CN113056441B - 玻璃制品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

生产玻璃制品的方法包括：熔化第一玻璃组合物，以及将第二玻璃组合物进料到熔化器中。这两种玻璃组合物包含相同的组分组合，但是每种中的至少一种组分的浓度是不同的。可以从熔化器拉制至少三种玻璃制品，包括：由所述第一玻璃组合物形成的第一玻璃制品；既不是由所述第一玻璃组合物也不是由所述第二玻璃组合物构成的至少一种中间玻璃制品；以及不是包括所述第一玻璃组合物的最终玻璃制品。所述中间玻璃制品中的所述至少一种组分的浓度可以在所述第一与第二玻璃组合物的浓度之间。所述第一玻璃制品和最终玻璃制品对于某些性质可以具有不同值，以及所述中间玻璃制品对于该相同属性可以具有中间数值组。

Description

玻璃制品的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年8月22日提交的美国临时申请系列第62/721,233号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。
背景
技术领域
本公开内容涉及玻璃制品的制造方法，具体来说，涉及用于形成具有目标热膨胀系数的玻璃制品的方法。
背景技术
玻璃制品被用于各种行业，包括半导体封装行业。在半导体封装行业中，将芯片放置在载体基材(例如，玻璃板)上进行加工，所述加工可以包括热- 机械和光刻步骤。但是，制造商的加工技术可能是不同的，使得对于不同制造技术产生了不同的载体要求，这进而使得难以制造得到符合不同制造商所有要求的单一载体基材设计。
因此，对于用于半导体制造的玻璃载体，需要替代性制造方法。
发明内容
根据本文公开的各个方面，玻璃制品的生产方法包括：在熔化器中熔化第一玻璃组合物，所述第一玻璃组合物包含玻璃构成组分的组合。然后，可以将第二玻璃组合物进料到熔化器中。这种第二玻璃组合物包含相同的玻璃构成组分的组合，但是至少一种玻璃构成组分的浓度不同于所述第一玻璃组合物的该相同组分的浓度。在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，可以从熔化器拉制至少3种玻璃制品，包括：(1)第一玻璃制品，其形成自所述第一玻璃组合物；(2)至少一种中间玻璃制品，其既不是由所述第一玻璃组合物构成也不是由所述第二玻璃组合物构成；以及(3)最终玻璃制品，其包括的组成不同于所述第一玻璃组合物。所述至少一种中间玻璃制品中的所述至少一种组分的浓度可以位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度之间。所述第一玻璃制品对于一组属性可以具有第一组数值。所述最终玻璃制品对于该组相同的属性可以具有第二组数值，所述第二组数值不同于所述第一组数值。所述至少一种中间玻璃制品对于该组属性可以具有中间组的数值，其位于所述第一组数值与所述第二组数值之间。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述最终玻璃制品包括所述第二玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第二玻璃组合物的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第一玻璃组合物的所述至少一种玻璃构成组分的浓度相差不超过2重量％。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种组分选自：SiO2、 Al2O3、B2O3、Na2O、MgO、CaO、AlF3、和Sb2O3。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种组分包括AlF3。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，该组属性包括以下一种或多种：热膨胀系数(“CTE”)，杨氏模量，密度，200泊温度，表面质量，折射率，电阻率，以及边缘强度。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃制品的CTE等于所述最终玻璃制品的CTE或者相差在±7.5x10-7/℃之内。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃制品的折射率与所述最终玻璃制品的折射率相差小于或等于±0.01。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，以所述第一玻璃制品的CTE 的百分比计，所述至少一种中间玻璃制品的CTE与所述第一玻璃制品的CTE 之差大于所述至少一种中间玻璃制品的杨氏模量与所述第一玻璃制品的杨氏模量之差，以所述第一玻璃制品的杨氏模量的百分比计。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在所述至少三种玻璃制品的拉制过程中，熔化器内的组合物的粘度变化不超过25泊。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，熔化器内的玻璃混合物的200 泊温度小于或等于1500℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少三种玻璃制品是梨形(boule)形状。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在拉制所述至少三种玻璃制品的同时进料所述第二玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种中间玻璃制品包括至少3种玻璃制品，每种具有不同浓度的所述至少一种玻璃构成组分，其位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种中间玻璃制品包括至少8种玻璃制品，每种具有不同浓度的所述至少一种玻璃构成组分，其位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种中间玻璃制品包括至少18种玻璃制品，每种具有不同浓度的所述至少一种玻璃构成组分，其位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述至少一种中间玻璃制品包括至少28种玻璃制品，每种具有不同浓度的所述至少一种玻璃构成组分，其位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间。
一些方面包括任意前述方面的方法，其还包括将第三玻璃组合物进料到熔化器中，所述第三玻璃组合物包含玻璃构成组分的相同组合。至少一种玻璃构成组分的浓度不同于所述第一玻璃组合物和所述第二玻璃组合物的该相同组分的浓度。方法还包括在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，从熔化器至少拉制第一额外玻璃制品和最终额外玻璃制品。所述第一额外玻璃制品对于该组属性具有第一额外组的数值，以及所述最终额外玻璃制品对于该组属性具有最终额外组的数值。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，该组属性包括以下一种或多种：热膨胀系数(“CTE”)，杨氏模量，密度，200泊温度，表面质量，折射率，电阻率，以及边缘强度。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃制品的CTE等于所述最终额外玻璃制品的CTE或者相差在±15x10-7/℃之内。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，以所述第一玻璃制品的CTE 的百分比计，所述第一额外玻璃制品的CTE与所述第一玻璃制品的CTE之差大于所述第一额外玻璃制品的杨氏模量与所述第一玻璃制品的杨氏模量之差，以所述第一玻璃制品的杨氏模量的百分比计。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在拉制所述第一玻璃制品和拉制所述最终额外玻璃制品的过程中，熔化器内的组合物的粘度变化不超过25 泊。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，熔化器内的玻璃混合物的200 泊温度小于或等于1500℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包括碱性硼铝硅酸盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包括碱土硼铝硅酸盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包括硼铝硅酸锌盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于1.5重量％且小于或等于5.0重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％B2O3，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％K2O，大于或等于2重量％且小于或等于10重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％TiO2，以及大于或等于10重量％且小于或等于15重量％ZnO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于10重量％且小于或等于15重量％Al2O3，大于或等于2重量％且小于或等于4重量％B2O3，大于或等于2重量％且小于或等于5重量％Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于1重量％且小于或等于3重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于3重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于56重量％且小于或等于66重量％SiO2，大于或等于9.5重量％且小于或等于12.0重量％Al2O3，大于或等于3.0重量％且小于或等于7.5重量％Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于14重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于8重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于22重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于12重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于35重量％且小于或等于48重量％SiO2，大于或等于17重量％且小于或等于20重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于5重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于7重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于4重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于8.5重量％CaO，以及大于或等于25重量％且小于或等于32重量％La2O3。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于0.7重量％Sb2O3，以及大于0重量％且小于或等于 1.5重量％AlF3。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于0.7重量％Sb2O3，以及大于0.5重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
一些方面包括由如下玻璃组合物形成的玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于56重量％且小于或等于66重量％SiO2，大于或等于9.5重量％且小于或等于12.0重量％Al2O3，大于或等于3.0重量％且小于或等于7.5重量％ Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于14重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于8重量％CaO。
一些方面包括由如下玻璃组合物形成的玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于0.7重量％Sb2O3，以及大于0重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
一些方面包括制造具有目标热膨胀系数(CTET)的玻璃制品的方法。方法包括：熔化具有初始总阳离子场强度的基础玻璃组合物(或者“第一玻璃组合物”)；确定温度范围上的目标CTET；以及用一定量的具有第二阳离子场强度的第二碱土组分或者第二碱性组分来替代熔融基础玻璃组合物中的一定量的具有第一阳离子场强度的第一碱土组分或者第一碱性组分来产生改性的玻璃组合物，所述第二阳离子场强度不同于所述第一阳离子场强度。由熔融基础玻璃组合物形成的基础玻璃制品包括在所述温度范围上的平均基础玻璃热膨胀系数CTEB。改性的玻璃组合物包括：在所述温度范围上，与目标CTET相差在 +/-1.0x10-7/℃之内的平均热膨胀系数CTEM；以及与初始总阳离子场强度不同的改性的总阳离子场强度。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第二阳离子场强度小于所述第一阳离子场强度；所述改性的总阳离子场强度小于所述初始总阳离子场强度；以及CTEM大于CTEB。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，替代包括用一定量的碱性组分替代一定量的所述第一碱土组分。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一碱土组分包括MgO，以及所述碱性组分包括Na2O。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，替代包括用一定量的第二碱土组分替代一定量的所述第一碱土组分。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，替代包括用一定量的第二碱性组分替代一定量的所述第一碱性组分。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第二阳离子场强度大于所述第一阳离子场强度；所述改性的总阳离子场强度大于所述初始总阳离子场强度；以及CTEM小于CTEB。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，替代包括用一定量的碱土组分替代一定量的所述第一碱性组分。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述第一碱性组分包括Na2O，以及所述碱土组分包括MgO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述温度范围是0℃至300℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述温度范围是20℃至260℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，CTEB大于或等于85x10-7/℃且小于或等于95x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于80x10-7/℃且小于或等于100x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，从改性的玻璃组合物形成的玻璃制品包括大于或等于68GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于75x10-7/℃且小于或等于85x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，从改性的玻璃组合物形成的玻璃制品包括大于或等于73GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于40x10-7/℃且小于或等于70x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于40x10-7/℃且小于或等于60x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，从改性的玻璃组合物形成的玻璃制品包括大于或等于90GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于40x10-7/℃且小于或等于54x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，目标CTET大于或等于90x10-7/℃且小于或等于150x10-7/℃。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，从改性的玻璃组合物形成的玻璃制品包括大于或等于65GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，从改性的玻璃组合物形成的玻璃制品包括大于或等于72GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，改性的玻璃组合物包括小于或等于1500℃的200P温度。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，改性的玻璃组合物包括小于或等于1450℃的200P温度。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包括碱性硼铝硅酸盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包括碱土硼铝硅酸盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包括硼铝硅酸锌盐玻璃组合物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于1.5重量％且小于或等于5.0重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％B2O3，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％K2O，大于或等于2重量％且小于或等于10重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％TiO2，以及大于或等于10重量％且小于或等于15重量％ZnO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于10重量％且小于或等于15重量％Al2O3，大于或等于2重量％且小于或等于4重量％B2O3，大于或等于2重量％且小于或等于5重量％Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于1重量％且小于或等于3重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于3重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于22重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于12重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，所述基础玻璃组合物包含：大于或等于35重量％且小于或等于48重量％SiO2，大于或等于17重量％且小于或等于20重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于5重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于7重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于4重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于8.5重量％CaO，以及大于或等于25重量％且小于或等于32重量％La2O3。
一些方面包括任意前述方面的方法，其还包括将改性的玻璃组合物传递到成形容器。
一些方面包括任意前述方面的方法，其还包括通过成形容器将改性的玻璃组合物形成为玻璃梨状物。
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，当从20℃至260℃的温度范围上的目标CTET大于或等于80x10-7/℃且小于或等于100x10-7/℃时，确定目标CTET包括根据如下等式确定目标CTET：
CTET＝(-1.17[重量％SiO2])-(1.31[重量％Al2O3])-(0.84[重量％ B2O3])+(4.36[重量％Na2O])+(0.98[重量％MgO])+(47.1[重量％TiO2])-(0.64[重量％ZnO])+(4.45[重量％K2O])-(37.2[重量％CaO])-1.17
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，当从20℃至260℃的温度范围上的目标CTET大于或等于40x10-7/℃且小于或等于70x10-7/℃时，确定目标CTET包括根据如下等式确定目标CTET：
CTET＝(6.58[重量％SiO2])+(0.67[重量％Al2O3])+(0.04[重量％ B2O3])+(3.64[重量％Na2O])+(0.59[重量％MgO])+(1.34[重量％CaO])+6.58
一些方面包括任意前述方面的方法，其中，当从20℃至260℃的温度范围上的目标CTET大于或等于90x10-7/℃且小于或等于150x10-7/℃时，确定目标CTET包括根据如下等式确定目标CTET：
CTET＝(137.56[重量％SiO2])-(5.47[重量％Al2O3])+(1.18[重量％Li2O])+(2.22[重量％Na2O])+(1.32[重量％K2O])-(5.37[重量％MgO])-(0.09[重量％CaO])+137.56
一些方面包括由如下玻璃组合物形成的玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于56重量％且小于或等于66重量％SiO2，大于或等于9.5重量％且小于或等于12.0重量％Al2O3，大于或等于3.0重量％且小于或等于7.5重量％ Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于14重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于8重量％CaO。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其中，在从20℃至260℃的温度范围上，包括大于或等于90x10-7/℃且小于或等于150x10-7/℃的热膨胀系数(CTE)。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其包括大于或等于70GPa且小于或等于100GPa的杨氏模量。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其中，杨氏模量大于或等于72 GPa且小于或等于85GPa。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其包括大于或等于0℃且小于或等于1500℃的200泊温度。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其中，200泊温度大于或等于 1250℃且小于或等于1500℃。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其中，玻璃组合物包括大于或等于2.25g/cm3且小于或等于2.75g/cm3的密度。
一些方面包括任意前述方面的玻璃制品，其中：
13重量％<[重量％Li2O+重量％Na2O+重量％K2O]<31重量％
本文公开的各个方面可以以任意排列方式组合。
要理解的是，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解所要求保护的主题的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1示意性显示根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的用于形成玻璃基材的一种示例性玻璃制造设备；
图2是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与总改性剂阳离子场强度(X轴)的函数关系图；以及
图3是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与总改性剂阳离子场强度(X轴)的函数关系图；
图4是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃) 的函数关系图；
图5是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物测得的杨氏模量(Y轴，单位为GPa)与预测杨氏模量(X轴，单位为GPa)的函数关系图；
图6是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的不同的示例性玻璃组合物，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以 10-7/℃)的函数关系图；
图7是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的不同示例性玻璃组合物，测得的杨氏模量(Y轴，单位为GPa)与预测杨氏模量(X轴，单位为GPa) 的函数关系图；
图8是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃) 的函数关系图；
图9是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物测得的杨氏模量(Y轴，单位为GPa)与预测杨氏模量(X轴，单位为GPa)的函数关系图；
图10是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至300℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图11是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至390℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图12是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至300℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图13是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至390℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图14是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至300℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图15是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性玻璃组合物，在20℃至390℃上测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图；
图16是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式，数种含氟玻璃测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与没有氟的情况下制造得到的那些相同玻璃的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图；
图17是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式，数种含氟玻璃测得的弹性模量(Y轴，数值单位是GPa)与没有氟的情况下制造得到的那些相同玻璃的弹性模量(X轴，数值单位是GPa)的关系图；
图18是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式，不含氟生产得到的玻璃中的两种(HS5.1和HS5.9)对比具有1.3重量％氟的相同玻璃组合物以及标准生产得到的玻璃(QE)的对数粘度(Y轴，数值单位是泊)与温度(X轴，数值单位是℃)的关系图；
图19是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以 10-7/℃)的关系图；
图20是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以 10-7/℃)的关系图；
图21是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以 10-7/℃)的关系图；
图22是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以 10-7/℃)的关系图；
图23是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa) 的关系图；
图24是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa) 的关系图；
图25是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，预测杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa) 的关系图；
图26是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，采用替代性模型预测的杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X 轴，单位为GPa)的关系图；以及
图27是根据本文显示和描述的一个或多个实施方式的示例性含氟玻璃组合物，采用替代性模型预测的杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X 轴，单位为GPa)的关系图。
具体实施方式
下面将具体参考具有目标热膨胀系数(CTET)的玻璃制品的制造方法的各种实施方式，在附图中示出了它们的实施方式。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。附图中的组件不一定是成比例的，相反地，进行了突出强调来显示实施方式的原理。
术语“玻璃”和“玻璃组合物”同时包括了玻璃材料和玻璃陶瓷材料，作为这两类材料的通常理解。类似地，术语“玻璃结构”包括了包含玻璃的结构。
术语“热膨胀系数”或者CTE是根据ASTM E228确定的特定温度范围上的平均CTE。除非另有说明，否则该温度范围是约20℃至约260℃。
提供的基材的弹性模量(也称作杨氏模量)的单位是吉帕斯卡(GPa)。通过基材的块体样品的共振超声光谱确定基材的弹性模量。
基材的密度是基材的紧密度的测量，提供的单位是g/cm3。依据ASTM C693 确定密度。
200泊温度是玻璃熔体证实具有200泊粘度的温度，提供的单位是℃。依据ASTMC965确定这个温度。
基材的表面质量是表面的平坦度或者粗糙度的数值化描述，采用频率步进干涉仪(例如，
Figure BDA0002946897640000141
MSP(多表面轮廓仪))确定。
基材的折射率是光在真空中的速度与其在基材中的速度之比。作为比值，折射率是无单位的。可以通过折射率仪(例如，博士伦低量程精密折射率仪或者Metricon棱镜耦合器)来确定折射率。
基材的电阻率是特定材料对于电流流动的阻力的测量，提供的单位是Ω·m。可以依据ASTM D-257和/或ASTM D-657确定电阻率。
基材的边缘强度是基材的断裂模量的测量，提供的单位是MPa。可以通过对基材进行四点弯曲来确定边缘强度。
熔体的粘度是内部摩擦大小的量化表述，通过以单位面积抵抗流动的作用力进行测量，其中，以单位距离间隔开的平行层彼此之间具有单位速度。本文提供的粘度单位是泊，并且可以通过ASTM C965进行测量。
在本文中，包括范围端点的数值可以通过前缀术语“约”或者“近似为”等表述为近似值。在此类情况下，其他实施方式包括具体的数值。无论数值是否表述为近似值，本公开内容包括两种实施方式：一种表述为近似值，而另一种没有表述为近似值。还会理解的是，每个范围的端点在与另一个端点值有关以及与另一个端点值无关时，都是有意义的。
除非另有说明，否则构成组分的浓度规定为以氧化物计的重量百分比(wt％或者重量％)。
术语由“......形成”可以表示以下一种或多种情况：包括，基本由...构成，或者由...构成。例如，由特定材料形成的组件可以包括该特定材料，基本由该特定材料构成，或者由该特定材料构成。
除非另有说明，否则本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底、纵向、水平，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者要求使任何设备具有特定取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；以及说明书所述的实施方式的数量或种类。
除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数指代。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。此外，用词“或”的使用当没有先行词“任一”时(或者表明“或”是明确表示排除性的其他类似用语，例如， x或y中的仅一个时)，应该解读为包含性的(例如，“x或y”表示x或y中的一个或两个)。
术语“和/或”也应解读为包含性的(例如，“x和/或y”表示x或y中的一个或两个)。在“和/或”或者“或”用于一组三个或更多个项目的情形时，应该将组理解为仅包含一个项目，包含全部项目一起，或者项目的任意组合或数量。此外，用于说明书和权利要求书的术语，例如：具有、有、包含了和包括了应解读为与术语包括和包含相同含义。
除非另有说明，否则(除了权利要求书之外)说明书中的表示尺寸、物理特性等的所有数字或表述也应理解为在所有情况下用术语“约”修饰。最低限度，并且不试图将等同原则的应用限制在权利要求的范围，说明书或权利要求中所陈述的用术语“约”修饰的每个数值参数应至少根据所述有效数字的数量并应用一般的四舍五入技术进行解读。
本文中，范围可以表示为从“约”另一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和 /或至所述另一具体数值止。类似地，当用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解具体数值构成了另一个实施方式。还会理解的是，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
附图应解读为显示了以成比例绘制的一个或多个实施方式和/或没有成比例绘制的一个或多个实施方式。这意味着，附图可以解读为，例如，显示了如下情况：(a)所有都成比例绘制；(b)任意东西都没有成比例绘制；或者(c) 一个或多个特征成比例绘制以及一个或多个特征没有成比例绘制。因此，附图可以用于提供对于单独或相对于彼此叙述的任何所示特征的尺寸，比例和/或其他尺寸的支持。此外，所有此类尺寸、比例和/或其他尺度理解为在任一方向上从0-100％变化，因此为陈述了此类值的权利要求或者可由此类值形成的任何和所有范围或子范围提供支持。
权利要求中所陈述的术语应当通过参考广泛使用的一般词典和/或相关技术词典中的相关条目，本领域技术人员通常理解的含义等来确定它们的普通和惯用含义，并且要理解的是，权利要求书的术语具有这些来源中的任何一个或其组合所赋予的最广泛的含义(例如，两个或多个相关的词典条目应该被组合以提供条目组合的最广泛含义等)，仅受以下例外的约束：(a)如果一个术语的使用方式比其普通和习惯含义更广泛，则该术语应赋予其普通和习惯含义加上额外的扩展含义，或(b)如果术语已明确定义通过如下方式进行了陈述具有不同含义，所述术语是如本文件中使用的术语应该表示摂或类似语言(例如，“这个术语的意思是”，“这个术语定义为”、“出于本公开内容的目的，这个术语应该表示”等)。对具体例子的引用，使用“即”，使用用语“本发明”等并不意味着引用例外(b)或以其他方式限制所述权利要求术语的范围。除了适用例外情况(b)的情况外，本文件中所含的任何内容均不应视为放弃权利要求或对权利要求范围的否认。
在半导体封装行业中，不同的制造商具有各种各样的载体基材要求(即，尺寸、形状等)，它们是略微统一的。但是，不同的制造商(或者甚至不同的工厂)的属性规格(即，热膨胀系数和弹性模量等)可能是不同的。例如，对于特定制造商，对于半导体封装工艺的热曲线可能是独特的，这进而需要具有调节至该特定热曲线的热特性(例如，热膨胀系数(CTE)等)的载体基材。除了特定的CTE要求之外，玻璃载体还需要具有考虑某些其他性质，例如：弹性模量、粘度、表面质量和边缘强度要求，它们要适合与特定的半导体封装操作联用。对于载体基材的属性规格的宽范围阵列对玻璃基材制造商提出了独特的挑战，要寻求以经济且高效的方式大规模生产兼容用于不同封装操作的载体基材。
例如，半导体制造实验室可能需要对半导体进行宽阵列的制造后加工。这种加工通常包括将半导体放置在载体基材上，然后进行热-机械以及光刻步骤。步骤可能用于添加金属连接物、环氧模制化合物以及焊料等。历史上来说，半导体封装行业使用聚合物材料作为基材载体。聚合物材料对于低端芯片封装是足够的，但是已经证实由于聚合物在封装加工温度下的固有的结构不稳定性，对于制造高端产品是无法令人满意的。
这个行业中的近期趋势是使用玻璃晶片(200mm/300mm直径)或者面板 (500mm x500mm)作为基材。取决于制造商以及制造后加工中所涉及的特定步骤，载体基材可能在整个制造后加工中经受各种应力量和翘曲量，并且因此具有例如定制化的CTE要求。
为了简化获得符合这些定制化CTE要求的玻璃的工艺，可以生产这样的玻璃制品库，它们具有某一范围内的组成(即，组成是相似的)但是库中的每个制品的物理性质是不同的。这种相似组成的性质范围使得终端用户能够对特定玻璃制品进行选择和对特定属性进行测试，从而确定采用该玻璃制品用于特定应用的可行性，而不需要当仅可能需要一些示例性玻璃来验证工艺时具体地产生整个玻璃批次。当然，还考虑除了半导体制造中的CTE之外的一定范围的其他属性和应用，并且这也是可能的。
本文所述的方法有助于形成这样的载体基材，其所具有的组成与各种制造商所采用的工艺是相容的，同时能够对载体基材的性质(包括CTE)进行调节以符合单个制造商的规格。具体来说，本文所述的一些实施方式涉及玻璃制品的生产方法。在一些实施方式中，方法包括：在熔化器中熔化第一玻璃组合物，所述第一玻璃组合物包括玻璃构成组分的组合。然后，可以将第二玻璃组合物进料到熔化器中。这种第二玻璃组合物可以包含相同的玻璃构成组分的组合，但是至少一种玻璃构成组分的浓度不同于所述第一玻璃组合物的该相同组分的浓度(有时也称作“变化的组分”)。在一些实施方式中，在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，可以从熔化器拉制至少3种玻璃制品。这些至少3 种玻璃制品可以包括：(1)第一玻璃制品，其是由所述第一玻璃组合物形成的；(2)至少一种中间玻璃制品，其既不是由所述第一玻璃组合物构成也不是由所述第二玻璃组合物构成，并且可以是与所述第二玻璃组合物进料的同时拉制得到或者在一些不同的时候拉制得到；以及(3)最终玻璃制品，其包括的组成不同于所述第一玻璃组合物，并且可以与所述第二玻璃组合物相同或者不同。所述至少一种中间玻璃制品中的所述至少一种组分的浓度可以位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度之间。所述第一玻璃制品对于一组属性可以具有第一组数值。所述最终玻璃制品对于该组相同的属性可以具有第二组数值，所述第二组数值不同于所述第一组数值。所述至少一种中间玻璃制品对于该组属性可以具有中间组的数值，其位于所述第一组数值与所述第二组数值之间。
当然，添加到熔化器的可以不止是第二玻璃组合物。例如，方法还可以包括向熔化器进料第三玻璃组合物。这种第三玻璃组合物可以包括相同的玻璃构成组分的组合，但是正如上文关于所述第二玻璃组合物所述的那样，至少一种玻璃构成组分可以具有不同于所述第一玻璃组合物和所述第二玻璃组合物这两者的浓度。然后，方法还可以包括在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，从熔化器至少拉制第一额外玻璃制品和最终额外玻璃制品。所述第一额外玻璃制品对于上文所述的相同的属性组可以具有第一额外组的数值，以及所述最终额外玻璃制品对于该相同的属性组可以具有最终额外组的数值。
在一些实施方式中，所述第一玻璃组合物中的所述变化的组分的浓度可以与所述第二玻璃组合物中的那个相差不超过2重量％。例如，所述第一玻璃组合物中所述变化的组分的浓度可以与所述第二玻璃组合物中的那个相差不超过1.9重量％、1.8重量％、1.7重量％、1.6重量％、1.5重量％、1.4重量％、1.3 重量％、1.2重量％、1.1重量％、1重量％、0.9重量％、0.8重量％、0.7重量％、 0.6重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％、0.1重量％，或其任何分数部分。此外，所述第一玻璃组合物中的所有组分可以在第二玻璃组合物中具有不同浓度，或者除了一个之外的所有组分可以保留所述第一玻璃组合物中所呈现的浓度。因此，所述第一玻璃组合物中的一种组分、两种组分、三种组分等等的浓度(最高至且包括所有组分的浓度)可以不同于所述第二玻璃组合物中的情况。
所述至少一种组分(所述第一与第二玻璃组合物之间可能存在浓度不同的那个，即所述变化的组分)可以是任意构成组分。示例性的变化的组分包括但不限于：SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、MgO、CaO、AlF3、和Sb2O3。在一个实施方式中，所述变化的组分是AlF3。虽然可能在一些实施方式中不存在AlF3 (即，0重量％)，但是在其他实施方式中，可以存在大于0重量％至小于或等于约1.5重量％的AlF3。在其他实施方式中，存在的AlF3可以是大于或等于0.5 重量％至小于或等于约1.5重量％。
如上文所述，对于一组属性所述第一玻璃制品可以具有第一组数值，所述最终玻璃制品可以具有第二组数值，以及所述至少一种中间玻璃制品可以具有中间组数值。此类属性可以包括但不限于：CTE、杨氏模量、密度、200泊温度、表面质量、折射率、电阻率和边缘强度。在一些实施方式中，所述第一玻璃制品的CTE可以等于所述最终玻璃制品的CTE或者与其相差在±7.5x 10-7/℃之内。在一些实施方式中，对于向熔化器添加第三玻璃组合物的情况，所述第一玻璃制品的CTE可以等于所述最终额外玻璃制品的CTE或者与其相差在±15x10-7/℃之内。在相同或不同实施方式中，所述第一玻璃制品的折射率可以与所述最终玻璃制品的折射率相差小于或等于±0.01。
在包括拉制所有玻璃制品的整个方法中，某些性质可以保持基本不变。例如，在一些实施方式中，在拉制所述至少三种玻璃制品的过程中，熔化器内的组合物的粘度可以变化不超过25泊。在相同或不同的实施方式中，熔化器内的玻璃混合物的200泊温度可以小于或等于1500℃。当向熔化器不止添加了第二玻璃组合物时(例如，第三玻璃组合物时)，可以观察到类似的效果。
在一些实施方式中，一组属性中的仅一个属性的数值在所述第一玻璃制品、最终玻璃制品与中间玻璃制品之间是不同的。在其他实施方式中，所有的此类数值都是不同的。在其他实施方式中，一组属性中的任意数量的属性(从单个属性到所有属性)的数值可以在所述第一玻璃制品、最终玻璃制品与中间玻璃制品之间是不同的。
在一些实施方式中，在所述第一玻璃制品、最终玻璃制品与中间玻璃制品之间，两种或更多种属性的数值可能不是相同的差异程度。例如，一种属性的数值差异程度可能远大于另一种属性的数值。例如，在一些实施方式中，以所述第一玻璃制品的CTE的百分比计，所述至少一种中间玻璃制品的CTE与所述第一玻璃制品的CTE之差可以大于所述至少一种中间玻璃制品的杨氏模量与所述第一玻璃制品的杨氏模量之差，以所述第一玻璃制品的杨氏模量的百分比计。当向熔化器不止添加了第二玻璃组合物时(例如，第三玻璃组合物时)，可以观察到类似的效果。
所生产的玻璃制品的形状没有特别的限制。示例性形状包括但不限于玻璃梨状物。可以从熔化器拉制得到具有不同且独特玻璃组成的任意数量的玻璃制品。例如，可以拉制数百或者甚至数千的玻璃制品。也可以拉制较少的数量。例如，可以拉制至少5个玻璃制品，即，所述第一玻璃制品、所述最终制品和 3个中间玻璃制品。在相同或不同的实施方式中，可以拉制至少10个玻璃制品，即至少8个中间玻璃制品。类似地，在相同或不同的实施方式中，可以拉制至少20个玻璃制品，即至少18个中间玻璃制品。类似地，在相同或不同的实施方式中，可以拉制至少30个玻璃制品，即至少28个中间玻璃制品。当向熔化器不止添加了第二玻璃组合物时(例如，第三玻璃组合物时)，可以拉制类似数量的玻璃制品，但是理所当然的是，在此类条件下，可以拉制甚至更多的玻璃制品。由于所述至少一种组分的浓度在所述第一与第二玻璃组合物之间变化，拉制的玻璃组成随时间从所述第一玻璃组合物的情况缓慢变化到所述第二玻璃组合物的情况。可以在不同时间拉制每种中间制品。因此，每种中间制品具有不同浓度的所述至少一种玻璃构成组分，其位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间。如果在近似相同的时间拉制两个中间制品，则组成差异可能是轻微的。随着更多的时间流逝，组成差异可能变得更为明显。
现参见图1，示意性显示根据本文所述一个或多个实施方式的用于形成玻璃制品的库的示例性玻璃制造设备100。玻璃制造设备100包括：熔化容器1，澄清容器3，混合容器4，输送容器8，和成形容器10。如箭头2所示，将玻璃批料材料引入熔融容器1中。批料材料(包括批料氧化物)熔化以形成熔融玻璃6。熔化容器1可以包括用于熔化批料材料的加热元件(未示出)。澄清容器3具有接收来自熔化容器1的熔融玻璃6的高温加工区域，并在那里从熔融玻璃6中除去气泡。澄清容器3通过连接管5与混合容器4流体连通。也就是说，从澄清容器3流到混合容器4的熔融玻璃流动通过连接管5。混合容器 4进而通过连接管7与传递容器8流体连接，从而使得从混合容器4流到传递容器8的熔融玻璃流动通过连接管7。
传递容器8经下导管9将熔融玻璃6供给到成形容器10中。传递容器8 可以包括(未示出的)加热元件，用于加热玻璃和/或维持玻璃处于熔融状态。在一些实施方式中，传递容器8可以冷却和调节熔融玻璃，从而增加玻璃的粘度，之后将玻璃提供到成形容器10。成形容器10可以是例如：熔合拉制装置、狭缝拉制装置或者模具。所得到的玻璃制品的形式会取决于所采用的具体成形容器10发生变化。但是，在一些实施方式中，从成形容器10得到的玻璃制品可以是玻璃梨状物的形式，然后可以将其成形为玻璃板。由于熔化器中的组成是变化的，所得到的玻璃制品会由于彼此的略微不同的组成展现出不同性质。
本文所述方法的一种便捷应用是制造具有一定范围的目标CTET的玻璃制品的库，这可以通过改变基础玻璃组合物来实现。在一些实施方式中，方法包括用一定量的具有第二阳离子场强度的第二碱土组分或者第二碱性组分来替换熔融基础玻璃组合物中的一定量的具有第一阳离子场强度的第一碱土组分或者第一碱性组分，所述第二阳离子场强度不同于所述第一阳离子场强度。不受限于理论，相信氧化物玻璃的CTE取决于阳离子与氧网络之间的键强度。因此，调节玻璃的总阳离子场强度会是改变所得到玻璃制品的CTE的有效驱动力，如下文更详细描述。
在本文所述的一些实施方式中，通过调整添加到熔化容器1的各种批料氧化物的量，通过用不同的批料氧化物来替代一种或多种批料氧化物，可以选择性地改变或者“调节”玻璃制品的CTE。如本文所用，术语“替代”表示可以从玻璃组合物减少或者甚至消除批料氧化物的量，并且可以向玻璃组合物添加不同的批料氧化物或者加量。在玻璃制造过程是连续方法的实施方式中，用另一个批料氧化物来替代一种批料氧化物可以包括：向熔化容器1添加其他批料氧化物的量而没有添加额外量的要替代的批料氧化物，从而随着时间推移，从熔化容器1中的熔融玻璃组合物减少或者消除要替代的所述批料氧化物。因此，在引入到熔化容器1的玻璃批料氧化物中可以替代掉要替代的所述一种或多种批料氧化物，并最终变成熔融玻璃6。
在一些实施方式中，熔融基础玻璃组合物中的一定量的一种或多种批料氧化物(例如，具有第一阳离子场强度的第一碱土组分或者第一碱性组分)可以被一定量的不同的批料氧化物(例如，具有不同于所述第一阳离子场强度的第二阳离子场强度的第二碱土组分或者第二碱性组分)替代，从而通过对玻璃组合物的总阳离子场强度进行改性来实现目标热膨胀系数CTET。也就是说，确定了玻璃组合物的热膨胀系数与玻璃组合物的总阳离子场强度相关。例如，如果目标CTET大于基础玻璃的热膨胀系数CTEB，则应该降低玻璃组合物的总阳离子场强度以实现目标CTET，而如果目标CTET小于基础玻璃CTEB，则应该增加玻璃组合物的总阳离子场强度以实现目标CTET。如本文所用，术语“基础玻璃”和“基础玻璃组合物”指的是在改性之前的初始基础玻璃组合物。基础玻璃组合物也可以被称作“第一玻璃组合物”。在本文中，将所得到的或者经过改性的基础玻璃组合物称作“经改性的玻璃”或者“经改性的玻璃组合物”。经过改性的玻璃组合物也可以被称作“第二玻璃组合物”以及“第三玻璃组合物”。
阳离子的阳离子场强度可以表示为Z/r2，式中，Z是阳离子的电荷(无单位)，而r是阳离子的半径(单位是埃)。通过如下方式计算得到玻璃组合物的总阳离子场强度：首先仅计算某些氧化物的摩尔分数。出于本申请的目的，在总阳离子场强度计算中仅考虑如下氧化物：SiO2、Na2O、CaO、MgO、Al2O3、 K2O、Li2O、和ZnO。然后，将阳离子/分子的数量乘以摩尔分数和每种阳离子的场强度，从而得到每种氧化物对于总阳离子场强度的贡献。总阳离子场强度是每种氧化物的贡献之和。表1提供了批料氧化物中可能包含的各种阳离子的阳离子场强度值。
表1：
Figure BDA0002946897640000221
*G.E.Brown,F.Farges和G.Calas，Rev.Mineral.，32，317-410，1995。
对这些玻璃进行硬化的一种方法是离子交换硬化。图2和3是测得的CTE (Y轴，数值乘以10-7/℃)与总改性剂阳离子场强度(X轴)的示例性函数关系图。从图2和3的R2值可以看出，CTE与总改性剂阳离子场强度高度相关。在这个例子中，当MgO与Na2O和CaO发生离子交换时，CTE从约45x10-7/℃到约65x10-7/℃，随着场强度增加伴随着CTE下降。类似地，当MgO和CaO 与K2O发生离子交换时，CTE从约80x10-7/℃到约100x10-7/℃，随着场强度增加伴随着CTE下降。
为了使得玻璃组合物实现所需的总阳离子场强度(因而实现所需的目标CTET)，可以：用一定量的第二碱土组分替换批料氧化物中一定量的第一碱土组分；用一定量的第二碱性组分替换批料氧化物中一定量的第一碱性组分；用一定量的碱性组分替换批料氧化物中一定量的碱土组分；或者用一定量的碱土组分替换批料氧化物中一定量的碱性组分。在一些实施方式中，一定量的任意组分可以被一定量的任意其他组分所替代。
例如，在一些实施方式中，如果目标CTET大于基础玻璃CTEB，则基础玻璃组合物中一定量的第一碱土组分可以被一定量的碱性组分替代，或者可以被一定量的第二碱土组分替代，所述第二碱土组分的阳离子场强度小于所述第一碱土组分的阳离子场强度。在一些实施方式中，基础玻璃组合物中一定量的第一碱性组分可以被一定量的第二碱性组分替代，所述第二碱性组分的阳离子场强度小于所述第一碱性组分的阳离子场强度。例如，在一些实施方式中，一定量的MgO被一定量的Na2O替代。
又例如，在一些实施方式中，如果目标CTET小于基础玻璃CTEB，则基础玻璃组合物中一定量的第一碱性组分可以被一定量的碱土组分替代，或者可以被一定量的第二碱性组分替代，所述第二碱性组分的阳离子场强度大于所述第一碱性组分的阳离子场强度。在一些实施方式中，基础玻璃组合物中一定量的第一碱土组分可以被一定量的第二碱土组分替代，所述第二碱土组分的阳离子场强度大于所述第一碱土组分的阳离子场强度。例如，在一些实施方式中，一定量的Na2O被一定量的MgO替代。
在实施方式中，可以采用数学建模(包括但不限于线性建模)，基于目标 CTET来确定要被替换的一种或多种批料组分的量。要使用的具体模型取决于实施方式，并且可能取决于如下因素发生变化，包括：基础玻璃组合物以及测量 CTE的温度范围。因此，在实施方式中，方法包括：熔化基础玻璃组合物；从基础玻璃组合物形成玻璃制品；对基础玻璃组合物进行改性以形成两种或更多种经改性的基础玻璃组合物；从每种经改性的基础玻璃组合物形成玻璃制品；测量由基础玻璃组合物和经改性的基础玻璃组合物制造的每种玻璃制品的 CTE；以及基于所测得的玻璃制品的CTE和玻璃制品的玻璃组合物来建立线性回归。线性回归分析中所用到的玻璃组合物的数量可以取决于具体实施方式发生变化。但是，应理解的是，所采用的玻璃组合物的数量应该足以得到有意义的线性回归分析。
基础玻璃组合物可以是许多合适的玻璃组合物中的任意一种。例如，基础玻璃组合物可以是：碱性硼铝硅酸盐玻璃组合物、碱土硼铝硅酸盐玻璃组合物、或者硼铝硅酸锌盐玻璃组合物等。玻璃组合物的选择可以基于：它在特定温度或者温度范围(例如，0℃至400℃，0℃至300℃，0℃至260℃，20℃至300℃，或者20℃至260℃)上的CTE，它的密度，它的杨氏模量，它的200泊温度，或者玻璃制品的加工或者使用所需的其他属性。200泊温度是玻璃具有200泊粘度的最小温度，这代表了良好熔化的玻璃的最低温度。
玻璃组合物通常可以包含SiO2、Al2O3、至少一种碱土氧化物和/或碱性氧化物(例如Na2O和K2O)的组合。在一些实施方式中，玻璃组合物还可以包含少量的一种或多种额外氧化物，例如但不限于SnO2、Sb2O3、ZrO2、或者ZnO 等。可以添加这些组分作为澄清剂和/或用来对玻璃组合物的CTE进行进一步改性。
在实施方式中，玻璃组合物包含的SiO2的量通常大于或等于35重量％且小于或等于75重量％。当SiO2的含量太低时，变得难以获得具有合适的抗冲击性的结晶玻璃。另一方面，当SiO2的含量太高时，玻璃的熔化能力下降并且粘度增加，从而变得难以形成玻璃。在一些实施方式中，玻璃组合物中存在的 SiO2的量是：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％，大于或等于56重量％且小于或等于66重量％，大于或等于45重量％且小于或等于55重量％，大于或等于35重量％且小于或等于48重量％，大于或等于35重量％，或者甚至大于或等于45重量％。
玻璃组合物还可以包含Al2O3。Al2O3，与玻璃组合物中存在的碱性氧化物 (例如，Na2O等)联用，改善了玻璃对于离子交换强化的易感性。此外，增加 Al2O3的量还可能增加玻璃的软化点，从而降低玻璃的可成形性。本文所述的玻璃组合物可以包含如下量的Al2O3：大于或等于1.5重量％且小于或等于27 重量％，大于或等于1.5重量％且小于或等于5重量％，大于或等于8重量％且小于或等于15重量％，大于或等于10重量％且小于或等于15重量％，大于或等于9.5重量％且小于或等于12重量％，大于或等于17重量％且小于或等于20重量％，或者大于或等于22重量％且小于或等于27重量％。
在本文所述的一些实施方式中，形成玻璃制品的玻璃组合物中的硼浓度是助熔剂，可以将其添加到玻璃组合物使得粘度-温度曲线没有那些陡峭并且降低整体曲线，从而改善了玻璃的可成形性并且软化了玻璃。在实施方式中，玻璃组合物包含：大于或等于0重量％B2O3且小于或等于2重量％B2O3，大于或等于2重量％且小于或等于4重量％B2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10 重量％B2O3，或者大于或等于10重量％且小于或等于15重量％B2O3。在一些实施方式中，玻璃组合物可以不含硼和含硼化合物。
玻璃组合物的实施方式还可以包含一种或多种碱性氧化物(例如，Na2O、 K2O、或者Li2O等)。碱性氧化物有助于玻璃组合物的熔化，降低了200泊温度，并且降低了玻璃的软化点，由此抵消了由于玻璃组合物中较高的SiO2和/ 或Al2O3浓度所导致的软化点增加。碱性氧化物还有助于改善玻璃组合物的化学耐用性并且将CTE调节至所需值。玻璃组合物中存在的碱性氧化物的量通常大于或等于6重量％且小于或等于40重量％。在一些实施方式中，碱性氧化物的量可以是：大于或等于6重量％且小于或等于28重量％，大于或等于8重量％且小于或等于23重量％，大于或等于9重量％且小于或等于17重量％，或者大于或等于1重量％且小于或等于8重量％。在本文所述的所有玻璃组合物中，碱性氧化物至少包括Na2O和K2O。在一些实施方式中，碱性氧化物还包括Li2O。
为了实现所需的CTE，玻璃组合物的实施方式包含的Na2O的量是：大于或等于1重量％且小于或等于18重量％，大于或等于6重量％且小于或等于18 重量％，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％，大于或等于0重量％且小于或等于5重量％，或者大于或等于1重量％且小于或等于8重量％。
玻璃中K2O的浓度也影响了玻璃组合物的CTE。因此，在一些实施方式中， K2O的量是：大于或等于0重量％且小于或等于14重量％，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％，或者大于或等于0重量％且小于或等于7重量％，大于0重量％且小于或等于14重量％，大于0重量％且小于或等于10重量％，或者大于0重量％且小于或等于7重量％。
在玻璃组合物包含Li2O的实施方式中，Li2O存在的量可以是：大于或等于2重量％且小于或等于7.5重量％，大于或等于2重量％且小于或等于5重量％，或者大于或等于3重量％且小于或等于7.5重量％。但是，在一些实施方式中，玻璃组合物可以基本不含锂和含锂化合物。
如上文所述，玻璃组合物的实施方式还可以包含一种或多种碱土氧化物。碱土氧化物可以包括例如MgO、CaO、SrO，或其组合。除了影响CTE之外，碱土氧化物还改善了玻璃批料氧化物的可熔融性且增加了玻璃组合物的化学耐用性。在本文所述的玻璃组合物中，玻璃组合物通常包含至少一种碱土氧化物，量为：大于或等于1重量％且小于或等于22重量％，大于或等于2重量％且小于或等于12重量％，大于或等于1重量％且小于或等于6重量％，大于或等于9重量％且小于或等于22重量％，大于或等于12.5重量％且小于或等于21重量％，大于或等于7重量％且小于或等于20重量％，大于0重量％且小于或等于12.5重量％，或者大于0重量％且小于或等于10重量％。
MgO存在的量可以是：大于或等于0重量％至小于或等于12重量％，大于或等于1重量％且小于或等于10重量％，大于或等于2重量％至小于或等于 10重量％，大于或等于1重量％且小于或等于3重量％，大于或等于9重量％且小于或等于12重量％，大于0重量％且小于或等于8重量％，或者甚至大于 0重量％且小于或等于4重量％。但是，在其他实施方式中，考虑玻璃组合物可以不包含MgO。
又例如，玻璃组合物中CaO存在的量可以是大于或等于0重量％至小于或等于12重量％。在实施方式中，CaO存在的量可以是：大于0重量％至小于或等于8.5重量％，大于0重量％至小于或等于8重量％，大于0重量％至小于或等于3重量％，大于0重量％至小于或等于2重量％，大于或等于3重量％至小于或等于6重量％，大于或等于7重量％至小于或等于12重量％，或者大于或等于8重量％至小于或等于12重量％。在一些实施方式中，玻璃组合物中可以不存在CaO。
在一些实施方式中，玻璃组合物中包含的SrO的量可以是大于0.5重量％且小于或等于3重量％。在一些实施方式中，玻璃组合物中可以不存在SrO。
除了SiO2、Al2O3、碱性氧化物和碱土氧化物之外，示例性基础玻璃组合物的第一实施方式还可以任选地包括一种或多种澄清剂，例如但不限于：SnO2、 Sb2O3、As2O3、F-和/或Cl-(来自NaCl等)。当玻璃组合物中存在澄清剂时，澄清剂可以以小于或等于1重量％或者甚至小于或等于0.5重量％的量存在。当澄清剂的含量太高时，澄清剂可能进入玻璃结构并且影响各种玻璃性质。但是，当澄清剂的含量太低时，可能难以形成玻璃。例如，在一些实施方式中，以大于或等于0.25重量％至小于或等于0.50重量％的量包含SnO2作为澄清剂。
在一些实施方式的玻璃组合物中，可以额外地包含其他金属氧化物。例如，玻璃组合物还可以包含ZnO或ZrO2，分别改善了玻璃组合物对于化学攻击的抗性。在此类实施方式中，所述额外的金属氧化物可以以大于或等于10重量％且小于或等于15重量％的量存在。例如，玻璃组合物包含的ZrO2的量可以小于或等于15重量％。如果ZrO2的含量太高，则它可能难以在玻璃组合物中溶解，可能导致玻璃组合物中的缺陷，并且可能驱使杨氏模量升高。在实施方式中，包含的ZnO的量可以是小于或等于15重量％或者小于或等于12重量％。在一些实施方式中，可以包含ZnO作为一种或多种碱土氧化物的替代，例如，部分替代MgO，或者作为CaO或SrO中的至少一种的补充或代替。因此，如果太多或太少的话，玻璃组合物中ZnO的含量会具有与上文关于碱土氧化物所述相同的影响。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于1.5重量％且小于或等于5.0重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％B2O3，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％K2O，大于或等于2重量％且小于或等于10重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％TiO2，以及大于或等于10重量％且小于或等于15重量％ZnO。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于60重量％且小于或等于65重量％SiO2，大于或等于10重量％且小于或等于15重量％Al2O3，大于或等于2重量％且小于或等于4重量％B2O3，大于或等于2重量％且小于或等于5重量％Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于1重量％且小于或等于3重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于3重量％CaO。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于56重量％且小于或等于66重量％SiO2，大于或等于9.5重量％且小于或等于12.0重量％Al2O3，大于或等于3.0重量％且小于或等于7.5重量％Li2O，大于或等于6重量％且小于或等于18重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于14重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于2重量％MgO，以及大于或等于0重量％且小于或等于8重量％CaO。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于22重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％MgO，以及大于或等于7重量％且小于或等于12重量％CaO。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于35重量％且小于或等于48重量％SiO2，大于或等于17重量％且小于或等于20重量％Al2O3，大于或等于0重量％且小于或等于5重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于7重量％K2O，大于或等于0重量％且小于或等于4重量％MgO，大于或等于0重量％且小于或等于8.5重量％CaO，以及大于或等于25重量％且小于或等于32重量％La2O3。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于 0.7重量％Sb2O3，以及大于0重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于 0.7重量％Sb2O3，以及大于0.5重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
在一些实施方式中，基础玻璃组合物包含：大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2，大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3，大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3，大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O，大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO，大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO，大于或等于0重量％且小于或等于 0.7重量％Sb2O3，以及大于0重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
如上文所述，在进行了基础玻璃组合物的选择后，可以进行、线性回归分析从而建立将玻璃组合物的热膨胀系数与构成组分的浓度的关联起来的线性回归等式。在实施方式中，可以使用所述多种玻璃组合物的线性回归拟合来确定实现目标CTET所需的一种或多种构成成分的具体量。例如，线性回归拟合可以为玻璃批料混合物中的每种构成提供系数。在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(-1.17[重量％SiO2])-(1.31[重量％Al2O3])-(0.84[重量％ B2O3])+(4.36[重量％Na2O])+(0.98[重量％MgO])+(47.1[重量％TiO2])-(0.64[重量％ZnO])+(4.45[重量％K2O])-(37.2[重量％CaO])-1.17
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(6.58[重量％SiO2])+(0.67[重量％Al2O3])+(0.04[重量％ B2O3])+(3.64[重量％Na2O])+(0.59[重量％MgO])+(1.34[重量％CaO])+6.58
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(137.56[重量％SiO2])-(5.47[重量％Al2O3])+(1.18[重量％ Li2O])+(2.22[重量％Na2O])+(1.32[重量％K2O])-(5.37[重量％MgO])-(0.09[重量％CaO])+137.56
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(156.52[重量％SiO2])-(3.41[重量％Al2O3])-(6.38[重量％ B2O3])+(4.70[重量％Na2O])+(3.56[重量％MgO])-(0.62[重量％CaO])-(7.68[重量％F])+156.52
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(142.70[重量％SiO2])-(2.62[重量％Al2O3])-(8.08[重量％ B2O3])+(0.45[重量％CaO])-(8.99[重量％F])+(4.35[重量％MgO])+(4.31[重量％ Na2O])+142.70
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(115.77[重量％SiO2])+(0.77[重量％Al2O3])-(4.24[重量％ B2O3])+(3.72[重量％Na2O])-(3.00[重量％MgO])-(1.38[重量％CaO])-(9.49[重量％F])+115.77
在一些实施方式中，可以根据如下方程式确定20℃到260℃温度范围上的目标CTET：
CTET＝(119.24[重量％SiO2])+(0.20[重量％Al2O3])-(3.20[重量％ B2O3])-(1.95[重量％CaO])-(0.86[重量％F])-(5.48[重量％MgO])+(3.20[重量％ Na2O])+119.24
考虑基于线性回归模型的其他方程式。具体的线性回归和系数会基于基础玻璃组合物、目标CTET以及对CTE进行测量的温度范围发生变化。因此，可以将目标CTET插入到方程式中并且可以解方程来确定批料氧化物的浓度，从而形成具有与目标CTET紧密近似的经改性的热膨胀系数CTEM的经改性的玻璃组合物。
也可以进行线性回归分析来建立起将玻璃组合物的杨氏模量与构成组分的浓度的关联起来的线性回归等式。在实施方式中，可以使用所述多种玻璃组合物的线性回归拟合来确定实现目标杨氏模量(ET)所需的一种或多种构成成分的具体量。例如，线性回归拟合可以为玻璃批料混合物中的每种构成成分提供系数。在实施方式中，可以根据如下方程式确定目标ET：
ET＝(4.77[重量％SiO2])-(4.31[重量％Al2O3])-(3.33[重量％B2O3])+(1.67[重量％Na2O])+(25.88[重量％MgO])+(5.32[重量％CaO])-(3.01[重量％F])+4.77
在实施方式中，可以根据如下方程式确定目标ET：
ET＝(113.95[重量％SiO2])+(0.22[重量％Al2O3])-(2.75[重量％ B2O3])-(0.39[重量％CaO])-(0.94[重量％F])-(0.49[重量％MgO])-(0.47[重量％ Na2O])+113.95
在实施方式中，可以根据如下方程式确定目标ET：
ET＝(91.49[重量％SiO2])+(0.21[重量％Al2O3])-(2.67[重量％B2O3])+(0.15[重量％CaO])+(1.86[重量％F])-(0.16[重量％MgO])-(6.53[重量％Na2O])+91.49
在实施方式中，可以根据如下方程式确定目标ET：
ET＝(-10.97[重量％SiO2])+(3.95[重量％Al2O3])-(1.97[重量％ B2O3])+(3.03[重量％CaO])+(0.39[重量％F])+(0.09[重量％MgO])-(1.60[重量％ Na2O])-10.97
在实施方式中，在对应的温度范围上，经改性的玻璃组合物的CTEM与目标CTET相差在+/-1.0x10-7/℃之内。应理解的是，CTEM的准确度可能取决于所使用的具体线性回归、对CTE进行测量和近似化的温度范围以及玻璃组合物发生变化。
还考虑可以基于线性回归模型来预测其他属性。例如，在实施方式中，可以基于线性回归模型来预测玻璃组合物的杨氏模量(有时候称作“弹性模量”或者“E模量”)。因此，可以在从玻璃组合物制造玻璃制品之前，对经改性的玻璃组合物的一种或多种属性进行预测。这可以在混合批料氧化物和制造玻璃制品之前，实现对于经改性的玻璃组合物是否会符合加工要求以及由经改性的玻璃组合物形成的玻璃制品是否会具有所需的性质进行验证。
虽然所需的性质可能取决于具体实施方式、终端应用以及玻璃组合物的加工要求发生变化，但是在实施方式中，玻璃制品的杨氏模量大于或等于65GPa，这可以实现玻璃在加工过程中的弯曲最小化并且防止附连到玻璃的装置的受损，例如当玻璃用作电子装置的载体基材时。例如，玻璃制品的杨氏模量可以是：大于或等于68GPa，大于或等于70GPa，大于或等于72GPa，大于或等于73GPa，大于或等于74GPa，大于或等于75GPa，大于或等于76GPa，大于或等于78GPa，大于或等于80GPa，大于或等于82GPa，大于或等于84GPa，大于或等于86GPa，大于或等于88GPa，或者大于或等于90GPa。玻璃制品的杨氏模量可以是：大于或等于65GPa且小于或等于100GPa，大于或等于70 GPa且小于或等于100GPa，或者大于或等于72GPa且小于或等于85GPa。
在实施方式中，玻璃组合物具有小于1500℃的200泊(200P)温度，这可以实现在各种加工设备中熔化玻璃。例如，玻璃组合物可以具有小于或等于 1500℃或者小于或等于1450℃的200P温度。在一些实施方式中，玻璃组合物可以具有如下200P温度：大于或等于1000℃至1500℃，大于或等于1050℃且小于或等于1500℃，大于或等于1100℃且小于或等于1500℃，大于或等于 1150℃且小于或等于1500℃，大于或等于1200℃且小于或等于1500℃，大于或等于1250℃且小于或等于1500℃，大于或等于1300℃且小于或等于 1500℃，大于或等于1000℃且小于或等于1450℃，大于或等于1050℃且小于或等于1450℃，大于或等于1100℃且小于或等于1450℃，大于或等于1150℃且小于或等于1450℃，大于或等于1200℃且小于或等于1450℃，大于或等于 1250℃且小于或等于1450℃，或者大于或等于1300℃且小于或等于1450℃。
实施例
以下实施例阐述了本文所述实施方式的一个或多个特征。
实施例1
基于它们的CTE(20℃至260℃范围上为85至95x10-7/℃)、杨氏模量 (大于65GPa)和易于熔化(200泊温度小于1500℃)，选择碱性/碱土锌硼铝硅酸盐玻璃的基础玻璃组合物和碱性/碱土硼铝硅酸盐玻璃的基础玻璃组合物。每种基础玻璃组合物略微变化以产生经改性的玻璃组合物。玻璃组合物熔化在温度为1450℃至1475℃的有盖Pt坩埚中，倒入饼状物中，并退火以形成玻璃制品。碱性/碱土锌硼铝硅酸盐玻璃制品粗研磨，然后第二次熔化以确保良好的玻璃均质性。然后对所有的玻璃制品进行表征。具体来说，使用X射线荧光(XRF)来表征化学组成，采用膨胀计来测量热膨胀系数(CTE)，以及采用共振超声光谱(RUS)来测量杨氏模量。例如，可以根据ASTM E228和/或 ASTM C623和/或ASTM C1198-09(2013)来进行一种或多种测量。
表2和3显示碱性/碱土锌硼铝硅酸盐玻璃组合物的组成、测得的CTE以及测得的杨氏模量，而表3显示碱性/碱土硼铝硅酸盐玻璃组合物的组成和测得的CTE。对于表2和3提供的组合物，组合物1(“组成1”)作为基础玻璃组合物。注意到的是，可以通过用MgO替代Na2O，或者通过用Na2O替代MgO，来获得78至100x10-7/℃的CTE范围。因此，表2和3提供的数据证实了可以通过调整阳离子场强度来控制CTE。
表2：
Figure BDA0002946897640000321
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Figure BDA0002946897640000331
表3：
Figure BDA0002946897640000332
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Figure BDA0002946897640000341
对于表2和3中提供的每种玻璃组合物，测得的杨氏模量值超过69GPa，同时每种玻璃组合物的预测的200泊温度低于1450℃。
表4：
Figure BDA0002946897640000342
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Figure BDA0002946897640000351
对于表4所示的碱性/碱土硼铝硅酸盐玻璃组合物，显示的是85至96x 10-7/℃范围的CTE值范围，但是可以对组成进行选择以包括从78到100x 10-7/℃的整个范围。由于起始玻璃组合物(组合物20)中存在的MgO的量相比于组合物1中的MgO的量较低，所以需要用Na2O替换MgO和CaO这两者来实现整个范围上的CTE。
结合表2-4中提供的组成和属性数据，并使用标准线性回归分析来构建对于CTE和杨氏模量这两者的预测模型。表5提供了所获得的回归系数。
表5：
Figure BDA0002946897640000352
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Figure BDA0002946897640000361
在上表2-4中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。在所有情况下， CTE的预测值相差在1.0x10-7/℃之内，以及杨氏模量的预测值相差在1.0GPa 之内。图4和5显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图4是对于表2和3的玻璃的测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图5是测得的杨氏模量(Y轴，单位是GPa) 与预测的杨氏模量(X轴，单位是GPa)的函数关系图。从图4和5这两者的 R2值可以看出，在从20℃到260℃测量得到的78-100x10-7/℃的CTE范围上，模型对于CTE和杨氏模量都具有高预测能力。
为了验证模型对于制造具有目标CTET的玻璃的效用，进行时长为一周的试验，其中，Na2O和MgO的量发生变化。其他氧化物组分的次要变化涉及如下问题，例如：由于配料过程中的原材料损耗或者由于熔化过程中的选择性蒸发损耗，需要对特定组分进行过度补偿。表6记录了组成和预测CTE。对于每种玻璃组合物，基于表4提供的回归系数，从20℃到260℃的预测CTE范围是84至93x10-7/℃，以及预测杨氏模量大于65GPa。
表6：
Figure BDA0002946897640000362
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Figure BDA0002946897640000371
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Figure BDA0002946897640000381
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Figure BDA0002946897640000391
实施例2
基于它们的CTE(20℃至260℃范围上为40至70x10-7/℃)、杨氏模量 (大于72GPa)和易于熔化(200泊温度小于1500℃)，选择另一种基础玻璃组合物。如上文所述制备玻璃组合物。表7和8显示玻璃组合物的组成、测得的CTE以及测得的杨氏模量。
表7：
Figure BDA0002946897640000392
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Figure BDA0002946897640000401
表8：
Figure BDA0002946897640000402
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Figure BDA0002946897640000411
基于表7-8提供的组成和属性数据，使用标准线性回归分析来构建CTE和杨氏模量这两者的预测模型。表8提供了所获得的回归系数。
表9：
Figure BDA0002946897640000412
在上表8中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。在所有情况下，除了一个预测值相差是在1.0x10-7/℃之内，所有CTE的预测值相差在1.6x 10-7/℃之内，以及杨氏模量的预测值相差在1.0GPa之内。图6和7显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图6是对于表7的玻璃的测得的CTE (Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图7是测得的杨氏模量(Y轴，单位是GPa)与预测的杨氏模量(X轴，单位是GPa)的函数关系图。从图6和7这两者的R2值可以看出，在从20℃到260℃测量得到的40-70x10-7/℃的CTE范围上，模型对于CTE和杨氏模量都具有高预测能力。
采用表9所述模型，对其他各种玻璃组合物的CTE和杨氏模量值进行了预测。具体来说，组合物80用作基础玻璃组合物来产生各种额外的玻璃组合物。表10提供了组成，而表11提供了各种属性的预测值。
表10：
Figure BDA0002946897640000421
表11：
Figure BDA0002946897640000431
如表11所示，预期每种玻璃组合物具有：40x10-7/℃与60x10-7/℃之间的CTE，大于72GPa的杨氏模量，以及小于1500℃的200泊温度。
为了进一步验证该理念可用于各种玻璃和实现各种CTE，对不同起始玻璃组合物进行了研究。选择两种模型玻璃组合物来覆盖低于60x10-7/℃的CTET范围，并且采用表8提供的线性回归模型来对CTE进行建模。下表12提供了结果。
表12：
Figure BDA0002946897640000441
基于模型数据，可以通过以不同的基础玻璃组合物作为起始并调节组成，将CTE调节在40至60x10-7/℃的范围内。每种组合物具有：目标范围内的 CTE，大于72GPa的杨氏模量，以及小于1500℃的200泊温度，这表明这些玻璃在与基础玻璃组合物相同或相似的条件下仍然会是适合进行加工的。
采用表9所述的模型，对来自不同基础玻璃组合物的经过改性的玻璃组合物的CTE和杨氏模量值进行预测。具体来说，下面的组合物110经过改性以产生各种额外的玻璃组合物。表13提供了组成，而表14提供了各种属性的预测值。
表13：
Figure BDA0002946897640000451
表14：
Figure BDA0002946897640000452
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Figure BDA0002946897640000461
如表14所示，预期每种玻璃组合物具有：40x10-7/℃与60x10-7/℃之间的CTE，大于90GPa的杨氏模量，以及小于1500℃的200泊温度。
实施例3
为了实现更高的CTE，对包含Li2O的玻璃组合物进行研究。具体来说，下面的组合物123经过改性以产生CTE在90x10-7/℃与130x10-7/℃之间的额外玻璃组合物。表15提供了组成，而表16提供了各种属性的预测值。
表15：
Figure BDA0002946897640000462
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Figure BDA0002946897640000471
表16：
Figure BDA0002946897640000472
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Figure BDA0002946897640000481
基于表15提供的组成和对应的测量得到的性质，使用标准线性回归分析来构建CTE和杨氏模量这两者的预测模型。表17提供了所获得的回归系数。
表17：
Figure BDA0002946897640000482
在上表16中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。如表16所示，预期每种玻璃组合物具有：90x10-7/℃与130x10-7/℃之间的CTE，大于72GPa 的杨氏模量，以及小于1500℃的200泊温度。图8和9显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图8是对于表16的玻璃的测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图9 是测得的杨氏模量(Y轴，单位是GPa)与预测的杨氏模量(X轴，单位是GPa) 的函数关系图。从图8和9这两者的R2值可以看出，在从20℃到260℃测量得到的90-130x10-7/℃的CTE范围上，模型对于CTE和杨氏模量都具有高预测能力。
对额外组合物进行研究以开拓在更宽的温度范围上调节CTE的能力。具体来说，之前的实验观察的是20℃至260℃范围上的CTE。在表18中提供了在 20℃至300℃以及20℃至390℃测得的CTE在90x10-7/℃与150x10-7/℃之间的额外玻璃组合物，以及表19提供了各种范围上的CTE的预测值。
表18：
Figure BDA0002946897640000491
表19：
Figure BDA0002946897640000492
Figure BDA0002946897640000501
基于表18提供的组成和对应的测量得到的性质，使用标准线性回归分析来构建对于20℃至300℃以及20℃至390℃的CTE的预测模型。表20提供了所获得的回归系数。
表20：
Figure BDA0002946897640000502
在上表19中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。如表19所示，预期每种玻璃组合物具有90x10-7/℃与150x10-7/℃之间的CTE。图10和11 显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图10是对于表18的玻璃，对于20℃至300℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X 轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图11是对于表18的玻璃，对于20℃至390℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。从图10和11这两者的R2值可以看出，对于从20℃到300℃以及从20℃到390℃的测量，模型对于90-150x10-7/℃的CTE具有高预测能力。
实施例4
对额外组合物进行研究以开拓在更宽的温度范围上调节CTE的能力。具体来说，之前的实验观察的是20℃至260℃范围上的CTE。在表21中提供了在 20℃至300℃以及20℃至390℃测得的CTE在40x10-7/℃与70x10-7/℃之间的额外玻璃组合物，以及表22提供了预测的CTE值。
表21：
Figure BDA0002946897640000511
Figure BDA0002946897640000521
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表22：
Figure BDA0002946897640000522
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Figure BDA0002946897640000531
基于表21提供的组成和对应的测量得到的性质，使用标准线性回归分析来构建对于20℃至300℃以及20℃至390℃的CTE的预测模型。表23提供了所获得的回归系数。
表23：
Figure BDA0002946897640000532
在上表22中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。如表22所示，预期每种玻璃组合物具有40x10-7/℃与70x10-7/℃之间的CTE。图12和13显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图12是对于表21的玻璃，对于20℃至300℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X 轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图13是对于表21的玻璃，对于20℃至390℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。从图12和13这两者的R2值可以看出，对于从20℃到300℃以及从20℃到390℃的测量，模型对于40-70x10-7/℃的CTE具有高预测能力。
在表24中提供了在20℃至300℃以及20℃至390℃测得的CTE在80x 10-7/℃与100x10-7/℃之间的额外玻璃组合物，以及表25提供了预测的CTE 值。
表24：
Figure BDA0002946897640000541
表 25:
Figure BDA0002946897640000551
基于表24提供的组成和对应的测量得到的性质，使用标准线性回归分析来构建对于20℃至300℃以及20℃至390℃的CTE的预测模型。表26提供了所获得的回归系数。
表26：
Figure BDA0002946897640000561
在上表25中提供了来自这些线性回归模型的预测结果。如表25所示，预期每种玻璃组合物具有80x10-7/℃与100x10-7/℃之间的CTE。图14和15 显示了测量值与预测值之间的相符情况。具体来说，图14是对于表23的玻璃，对于20℃至300℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X 轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。图15是对于表23的玻璃，对于20℃至390℃，测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与预测CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的函数关系图。从图14和15这两者的R2值可以看出，对于从20℃到300℃以及从20℃到390℃的测量，模型对于80-100x10-7/℃的CTE具有高预测能力。
实施例5
在上文所述方法的生产运行过程中，发现玻璃的粘度对于所使用的成形工艺是不利的。参见图1，这个成形工艺涉及使得玻璃从下导管10流入到成形容器10中从而形成梨状物。陡峭的玻璃粘度曲线导致梨形物没有完全填充成形容器10。玻璃积聚在下导管9正下方的中心处，并且不会流动到成形容器10 的边缘。在使成形容器10自然填充持续预定时间量之后，从下导管9移开成形容器10，并且使用压制机迫使玻璃朝向模具的边缘向外移动。当玻璃粘度太高时，压制机无法使得玻璃充分移动到适当地填充成形容器10，导致的梨状物不具有梨状物所需的尺寸。不可接受的梨状物具有圆角边缘和整个非均匀的厚度，而适当制得的梨状物具有直边缘且维持整个均匀的厚度。为了纠正这个问题，可以降低粘度曲线的陡峭度，从而在成形容器10的填充过程中，玻璃会流动地更多，并且在后续压制过程中会充分保持流体，从而它会向外流动填充整个成形容器10。
向玻璃添加氟同时降低了玻璃在熔化温度和成形温度下的粘度；但是，氟对于较低的温度具有更大影响。因此，氟在成形温度对于玻璃的软化更甚于熔化温度，导致更浅的粘度曲线。熔化具有氟(AlF3形式)的各种CTE值的数种玻璃，并对属性进行测量。表27显示熔化的具有氟的组合物以及包括粘度、热膨胀系数(CTE)和弹性模量在内的数据。这些表格中还包含了无氟的相同组合物所测得的CTE和弹性模量。此外，对于组合物193，还测量了1200℃的液相线温度，其液相是Ca/Na固溶体长石。
表27：
Figure BDA0002946897640000571
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Figure BDA0002946897640000581
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Figure BDA0002946897640000591
1w/o F指的是没有AlF3的相同的玻璃组合物。
2N/D＝不确定。
图16是数种含氟玻璃测得的CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与没有氟的情况下制造得到的那些相同玻璃的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图。如图16所示，特别是约为1.0的趋势线斜率，添加最高至约1.3重量％的氟对于玻璃所测得的CTE没有产生明显影响。基于误差线的大小，可以总结得出含氟与不含氟的玻璃的CTE差异在测量体系的精度内。
图17是数种含氟玻璃测得的弹性模量(Y轴，数值单位是GPa)与没有氟的情况下制造得到的那些相同玻璃的弹性模量(X轴，数值单位是GPa)的关系图。如图17所示，特别是约为1.0的趋势线斜率，添加最高至约1.3重量％的氟对于玻璃所测得的弹性模量没有产生明显影响。基于误差线的大小，可以总结得出含氟与不含氟的玻璃的弹性模量差异在测量体系的精度内。
图18是不含氟生产得到的玻璃中的两种(HS5.1和HS5.9)对比具有1.3 重量％氟的相同玻璃组合物以及标准生产得到的玻璃(QE)的对数粘度(Y轴，数值单位是泊)与温度(X轴，数值单位是℃)的关系图。从图18可以看出，相比于无氟玻璃的粘度曲线而言，向HS5.1和HS5.9玻璃添加氟导致玻璃高温粘度的下降，并且还引起粘度曲线的变浅。标准生产得到的玻璃(QE)展现出最浅的粘度曲线斜率，并且因此是最可加工的测试体系。但是，观察到的含氟玻璃的行为差异足以实现梨状物的生产。显示这种粘度变化有助于在生产熔体中形成梨状物。
图19是示例性含氟玻璃组合物的预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图。从图19的R2值可以看出，对于从20℃到260℃测量得到的50-59x10-7/℃的CTE，模型具有高预测能力。
图20是示例性含氟玻璃组合物的预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图。从图20的R2值可以看出，对于从20℃到260℃测量得到的49-62x10-7/℃的CTE，模型具有高预测能力。
图21是示例性含氟玻璃组合物的预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图。从图21的R2值可以看出，对于从20℃到260℃测量得到的70-80x10-7/℃的CTE，模型具有高预测能力。
图22是示例性含氟玻璃组合物的预测CTE(Y轴，数值乘以10-7/℃)与测得的CTE(X轴，数值乘以10-7/℃)的关系图。从图22的R2值可以看出，对于从20℃到260℃测量得到的68-80x10-7/℃的CTE，模型具有高预测能力。
图23是示例性含氟玻璃组合物的预测的杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa)的关系图。从图23的R2值可以看出，对于从 20℃到260℃测量得到的50-59x10-7/℃的CTE范围的材料，模型对于杨氏模量具有预测能力。
图24是示例性含氟玻璃组合物的预测的杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa)的关系图。从图24的R2值可以看出，对于从 20℃到260℃测量得到的49-62x10-7/℃的CTE范围的材料，模型对于杨氏模量具有预测能力。
图25是示例性含氟玻璃组合物的预测的杨氏模量(Y轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa)的关系图。从图25的R2值可以看出，对于从 20℃到260℃测量得到的70-80x10-7/℃的CTE范围的材料，模型对于杨氏模量具有预测能力。
图26和27是示例性含氟玻璃组合物的采用替代模型预测的杨氏模量(Y 轴，GPa)与测得的杨氏模量(X轴，单位为GPa)的关系图。从图26和27 的R2值可以看出，对于从20℃到260℃测量得到的具有70-80x10-7/℃的CTE 范围的材料，这些模型对于杨氏模量不具有明显的预测能力。不打算受限于任何特定理论，相信这些差的相关性是由于玻璃组合物在这个范围上的有限体积的CTE和杨氏模量数据所导致的。
本文所述的实施方式包括制造具有可调节的CTE和其他属性的玻璃制品的方法，所述玻璃制品可以用于电子装置，例如：半导体装置、显示器装置和传感器等。在一些实施方式中，方法包括：在熔化器中熔化第一玻璃组合物，以及可以将第二玻璃组合物进料到熔化器中。这种第二玻璃组合物包含相同的玻璃构成组分的组合，但是至少一种玻璃构成组分的浓度不同于所述第一玻璃组合物的该相同组分的浓度。在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，可以从熔化器拉制玻璃制品，包括：(1)第一玻璃制品，其形成自所述第一玻璃组合物；(2)至少一种中间玻璃制品，其既不是由所述第一玻璃组合物构成也不是由所述第二玻璃组合物构成，并且可以是与所述第二玻璃组合物进料的同时拉制得到或者在一些不同的时候拉制得到；以及(3)最终玻璃制品，其包括的组成不同于所述第一玻璃组合物，并且可以与所述第二玻璃组合物相同或者不同。所述至少一种中间玻璃制品中的所述至少一种组分的浓度可以位于所述第一玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种组分的浓度之间。所述第一玻璃制品对于一组属性可以具有第一组数值。所述最终玻璃制品对于该组相同的属性可以具有第二组数值，所述第二组数值不同于所述第一组数值。所述至少一种中间玻璃制品对于该组属性可以具有中间组的数值，其位于所述第一组数值与所述第二组数值之间。在相同或不同的实施方式中，方法包括用一定量的具有第二阳离子场强度的第二碱土组分或者第二碱性组分来替换熔融基础玻璃组合物中的一定量的具有第一阳离子场强度的第一碱土组分或者第一碱性组分，所述第二阳离子场强度不同于所述第一阳离子场强度，从而能够通过对基础玻璃组合物进行小幅调节来获得具有各种CTE的玻璃组合物。各种实施方式还可以包括有利地提供具有所需杨氏模量和200泊温度的玻璃组合物，这可以基于线性建模进行预测。
权利要求中所陈述的主题不与本文件中描述或说明的任何实施方式、特征或特征的组合共同延伸，并且不应被解释为与其共同延伸。即使在本文件中说明和描述了特征的单个实施方式或者特征的组合时，也是如此。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不背离所要求保护的主题的精神或范围的情况下作出各种修改和变动。因此，除了所附权利要求书及其等价形式外，所要求保护的主题不受限制。

Claims (10)

1.一种生产玻璃制品的方法，该方法包括：
在熔化器中熔化第一玻璃组合物，所述第一玻璃组合物包含玻璃构成组分的组合；
向所述熔化器进料第二玻璃组合物，所述第二玻璃组合物包含相同的玻璃构成组分的组合，其中，所述第二玻璃组合物的至少一种玻璃构成组分的浓度不同于所述第一玻璃组合物的该玻璃构成组分的浓度；
在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，从熔化器拉制至少3种玻璃制品，所述至少3种玻璃制品包括：
第一玻璃制品，其包含所述第一玻璃组合物；
至少一种中间玻璃制品，其包含的玻璃组合物既不是所述第一玻璃组合物也不是所述第二玻璃组合物；和
最终玻璃制品，其包含的玻璃组合物不同于所述第一玻璃组合物；
其中，
所述第一玻璃组合物和所述第二玻璃组合物这两者都包含AlF3，
所述至少一种中间玻璃制品中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度在所述第一玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第二玻璃组合物中的所述至少一种玻璃构成组分的浓度之间，以及
所述第一玻璃制品对于一组属性具有第一组数值，所述最终玻璃制品对于该组属性具有第二组数值，所述第二组数值不同于所述第一组数值，以及所述至少一种中间玻璃制品对于该组属性具有中间组的数值，所述中间组的数值在所述第一组数值与所述第二组数值之间。
2.如权利要求1所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述最终玻璃制品包括所述第二玻璃组合物。
3.如权利要求1所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述第二玻璃组合物的所述至少一种玻璃构成组分的浓度与所述第一玻璃组合物的所述至少一种玻璃构成组分的浓度相差不超过2重量％。
4.如权利要求1所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述至少一种玻璃构成组分选自：SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、MgO、CaO、AlF3和Sb2O3。
5.如权利要求4所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述至少一种玻璃构成组分包括AlF3。
6.如权利要求1-5中任一项所述的生产玻璃制品的方法，其中，该组属性包括以下一种或多种：热膨胀系数、杨氏模量、密度、200泊温度、表面质量、折射率、电阻率以及边缘强度。
7.如权利要求6所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述第一玻璃制品的折射率与所述最终玻璃制品的折射率相差小于或等于±0.01。
8.如权利要求1-5中任一项所述的生产玻璃制品的方法，其中，在所述至少3种玻璃制品的拉制过程中，熔化器内的所述第一玻璃组合物的粘度和所述第二玻璃组合物的粘度变化不超过25泊。
9.如权利要求1-5中任一项所述的生产玻璃制品的方法，其还包括：
向所述熔化器进料第三玻璃组合物，所述第三玻璃组合物包含相同的玻璃构成组分的组合，其中，至少一种玻璃构成组分的浓度不同所述第一玻璃组合物和所述第二玻璃组合物的该相同组分的浓度；以及
在将熔化器的内含物维持在熔融状态的时候，从熔化器至少拉制第一额外玻璃制品和最终额外玻璃制品，所述第一额外玻璃制品对于该组属性具有第一额外组的数据，以及所述最终额外玻璃制品对于该组属性具有最终额外组的数据。
10.如权利要求1-5中任一项所述的生产玻璃制品的方法，其中，所述第一玻璃组合物包含：
大于或等于45重量％且小于或等于55重量％SiO2；
大于或等于20重量％且小于或等于27重量％Al2O3；
大于或等于8重量％且小于或等于10重量％B2O3；大于或等于0重量％且小于或等于8重量％Na2O；
大于或等于0重量％且小于或等于6重量％MgO；
大于或等于7重量％且小于或等于9重量％CaO；
大于或等于0重量％且小于或等于0.7重量％Sb2O3；和
大于0重量％且小于或等于1.5重量％AlF3。
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