CN113727951B - 梯度色调的制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃陶瓷包括含硅酸盐玻璃，其包括第一部分和第二部分。多种晶体沉淀物包含W和Mo中的至少一种。晶体沉淀物分布在含硅酸盐玻璃的第一和第二部分的至少一个中。玻璃陶瓷包括：在400nm至1500nm的波长范围上，第一与第二部分之间0.04光学密度(OD)/mm或更大的吸收率差异。
Description
本申请要求2019年2月12日提交的美国临时申请系列第62/804,275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。
技术领域
本公开内容大体上涉及具有色调的制品，更具体地是，涉及形成梯度色调的玻璃和玻璃陶瓷制品的组合物和方法。
背景技术
出于各种原因，透明和半透明的制品可能是有颜色的和/或是具有色调的。通过对透明制品的光学吸收率进行改性来实现具有色调。制品的光学吸收率的改性通常要求大量的额外加工步骤(例如，不透明材料的沉积)，使用染色中间层，和/或二次加工(例如，蚀刻或激光标记)。根据这些方案在制品的光学吸收率中产生梯度、记号和/或其他受控改变呈现各种技术上具有挑战性的问题。此外，在彩色玻璃和玻璃陶瓷中产生一定范围的颜色或吸收率所需的工艺通常要求梯度炉或者额外的热处理。使用梯度炉通常相比于采用等热炉的常规工艺更昂贵。
由此，开发在常规制造方案过程中(即，无需任何后加工或者其他额外加工步骤)能够进行加工以产生一定范围的颜色同时选择性地控制所需的透过率水平的单材料组合物可能是有利的。
发明内容
根据本公开内容的至少一个特征，提供的玻璃陶瓷包括含硅酸盐玻璃，其包含第一部分和第二部分。多种晶体沉淀物包含W和Mo中的至少一种。晶体沉淀物分布在含硅酸盐玻璃的第一和第二部分的至少一个中。玻璃陶瓷包括：在400nm至1500nm的波长范围上，第一与第二部分之间0.04光学密度(OD)/mm或更大的吸收率差异。
根据本公开内容的另一个特征，提供了形成玻璃陶瓷制品的方法，其包括：形成具有基本上均质本体组成的玻璃基材，其中，玻璃基材包括第一部分和第二部分；以及使得基材的第一和第二部分中的至少一个进行不定结晶(variably crystallizing)从而在所述第一和第二部分中的至少一个中形成多个晶体沉淀物，其中，所述第一和第二部分中的至少一个的不定结晶导致以下至少一种：(a)在400nm至750nm的波长范围上，第一与第二部分之间的吸收率差异是0.04OD/mm至49OD/mm，和(b)在750nm至1500nm的波长范围上，第一与第二部分之间的吸收率差异是0.03OD/mm至0.69OD/mm。
根据本公开内容的另一个特征，提供了形成玻璃陶瓷制品的方法，其包括：形成具有基本上均质本体组成的玻璃基材，其中，玻璃基材包括第一部分和第二部分；以及在以下一种或多种情况下对基材的第一和第二部分进行热加工：(a)不同的温度，(b)不同的加热速率，和(c)不同的时间，其中，进行热加工步骤从而形成玻璃陶瓷制品和在基材的第一和第二部分的至少一个中产生多个晶体沉淀物，使得：(i)在400nm至750nm的波长范围上，在第一与第二部分之间存在0.04OD/mm至49OD/mm的吸收率差异，和(ii)在400nm至700nm的波长范围上，第一部分与第二部分之间的对比度之比是1.4至165。
根据第1个实施方式，提供的玻璃陶瓷包含：含硅酸盐玻璃，其包括第一部分和第二部分；以及包含W和Mo中至少一种的多个晶体沉淀物，其中，晶体沉淀物分布在含硅酸盐玻璃的第一和第二部分的至少一个内，其中，玻璃陶瓷包括在400nm至1500nm波长范围上的第一与第二部分之间0.04光学密度(OD)/mm或更大的吸收率差异。
根据第2个实施方式，提供了第1个实施方式，其中，所述多个晶体沉淀物包含化学式为MxWO3和MxMoO3中的一种或多种的氧化物，其中，M是以下一种或多种：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0<x<1。
根据第3个实施方式，提供了第1或第2个实施方式，其还包含总计0摩尔％至15摩尔％的WO3和MoO3中的一种或多种。
根据第4个实施方式，提供了第1至第3个实施方式中的任一项，其还包含以下至少一种：(i)Au是0.001摩尔％至0.5摩尔％，(ii)Ag是0.025摩尔％至1.5摩尔％，以及(iii)Cu是0.03摩尔％至1摩尔％。
根据第5个实施方式，提供了第1至第3个实施方式中的任一项，其还包含以下至少一种：(i)Au是0.001摩尔％至0.5摩尔％，(ii)Ag是0.1摩尔％至1摩尔％，以及(iii)Cu是0.03摩尔％至1摩尔％。
根据第6个实施方式，提供了第1至第5个实施方式中的任一项，其中，所述多个晶体沉淀物包括非化学计量比的钨的低价氧化物，以及其中，所述多个晶体沉淀物被插入了选自下组过渡金属的掺杂剂阳离子：Ag、Au和Cu。
根据第7个实施方式，提供了第1至第6个实施方式中的任一项，其中，在400nm至700nm的波长范围上，第一部分与第二部分之间的对比度之比是1.4至165。
根据第8个实施方式，提供了第1至第6个实施方式中的任一项，其中，在750nm至1500nm的波长范围上，第一部分与第二部分之间的对比度之比是1.5至14。
根据第9个实施方式，提供了第1至第6个实施方式中的任一项，其中，在400nm至750nm的波长范围上，第一与第二部分之间吸收率差异是0.04OD/mm至49OD/mm。
根据第10个实施方式，提供了第1至第9个实施方式中的任一项，其还包含0.0001摩尔％至0.5摩尔％V2O5。
根据第11个实施方式，提供了形成玻璃陶瓷制品的方法，其包括：形成具有基本均质玻璃组成的基材，其中，基材包括第一部分和第二部分；以及对基材的第一和第二部分中的至少一个进行不定结晶从而在所述第一和第二部分中的至少一个中形成多个晶体沉淀物。此外，所述第一和第二部分中的至少一个的不定结晶导致以下至少一种情况：(a)在400nm至750nm的波长范围上，第一与第二部分之间的吸收率差异是0.04OD/mm至49OD/mm，和(b)在750nm至1500nm的波长范围上，第一与第二部分之间的吸收率差异是0.03OD/mm至0.69OD/mm。
根据第12个实施方式，提供了第11个实施方式，其中，不定结晶的步骤还包括以不同温度对基材的第一和第二部分进行热加工。
根据第13个实施方式，提供了第11个实施方式，其中，不定结晶的步骤还包括在相同的温度对基材的第一和第二部分进行热加工，以及以不同的冷却速率对第一和第二部分进行冷却。
根据第14个实施方式，提供了第11或第12个实施方式，其中，不定结晶的步骤还包括以不同的加热速率增加第一和第二部分的温度。
根据第15个实施方式，提供了形成玻璃陶瓷的方法，其包括：形成具有基本均质玻璃组成的基材，其中，基材包括第一部分和第二部分；以及在以下一种或多种条件下对基材的第一和第二部分进行热加工：(a)不同温度，(b)不同加热速率，和(c)不同时间。此外，进行热加工步骤从而在基材的第一和第二部分中的至少一个中形成多个晶体沉淀物，使得(i)在400nm至750nm的波长范围上，在第一与第二部分之间存在0.04OD/mm至49OD/mm的吸收率差异，和(ii)在400nm至700nm的波长范围上，第一部分与第二部分之间的对比度之比是1.4至165。
根据第16个实施方式，提供了第15个实施方式，其中，玻璃陶瓷制品还包含0摩尔％至15摩尔％WO3。
根据第17个实施方式，提供了第15个实施方式，其中，WO3是0摩尔％至7摩尔％。
根据第18个实施方式，提供了第15至第17个实施方式中的任一项，其中，玻璃陶瓷制品还包含0摩尔％至15摩尔％MoO3。
根据第19个实施方式，提供了第18个实施方式，其中，MoO3是0摩尔％至7摩尔％。
根据第20个实施方式，提供了第15至第19个实施方式中的任一项，其中，对基材的第一和第二部分进行热加工步骤，从而使得第一和第二部分经受大于400℃的温度持续不同时间。
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内容的这些和其它特征、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2是根据至少一个例子的方法的流程示意图；
图3A和3B是热处理之后进行受控冷却的多个晶片所拍摄的图像；
图3C是图3A和3B的样品2的吸收率与波长关系图；
图3D是图3A和3B的样品3的吸收率与波长关系图；
图4A是热处理之后在空气中冷却的晶片的图像；
图4B是图4A的晶片放置在灯台上从而使得晶片上的对比度差异高亮化的图像；
图4C是与图4A一致的样品在热处理之后的晶片和金属垫圈的温度与时间的关系图；
图5A是热处理之后以石墨部件冷却的晶片的图像；
图5B是图5A的晶片去除石墨部件放在灯台上的图像；
图6A是热处理之后具有多个金属垫圈的晶片的图像；
图6B是图6A的晶片去除金属垫圈放在灯台上的图像；
图7A是放在灯台上的多个晶片的图像，具有它们与用于热处理相关的金属化字母；
图7B是图7A的区域E和F的吸收率与波长关系图；
图8A和8B是灯台上的晶片的图像，在热处理过程中，在其上放置了铝箔条；
图9A是晶片的图像，在热处理过程中，在其上放置了金属螺母；
图9B是图9A的晶片的吸收率与波长关系图；
图10A是晶片的图像，在其上放置了经过预热的金属垫圈；
图10B是图10A的晶片的吸收率与波长关系图；
图11A是晶片的图像，在其上放置了经过预热的垫圈；
图11B是图11A的晶片的吸收率与波长关系图；
图12A是根据本公开内容实施方式的晶片的图像；
图12B是图12A的晶片的透过率与波长关系图；
图13A-13E是根据本公开内容实施方式的散热器的图像；
图14A是根据本公开内容实施方式的晶片的图像；以及
图14B是图14A的晶片的透过率与波长关系图。
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”、“透过率”、“光学透过率”和“总透过率”在本公开内容中可以互换使用，并且指的是外部透射或透过率，考虑了吸收、散射和反射。在本文所记录的透射和透过率值中，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过率值是在该特定波长范围上测得的总透过率值的平均值。
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14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、22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。根据各种例子，基材14可以包括第一部分34和第二部分38。会理解的是，虽然描述为包括两个部分，但是基材14可以包含任意数量的部分。如下文会更详细所解释的那样，第一部分34和第二部分38可以展现出不同的光学性质(例如，透过率、颜色、光学密度等)和/或不同的机械性质(例如，压缩深度、强度、硬度等)。通过改变部分的数量以及各个部分的光学性质，可以实现各种光学效果(例如，梯度色调、梯度颜色、图案等)。
会理解的是，当结合制品10描述特定的属性、特征、功能和/或性质(例如，光学或机械性质)时，通常来说，第一部分34和第二部分38中的一个、两个或者没有一个可以包含该特征、属性和/或性质。此外，会理解的是，虽然本文描述为包含“部分”，基材14的此类描述可以是对于制品10或基材14上所展现出的光学变化的简化描述，并且不一定表明制品10或基材14的量化区域展现出此类性质。
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14，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。如果应力是通过将钠离子交换到玻璃基材10中产生的，则使用SCALP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14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。在其他例子中，压缩应力区域26具有如下最大压缩应力：约150MPa至约2000MPa，或者约150MPa至约1500MPa，或者约150MPa至约1000MPa。此外，压缩用力区域26可以具有这些规定的最大压缩应力值之间的任意和全部的值和范围。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14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、玻璃浇注体积以及浇注的几何形貌，制品10可能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。例如，第一部分34和第二部分38可以展现出不同的结晶量和/或不同尺寸和/或化学性的晶体。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％、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％、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。例如，制品10可以包含约为：3摩尔％、4摩尔％、5摩尔％、10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％、35摩尔％、40摩尔％、45摩尔％、或者约50摩尔％的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％。例如，制品10所包括的R2O减去Al2O3可以约为：-12摩尔％、-11摩尔％、-10摩尔％、-9摩尔％、-8摩尔％、-7摩尔％、-6摩尔％、-5摩尔％、-4摩尔％、-3摩尔％、-2摩尔％、-1摩尔％、0摩尔％、+1摩尔％、+2摩尔％、+3摩尔％、或者约+4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和/或钼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)、化学计量比的碱性钨酸盐(例如，Na2WO4)、碱性钼青铜(例如，非化学计量比的钼的低价氧化物)和/或化学计量比的碱性钨酸盐的形成。
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。例如，制品10可以包含：约0摩尔％、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％、或者约15摩尔％的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。例如，制品10可以包含：约0摩尔％、约0.01摩尔％、约0.05摩尔％、约0.1摩尔％、约0.5摩尔％、约1摩尔％、约1.5摩尔％、或者约2摩尔％的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1.0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
表2
| 构成组分 | 最小值 | 最大值 |
| SiO2 | 50 | 75 |
| Al2O3 | 5 | 15 |
| B2O3 | 6 | 25 |
| R2O | 3 | 14 |
| RO | 0 | 1 |
| ZnO | 0 | 1 |
| P2O5 | 0 | 2 |
| MoO3 | 0 | 7 |
| WO3 | 2 | 7 |
| SnO2 | 0.01 | 0.4 |
| Ag | 0 | 1 |
| Au | 0 | 0.4 |
| Cu | 0 | 0.95 |
| CeO2 | 0. | 0.5 |
| MoO3加上WO3 | 2 | 8 |
| R2O减去Al2O3 | -8 | 3.5 |
表3
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(10-7/℃) | 60.3 |
| 4℃时的密度(g/cm3) | 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 |
如下文所解释的那样，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。玻璃构成组分在熔化过程期间的分离导致熔融玻璃中的钨和钼的氧化物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，当钨掺杂、钼掺杂或者混合钨钼掺杂的碱性铝硼硅酸盐玻璃配制成使其甚至略微过碱性时(例如，R2O减去Al2O3＝约0.25摩尔％或更大)，熔体同时形成玻璃和致密的碱性钨酸盐、碱性钼酸盐和或混合的碱性钨钼酸盐液体第二相。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构成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。通过以绑定的形式引入碱性物质，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不可混溶的，所以熔融混合物的搅拌延长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。由此，第一部分34和第二部分38可以展现出光的吸收率、颜色、反射率和/或透射率以及折射率的差异。
沉淀物可以包括钨和/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。会理解的是，还可以形成混合的钨青铜和钼青铜。例如，混合的钨青铜和钼青铜M’xM””O3，式中，M’是碱性物质(例如，Li、Na、K、Rb、Cs)，0<x<1，以及M””O3是WO3和MoO3的混合物。
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。例如，第一部分34和第二部分38可以经过不同方式加工，或者一个部分(例如，第一部分34)可以没有经过热加工而另一个部分(例如，第二部分38)经过热加工。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。会理解的是，热加工还包括基材14的区域或面积的局部冷却(例如，通过散热器和/或气体的冷射流)同时基材14的其他面积或区域进行加热。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，热加工可能导致沉淀物的分解和/或它们的结构、尺寸和/或化学性发生改变。热加工还可以包括：与一个或多个散热器、红外阻隔试剂和/或构造成加速或延缓制品10的部分的加热和/或冷却的其他物体发生接触。基材14的此类加热和/或冷却速率的变化可能影响晶体沉淀物的量、尺寸和/或化学性，这可能导致第一部分34与第二部分38之间的光学性质的变化，如下文更详细解释。
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波长不具有吸收并且对于可见光波长仅具有弱吸收率。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阳离子还可以掺入到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)和金属纳米颗粒(例如金属Ag0、Au0和/或Cu0)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阳离子以及Ag、Au和/或Cu掺杂剂金属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。因此，多色制品10的例子具有多种晶体沉淀物，其包括：非化学计量比的钨、钼和/或混合钨钼的低价氧化物，其中的一些或者全部插入了掺杂剂阳离子(例如，诸如Ag、Au和/或Cu之类的过渡金属)和/或碱金属离子。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，x≠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”的浓度和身份相关。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/或产生颜色和/或光学吸收性的热加工。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，否则在惰性气氛(例如，N2和/或空气)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。进行热加工的温度可以是：约400℃至约1000℃，或者约400℃至约700℃，或者约450℃至约650℃。例如，进行第二次热加工的温度可以是：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℃。还会理解的是，对于制品10，考虑了这些规定的热加工温度之间的任意和全部的值与范围。
热加工可以进行如下时间段：约1秒至约24小时，或者约5分钟至约500分钟，或者约5分钟至约300分钟。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，或者约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。会理解的是，基于制品10和基材14的加热和/或冷却配置，第一部分34和第二部分38可以分别被保持在不同的温度持续不同的时间量。还会理解的是，对于制品10，考虑了这些规定的热加工持续时间之间的任意和全部的值与范围。
在一些例子中，然后可以以如下速率将制品10冷却至较低温度：约0.1℃每分钟至约100℃每分钟，或者约0.1℃每分钟至约50℃每分钟，或者约0.1℃每分钟至约10℃每分钟。例如，制品10可以以如下速率冷却至较低温度：约0.1℃每分钟，或者约0.5℃每分钟，或者约1℃每分钟，或者约1.5℃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，或者约20℃每分钟，或者约30℃每分钟，或者约40℃每分钟，或者约50℃每分钟，或者约60℃每分钟，或者约70℃每分钟，或者约80℃每分钟，或者约90℃每分钟，或者约100℃每分钟。会理解的是，制品10的不同部分(例如，第一部分34和第二部分38)可以以不同速率进行冷却，如下文更详细解释的那样。例如，第一部分34和第二部分38可以以不同速率冷却从而在基材14上产生不同的光学和/或机械性质。还会理解的是，对于制品10，考虑了这些规定的热加工冷却速率之间的任意和全部的值与范围。
该较低的温度可以是：约为室温(例如，23℃)至约500℃，或者约为室温至约400℃，或者约100℃至约400℃。例如，该较低的温度可以是：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。还会理解的是，对于制品10，考虑了这些规定的热加工的较低温度之间的任意和全部的值与范围。
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。局部热源的一个例子可以包括经过预热的散热器，其放置在制品10和/或基材14上，其对第一部分34和第二部分38中的一个或多个进行局部加热。会理解的是，在放置经过预热的散热器之前，基材14可以处于室温或者经过预热。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或吸收率。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。此外，此类特征对于产生梯度色调可能是有利的。
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(例如，第一部分34和第二部分38)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10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。会理解的是，由于晶体沉淀物的形成增加了基材14的吸收率，上文关于产生颜色所述的任意和全部方式也可以同样地改变基材14的吸收率。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/VIS/NIR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的第一部分34和/或第二部分38可以具有如下吸收率：0.5OD/mm至约20OD/mm，或者约0.5OD/mm至约10OD/mm，或者约0.6OD/mm至约8OD/mm，或者约1OD/mm至约8OD/mm，或者约4OD/mm至约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，或者约6.5OD/mm，或者约7.0OD/mm，或者约7.5OD/mm，或者约8.0OD/mm，或者约8.5OD/mm，或者约9.0OD/mm，或者约9.5OD/mm，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的第一部分34和/或第二部分38可以具有如下吸收率：约0.2OD/mm至约20OD/mm，或者约0.2OD/mm至约10OD/mm，或者约0.2OD/mm至约8OD/mm，或者约1.2OD/mm至约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，或者约6.5OD/mm，或者约7.0OD/mm，或者约7.5OD/mm，或者约8.0OD/mm，或者约8.5OD/mm，或者约9.0OD/mm，或者约9.5OD/mm，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的第一部分34和/或第二部分38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的第一部分34和/或第二部分38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的波长范围上，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。
在约400nm至约1500nm的波长范围上，制品10在第一部分34与第二部分38之间可以具有如下吸收率差异：约0.04OD/mm或更大，或者约0.05OD/mm或更大，或者约0.10OD/mm或更大，或者约0.15OD/mm或更大，或者约0.20OD/mm或更大，或者约0.25OD/mm或更大，或者约0.30OD/mm或更大，或者约0.35OD/mm或更大，或者约0.40OD/mm或更大，或者约0.45OD/mm或更大，或者约0.49OD/mm或更大，或者约0.50OD/mm或更大，或者约0.55OD/mm或更大，或者约0.60OD/mm或更大，或者约0.65OD/mm或更大，或者约0.60OD/mm或更大，或者给定值之间的任意和全部吸收率值。例如，第一部分34与第二部分38之间的吸收率差异范围可以是：约0.04OD/mm至约0.70OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.60OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.50OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.49OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.40OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.30OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.20OD/mm，或者约0.04OD/mm至约0.10OD/mm。
在约400nm至约750nm的波长范围上，制品10在第一部分34与第二部分38之间可以具有如下吸收率差异：约0.04OD/mm或更大，或者约0.05OD/mm或更大，或者约0.10OD/mm或更大，或者约0.5OD/mm或更大，或者约1OD/mm或更大，或者约5OD/mm或更大，或者约10OD/mm或更大，或者约15OD/mm或更大，或者约20OD/mm或更大，或者约25OD/mm或更大，或者约30OD/mm或更大，或者约35OD/mm或更大，或者约40OD/mm或更大，或者约45OD/mm或更大，或者约49OD/mm或更大，或者约50OD/mm或更大，或者约55OD/mm或更大，或者约60OD/mm或更大，或者约65OD/mm或更大，或者约60OD/mm或更大，或者给定值之间的任意和全部吸收率值。例如，第一部分34与第二部分38之间的吸收率差异范围可以是：约0.04OD/mm至约70OD/mm，或者约0.04OD/mm至约60OD/mm，或者约0.04OD/mm至约50OD/mm，或者约0.04OD/mm至约49OD/mm，或者约0.04OD/mm至约40OD/mm，或者约0.04OD/mm至约30OD/mm，或者约0.04OD/mm至约20OD/mm，或者约0.04OD/mm至约10OD/mm。
制品10可以展现出第一部分34与第二部分38之间的“对比度之比”。对比度之比定义为：在给定波长范围上的第二部分38的平均吸收率除以在同样波长范围上的第一部分34的平均吸收率。在约400nm至约750nm(例如，可见光)的波长范围上，第一部分34与第二部分38之间的对比度之比可以是：约1、或者约1.4、或者约2、或者约5、或者约10、或者约20、或者约30、或者约40、或者约50、或者约60、或者约70、或者约80、或者约90、或者约100、或者约110、或者约120、或者约130、或者约140、或者约150、或者约160、或者约165、或者约170、或者约180、或者约190、或者约200，或者给定值之间的任意和全部值和范围。例如，在约400nm至约750nm波长范围上的第一部分34与第二部分38之间的对比度之比可以是：约1.4至约200，或者约1.4至约190，或者约1.4至约165，或者约1.4至约120，或者约1.4至约90，或者约1.4至约50，或者约1.4至约20，或者约1.4至约10。
在约750nm至约1500nm(例如，可见光)的波长范围上，第一部分34与第二部分38之间的对比度之比可以是：约1、或者约1.5、或者约2、或者约2.5、或者约3、或者约3.5、或者约4、或者约4.5、或者约5、或者约5.5、或者约6、或者约6.5、或者约7、或者约7.5、或者约8、或者约8.5、或者约9、或者约9.5、或者约10、或者约10.5、或者约11、或者约11.5、或者约12、或者约12.5、或者约13、或者约13.5、或者约14、或者约14.5、或者约15、或者约15.5、或者约16、或者约16.5、或者约17、或者约17.5、或者约18、或者约18.5、或者约19、或者约19.5、或者约20、或者约20.5，或者给定值之间的任意和全部值和范围。例如，在约750nm至约1500nm波长范围上的第一部分34与第二部分38之间的对比度之比可以是：约1.5至约20，或者约1.5至约18，或者约1.5至约14，或者约1.5至约10，或者约1.5至约8，或者约1.5至约5，或者约1.5至约3。
制品10可以在电磁辐射的不同波长段上展现出不同透过率。透过率可以表述为百分比透过率。可以使用符合ISO 15368的测量规则的UV/VIS/NIR分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透过率数据。在约280nm至约380nm的波长范围上，制品10可以具有如下透过率：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过率：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/VIS/NIR分光光度计，在厚度为0.5mm的样品上收集透过率数据。
在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下透过率：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的样品上收集透过率数据。
在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下透过率：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％。例如，在约400nm至约700nm的波长范围上，制品10可以具有如下透过率，约为：0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、或者90％。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的样品上收集透过率数据。
制品10可以展现出约0.1％至约25％，或者约0.1％至约15％，或者约0.1％至约10％的散射，这全都是约400nm至约700nm波长带上的1mm厚度的散射。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。会理解的是，考虑了上述所记录的散射值之间的任意和全部的值与范围。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进行反射处理(即，如下文更详细所述)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％、2.5％或更大。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。
会理解的是，可以进行其他反射处理。例如，可以通过将有机化合物(例如，粉末化石墨的浆料或者浸渍了有机物(例如，糖类、玉米淀粉或者石墨)的粘土)沉积(例如，漆涂、施涂、放置)到制品10的表面上并在环境空气中对其进行烧制来形成部分反射性表面。这通过有机试剂实现了制品10中的银离子的局部还原。通过此类处理，可以产生不同颜色和反射性的图案。
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)。
现参见图2，显示的是形成制品10的方法50。不受限于理论，钨和钼的玻璃晶体沉淀物以原理上不同于常规玻璃(即，使用有色调的和/或染色的中间层)或玻璃陶瓷的机制建立起了制品10的光学吸收性。因此，调节与制品10的热加工过程中的加热和冷却相关的工艺步骤，除了通过简单地改变与冷却相关的工艺步骤容易地调节了光学密度或色调之外，还实现了颜色的可调节性。
方法50开始于步骤54：形成具有基本均质本体组成的基材14。如上文所解释的那样，基材14可以处于不含晶体沉淀物的玻璃状态。玻璃基材14包括第一部分34和第二部分38，它们可以以相同或不同的方式进行热处理，如下文更详细解释的那样。玻璃状态的基材14可以具有上文关于制品10所列出的任意组成。会理解的是，取决于制品10的组成，基材14可以是仅接形成之后短暂地处于玻璃状态和不含晶体沉淀物，但是此类情况没有超出本文所提供的教导。
接着对基材14的第一部分34和第二部分38中的至少一个进行不定结晶的步骤58，从而在所述第一部分34和第二部分38中的至少一个中形成所述多个晶体沉淀物。可以以各种方式进行第一部分34和/或第二部分38的不定结晶。会理解的是，可以通过下文所提供的实例实现上文高亮列出的与热加工相关的时间、温度、加热速率和冷却速率。此外，虽然不同的实例可能在其描述中高亮列出了第一部分34和第二部分38中的一个，但是会理解的是，使用其他部分没有背离本文所提供的教导。
在不定结晶的第一个例子中，可以通过以不同温度对基材14的第一部分34和第二部分38进行热处理来进行不定结晶。例如，第一部分34所暴露和/或被加热的温度可以低于第二部分38所暴露和/或被加热的温度。第二部分38所暴露的温度可以足够高到形成晶体沉淀物，而第一部分34所暴露的温度可能没有足够高到形成沉淀物。在实践中，可以通过各种方式实现第一部分34与第二部分38之间的此类热梯度或温度差异。在一些例子中，在热加工之前，可以在基材14的第一部分34上放置散热器，其可以起到保持第一部分34的温度防止其达到形成晶体沉淀物的温度，如上文高亮所述的那样。作为补充或替代，可以通过在梯度炉中进行第一部分34或第二部分38的选择性加热或者通过局部加热(例如，通过激光、红外灯、热枪、热物件等)，来进行第一部分34和第二部分38的热加工。在第一个例子的另一个实践方式中，可以在第二部分38上(而不是在第一部分34上)放置经过预热的散热器，从而通过以不同温度对基材14的第一部分34和第二部分38进行热处理使得第二部分38发生选择性结晶(即，第一部分34处于室温或者不同于散热器的其他提升的温度)。
在不定结晶的第二个例子中，可以通过如下方式对第一部分34和第二部分38进行不定结晶：以相同的温度对第一部分34和第二部分38进行热加工，以及以不同的冷却速率对第一部分34和第二部分38进行冷却。可以以各种方式进行第一部分34和第二部分38的不同速率的冷却。例如，可以在热加工过程中，在基材14的第二部分38上放置散热器使得散热器与第二部分38是相同的温度。一旦从加热移出，没有散热器的第一部分34会倾向于更快速地冷却(即，更快速地跌落至低于结晶温度，从而晶体沉淀物的生长较少和/或较小)，而具有散热器的第二部分38由于散热器的额外热质量会更缓慢地冷却(即，生长更多的和/或更大的晶体沉淀物和/或不同化学性或结构的晶体沉淀物)。作为补充或替代，第一部分34和第二部分38中的一个或多个可以覆盖有红外屏蔽。红外屏蔽可以是以可去除的方式放置在基材14的第一部分34和第二部分38中的一个或多个上面或上方的膜、涂层、箔、或者其他结构。红外屏蔽可以包括金属(例如，铝、铁等)或者构造成反射从基材14发出的光的红外波长范围的其他材料。使用此类红外屏蔽对于将从基材14发出的红外光反射回到基材14可能是有利的，从而可以减缓第一部分34和第二部分38中的一个或多个的冷却速率(即，这是由于红外辐射的再次吸收所导致的)。会理解的是，可以在第一部分34和第二部分38上使用具有不同反射特性/吸收特性的不同红外屏蔽，使得这两个部分(第一部分34和第二部分38)都包括红外屏蔽，但是第一部分34和第二部分38的冷却速率仍然可能是不同的。通过添加红外屏蔽和/或散热器以及抑制冷却速率，增加了基材14在升高的温度下所耗费的时间从而发生了更多的结晶(即，对于光学性质具有更大的影响)。例如，由于使用了散热器和/或红外屏蔽，基材14的第一部分34和第二部分38可以经受大于约400℃的温度持续不同的时间。会理解的是，可以在第一部分34和第二部分38进行非均匀加热的梯度温度炉或其他环境中使用散热器和/或红外屏蔽，从而使得基材14不需要在相同的温度下进行热加工以实现第一部分34和第二部分38的不同冷却速率的冷却。
在第三个例子中，第一部分34和第二部分38的不定结晶可以包括以不同的加热速率增加第一部分34和第二部分38的温度。例如，在将基材14放在炉中或者其他热源中之前，可以在环境温度下在第一部分34上放置散热器。随着炉加热至结晶温度，散热器的额外热质量减缓了基材14的第一部分34的加热速率。由此，第一部分34的加热速率可以慢于第二部分38。由于具有散热器的第一部分34的加热速率慢于不含散热器的第二部分38，第一部分34在结晶温度下所耗费的时间可以短于第二部分38，导致第二部分38的选择性结晶和增加的光学密度。
在第四个例子中，基材14的第二部分38可以具有施加到其的经过预热的散热器，从而对基材14进行不定结晶。基材14可以处于室温或者可以处于提升的温度。散热器可以处于高于基材14的结晶温度的温度，从而第二部分38与经过预热的散热器发生接触的区域发生选择性结晶并且相对于第一部分34发生光学性质的变化，从而使得基材14进行不定结晶。
会理解的是，虽然出于清楚目的进行了精确解释，但是存在各种方式来实现不定结晶的第一、第二、第三和第四例子，并且此类方式的使用没有背离本文所提供的教导。例如，可以通过使用空气射流或者燃烧器或者具有感应热梯度的模具来诱发基材14上的不同的冷却或加热。
通过使用上述例子，第一部分34和第二部分38可以经由以下一种或多种方式进行基材14的第一部分34和第二部分38的热加工：(a)不同温度(即，例子1和3)，(b)不同加热速率(即，例子3)，和(c)不同热保持时间(即，例子2和3)。如上文高亮所述的那样，基材14的结晶可能导致基材14的光学性质的变化，并且因此来说，基材14的不定结晶可以导致选择性地形成这些光学性质。例如，第一部分34和第二部分38中的至少一个的不定结晶可以导致以下至少一种情况：(a)在约400nm至约750nm的波长范围上，第一部分34与第二部分38之间的吸收率差异是约0.03OD/mm至约49OD/mm，和(b)在约750nm至约1500nm的波长范围上，第一部分34与第二部分38之间的吸收率差异是约0.03OD/mm至约0.69OD/mm。此外，不定结晶可以在基材14的第一部分34和第二部分38中的至少一个中形成多个晶体沉淀物，使得(i)在约400nm至约750nm的波长范围上，在第一部分34与第二部分38之间存在约0.04OD/mm至约49OD/mm的吸收率差异，和(ii)在约400nm至约750nm的波长范围上，第一部分34与第二部分38之间的对比度之比是约1.4至约165。
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。
首先，使用本公开内容实现了仅需要用箔、金属或者隔离物进行遮蔽来对旨在发生结晶的基材14和部分(例如，第一部分34和第二部分38)进行简单的低成本图案化方法。此外，所揭示的方法50以被动和主动这两种模式工作，因为第一部分34和/或第二部分38可以被隔离或者被加热来进行图案化。可以使用诸如燃烧器、火炬、激光、热灯或者热丝之类的局部热源来进行图案化。
第二点，可以在不需要常规光敏玻璃所要求的穿过掩蔽的紫外暴露的情况下在基材14中产生用于装饰和文字的梯度色调和颜色、通光光圈、图案。此类特征对于实现低成本和美观的基材14可能是有利的。此外，对于汽车相关的例子，可以在基材14中建立起梯度色调，这可以取代昂贵等级的聚乙烯醇缩丁醛夹层和油墨/玻璃料边框。
第三点，制品10和基材14的组成实现了生产用于汽车和建筑的窗格、用于电子装置的外壳、以及眼科透镜，具有在材料内已经‘建立起来的’梯度色调、梯度颜色、图案和或标记(例如，文字、图片等)(即，不是通过蚀刻，颜料沉积或者其他方式施加的)。
在汽车例子中，制品10可以有助于消除施涂到层叠窗格面板边缘来提供层叠过程中所用的密封剂的紫外保护并隐藏胶缝不被看到的油墨/玻璃料。通过所揭示的制品10的制造方法50，可以实现梯度色调和边缘阴影，这可以作为紫外阻隔剂并且还具有美观目的。在眼科透镜例子中，可以在不使用常规膜的情况下实现梯度色调和颜色，所述常规膜的施涂可能是昂贵的并且可能经受划痕。
第四，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10所实现的颜色、反射率和/或色彩是制品10自身属性，制品10可以展现出比常规聚合物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 14889:2013&8980-3 2013，ANSI Z80.3–2001，AS 1067–2003和ISO 12312-1:2013。
第五点，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，通过沉淀物的溶解和化学性变化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。
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。
现参见图3A和3B，提供了标记为样品1、2和3的三片玻璃陶瓷晶片(例如，基材14)的图像。样品1、2和3具有表6所列出的组成。
表6：
样品1、2和3放在多孔陶瓷片上，使得样品1没有接触样品2和3，并且使得样品2部分覆盖样品3。然后样品1-3投入(例如，步骤58)到预热到550℃的环境空气电烘箱中并保持大约40分钟。样品1、2和3从烘箱取出，在多孔陶瓷片上，并在环境空气中自然冷却。仅在样品2与样品3交叠的地方建立起了具有强烈红色色泽的色调区域70。实验证实，通过改变样品的冷却速率(例如，通过将样品2用作一部分的样品3上的热覆盖)，可以观察到光学吸收率的明显变化。不受限于理论，相信色调区域70是交叠的样品2和3的更高的热质量更缓慢的冷却并导致更大体积和平均尺寸的晶体沉淀物的结果。
现参见图3A-3D，提供的是样品2(图3C)和样品3(图3D)的吸收谱(单位是OD/mm)。区域“A”和“C”(例如，第一部分34)是样品2和3没有发生相互接触的区段。区域“B”和“D”(例如，第二部分38)相互直接接触且分别形成样品2和样品3的色调区域70。
现参见图4A和4B，提供的是由表6所列出的组成制造的玻璃陶瓷晶片的图像。在图4A中，在550℃的环境空气电烘箱中热处理大约60分钟之后，晶片在空气中的实验台上冷却，在其顶部上放置了各种不锈钢垫圈和螺母(例如，散热器)。然后，晶片在环境空气中自然冷却。要注意的是，随着晶片的冷却，绕着垫圈和螺母的区域初始是更亮的，因为垫圈和螺栓保持更久的高于形成产生颜色的微晶的温度。随着晶片的进一步冷却，绕着垫圈和螺母以及垫圈和螺母下方的区域看上去更暗。在图4B中，将完全冷却的室温晶片放在灯台上以高亮化显示光学密度的差异。
现参见图4C，提供了温度与时间的关系图，显示结合了垫圈的图4A的晶片的冷却速率。采用与表6相同的组合物以及与图4A相同的热处理(550℃持续1小时然后环境空气中冷却)形成图4C的图像。在冷却过程中，贴上热电偶以测量未接触金属垫圈的晶片(即，图4C中标记为“晶片”)和接触垫圈的晶片(即，图4C中标记为“垫圈”)的温度。从数据自然可以证实，晶片与金属垫圈接触的部分冷却更为缓慢。晶片自身以约1.04摄氏度每秒的速率冷却，而与金属垫圈接触的晶片以0.649摄氏度每秒的速率冷却(即，更慢，约为1/1.6)。相信此类与存在金属垫圈相关的更低的冷却速率增加了微晶的尺寸和数量，这进而产生了图4B中所观察到的光学图案。
现参见图5A和5B，提供的是由表6的组成制造的晶片的图像。图5A是这样的晶片的图像，其在550℃的环境空气电烘箱中热处理大约60分钟之后在空气中的实验台上冷却，在热处理之前在晶片的顶部上放置了圆柱形状的石墨部件。类似于图4A观察到的情况，绕着石墨加热的区域初始保持透明(图5A)，因为石墨起到了散热器的作用，允许玻璃保持高于产生颜色的温度。同样地，随着部件的冷却，石墨部件下面的区域变暗(图5B)。注意的是，虽然是中空/环状形状的形式，所得到的着色不反映部件的实际形状。不受限于理论，相信所得到的形状是由于部件的大的热质量和从石墨部件扩散出来的热量的所导致的。
现参见图6A和6B，提供的是由表6的组成制造的晶片的图像。图6A是这样的晶片的图像，其在550℃的环境空气电烘箱中热处理大约60分钟之后在空气中的实验台上冷却，在热处理之前在晶片的顶部上放置了两个不锈钢垫圈。在环境空气中冷却之后，情况与图4B和5B所观察到的类似，但是，在从烘箱中去除晶片之后，去除垫圈数秒之后，所得到的暗化图案具有更大的分辨率。
现参见图7A，提供的是由表6的组成制造的三个晶片的图像。在热处理之前，在这三个晶片顶部放置薄的(即，约0.5mm的)镀锌金属字母(例如，散热器和/或红外屏蔽)，之后在550℃的环境空气电烘箱中持续大约1.5小时，然后在环境空气中冷却。由于金属散热器的厚度减小(这降低了热扩散)，改善了分辨率。
现参见图7A和7B，图中提供的是未与金属字母G接触的区域(标记为“E”，例如第一部分34)与金属字母G下方的第二区域(标记为“F”，例如第二部分38)之间的吸收谱图(单位是OD/mm)。
现参见图8A和8B，提供的是由表6的组成制造的晶片的图像。铝箔层(例如，红外屏蔽)具有与图7A所示相似的效果。所示的例子中，晶片包在铝箔中，并在550℃热处理约60分钟并在环境空气中冷却(图8A)。图8B显示具有相同组成和热处理的晶片所包裹的不同厚度的铝箔条的结果。在两个部件中，被铝箔覆盖的区域(例如，第二部分38)都明显比未被覆盖区域(例如，第一部分34)更暗。不受限于理论，相信由于铝箔的低的热质量，光学吸收率的变化是铝箔起到红外反射器的作用的结果，其减缓了当晶片冷却时红外发射的冷却速率。
现参见图9A，提供的是由表6的组成制造的晶片的图像。使用金属螺母(例如，散热器)也可以起到阻碍或者完全防止与其发生接触的区域内的晶片发生着色的作用，这是通过防止该局部区域达到结晶温度所实现的。例如，通过将金属螺母放在晶片上并且晶片的热处理持续较短的时间量(1-30分钟)，之后快速冷却，金属螺母可以防止晶片到达结晶温度。由于金属螺母的加热慢于晶片(在所述晶片上放置了金属螺母)，金属螺母下方的区域保持比材料的其余部分更冷，这减缓了该区域中的产生颜色的晶体的形成。图9A的晶片在600℃热处理7分钟，在环境空气中冷却。靠近放置金属螺母的区域在很大程度上保持透明。
现参见图9A和9B，提供的是与金属螺母直接接触的亮色区域(标记为“G”)和样品没有与金属螺母接触的较暗的有色区域(标记为“H”)的吸收谱图(单位是OD/mm)。
现参见图10A，图10A提供的是具有表6所提供的组成的晶片的图像。晶片的处理方式如下：(1)在环境空气电烘箱中，两个不锈钢垫圈预热至700℃；(2)同时地，将一片未经退火的晶片放入保持在550℃的环境空气电热炉中持续5分钟；(3)将700℃的垫圈转移到经过预热的晶片上并在550℃保持5分钟；(4)然后从烘箱取出晶片，从表面去除垫圈，以及然后晶片在550C再加热5分钟；以及(6)在空气中冷却之后，在晶片中放置垫圈的地方出现图像。此类热处理表明，如果放在晶片上的散热器的温度处于或者高于结晶温度并且局部地提升其上放置散热器的晶片的区域的温度，这也可以被用于使得特定区域发生选择性结晶(即，类似于烙铁(branding iron))。
现参见图10A和10B，提供的是未与金属垫圈接触的亮色区域(标记为“I”)和样品与金属垫圈接触的较暗的有色区域(标记为“J”)的吸收谱图(单位是OD/mm)。
现参见图11A，类似于图10A，提供的是与结合图10A描述的技术的额外例子。照片是具有图10A的组成的晶片，其以如下方式进行处理：(1)晶片放在预热至550℃的环境空气电热炉中持续10分钟；(2)同时地，在第二环境空气电热炉中将不锈钢垫圈预热至700℃；(3)将经过预热的垫圈从炉取出并放在晶片的顶部上，以及在550℃进一步加热额外10分钟；(4)顶部具有垫圈的晶片从烘箱取出；以及(5)然后立即从表面去除垫圈，晶片在环境空气中自然冷却。晶片与垫圈发生接触的区域的颜色是红色的，相比较而言，没有发生接触的则是琥珀棕色。
现参见图11A和11B，提供的是未与钢垫圈接触的琥珀棕色区域(标记为“K”)和位于金属垫圈正下方的红色区域(标记为区域“L”)的吸收谱图(单位是OD/mm)。
现参见表7，提供的是图3C、3D、7B、9B、10B和11B的附图中所提供的实施例的光学性质的变化情况。
表7
表8提供了区域2/区域1(例如，第二部分38除以第一部分34)的平均可见光(400-750nm)和近红外(750-1500nm)吸收率的对比度之比(单位是OD/mm)。对比度之比的数值表现出的是选择性结晶所影响的吸收率变化。
表8：
现参见图12A-12B，提供的是由表6所列出的组成制造的玻璃陶瓷晶片的其他例子。玻璃陶瓷晶片经受热处理以提供具有不同光学性质(例如，透过率、颜色、光学密度等)的多个部分，从而在晶片中提供梯度色调。在这些实施方式中，使用包括IR反射涂层和不同形状的隔热芯体的混合热散热器来改变晶片的局部温度，这改变了晶片的光学吸收率。在室温下，将散热器放置成直接接触或者靠近玻璃陶瓷晶片，然后将整个装配件一起热处理，同样如上文关于其他实施方式所讨论的那样。玻璃直接接触或者靠近散热器的部分保持比暴露部分更冷，从而导致不同的光学吸收率。改变散热器的形状和尺寸能够控制在受散热器影响的区域之间存在的温度Δ有多大。此外，散热器形状可以被用来以常规等热退火炉或‘韧化炉’产生颜色中的独特图案或梯度。
不受限于理论，这些混合散热器的优异性能归结于反射热能的宽带红外(IR)反射器与具有低导热系数的隔热器的组合使用。相比于由单种材料(例如，金属或者耐火块)制造的其他散热器，这种反射与差的热传递的组合实现了玻璃陶瓷受到这种混合散热器的影响的区域在热处理过程期间以更长的持续时间保持更冷的状态。
如图12A和14A所示，不同尺寸和形状的混合散热器能够产生梯度色调且有色玻璃，例如梯度色调且有色的太阳镜。常规来说，通过将具有梯度色调或颜色的有机膜层叠在两块玻璃片之间并向玻璃表面施加涂层来制造此类梯度透镜。相比于在玻璃外部建立起色调的常规方法，本文公开的实施方式在玻璃内建立起了梯度色调。因此，本文公开的实施方式具有不容易发生划痕并且消除了对于层叠的需求从而降低了成本的优势。
图12A所示的梯度色调透镜是通过如下方式产生的：将未陶瓷化的透镜坯件放入耐火容器中，以及将具有硅线石芯体的‘混合’散热器固定在大约一半的透镜上方。散热器装配件放在金属透镜载具上，并且没有与透镜直接接触。为了进一步减缓热传递，将切割成大致半圆形的铝箔片放在透镜的相对表面上(其位于散热器的下方)，这在透镜的两个表面上都提供了红外反射性。通过将其放在例如约510℃的预热炉中对整个装配件进行热处理，在该温度保持约1小时，以1℃每分钟冷却至约425℃，然后以炉速率冷却至室温。在1.9mm厚的透镜的各个区域收集光学吸收率测量，证实颜色的梯度是这个处理所产生的(参见图12B)。在样品的顶部(图12A中标记出来)，透镜是暗蓝色的，其逐渐褪色为浅蓝色，然后至蓝绿色，最后至黄色。表9显示不同区域的平均紫外(UV)、可见光(VIS)和近红外(NIR)透过率。
表9
对于产生梯度色调和梯度有色物体是高度有效的散热器设计的一个示例性实施方式包括：硅线石耐火芯体100(尺寸约为6cm x 2.5cm x.2.5cm)，其包裹在1/8”厚Kaolinwool(高岭土毛线)(例如，)中，然后包封在铝箔中(厚度约为0.016mm)，如图13A-13E所示。硅线石和高岭土毛线起到隔热芯体的作用，而铝箔提供了宽带红外拒止，从而将大部分的热反射远离透镜的表面。在一些实施方式中，还用熔凝二氧化硅取代硅线石作为芯体材料，并且提供了类似结果。因此，预期导热系数在1.4至1.6W/m/K之间的任何材料都合适作为这些混合散热器中的芯体。
如图13A和13E所示，在一些实施方式中，铝箔被捻成在散热器的顶部具有顶点。为了在透镜的底侧提供红外反射性，将圆形铝箔片放在透镜容器110的底部(图13C)，然后将透镜放在其顶部(图13D)。
在一个示例性工艺中，然后将如图13A和13B所示的散热器放在透镜坯件的中心与透镜直接接触(图13E)。然后，通过将其放在例如预热至约550℃的炉中对装配件进行热处理，在该温度保持约15分钟，以1℃每分钟冷却至约425℃，然后以炉速率冷却至室温。如图14A所示，在1.9mm厚的透镜的各个区域收集光学吸收率测量，证实颜色范围是这个处理所产生的(参见图14B)。如图14A所示，这种散热器导致同心梯度颜色。透镜的外边缘是红色的。在离边缘较近的地方，颜色转变为暗黄色，然后转变为暗蓝色。透镜的中心是浅蓝色。表10显示不同区域的平均紫外(UV)、可见光(VIS)和近红外(NIR)透射率。
表10
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，从而形成本公开内容范围内的结构。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 (9)
1.一种玻璃陶瓷(14)，其包含：
含硅酸盐玻璃，其包括第一部分(34)和第二部分(38)；以及
包含W和Mo中的至少一种的多个晶体沉淀物，其中，所述多个晶体沉淀物包含化学式为MxWO3和MxMoO3中的一种或多种的氧化物，其中，M是以下一种或多种：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0<x<1，以及
其中，晶体沉淀物分布在含硅酸盐玻璃的第一部分(34)和第二部分(38)的至少一个中，其中，玻璃陶瓷(14)在400nm至1500nm的波长范围上，在第一部分(34)与第二部分(38)之间包含0.04光学密度(OD)/mm或更大的吸收率差异。
2.如权利要求1所述的玻璃陶瓷(14)，其还包含：
总计0摩尔％至15摩尔％的WO3和MoO3中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的玻璃陶瓷(14)，其还包含：
以下至少一种：(i)Au是0.001摩尔％至0.5摩尔％，(ii)Ag是0.025摩尔％至1.5摩尔％，和(iii)Cu是0.03摩尔％至1摩尔％；
4.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)，其中，所述多个晶体沉淀物包括非化学计量比的钨的低价氧化物，以及其中，所述多个晶体沉淀物被插入了选自下组过渡金属的掺杂剂阳离子：Ag、Au和Cu。
5.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)，其中，在400nm至700nm的波长范围上，所述第一部分(34)与所述第二部分(38)之间的对比度之比是1.4至165。
6.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)，其中，在750nm至1500nm的波长范围上，所述第一部分(34)与所述第二部分(38)之间的对比度之比是1.5至14。
7.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)，其中，在400nm至750nm的波长范围上，第一部分(34)与第二部分(38)之间的吸收率差异是0.04OD/mm至49OD/mm。
8.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)，其还包含：
V2O5是0.0001摩尔％至0.5摩尔％。
9.一种形成权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷(14)的方法(50)，其包括：
形成(54)含硅酸盐玻璃，其包括第一部分(34)和第二部分(38)；以及
对玻璃陶瓷(14)的第一部分(34)和第二部分(38)中的至少一个进行不定结晶(58)以形成包含W和Mo中的至少一种的多个晶体沉淀物，其中，晶体沉淀物分布在含硅酸盐玻璃的第一部分(34)和第二部分(38)的至少一个中，其中，玻璃陶瓷(14)在400nm至1500nm的波长范围上，在第一部分(34)与第二部分(38)之间包含0.04光学密度(OD)/mm或更大的吸收率差异。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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