CN113860746A - 玻璃陶瓷制品、其生产方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明总体上涉及玻璃陶瓷制品、优选地片状玻璃陶瓷制品，以其生产方法和玻璃陶瓷制品的用途。
Description
技术领域
本发明总体上涉及玻璃陶瓷制品、优选地片状玻璃陶瓷制品，及其生产方法和玻璃陶瓷制品的用途。
背景技术
所谓的保护玻璃或保护屏或屏玻璃用于保护移动终端设备、尤其是智能手机或平板电脑上的显示器。它们是片状透明的产品，其例如由玻璃组成并且尤其可以设计为片状的、基本上化学钢化的玻璃制品。然而，还可以使用除玻璃以外的材料，并且这种“保护玻璃”或保护屏也可以例如由透明塑料或结晶物质、例如单晶材料制成或包括它们。
这些材料的每一种具有不同的优点和缺点。透明塑料相对较轻且不易破裂，但另一方面，它们对刮擦非常敏感。结晶材料、例如由Al2O3(通常称为“蓝宝石”或“蓝宝石玻璃”)制成的保护屏具有非常高的硬度并且因此非常耐刮擦，但非常脆并且因此易破裂，并且通常还具有非常高的比重。玻璃也对破裂敏感，但它们可以制造成如此小的厚度，使得具有一定的柔韧性，并且与塑料相比重量大的缺点也没那么大。与塑料相比，它们还是耐刮擦的。因此，玻璃材料通常用于生产保护玻璃。这些玻璃材料设计成使得可以进行化学钢化，因为这进一步改善了所得片状玻璃制品的机械性能、特别是玻璃制品的耐磨性。
这种化学钢化不仅在工艺技术方面实施起来复杂，而且具有缺点，即不能切割强化的玻璃制品。还已知的是，在非常高的预应力玻璃制品的情况下，获得几乎非常细小易碎的破裂模式。这在没有获得大的、边缘锋利的碎片的背景下是有利的，并且因此降低了受伤风险。另一方面，在破碎失效的情况中，透过这种破裂的玻璃观察也明显困难得多。这可能是不利的，特别是对于显示器应用。
玻璃陶瓷、尤其是所谓的零膨胀玻璃陶瓷也称为观察窗。然而，在热应用、如炉观察窗中，这些观察窗通常有几毫米厚。由于它们大的厚度和由此导致的大重量，因此它们迄今为止不适合在移动终端中使用。
另外，玻璃陶瓷用作屏玻璃也是不利的，因为玻璃陶瓷包含小的晶体或微晶。由于材料中这些引起一定的散射的微晶，特别是由于折射率的差异以及较少由于晶体或微晶尺寸，与透过均质材料、例如非晶玻璃或单晶的观察相比，透过玻璃陶瓷的观察更难，使得例如不能通过玻璃陶瓷来感知高分辨率显示器上非常精细的小的图案的表示。
然而，与已知的用于所谓的保护屏的材料相比，玻璃陶瓷可以提供某些优势。例如，玻璃陶瓷称为高强度材料。
例如，DE 10 2016 101 066 B3描述了高强度的玻璃陶瓷。然而，迄今为止，这种玻璃陶瓷仅以明显更大的厚度为人所知。原则上，这种玻璃陶瓷的前体玻璃也可以做得更薄。然而，迄今为止，还不清楚这种薄的前体玻璃是否也可以以此方式转变成玻璃陶瓷，使得可以由较厚的玻璃陶瓷获得有利的微结构(Gefüge)。这是因为，假设这种微结构的形成还取决于玻璃陶瓷材料的加热和冷却速率以及由玻璃陶瓷材料制成或包含其的成型体的表面和体积之间温度梯度的设置。因此，认为厚度的减少意味着无法获得固有预应力的微结构。
此外，已知通过强化、例如通过化学钢化来获得玻璃以及玻璃陶瓷材料。例如，Ion-Exchange in Glass-Ceramics(Frontiers in Materials,Beall等，2016年8月，第3卷，文章编号41)提供了其现状的良好概述。例如，可以通过影响玻璃相的离子交换对玻璃陶瓷进行化学钢化，尤其是如果相应的绿色玻璃是自离子交换的玻璃，例如
玻璃。其他的强化机制也是已知的，例如可以通过重结晶或解晶来改变结晶相的组成。然而，所描述的玻璃陶瓷涉及具有非常不同、尤其是不同光学性质的非常不同的材料。所描述的玻璃陶瓷通常是不透明的或着色的，或者至少它们具有明显的偏色，因此它们似乎不适合用作移动终端设备的保护玻璃。
因此，需要至少减少现有技术的所述缺点的玻璃陶瓷材料，特别地，其设计为使得它们可以用作移动终端的保护玻璃。
发明内容
该目的通过独立权利要求的主题实现。在从属权利要求中可以找到有利的和特殊的变体。
因此，本发明涉及一种片状玻璃陶瓷制品，其厚度在0.5和1.9mm之间，具有表面和布置在表面之间的芯部，其中，第一微结构布置在每个表面上，第一微结构在芯部的方向上从表面向内延伸并且具有厚度d1，并且其中，芯部形成具有厚度d2的第二微结构，其中，第一微结构与第二微结构在相应微结构包含的结晶相和/或晶体的类型和/或量和/或尺寸分布和/或的取向和/或组成和/或非晶相、例如玻璃相的类型和/或比例和/或组成方面不同，使得第一微结构和第二微结构所得的线性热膨胀系数优选地存在差异，其中，第一微结构的线性热膨胀系数优选地小于第二微结构的线性热膨胀系数。
片状玻璃陶瓷制品的这种构造具有许多优点。
玻璃陶瓷制品在0.5mm和1.9mm之间的厚度足够薄，以仍然实现保护玻璃或保护屏的可接受的比重。例如，配备有这种玻璃陶瓷制品的移动终端因此仍然具有足够低的总重量。
玻璃陶瓷制品具有表面，其中，表面在此理解为片或片状体的主表面。在本发明的内容中，片状体或通常片状的制品或产品理解为主体(或制品或产品)的几何构造使得其在笛卡尔坐标系的一个空间方向上的横向延伸比垂直于第一空间方向的其他两个空间方向上的横向延伸小至少一个数量级。通常，最小的横向延伸也称为主体的厚度或高度，而另外两个与厚度或高度垂直的横向尺寸称为长度和宽度。片状体的长度和宽度可以是相同的数量级或也可以不同，长度通常是主体(或制品或产品)的最大横向尺寸。因此，本发明意义上的片状体可以是例如片，但也可以是带、例如玻璃带。
在本发明的内容中，主体、例如根据发明的片状玻璃陶瓷制品的横向尺寸一方面可以称为厚度。
然而，在本发明的内容中，也使用主体微结构、特别是根据本发明实施例的玻璃陶瓷制品的微结构的横向尺寸。例如，在本发明的内容中，可以参考微结构的厚度。在这种情况下，微结构的厚度理解为整个主体的厚度的一部分。通常，在本发明的内容中，整个主体的厚度由字母“d”表示。微结构厚度通常带有脚注，例如第一微结构的厚度为“d1”。
在本发明的内容中，主体、例如产品或制品的主表面是总共占主体的总表面区域超过50％的主体的表面。对于片状制品或片状产品，它们通常是由主体的长度和宽度限定的表面。根据片状体精确的空间布置，它们也称为其顶部和底部或其前部和后部。片状玻璃陶瓷制品的表面优选地基本上彼此平行地布置。这理解为两个表面的法向量之间形成的角度不超过5°。平行度可以尤其是例如在化学回火之后通过抛光表面进一步改善。
因此，根据本发明的片状玻璃陶瓷制品具有的表面也可称为顶部和底部。片状玻璃陶瓷制品的芯部布置在这两个表面之间。其理解为片状玻璃陶瓷制品的内部区域。第一微结构布置在片状玻璃陶瓷制品的每个表面上。
在本发明的内容中，微结构理解为体积、例如主体的体积和/或主体的区域和/或局部区域的构造。该实施涉及例如所考虑的体积的化学和/或矿物组成。特别地，可能存在的结晶成分的尺寸和/或类型和/或它们的化学组成和/或它们相对于彼此的空间取向与微结构相关。
玻璃陶瓷制品的第一微结构在芯部的方向上从表面向内延伸并且具有厚度d1。芯部形成具有厚度d2的第二微结构。第一微结构与第二微结构在相应微结构包含的结晶相和/或晶体的类型和/或量和/或尺寸分布和/或取向和/或组成和/或非晶相、例如玻璃相(或几种非晶相、例如玻璃相)的类型和/或比例和/或组成方面不同，使得第一微结构和第二微结构所得的线性热膨胀系数优选地存在差异。
通常，玻璃陶瓷可以这样设计，使得其从表面到体积种具有以下微结构：
-靠近表面的大部分非晶相区域、例如玻璃区域，
-包含高石英混晶作为晶相、特别是作为主要或主导、或者甚至作为唯一晶相的区域，
-同时包含高石英混晶和热液石英混晶作为晶相、特别是作为主晶相的区域，
-包含热液石英混晶作为晶相、特别是作为主要或主导、或甚至作为唯一晶相的区域。
区域也可以称为微结构；然而，也可能的是，将区域和与该第一区域相邻的区域结合以形成微结构。
在本发明的内容中，如果使用第一和第二微结构，则它们不是从玻璃陶瓷的表面向体积观察时彼此跟随的微结构或微结构的区域，而是一微结构和另一微结构，其中，微结构还可以包括多个区域。在本发明的内容中，考虑玻璃陶瓷的那些微结构，由于它们的构造、它们的组成、它们的相含量等，主要负责与根据实施例的玻璃陶瓷相关的强度增加的非常有利的机制。
特别地，可能的是，玻璃陶瓷和/或玻璃陶瓷包含的区域和/或玻璃陶瓷包含的微结构可以包括多种非晶相、例如玻璃相。
在本发明的内容中，术语组成可以尤其理解为材料和/或材料包含的相的化学组成。
在本发明的内容中，化学组成理解为玻璃陶瓷材料的组成，因为其尤其是由化学分析得出。其通常基于氧化物的重量百分比给出。
但也可能的是，组成与材料的结晶组成有关。
在本发明的内容中，结晶组成理解为关于所考虑的材料(例如玻璃陶瓷材料)包含的晶相(或结晶相)的材料的组成，如可以是例如由X射线衍射研究确定的。在此特别需要注意的是，由相应检查的材料、例如玻璃陶瓷材料所包含的相的类型，以及这些相的量和不同相彼此之间的比例。
这种设计的技术效果是获得了一种产品、即此处的片状玻璃陶瓷制品，其中可以通过有针对性地设置片状玻璃陶瓷制品所包含的微结构来设置不同的应力状态。
第一微结构的线性热膨胀系数优选地小于第二微结构的线性热膨胀系数。
这是特别有利的，因为其允许获得这样的微结构，其中不同的线性热膨胀系数导致也可称为“压应力钢化的”玻璃陶瓷制品。因此，这种玻璃陶瓷制品具有特别高的机械强度，这例如显示为落球试验中的高强度。然而，在此情况下，玻璃陶瓷制品不一定是被传统意义上钢化的。特别地，根据一实施例规定，不存在由于离子交换导致的化学钢化或由于用快速冷却的热处理导致的热钢化。根据一实施例的这种玻璃陶瓷制品的“压应力”是由玻璃陶瓷制品本身的微结构和结晶相以及残余玻璃相的空间分布和它们在玻璃陶瓷制品的体积上的分布造成的，并且在所谓的陶瓷化过程的冷却过程期间发生，因此是整个陶瓷化过程的结果。然而，还可能并且可能甚至优选的是，形成第一和第二微结构或由相应微结构包含的相、例如非晶相、如玻璃相和/或结晶相的化学组成的有针对性的变化。这可以例如通过离子交换完成，但也可以想到并且可以甚至优选的是，第一和第二微结构中化学组成的有针对性的变化通过成核和结晶期间的温度控制来实现。
玻璃陶瓷制品的这种设计不仅导致玻璃陶瓷制品在落球试验中高的机械强度。此外，还表明这种玻璃陶瓷制品在急剧冲击载荷的情况下也具有高水平的强度。这些是在小而尖的颗粒上发生冲击的载荷。这种小而尖的颗粒对于特别适合用作移动设备、例如智能手机或平板电脑的保护玻璃(或“保护屏”)的片状制品的耐磨性特别重要。这是因为这些小而尖的颗粒可以穿透这种保护屏的表面，并且由这些颗粒在制品中产生的应力场会导致临界裂纹生长、即玻璃破裂。特别是在化学钢化的玻璃制品的情况下，已经表明，这种小而尖的颗粒或由它们产生的应力场能够穿透压应力的表面层并进入到这种玻璃制品的拉应力内部区域中，这通常导致玻璃破裂。
令人惊讶地发现，在此考虑的玻璃陶瓷制品并非如此。相反，已经表明，由表面损伤引起的裂纹不必继续进入玻璃陶瓷制品的内部区域(即进入芯部)中，并且通常也不会。相反，裂缝发生偏转，这尤其可以发生在第一微结构和第二微结构之间的边界处。发明人认为，在由于玻璃陶瓷中的热膨胀系数梯度而导致的压应力区域处可以形成这种边界。
玻璃陶瓷制品的这种非常有利的特性的原因尚不完全清楚。几个原因单独或以不同组合可能导致观察到的效果，这可以通过下面更详细描述的解决方法来实现。
可能的是，这种裂纹偏转的根源在于玻璃陶瓷制品包含结晶相和优选地残余玻璃相的事实。裂纹例如可以沿相边界、例如沿着晶粒边界偏转。然而，值得注意的是，在此考虑的玻璃陶瓷制品中的裂纹偏转优选地基本上平行于玻璃陶瓷制品的表面发生。特别地，裂纹可以以此方式偏转，使得裂纹基本上沿第一微结构和第二微结构之间的界面延伸。
这种玻璃陶瓷制品的优点之一可以是，与化学或热钢化的玻璃制品不同，优选的实施例中的玻璃陶瓷制品尽管其微结构仍可进行切割工艺，如上所述，微结构赋予玻璃陶瓷一种类型的“压应力”。尽管具有一种类型的“压应力”的微微结构，但在此考虑的玻璃陶瓷制品的设计显然不能与根据实施例的化学或热钢化的玻璃制品的设计完全相比较。相反，显然存在根本差异。这尤其适用于没有化学钢化的玻璃陶瓷制品。
在本发明的内容中，适用以下定义。
玻璃陶瓷制品理解为包含例如主要、即至少50重量％或基本上、即至少90重量％的玻璃陶瓷的制品或产品，或甚至完全由玻璃陶瓷制成。因此，玻璃陶瓷制品可以包括例如玻璃陶瓷板和施加到板的涂层。
在当前情况下，玻璃陶瓷理解为由前体玻璃、即易于可控地、特别是受控地结晶的玻璃获得的材料。这种前体玻璃也称为可陶瓷化的玻璃或生坯玻璃。
可控的、特别是受控的结晶，其也称为陶瓷化，理解为在形成中发生优选地有针对性的成核或在形成中至少可以发生在前体玻璃的体积中特别明确地形成晶体，在形成中晶体的类型和/或晶体的组成和/或晶体的尺寸和/或晶体的尺寸分布是可调整的或已被调整。然而，在根据实施例的用于生产玻璃陶瓷的方法中，成核在此不必作为单独的方法步骤发生。晶体的组成和/或类型当然取决于起始玻璃的化学组成。然而，在给出起始玻璃、即前体玻璃或生坯玻璃的组成的背景下，陶瓷化期间的工艺控制会影响形成的晶体，例如，保留某种晶体相而抑制另一种。
玻璃陶瓷包含的晶体通常只有很小的平均晶粒尺寸，其几乎在小于10μm的范围。因此它们也称为微晶。
在本发明的内容中，结晶相或还有晶相理解为存在于特定晶体微结构中的相，该特定晶体微结构可通过X射线衍射确定。因此，结晶相也可以理解为晶体或微晶，或者存在于特定晶体微结构中的晶体或微晶形成结晶相。晶体微结构也由晶体或微晶的化学组成决定，使得X射线衍射研究不仅提供有关晶体微结构的信息，还提供有关形成晶相的或晶相包含的晶体或微晶的化学组成的信息。
在本发明的内容中，除非另有明确说明，否则线性热膨胀系数α规定为在20-300℃的范围。它是根据或基于ISO 7991:1987的平均热膨胀系数
术语
α和α20-300在本发明的内容中同义地使用。规定的值是根据ISO7991的标称平均线膨胀热系数，它在或可以在静态测量中确定。根据引用的规范，热膨胀系数在两次测定中确定。然而，出于实际原因，热膨胀系数的值有时在单次测定中确定。然后根据引用的规则确定这些。通常，除非另有明确说明，否则它是基于根据标准获得或规定的膨胀系数。
根据玻璃陶瓷制品的一实施例，基于厚度1mm的玻璃陶瓷制品，其具有至少85％、优选地大于85％的光学透射率(τvis)。
这是有利的，因为以此方式，布置在玻璃陶瓷制品后面的显示元件、例如显示器、特别是高分辨率显示器的可见度非常好。
根据DIN 5033测量的380和780nm之间的透光度在本发明的内容中称为透射度或光学透射率。这与根据CIE颜色系统的Y值相同，用标准光C于2°观察角度测量。这种光对应于色温6800K的白光，因此代表平均日光。
这种光学透射率优选地通过提供这样的玻璃陶瓷实现，玻璃陶瓷制品或根据实施例的玻璃陶瓷制品包含该玻璃陶瓷或玻璃陶瓷制品由其组成或可以主要或基本上或甚至完全由其组成，玻璃陶瓷设计为透明无色的玻璃陶瓷。在此无色是指玻璃陶瓷没有通过着色金属离子而着色，即没有体积着色。然而，可能的并且甚至优选的是，玻璃陶瓷具有一定的尽管轻微的体积着色，但优选地玻璃陶瓷的色位是中性的，因此当观察透过玻璃陶瓷时没有显示器的颜色失真。为了防止例如智能手机或平板电脑的操作者眩目，通过玻璃陶瓷的某种着色来设置透射度的程度可以是优选的。
在本发明的内容中，透明度是材料的特性，主要由三个因素导致：
-材料中包含的散射颗粒的大小。在本发明的情况下，这种散射颗粒是玻璃陶瓷材料包含的晶体或微晶。
-包封基质和嵌入其中的颗粒之间的折射率差异。在玻璃陶瓷材料的情况下，基质包括玻璃而嵌入其中的颗粒包括微晶或晶体。
-材料的双折射。在玻璃陶瓷材料的情况下，微晶的双折射在此特别重要。
从此意义上，如果微晶尺寸小于光的波长，材料所包含的相、例如主晶相和周围通常的玻璃基质之间的折射率的差异尽可能小并且材料所包含的晶相没有或仅有尽可能低的光学各向异性，则玻璃陶瓷材料是透明的。这些条件可以通过熟练地、有针对性地选择组成和精确协调控制的结晶来设置。对于给定材料，越好地满足这些条件，透射率越高而散射越低。提到的三个因素相互关联，使得一个因素中的增大可以由另一个因素或者其他两个因素的降低来平衡或补偿。例如，基质和晶体之间只有很小的折射率差异可以补偿高的双折射。
在本发明的内容中，材料、例如玻璃陶瓷材料的透明度不仅理解为对380至780nm波长范围的电磁辐射最低可能的吸收系数。在当前情况下，材料、例如玻璃陶瓷材料的透明度还受380至780nm波长范围、尤其是波长440nm(蓝色LED)、520nm(绿色LED)和634nm(红色LED)处的电磁辐射最低可能的散射的影响。
根据玻璃陶瓷制品的另一实施例，基于厚度1mm的玻璃陶瓷制品，在透射中确定的散射为至多3％、优选地至多2％。
在本发明的内容中，材料的散射由Perkin Elmer的具有150mm乌布利希球的Lamda950 UV/Vis光谱仪确定。透射、散射和反射的分离是通过将样品放置在积分球内并对每个样品进行多次测量来实现，其中与散射无关的分量(透射和反射)与球去耦合，并因此从测量结果中去除。该程序允许精确测量作为波长的函数的散射光的比例。已证明634nm(对应于红色LED的波长)处的散射光的比例对于评估散射或浊度尤其是代表性的。
玻璃陶瓷制品的这种构造是特别有利的，因为能够透过玻璃陶瓷制品例如在布置在玻璃陶瓷制品后面的显示元件上实现特别好的视野。
根据一实施例，优选地对厚度d为1.9mm的玻璃陶瓷制品进行确定，玻璃陶瓷制品的特征在于开裂载荷CIL(裂纹出现载荷)在0.5N和1.0N之间。
根据另一实施例，玻璃陶瓷制品的至少一个表面被抛光、例如机械抛光，并且具有至多0.2nm(RMS和Ra)的粗糙度。可以认为抛光的表面仍具有明显更低的粗糙度，但原始玻璃、即在抛光步骤之前获得的玻璃优选地具有非常低的粗糙度，其达到用于测定粗糙度的常规测量设备、例如AFM的测量极限。
这种构造是有利的，因为低的原子力学显微镜粗糙度使得可见光在玻璃陶瓷制品表面上的散射最小化。这改善了布置在玻璃陶瓷制品后面的显示元件的可见性。
根据另一实施例，对于具有190DPI的显示器确定的闪光为小于0.65、优选地至多0.1、特别优选地至多0.09或更小。
闪光(也可称为闪烁或闪色)是经常发生在微结构化的表面或尤其是具有无眩光或至少减少眩光的表面的两相透明材料上的效果。特别地，在具有减少眩光效果的屏幕保护膜的情况下，也已知这种效果。观察者感知到不同颜色小点形式的不规则图案。由于这降低了对显示内容的感知，因此应该限制闪光。对分辨率190DPI显示器测定的，这有利地为小于0.65、优选地小于0.1、特别优选地至多0.09或更小。可以使用DM&S的SMS1000测试设备确定闪光，并使用该设备进行测量。
测量方法如下：记录测量对象的第一图像并用相机记录。玻璃陶瓷制品稍微横向移动并拍摄第二图像。通过将两个图像彼此相减，然后将灰度水平的标准偏差除以参考测量的平均灰度值来比较两个图像而评估闪光。玻璃陶瓷制品的参考测量用玻璃制品进行。
根据第一方面，玻璃陶瓷制品包括玻璃陶瓷材料，玻璃陶瓷材料包含基于氧化物的重量百分比计的以下成分：
其中，玻璃陶瓷材料还可以包含澄清剂，且TiO2+ZrO2+SnO2的总量为3.8至6重量％。
玻璃陶瓷材料的无色变体可以优选地具有约120至200ppm、优选地至多140ppm的Fe2O3。然而，一般而言，可能的是，特别是在玻璃陶瓷材料的无色变体中，玻璃陶瓷材料的Fe2O3含量可以至多0.3重量％而不存在破坏性着色。
成分Li2O、Al2O3和SiO2构成晶相的基本成分。
上面列出的组成是特别有利的，因为成核剂，其是TiO2、ZrO2和SnO2含量的总和并且为至少3.8重量％，导致可以实现总持续时间小于5小时的陶瓷化时间。作为单个组分的TiO2的量与总量在此都起重要作用。在TiO2的情况下，上限由对玻璃陶瓷固有颜色的不利影响得出。对于ZrO2和SnO2，优选的上限由失透倾向得出，含量越高，失透倾向急剧增加，并且会使成型变得困难。
碱金属氧化物Na2O和K2O用于调节粘度并改善熔融行为，但它们的总量必须按上面所列限制，以尽可能限制不希望的第二相形成。
虽然MgO促进热液石英混晶形成，即导致最高陶瓷化温度降低，但它也导致不希望的第二相形成，特别是导致复杂混合金属氧化物、例如尖晶石或钛酸镁的结晶相形成。一方面，这对玻璃陶瓷材料的散射有负面影响，另一方面，其也导致热膨胀系数增加。
其他碱土金属氧化物可以有助于调节粘度，并在必要时减少散射光的比例。
B2O3允许显著降低陶瓷化和热后处理温度、尤其是最高陶瓷化温度和成型温度。氟也有类似的作用。
P2O5可用于改善玻璃形成，但用量超过3重量％时，通过增加散射而导致透射度降低。
据观察，氧化铁Fe2O3可以加速热液石英的形成，即也作为成核剂。因此，最大0.3重量％的Fe2O3含量是允许的。然而，更高的含量导致玻璃陶瓷材料不希望的强烈的黄色。
根据第一方面的玻璃陶瓷材料优选地既不通过添加有色氧化物、例如氧化物如MnO2、V2O5、MoOx、NiO、Cr2O3、Nd2O3和/或CoO而具体着色，也不明显地(即在每种情况下大于0.1重量％)具有任何其他着色成分。然而，少量的V2O5或优选地Nd2O3可用于校正色位。浅蓝色通常比相应的黄色更令人愉悦。
根据一实施例，玻璃陶瓷可以包括总计至多0.08重量％、优选地至多0.01重量％的着色氧化物。
然而，通常可能并且可以甚至优选的是，不限于根据第一方面的玻璃陶瓷，根据一实施例，玻璃陶瓷至少被着色，特别是通过添加有色氧化物。这种有色氧化物可以是例如MnO2、V2O5、Cr2O3、NiO、CoO、Nd2O3、MoO3。
SnO2和MnO可用于促进澄清。此外，玻璃加工中已知的常用澄清剂如As2O3、Sb2O3、SO4-、Cl-、CeO2的用量至多2重量％。出于环境保护的原因，优选的是使用SnO2进行澄清。
根据第一方面的另一实施例，基于重量分数，玻璃陶瓷材料的TiO2+SnO2与ZrO2之比为1-11、优选地1.2-6.5。
基于玻璃陶瓷材料的总质量，对环境或健康有害的物质、例如砷、锑、镉、铅和/或卤化物的含量在每种情况下特别优选地小于0.1重量％。
根据第一方面的玻璃陶瓷制品的一实施例，第一微结构包括高石英混晶作为主晶相，其优选地具有0.01μm至0.1μm的微晶尺寸，和/或第二微结构包括热液石英固体溶液作为主晶相，其优选地具有0.05μm至0.8μm的微晶尺寸，其中，如果其比例超过晶相比例总和的50体积％，则该晶相称为主晶相。
这是有利的，因为以此方式，以特别简单的方式获得这样的微结构，其可以称为压应力的。这是因为第一微结构具有比第二微结构低的热膨胀系数。结果，在作为陶瓷化过程的一部分的冷却期间，在靠近表面的第一层中、即在靠近表面的第一微结构中形成压应力。
玻璃陶瓷制品的这种设计也是优选的，因为以此方式获得透明制品，与常规的钢化玻璃相比，该制品具有改善的耐化学性。
根据另一方面，玻璃陶瓷制品包括玻璃陶瓷材料，玻璃陶瓷材料包含基于氧化物的重量百分比计的以下成分：
其中，玻璃陶瓷材料可以包含WO3、SnO2、Ta2O5和/或Nb2O5或其混合物，TiO2、MoO3、ZrO2、WO3、SnO2、Ta2O5和/或Nb2O5的总含量为优选地至少0.1重量％并且至多6重量％，并且
其中，玻璃陶瓷材料还可以包含澄清剂、特别是As2O3，特别是至多1.5重量％的As2O3。
根据第二方面的玻璃陶瓷材料的合适的化学组成可以在例如申请人自己的申请号为DE 10 2017 123 779 A1的申请中找到。然而，与DE 10 2017 123 779 A1描述的玻璃陶瓷材料相比，根据本申请提供了玻璃陶瓷材料的不同的结晶组成，特别是因为根据DE 102017 123 779 A1的玻璃陶瓷材料是白色的和不透明的。
根据第二方面，玻璃陶瓷制品优选地以此方式设计，使得玻璃陶瓷材料包括高石英混晶作为主晶相，玻璃陶瓷材料中晶相的比例优选地为至少45体积％并且特别优选地至多90体积％，而非晶相、例如玻璃相的比例优选地为至少10体积％并且特别优选地至多55体积％，其中，第一微结构中的锂含量高于第二微结构。高石英混晶优选地为含镁或富镁的高石英混晶。这是优选的，因为已经表明以此方式离子交换是可能的。
为此目的，有利的是，玻璃陶瓷材料中的镁含量高于锂含量。特别地，已经发现MgO与Li2O的摩尔比大于3.2会是有利的，从而获得尤其是富镁的晶相。这然后更容易进行锂离子交换。在本发明的内容中，锂离子交换理解为材料、例如在此玻璃陶瓷材料的离子由锂离子交换。换句话说，在锂离子交换期间锂离子进入到材料、在此情况下玻璃陶瓷材料中。一般而言，当组分“X”被交换时，即所谓的“X交换”，成分X进入到材料中，为此，材料中的另一种组分转移到所谓的“交换浴”、例如熔融盐中。
换句话说，根据该实施例，根据第二方面的玻璃陶瓷制品设计为使得第一微结构在化学组成方面、特别是锂含量方面、即Li2O含量与第二微结构不同，其在第一微结构中比在第二微结构中要高，第二微结构在此也可以称为“主体(bulk)”。例如，这尤其可以通过ToF-Sims测试看到。
为了产生根据第二方面的这种有利的微结构，可以特别规定进行离子交换、特别是锂离子交换，优选地借助或在锂盐熔体、特别是硫酸锂的熔体中，其中优选地选择超过500℃、特别是超过700℃、特别优选地725℃的熔盐温度。离子交换的持续时间可以在至少30分钟和至多8小时之间。
发明人认为，离子交换主要发生在第一微结构所包含的主晶相中，而非靠近表面的第一微结构所包含的非晶相、例如玻璃相中。以此方式，实现了第一和第二微结构的结晶相、尤其是主结晶相的热膨胀系数的差异。这导致第一微结构中的热膨胀系数小于第二微结构中的热膨胀系数。这导致在玻璃陶瓷表面上有利地形成压应力。
根据本发明的第三方面，玻璃陶瓷制品设计为包括玻璃陶瓷材料，玻璃陶瓷材料包含按重量百分比计的以下成分：
其中，还可以包括澄清剂、例如As2O3，As2O3含量优选地为至多0.5重量％，以及其他氧化物、例如稀土氧化物、特别是Nd2O3，其中优选地，Nd2O3含量为不超过0.2重量％，或者例如SnO2，SnO2含量优选地为至多0.5重量％。
根据第三方面的玻璃陶瓷材料的合适的化学组成也可以在例如国际申请WO2020/073254 A1中找到。
根据第三方面，玻璃陶瓷制品优选地设计为使得玻璃陶瓷材料的主晶相是霞石或霞石状晶相、例如具有霞石微结构的混晶，其中，第一微结构中的钾含量高于第二微结构。霞石优选地为含钠或富钠霞石混晶。特别地，第一微结构和第二微结构中的晶相含量可以不同。在第一微结构中，其可以在0.1至99体积％之间、例如1至40体积％之间、例如2至15体积％，在第二微结构中在10至80体积％之间、例如优选地20至60体积％之间、特别是35至55体积％之间。一种或多种非晶相、例如玻璃相的比例相应地使得值加起来为100体积％。
这种微结构可以有利地例如通过在硝酸钾熔体中、例如在硝酸钾熔体中于至少380℃且至多550℃、优选地至多500℃、特别优选地至多450℃或甚至仅420℃实现钾离子交换来实现，其中，离子交换的持续时间可以在至少30分钟和至多8小时之间。
发明人认为，根据第三方面，有利的微结构不是由第一和第二微结构的晶相的不同组成导致的，而是由钠离子和钾离子的不同离子半径导致的。根据本发明的第三方面，还认为离子交换没有在第一微结构的玻璃相和结晶相中均匀地发生，而是优选地在结晶相、特别是主晶相中发生。主晶相中较大的钾离子导致压应力。在这方面，根据第三方面强度增加的机制更类似于玻璃制品传统的钢化。然而，强度的增加是不同的，因为根据第三个方面，它没有发生在非晶相、例如玻璃相中，而是发生在结晶相中。
根据第四方面，玻璃陶瓷制品设计为使得玻璃陶瓷材料包含以氧化物的重量百分比计的以下成分：
其中，添加的化学澄清剂、如As2O3、Sb2O3、CeO2和/或硫酸盐、氯化物、氟化物的总含量多达2.0重量％。
根据第四方面，玻璃陶瓷制品优选地设计为使得玻璃陶瓷材料包含高石英混晶、特别优选地富锂高石英混晶作为主晶相，其中，玻璃陶瓷材料中结晶相的比例优选地为至少45体积％、特别是至少55体积％、例如至少75体积％并且特别优选地至多90体积％，而非晶相、例如玻璃相的比例优选地为至少10体积％并且特别优选地至多55体积％，其中，在第一微结构中主晶相的晶体以定向方式取向，而在第二微结构中主晶相的晶体随机取向。
在此，形成主晶相或主晶相中包含的晶体或微晶的结晶c轴优选地基本上平行于玻璃陶瓷制品的表面的法向矢量取向。在本发明的内容中，基本上平行是指晶体或微晶的结晶c轴与法向矢量成至多10°、优选地至多5°的角。
定向取向在此理解为相应相、在此情况中高石英混晶相的晶体或微晶的至少50％、优选地至少75％并且特别优选地至少90％具有相应的取向。
例如，可以通过在表面附近的定向晶体生长来实现这种设计。这是可能的，例如尤其是在冷却期间通过特殊的温度控制，冷却温度特别是在Tg附近至多20℃的范围。冷却是陶瓷化过程的一部分，包括将炉从最高温度冷却到室温或移除温度的温度控制范围。换句话说，意外地可能的是，通过以产生定向晶体生长的方式调整冷却过程以简单的方式改变陶瓷化过程。
本发明的另一方面涉及根据本发明的实施例和/或方面的玻璃陶瓷制品作为用于移动终端设备的保护玻璃和/或作为盖板、特别是作为娱乐电子设备、特别是显示设备的盖板，用于计算设备、测量设备、电视设备的屏幕，和/或
特别是作为移动设备、特别是以下组中的至少一个设备的盖板：移动终端，移动数据处理设备、特别是手机、移动计算机、掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备、便携式时钟和时间测量设备；或
作为防护玻璃、特别是作为机器的防护玻璃；或
作为高速列车的玻璃窗；或
作为安全玻璃；或
作为汽车玻璃，或用在潜水表中；或
用在潜艇中；或
作为防爆设备的盖板。
本发明的又一方面涉及一种生产玻璃陶瓷制品、优选地根据第一方面的玻璃陶瓷制品的方法，包括以下步骤：
-提供起始材料，其包括可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料，
-优选地在温度TKB和持续时间tKB进行热处理以产生结晶核，
-优选地在温度TKV和持续时间tKV进行热处理以使结晶前体相结晶，和
-在温度TKK和持续时间tKK进行用于使特别是热液石英混晶的结晶的热处理，
其中，持续时间tKK基于膨胀、优选地基于可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料的相对膨胀百分比来确定。
以最意外的方式，发明人发现玻璃陶瓷材料长度的相对变化与其散射行为直接相关，从而提供了由该玻璃陶瓷材料产生的散射光的比例的信息，这也用于厚度小于2mm的片状玻璃陶瓷制品。
以同样意外的方式，本发明人能够实现一种方法，利用该方法，通过检测玻璃陶瓷材料长度的相对变化并通过确定长度的相对变化曲线中的限定点，优选地在等温暴露下，提供热处理的持续时间，由其可以将玻璃陶瓷材料的散射光的比例降低甚至降至最低，这也适用于厚度小于2mm的片状玻璃陶瓷制品。
以特别有利的方式，该方法不限于某些单一温度，而是可以在具有大的温度范围的限定工艺窗口中进行。
这种方法例如描述在DE 10 2016 101 066 B3中，然而，用于常规厚度的玻璃陶瓷，其也用作例如所谓的加热板或烹饪表面。
仅基于膨胀计测量，该方法还可以以简单的方式为给定的玻璃陶瓷材料提供必要的工艺参数，而无需进一步的化学或物理分析。
持续时间tKK优选地确定为在给定温度TKK玻璃陶瓷材料或玻璃陶瓷材料样品的长度的相对变化达到最大值的时间段，其中优选地，持续时间tKK开始于t加热，即玻璃陶瓷材料达到最高温度TKK的时间点，在该时间点保持等温，并且结束于玻璃陶瓷材料或玻璃陶瓷材料样品的长度的相对变化已达到其最大的时间点。
在另一实施例中，持续时间tKK开始于t加热，在该时间点玻璃陶瓷材料或玻璃陶瓷材料样品同时达到最大和等温温度TKK，并且在给定温度TKK热处理tKK的持续时间结束于区间内，其由玻璃套材料或玻璃陶瓷材料样品的长度相对百分比变化的曲线和曲线的两个切线确定，
其中，一条切线应用于曲线的第一次或第二次上升的线性部分，而另一条切线应用于曲线的时间上随后的平台，并且其中，热处理的持续时间tKK结束于区间的中间tmitt处，当从更高的温度观察时，其跨越切线不再接触曲线的点，
或
持续时间tKK结束于由切线的交点确定的时间点处，其中，tKK偏离以此方式确定的持续时间优选地不超过30min、特别优选地不超过20min、非常特别优选地不超过10min。
包括可能的加热时间的tKV和tKB的总和优选地为大于15min并且最大250min、优选地小于200min，并且优选地，由热处理的持续时间tKB+tKV+tKK和可能的加热时间的总和构成的热处理的总持续时间少于五小时。
在一特别优选的实施例中，用于形成热液石英混晶的热处理的持续时间tKK和温度TKK选自在温度-时间图中由以下角点确定的范围：
在1100℃下2min
在900℃下2min
在850℃下200min
在980℃下200min。
持续时间tKK也可以近似地确定为在给定温度TKK玻璃陶瓷材料或玻璃陶瓷材料样品的长度的相对变化达到最大的时间。
意外地，可以表明，为了以受控的方式在尽管厚度小于2mm的片状产品中产生微结构，用于生产根据第一方面的这种玻璃陶瓷制品所需的温度控制也可以在工业生产过程中实施。这更加令人意外，因为实际上预计需要3mm或甚至4mm的最小厚度，以确保以有针对性和受控的方式加热这种片状制品。对厚度小于2mm的物体进行有针对性的和受控的加热的先决条件是调节所谓的底部和顶部加热，即温度同时作用于根据第一方面的玻璃陶瓷制品的底部和顶部。根据这种片状构造在小于2mm厚度范围的实际厚度，可能需要在-5K到+8K范围调整底部和顶部热量，以确保均匀加热厚度小于2mm并且因此与常规的和已知的片状玻璃陶瓷制品相比非常薄的如上所述的根据第一方面的玻璃陶瓷制品，从而可以获得裂纹偏转微结构。换句话说，意外地，对用于具有根据第一方面的组成的玻璃陶瓷制品的常规厚度的已知方法，例如在DE 10 2016 101 066 B3中描述的，仅需要小的调整，以生产更薄的玻璃，如上所述，其具有带有裂纹偏转效果的类似的、非常有利的微结构。
本发明的又一方面涉及一种用于生产玻璃陶瓷制品、优选地根据本发明的第二至第四方面的玻璃陶瓷制品的方法，包括以下步骤：
-提供起始材料，其包括可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料，
-优选地在300至800℃的温度和10至300min的持续时间进行热处理以产生结晶核，
-优选地在500至1200℃的范围进行体积结晶的热处理，持续时间为10至300min，其中，在用于产生结晶核的范围和在用于体积结晶的范围之间的热处理以0.1至50K/min的加热速率，
-以1至100K/min的冷却速率冷却至室温。
附图说明
图1示出了未按比例绘制的根据实施例的片状玻璃陶瓷制品1的截面的示意图。
图2示例性示出了玻璃陶瓷制品基于扫描显微镜图像的裂纹偏转的示意图。
具体实施方式
图1示出了未按比例绘制的根据实施例的片状玻璃陶瓷制品1的截面的示意图。
根据本发明的第一方面，玻璃陶瓷制品1可以例如在20℃至700℃的范围具有小于1.5*10-6/K的热膨胀系数α。第一微结构2布置在制品1的每个表面11、12上。其从表面11或12在芯部3的方向上向内延伸并且具有厚度d1。芯部3形成具有厚度d2的第二微结构。
第一微结构2与第二微结构(或芯部)3的不同在于相应微结构所包含的结晶相和/或晶体的类型和/或量和/或尺寸分布和/或取向和/或组成和/或非晶相、例如玻璃相的类型和/或比例和/或尺寸分布和/或组成。这导致第一微结构2和第二微结构3所得的线性热膨胀系数的差异，第一微结构2的线性热膨胀系数优选地低于第二微结构3的线性热膨胀系数。
通常，不限于根据本说明书的具体方面，根据一实施例，第一微结构的热膨胀系数可以在-3*10-6/K和+3*10-6/K之间。此外，不限于本发明的特定方面，根据一实施例，第二微结构的热膨胀系数通常可以在1.5*10-6/K和8*10-6/K之间。
对于根据第二方面的玻璃陶瓷制品，例如，第一微结构的热膨胀系数可以设计为大于0、例如约1.13*10-6/K，而芯部或第二微结构的热膨胀系数为约2*10-6/K。例如，第一微结构的厚度可以为70μm。然而，还可能的是，根据第二方面的玻璃陶瓷制品设计成使得热膨胀系数为甚至小于0、例如约-0.023*10-6/K，而芯部或第二微结构的热膨胀系数为约2*10-6/K以上、例如2.2*10-6/K。第一微结构的厚度也可以例如为超过70μm、例如130μm。如果考虑离子交换的影响，则在玻璃陶瓷或根据第二方面的玻璃陶瓷制品中、特别是在第一微结构中，热膨胀系数可以再次改变，因为扩散的钾离子比被交换的钠离子大。然而，这些膨胀系数很难测量。压应力在厚度约1.9mm时可以为例如约70Mpa、例如74Mpa、或超过200Mpa、例如约205MPa，在厚度约1mm时为约190MPa，在厚度0.5mm时为约160MPa。然而，根据确切的组成，这些值也可能不同，使得例如在厚度1.9mm时可以在表面上产生约73MPa的压应力，在厚度约1mm时约71MPa，在厚度约0.5mm时约66MPa。
还必须考虑根据第三方面的玻璃陶瓷制品的热膨胀系数。如果给出非离子交换的玻璃陶瓷制品的表面层2和芯部3的热膨胀系数，则在此的结果是第一微结构2的膨胀系数为约11.9*10-6/K，而第二微结构3的膨胀系数为10.5*10-6/K。然而，这在离子交换状态有所不同。此外，由于离子交换导致的压应力不会在表面上产生拉应力，而是压应力。因此，热膨胀系数在此必须更正确地由“化学膨胀系数”代替，然而，如上所述，不能测量或难以测量。取决于离子交换的精确条件，第一微结构2可以具有例如大于10μm的厚度、例如18μm。更大的厚度也是可以想象的和可能的。
对于根据第四方面的玻璃陶瓷制品，例如，通过在接近表面的区域、即第一微结构2(其可以为例如约20μm厚)中有针对性的定向结晶，所得的热膨胀系数在垂直于表面的方向上例如可以为约-1.67*10-6/K，在平行于表面的方向上为0.33*10-6/K，特别是对于富锂高石英混晶作为晶相。在体积中，这导致热膨胀系数为约0.34*10-6/K。例如，表面上的压应力因此可以设置为高达205Mpa以上。然而，根据精确的构造(Ausgestaltung)，在此其他值也是可能的，其也可以随玻璃陶瓷制品1的厚度而变化。例如，在厚度1.9mm时，可以在表面上产生约90MPa的压应力，在厚度约1mm时为约88MPa，在厚度0.5mm时为约85Mpa。
图2示例性示出了玻璃陶瓷制品基于扫描显微镜图像的裂纹偏转的示意图。其在此由具有根据第一方面的组成但具有更大厚度的玻璃陶瓷制品获得。如图所示，裂纹没有穿过玻璃陶瓷，而是偏转。如上所述，对于不同厚度且可能地不同组成的玻璃陶瓷或玻璃陶瓷制品，也可以意外地获得这种非常有利的微结构。
附图标记列表
1 片状微晶玻璃制品
11 玻璃陶瓷制品的顶部
12 玻璃陶瓷制品的底部
2 第一微结构
3 芯部、第二微结构
Claims (12)
1.一种片状玻璃陶瓷制品，厚度在0.5和1.9mm之间，具有表面和布置在所述表面之间的芯部，
其中，第一微结构布置在每个表面上，其在所述芯部的方向上从表面向内延伸并且具有厚度d1，并且
其中，所述芯部形成具有厚度d2的第二微结构，
其中，所述第一微结构与第二微结构在相应微结构包含的结晶相和/或晶体的类型和/或量和/或尺寸分布和/或取向和/或组成，和/或非晶相、例如玻璃相的类型和/或比例和/或组成方面不同，
使得所述第一微结构和第二微结构所得的线性热膨胀系数优选地存在差异，其中优选地，所述第一微结构的线性热膨胀系数小于第二微结构的线性热膨胀系数。
2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷制品，基于厚度1mm的玻璃陶瓷制品，具有至少85％、优选地大于85％的光学透射率(τvis)。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃陶瓷制品，其中，基于厚度1mm的玻璃陶瓷制品，在透射中确定的散射为至多3％、优选地至多2％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷制品，其特征在于，优选地对于厚度d为1.9mm的玻璃陶瓷制品确定的CIL在0.5N和1.0N之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃陶瓷制品，其中，所述玻璃陶瓷制品的至少一个表面被抛光、例如机械抛光，并且具有至多0.2nm的粗糙度(RMS、Ra)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷制品，包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包含以重量百分比计的以下成分：
其中，所述玻璃陶瓷材料还能包含澄清剂，并且TiO2+ZrO2+SnO2的总和在3.8和6重量％之间；
优选地，其中，所述第一微结构包含高石英混晶作为主晶相，其优选地具有0.01μm至0.1μm的微晶尺寸，和/或其中，所述第二微结构包含热液石英混晶作为主晶相，其优选地具有0.05μm至0.8μm的微晶尺寸，其中，如果其比例超过晶相比例总和的50体积％，则晶相称为主晶相。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷制品，包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包含以重量百分比计的以下成分：
其中，所述玻璃陶瓷材料能包含WO3、SnO2、Ta2O5和/或Nb2O5或其混合物，其中优选地，TiO2、MoO3、ZrO2、WO3、SnO2、Ta2O5和/或Nb2O5的含量的总和在至少0.1重量％和至多6重量％之间，并且
其中，所述玻璃陶瓷材料还能包含澄清剂、特别是As2O3、特别是至多1.5重量％的As2O3；
优选地，其中，所述玻璃陶瓷材料包含高石英混晶作为主晶相，其中，在玻璃陶瓷材料中的晶相的比例优选地为至少45体积％并且特别优选地至多90体积％，而非晶相、特别是玻璃相的比例优选地为至少10体积％并且特别优选地至多55体积％，其中，第一微结构中的锂含量高于第二微结构。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷制品，包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包含按重量百分比计的以下成分：
其中，其还包含澄清剂、例如As2O3，其中优选地，As2O3含量为至多0.5重量％；以及其他氧化物、例如稀土氧化物、尤其是Nd2O3，其中优选地，Nd2O3含量为不超过0.2重量％；或例如SnO2，其中优选地，SnO2含量为至多0.5重量％；
优选地，其中，所述玻璃陶瓷材料包括霞石或霞石状晶相、例如具有霞石微结构的混晶作为主晶相，其中，第一微结构中的钾含量高于第二微结构，其中优选地，霞石为含钠或富钠霞石混晶和/或第一微结构和第二微结构中的晶相含量不同，并且第一微结构中的含量在0.1至99体积％之间、例如1至40体积％之间、例如2至15体积％之间，而第二微结构中的含量在10至80体积％之间、例如优选地20至60体积％之间、特别是35至55体积％之间。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷制品，包括玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包含基于氧化物的重量百分比计的以下成分：
其中，如有必要，添加的化学澄清剂、如As2O3、Sb2O3、CeO2和/或硫酸盐、氯化物、氟化物的总含量至多2.0重量％；
优选地，其中所述玻璃陶瓷材料包含高石英混晶、特别优选地富锂高石英混晶作为主晶相，其中，玻璃陶瓷材料中晶相的比例优选地为至少45体积％、特别是至少55体积％、例如至少70体积％并且特别优选地至多90体积％，而非晶相、例如玻璃相的比例优选地为至少10体积％并且特别优选地至多55体积％，其中，在第一微结构中主晶相的晶体以定向方式取向，并且其中，在第二微结构中主晶相的晶体随机取向。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃陶瓷制品的用途，作为移动终端设备的保护玻璃和/或作为盖板、特别是作为娱乐电子设备、特别是显示设备的盖板，计算设备、测量设备、电视设备的屏幕，和/或
特别是作为移动设备、特别是以下组中的至少一个设备的盖板：移动终端、移动数据处理设备、特别是手机、移动计算机、掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备、便携式时钟和时间测量设备，或
作为防护玻璃、特别是作为机器的防护玻璃，或
作为高速列车的玻璃窗，或
作为安全玻璃，或
作为汽车玻璃，或用在潜水表中，或
用在潜艇中，或
作为防爆设备的盖板。
11.一种用于生产玻璃陶瓷制品、优选地根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃陶瓷制品的方法，包括以下步骤：
-提供起始材料，其包括可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料(1)，
-优选地在温度TKB和持续时间tKB进行热处理以产生结晶核，
-优选地在温度TKV和持续时间tKV进行热处理以使结晶前体相结晶，和
-在温度TKK和持续时间tKK进行用于使特别是热液石英混晶的结晶的热处理，
其中，持续时间tKK基于膨胀、优选地基于可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料的相对膨胀百分比确定，
优选地具有以下特征之一：
-持续时间tKK确定为在给定温度TKK玻璃陶瓷材料样品的长度的相对变化达到最大值的时间段，其中优选地，持续时间tKK开始于t加热，在该时间点玻璃陶瓷材料达到从该时间点也等温的最大温度TKK，结束于玻璃陶瓷材料样品的长度的相对变化达到最大的时间点，
其中优选地，持续时间tKK开始于t加热，在该时间点玻璃陶瓷材料样品达到从该时间点也等温的最大温度TKK，并且其中，对于给定温度TKK热处理的持续时间tKK结束于区间内，其由玻璃陶瓷材料样品的长度的相对百分比变化的曲线和曲线的两条切线确定，其中，切线应用于曲线的第一次或第二次上升的线性部分并且切线应用于曲线的时间上随后的平稳段，并且其中，热处理的持续时间tKK结束于区间的中间，其由从更高温度观察时切线不再接触曲线的点跨越，并且其中，tKK偏离以此方式确定的持续时间优选地不超过20min、特别优选地不超过10min，或
持续时间tKK结束于在由切线(93、94)的交点确定的时间点，并且其中，tKK偏离以此方式确定的持续时间优选地不超过30min、特别优选地不超过20min，
-包括可能的加热时间的tKV和tKB的总和为大于15min且至多250min、优选地小于200min，并且优选地，由热处理的持续时间的总和tKB+tKV+tKK以及可能的加热时间组成的热处理的总持续时间少于5小时，
包括热处理tKK和温度TKK的陶瓷化总持续时间选自温度-时间图中由以下角点确定的范围：
在1100℃下2min
在900℃下2min
在850℃下200min
在980℃下200min。
12.一种用于生产玻璃陶瓷制品、优选地根据权利要求1至5和7至9中任一项所述的玻璃陶瓷制品的方法，包括以下步骤
-提供起始材料，其包括可陶瓷化的玻璃和/或玻璃陶瓷材料，
-优选地在300至800℃的温度和10至300min的持续时间进行热处理以产生结晶核，
-优选地在500至1200℃的范围进行用于体积结晶的热处理，持续时间为10至300min，其中，在用于产生结晶核的范围和用于体积结晶的范围之间的热处理以0.1至50K/min的加热速率进行，和
-以1至100K/min的冷却速度冷却至室温，
-其中，如果必要，进行其他步骤、例如离子交换步骤。
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