值是约-7.8至约53.5。
24.如权利要求22或23所述的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约280nm至约380nm的波长带上，制品展现出约0.01％至约49％的平均透射率。
25.如权利要求22或23所述的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约400nm至约700nm的波长带上，制品展现出约0.8％至约86％的平均透射率。
26.如权利要求25所述的制品，其中，对于1mm的厚度，制品在约400nm至约700nm的波长带上展现出约25％或更小的散射。
27.如权利要求22或23所述的制品，其中，对于0.5mm的厚度，在约700nm至约2000nm的波长带上，制品展现出约0.13％至约88.7％的平均透射率。
28.如权利要求22-27中任一项所述的制品，其还包含：
靠近制品表面的多个金属Ag颗粒。
29.如权利要求22-28中任一项所述的制品，其还包含：
RO约0.01摩尔％至约2摩尔％，其中，RO是MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种。
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