CN114258387A - 玻璃陶瓷及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

玻璃陶瓷包含：包含(MgxZn1‑x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷可以基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。此外，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷还包括至少约80％的透射率。

Description

玻璃陶瓷及其制造方法
本申请要求2019年6月27日提交的美国临时申请系列第62/867,529号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开内容大体上涉及适合用作电子装置的覆盖玻璃或外壳的玻璃陶瓷。更具体来说，本公开内容涉及的玻璃陶瓷对于可见光可以是透明的，并且基本不含砷、锡、锑和铯。
背景技术
玻璃陶瓷常见于许多消费者电子产品的各种显示器和显示器装置。例如，化学强化玻璃陶瓷流行于许多触摸屏产品，包括手机、音乐播放器、电子书阅读器、记事本、平板、笔记本电脑、自动取款机和其他类似装置。用于形成显示器和电子装置的外壳的材料通常经过选择以满足与电子装置的终端用途相关的机械要求。例如，为了被选用作为电子装置的显示器的覆盖玻璃材料，玻璃陶瓷应该具有足够的硬度、耐划痕性和透明性。还希望玻璃陶瓷具有采用离子交换工艺进行强化的能力。此外，出于环保和成本考虑，通常希望玻璃陶瓷不含砷、锡、锑和/或铯之类的材料。
因此，存在对于这样的玻璃陶瓷的需求，其是透明的，具有适合用作显示器或电子装置的外壳的机械性质，并且基本不含砷、锡、锑和铯。
发明内容
根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷包括：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率。
根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷包括：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率。玻璃陶瓷源自如下玻璃陶瓷前体组合物，其包含：SiO2约35％至约60％，Al2O3约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO2约0％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。
根据本公开内容的方面，玻璃陶瓷的制造方法包括，由如下组合物形成玻璃陶瓷前体，其包含：SiO2约35％至约60％，Al2O3约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO2约0％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。对玻璃陶瓷前体进行加热以形成玻璃陶瓷制品，其包括：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，并且砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。玻璃陶瓷表征为对于波长为380nm至760nm的光，具有至少80％的透射率。
根据方面(1)，提供了一种玻璃陶瓷。玻璃陶瓷包含：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率。
根据方面(2)，提供了方面(1)的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷包括以下至少一种：CIELAB L*值大于约90；CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
根据方面(3)，提供了方面(1)或(2)的玻璃陶瓷，其还包含：SiO2约35％至约60％(以氧化物的摩尔计)。
根据方面(4)，提供了方面(1)至(3)中任一项的玻璃陶瓷，其还包含以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0。
根据方面(5)，提供了方面(1)至(4)中任一项的玻璃陶瓷，其还包括以下至少一种：TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
根据方面(6)，提供了方面(1)至(5)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO是小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
根据方面(7)，提供了方面(1)至(6)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括至少约10％(以重量计)的结晶度。
根据方面(8)，提供了方面(1)至(7)中任一项的玻璃陶瓷，其中，所述第一晶相还表征为微晶尺寸小于约20nm。
根据方面(9)，提供了方面(1)至(8)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
根据方面(10)，提供了方面(1)至(9)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
根据方面(11)，提供了方面(1)至(10)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及对于波长为400nm至800nm的光，雾度值小于约0.3％。
根据方面(12)，提供了方面(1)至(11)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
根据方面(13)，提供了方面(1)至(12)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，吸收率小于约0.5个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；对于350nm波长的光，吸收率小于约0.15个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；以及对于500nm至800nm波长的光，吸收率小于约0.1个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)。
根据方面(14)，提供了一种玻璃陶瓷。玻璃陶瓷包含：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率，以及其中，玻璃陶瓷源自如下玻璃陶瓷前体组合物，其包含：SiO2约35％至约60％，Al2O3约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO2约0.1％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。
根据方面(15)，提供了方面(14)的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：CIE LAB L*值大于约90；CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
根据方面(16)，提供了方面(14)或(15)的玻璃陶瓷，其还包含以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.5。
根据方面(17)，提供了方面(14)至(16)中任一项的玻璃陶瓷，其还包括以下至少一种：TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
根据方面(18)，提供了方面(14)至(17)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO是小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
根据方面(19)，提供了方面(14)至(18)中任一项的玻璃陶瓷，其中，x大于零。
根据方面(20)，提供了方面(14)至(19)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
根据方面(21)，提供了方面(14)至(20)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
根据方面(22)，提供了方面(14)至(21)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及对于波长为400nm至800nm的光，雾度值小于约0.3％。
根据方面(23)，提供了方面(14)至(22)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
根据方面(24)，提供了一种玻璃陶瓷的制造方法。该方法包括：从如下组合物形成玻璃陶瓷前体，所述组合物包含：SiO2约35％至约60％，Al2O3约13％至约30％，ZnO约0％至约20％，ZrO2约0.1％至约10％，以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)；以及加热玻璃陶瓷前体以形成玻璃陶瓷制品，所述玻璃陶瓷制品包括：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；和包含四方ZrO2的第二晶相。玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，使得砷、锡、锑和铯以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，并且玻璃陶瓷表征为对于波长为380nm至760nm的光，具有至少80％的透射率。
根据方面(25)，提供了方面(24)的方法，其中，SiO2的原材料源包含少于0.002％Fe2O3(以重量计)。
根据方面(26)，提供了方面(24)或(25)的方法，其中，加热玻璃陶瓷前体包括在至少约750℃的温度加热持续至少约30分钟的时间段。
根据方面(27)，提供了方面(24)至(26)中任一项的方法，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.2。
根据方面(28)，提供了方面(24)至(27)中任一项的方法，其中，玻璃陶瓷前体组合物还包括以下至少一种：TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
根据方面(29)，提供了一种玻璃陶瓷。玻璃陶瓷包含：硅酸盐玻璃相；包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相。对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率。玻璃陶瓷包括以下至少一种：CIE LABL*值大于约90；CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
根据方面(30)，提供了方面(29)的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括至少约10％(以重量计)的结晶度。
根据方面(31)，提供了方面(29)或(30)的玻璃陶瓷，其中，所述第一晶相还表征为微晶尺寸小于约20nm。
根据方面(32)，提供了方面(29)至(31)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
根据方面(33)，提供了方面(29)至(32)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
根据方面(34)，提供了方面(29)至(33)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及对于波长为400nm至800nm的光，雾度值小于约0.3％。
根据方面(35)，提供了方面(29)至(34)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
根据方面(36)，提供了方面(29)至(35)中任一项的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，吸收率小于约0.5个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；对于350nm波长的光，吸收率小于约0.15个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；以及对于500nm至800nm波长的光，吸收率小于约0.1个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)。
在以下的详细描述中提出了本文的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的方面而被认识。
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，用来提供理解权利要求书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。附图说明了一个或多个实施方式，并与文字描述一起用来解释各个实施方式的原理和操作。
附图说明
参照附图，阅读本公开的以下详细描述，可以更好地理解本公开的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点，其中：
图1是根据本公开内容的方面，结合了本文公开的任意制品的示例性电子装置的平面图；
图2是根据本公开内容方面的示例性玻璃陶瓷以及比较例玻璃陶瓷的轴向透射率与波长的函数关系图；
图3是根据本公开内容方面的示例性玻璃陶瓷以及比较例玻璃陶瓷的吸收率与波长的函数关系图；
图4是根据本公开内容方面的示例性玻璃陶瓷以及比较例玻璃陶瓷的雾度与波长的函数关系图；以及
图5是根据本公开内容方面的示例性玻璃陶瓷前体和玻璃陶瓷以及比较例玻璃陶瓷前体和玻璃陶瓷的CIE LAB色空间坐标值a*和b*图。
具体实施方式
在以下的详述中，为了说明而非限制，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本公开内容的各个原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本说明书获益后，可以以不同于本文详述的其它实施方式实施本公开内容。此外，可能省略了对于众所周知的器件、方法和材料的描述，以免混淆本发明的各个原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图标记表示相同的元件。
除非另有明确表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。这样同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤或操作流程的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；说明书所述的实施方式的数量或种类。
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。
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。
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。
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。
如本文所用，术语“制品”、“玻璃制品”、“陶瓷制品”、“玻璃陶瓷”、“玻璃元件”、“玻璃陶瓷制品”和“玻璃-陶瓷制品”可以互换使用，并且以它们最宽泛的范围包括完全或者部分由玻璃和/或玻璃陶瓷材料制作的任何物体。
如本文所用，“玻璃状态”指的是本公开内容的制品中的无机无定形相材料，其是冷却到刚性状态而没有发生结晶的熔融产物。如本文所用，“玻璃陶瓷状态”指的是本公开内容的制品中的无机材料，其同时包括玻璃状态以及如本文所述的“晶相”和/或“晶体沉淀物”。
如本文所用，“透射”、“透射率”、“光学透射率”和“总透射率”在本公开内容中可以互换使用，并且指的是外部透射或透过率，考虑了吸收、散射和反射。在本文所记录的透过和透过率值中，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射率值是在该特定波长范围上测得的总透射率值的平均值。
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。
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。
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。
如本文所用，当用于描述组成、批料、熔体或制品的构成组分时，语言“基本不含”指的是没有主动添加或配料到组成、批料、熔体或制品中但是可能以小于约0.01％(以氧化物摩尔计)少量存在的构成组分，其作为污染物和/或是由于归结于任意测量或分析技术的内在不确定性程度所导致的。
本公开内容的方面涉及玻璃陶瓷，其包括锌尖晶石-尖晶石或者锌尖晶石晶相和四方ZrO2晶相，并且其是透明的且基本不含砷、锡、锑和铯。如本文所用，表述基本不含砷、锡、锑和铯指的是砷、锡、锑和铯以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)。锌尖晶石和锌尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷通常展现出使得这些材料适合用作显示器的覆盖玻璃或者用作电子装置的外壳材料的机械性质(例如，硬度和弹性模量)。通常来说，希望用作电子装置中的显示器的覆盖玻璃的材料展现出高度透明性和低的颜色水平，从而使得对于显示器外观和性能的干扰最小化。常规的尖晶石-锌尖晶石玻璃陶瓷通常使用脱色剂(例如，砷、锡、锑和/或铯)来增加玻璃陶瓷的透明度和减少颜色。砷、锡、锑和铯还常常在形成玻璃陶瓷时用作澄清剂。但是，在一些应用中，可能希望避免使用砷、锡、锑和铯。本公开内容的方面提供了一种玻璃陶瓷，其包括：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及包含四方ZrO2的第二晶相；其在不使用砷、锡、锑和铯的情况下是透明的并且具有低的颜色。如本文所用，当用于描述晶相时，描述性术语“第一”、“第二”、“第三”等的使用仅仅是出于讨论目的，并且没有对相对于所描述的晶相的形成进行任何特定顺序的暗示。此外，本公开内容的玻璃陶瓷还可以是可离子交换的，这使得如果需要的话玻璃陶瓷能够进行化学强化，这取决于玻璃陶瓷的终端要求。
参见图1，本文所揭示的玻璃陶瓷可以被整合到装置制品中，例如具有显示屏的装置制品(或显示器装置制品)，其非限制性例子包括：消费者电子件(包括移动电话、平板、电脑、导航系统以及可穿戴装置(例如手表)等)，建筑装置制品，运输装置制品(例如，车辆、火车、飞行器、航海器等)，电器装置制品，或者任意受益于部分透明性、耐划痕性、耐磨性或其组合的装置制品。结合了如本文所揭示的任意玻璃陶瓷的示例性制品如图1所示。具体来说，图1显示消费者电子装置100包括具有前表面104、背表面106和侧表面108的外壳102。装置100包括：至少部分位于或者完全位于外壳102内的电子组件(未示出)，所述电子组件至少包括控制器、存储器，以及位于外壳102的前表面104或者与其相邻的显示器110。装置100可以包括位于外壳102的前表面104处或其上方的覆盖基材112，从而使其至少部分覆盖了显示器110。根据一个方面，覆盖基材112可以包括本文所揭示的任意玻璃陶瓷。在一些方面中，外壳102和/或覆盖基材112的至少一部分包括根据本公开内容方面的玻璃陶瓷。
本公开内容的玻璃陶瓷包含第一晶相、第二晶相和残留玻璃相。第一晶相可以是主导晶相，在本文定义为以重量计占据了玻璃陶瓷的最大部分的晶相。因此，以玻璃陶瓷的重量％计，可以以小于第一晶相的重量％存在第二晶相。在一些方面中，玻璃陶瓷可以包含一个或多个额外的晶相。
第一晶相包括(MgxZn1-x)Al2O4，式中，x小于或等于1(≤1)。当0<x≤1时，晶相(MgxZn1-x)Al2O4可以被称为锌尖晶石-尖晶石固溶体。当x为0时，第一晶相是纯的锌尖晶石。在一些方面中，x小于或等于1，x小于或等于0.9，x小于或等于0.8，x小于或等于0.7，x小于或等于0.6，x小于或等于0.5，x小于或等于0.4，x小于或等于0.3，x小于或等于0.2，x小于或等于0.1，x等于0，或者x是这些值之间的任何值。
第二晶相包括四方氧化锆(ZrO2)。在玻璃陶瓷前体中提供ZrO2，如下文更详细描述。不希望受限于任何特定理论，相信在陶瓷化过程中，四方ZrO2晶相在(MgxZn1-x)Al2O4晶相之前发生结晶，并且可以起到作为(MgxZn1-x)Al2O4晶相的成核点位的作用。此外，当在玻璃陶瓷前体中包含TiO2时，相信TiO2分隔(partition)进入到四方ZrO2相中。
第一和第二晶相中的一个或两个可以具有小于约20nm的微晶尺寸。在一些方面中，第一和第二晶相中的一个或两个可以具有小于约20nm、小于约15nm、小于约10nm或者小于约5nm的微晶尺寸。例如，第一和第二晶相中的一个或两个可以具有如下微晶尺寸：约1nm至约20nm，约1nm至约15nm，约1nm至约10nm，约1nm至约5nm，约5nm至约20nm，约5nm至约15nm，约5nm至约10nm，约10nm至约20nm，或者约10nm至约15nm。在一些例子中，第一晶相可以具有如下微晶尺寸：约3nm、约4nm、约5nm、约6nm、约7nm、约8nm、约9nm、约10nm、约11nm、约12nm、约13nm、约14nm、约15nm，或者这些值之间的任何尺寸。在一些例子中，第二晶相可以具有如下微晶尺寸：约3nm、约4nm、约5nm、约6nm、约7nm、约8nm、约9nm、约10nm、约11nm、约12nm、约13nm、约14nm、约15nm，或者这些值之间的任何尺寸。不受限于任何理论，相信相比于较大的微晶尺寸，较小的微晶尺寸增加了玻璃陶瓷的透明度。除非另有说明，否则如本文所用的微晶尺寸是通过粉末X射线衍射(XRD)分析，以5至80度扫描确定的。采用购自MDIJade公司的Scherrer公式函数评估微晶尺寸，软件包用于相鉴定和定量分析。但是，要理解的是，也可以采用具有任何必要的标度的不同方法和仪器来确定微晶尺寸。
本公开内容的玻璃陶瓷可以表征为至少约10％，以重量计，(重量％)的总结晶度。如本文所用，总结晶度指的是玻璃陶瓷中存在的所有晶相的重量％的总和。在一些方面中，本公开内容的玻璃陶瓷包括如下总结晶度：至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约30重量％、至少约35重量％、至少约40重量％、至少约45重量％、或者至少约50重量％。例如，本公开内容的玻璃陶瓷包括如下总结晶度：约10重量％至约50重量％，约10重量％至约45重量％，约10重量％至约40重量％，约10重量％至约35重量％，约10重量％至约30重量％，约10重量％至约25重量％，约10重量％至约20重量％，约10重量％至约15重量％，约15重量％至约50重量％，约15重量％至约45重量％，约15重量％至约40重量％，约15重量％至约35重量％，约15重量％至约30重量％，约15重量％至约25重量％，约15重量％至约20重量％，约20重量％至约50重量％，约20重量％至约45重量％，约20重量％至约40重量％，约20重量％至约35重量％，约20重量％至约30重量％，约20重量％至约25重量％，约25重量％至约50重量％，约25重量％至约45重量％，约25重量％至约40重量％，约25重量％至约35重量％，约25重量％至约30重量％，约30重量％至约50重量％，约30重量％至约45重量％，约30重量％至约40重量％，约30重量％至约35重量％，约35重量％至约50重量％，约35重量％至约45重量％，约35重量％至约40重量％，或者约40重量％至约50重量％。在一些例子中，本公开内容的玻璃陶瓷包括如下总结晶度：约10重量％、约15重量％、约20重量％、约25重量％、约30重量％、约35重量％、约40重量％、约45重量％、约50重量％，或者这些值之间的任何总结晶度值。不受限于任何理论，相信本公开内容的玻璃陶瓷的总结晶度足够高到为玻璃陶瓷具有所需的机械性质(例如，硬度和弹性模量)做出贡献，同时还足够低到提供所需的透明度。通过上文所述的相对于第一和第二晶相的微晶尺寸获得的XRD数据的里特沃德定量分析来确定玻璃陶瓷的总结晶度。里特沃德定量分析采用最小二乘法对XRD数据建模然后基于对于鉴定的相已知的晶格和比例因子来确定样品中的相浓度。但是，要理解的是，也可以采用具有任何必要的标度的不同方法和仪器来确定总结晶度。
对于波长为380nm至760nm的光，本公开内容的玻璃陶瓷可以具有至少80％的轴向透射率。如本文所用，当对于波长为380nm至760nm的光展现出至少80％的轴向透射率时，将本公开内容的玻璃陶瓷称作是透明的。在一些方面中，本公开内容的玻璃陶瓷对于380nm至760nm波长的光可以具有如下轴向透射率：至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％，或者这些值之间的任何％轴向透射率。在一些例子中，本公开内容的玻璃陶瓷具有：对于300nm波长的光，至少约30％的轴向透射率；对于350nm波长的光，至少约65％的轴向透射率；对于400nm波长的光，至少约80％的轴向透射率；对于450nm波长的光，至少约85％的轴向透射率；和/或对于500nm至800nm波长的光，至少约85％的轴向透射率。
通过从总透射率减去漫射透射率确定轴向透射率。可以采用具有150mm积分球的Perkin Elmer Lambda 950UV/VIS/NIR分光光度计来测量总透射率。将样品安装到球的入口端，实现宽角度散射光的收集。用球的出口端上的参考Spectralon反射盘收集总透射率数据。相对于开放光束基线测量计算得到总透射率的百分比。要理解的是，也可以采用具有任何必要的标度的不同方法和仪器来确定轴向透射率。
本公开内容的玻璃陶瓷还可以表征为对于380nm至800nm波长的光，具有小于约0.2个吸收率单位每毫米(任意单位/mm)的低吸收率。例如，对于380nm至800nm波长的光，本公开内容的玻璃陶瓷可以具有如下吸收率：小于约0.2任意单位/mm，小于约0.15任意单位/mm，小于约1.0任意单位/mm，小于约0.75任意单位/mm，小于约0.5任意单位/mm，小于约0.25任意单位/mm，或者小于约0.15任意单位/mm。在一些例子中，本公开内容的玻璃陶瓷可以具有如下吸收率：对于300nm波长的光，小于约0.5任意单位/mm；对于350nm波长的光，小于约0.15任意单位/mm；和/或对于500nm至800nm波长的光，小于约0.1任意单位/mm。根据公式：吸收率＝(2-Log10(％总透射率))/(样品厚度)的透射率测量来确定样品的吸收率数值。
本公开内容的玻璃陶瓷还可以表征为对于380nm至800nm波长的光，具有小于约0.7％的雾度值。如本文所用，材料的雾度值定义为相对于入射光角度偏差大于2.5度的光的百分比透射。在一些例子中，对于380nm至800nm波长的光，本公开内容的玻璃陶瓷可以表征为如下雾度值：小于约0.7％、小于约0.6％、小于约0.5％、小于约0.4％、小于约0.3％、小于约0.2％。例如，本公开内容的玻璃陶瓷可以表征为：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；和/或对于400nm至800nm波长的光，雾度值小于约0.3％。不受限于任何理论，随着材料的雾度值的增加，材料使得透过材料的可见性发生干扰的程度也增加。例如，当本公开内容的玻璃陶瓷用于电子装置的显示器时，由于反射和/或穿过玻璃陶瓷显示器的透射光束的散射，雾度会导致模糊图像和/或光强度损失。通常来说，希望使得雾度最小化从而没有对光学应用中的视觉清晰度和/或亮度(由于光损失所导致)造成负面影响。根据公式：％雾度＝(T漫射校正/T总)*100的透射率测量来确定样品的雾度值。T漫射校正是经过校正去除了镜面透射的漫射透射率，而T总是总透射率。
在一些方面中，本公开内容的玻璃陶瓷会是基本无色的。如本文所用，当色坐标a*的值是约-0.2至约0.2，色坐标b*的值是约-0.1至约0.8，以及L*值大于约90时，将本公开内容的玻璃陶瓷视为是基本无色的。CIELAB色空间中L*值为0代表最暗的黑色，而L*值为100表示最亮的白色。色空间中的a*色坐标代表绿-红颜色分量，负的a*值对应于绿色，而正的a*值对应于红色。色空间中的b*色坐标代表蓝-黄分量，负的b*值对应于蓝色，而正的b*值对应于黄色。a*和b*值越接近原点，玻璃陶瓷的颜色对于观察者而言会看上去更为中性。中性颜色结合高的L*值会贡献得到本公开内容的玻璃陶瓷的基本无色外观。
采用配置有积分球的UV/Vis/NIR分光光度计测量本公开内容的材料的色坐标a*和b*以及亮度值L*。以D65系列光源，以10度入射角，在具有2nm间距的380nm至760nm波长上进行测量。也可以采用其他工作光学范围和光源来确定具有任何所需规格的材料的色坐标。在“Standard practice for computing the colors of objects by using the CIRsystem(通过使用CIR系统来计算物体颜色的标准实践)”(ASTM E308-08)中更详细描述了确定CIE体系中的色空间的过程。
本公开内容的玻璃陶瓷可以具有大于约8吉帕斯卡(GPa)的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。例如，玻璃陶瓷可以具有如下硬度：大于8GPa，大于9GPa，大于10GPa，大于11GPa，大于12GPa，大于13GPa，大于14GPa，或者大于15GPa。在一些例子中，玻璃陶瓷可以具有如下硬度：约8GPa至约15GPa，约8GPa至约14GPa，约8GPa至约13GPa，约8GPa至约12GPa，约8GPa至约11GPa，约8GPa至约10GPa，约9GPa至约15GPa，约9GPa至约14GPa，约9GPa至约13GPa，约9GPa至约12GPa，约9GPa至约11GPa，约9GPa至约10GPa，约10GPa至约15GPa，约10GPa至约14GPa，约10GPa至约13GPa，约10GPa至约12GPa，约10GPa至约11GPa，约11GPa至约15GPa，约11GPa至约14GPa，约11GPa至约13GPa，约11GPa至约12GPa，约12GPa至约15GPa，约12GPa至约14GPa，约12GPa至约13GPa，约13GPa至约15GPa，约13GPa至约14GPa，或者约14GPa至约15GPa。例如，玻璃陶瓷可以具有如下硬度：约8GPa、约9GPa、约10GPa、约11GPa、约12GPa、约13GPa、约14GPa、约15GPa，或者这些值之间的任何硬度值。
除非另有说明，否则本文玻璃陶瓷的硬度采用纳米压痕计测量并且记录的单位是吉帕斯卡(GPa)。采用钻石布氏尖端，利用连续刚性方法来进行纳米压痕计测量，如AgilentG200纳米压痕计实践的那样。当尖端负荷进入样品表面中的时候，连续刚性方法采用小的正弦替换信号(1nm振幅，45Hz)叠加到尖端上，并且连续地确定负荷、深度和接触刚度。虽然不受限于任何理论，但是相信本公开内容的玻璃陶瓷的硬度可能至少部分是由于其中所含的第一晶相((MgxZn1-x)Al2O4相)和第二晶相(四方ZrO2相)的硬度所导致的。
本公开内容的玻璃陶瓷可以具有约90GPa至约120GPa的弹性模量。在一些例子中，本公开内容的玻璃陶瓷具有如下弹性模量：大于90GPa、大于95GPa、大于100GPa、大于105GPa、大于110GPa、大于115GPa、或者大于120GPa。在一些例子中，弹性模量是：约90GPa至约120GPa，约90GPa至约115GPa，约90GPa至约110GPa，约90GPa至约105GPa，约90GPa至约100GPa，约95GPa至约120GPa，约95GPa至约115GPa，约95GPa至约110GPa，约95GPa至约105GPa，约95GPa至约100GPa，约100GPa至约120GPa，约100GPa至约115GPa，约100GPa至约110GPa，约100GPa至约105GPa，约105GPa至约120GPa，约105GPa至约115GPa，约105GPa至约110GPa，约110GPa至约120GPa，约100GPa至约115GPa，约115GPa至约120GPa。例如，弹性模量可以是：约90GPa、约95GPa、约100GPa、约105GPa、约106GPa、约107GPa、约108GPa、约109GPa、约110GPa、约111GPa、约112GPa、约113GPa、约114GPa、约115GPa、约120GPa，或者这些值之间的任何弹性模量值。除非另有说明，否则本公开内容的玻璃陶瓷的弹性模量是通过ASTME2001-13中所述题为“Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy forDefect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts(共振超声波光谱法用于金属和非金属部件缺陷检测的标准指南)”提出的一般类型的共振超声波谱技术确定的，并且记录的单位是GPa。
本公开内容的玻璃陶瓷可以具有足够高的应变点和退火点，从而允许在最高至约800℃的温度对玻璃陶瓷进行额外加工而没有对玻璃陶瓷的结构完整性产生不利影响。这类额外加工可以包括化学强化，例如离子交换。这些提升的加工温度可以增加额外加工的效率，例如，减少了额外加工所需的时间。在一些实施方式中，应变点可以小于或等于约900℃。例如，应变点可以是：约750℃至约900℃，约800℃至约900℃，约825℃至约900℃，约850℃至约900℃，约750℃至约850℃，约800℃至约850℃，约825℃至约850℃，约750℃至约825℃，或者约800℃至约825℃。在一些例子中，应变点可以是：约800℃、约810℃、约820℃、约821℃、约822℃、约823℃、约824℃、约825℃、约840℃、约841℃、约842℃、约843℃、约844℃、约845℃、约846℃、约847℃、约848℃、约849℃、约850℃，或者这些值之间的任意应变点。所述应变点可以实现改善的热稳定性和对于离子交换处理更大的潜在温度范围。如果应变点太低，则可能变得难以对玻璃陶瓷进行额外加工。如果应变点太高，则前体玻璃陶瓷的制造可能变得具有挑战性。
本公开内容的玻璃陶瓷可以源自如下玻璃陶瓷前体，其包含：SiO2和Al2O3，以及任选地以下一种或多种：ZnO、ZrO2和MgO。其他任选组分可以包括TiO2、Na2O和BaO。除非另有说明，否则以氧化物的摩尔％(摩尔％)计提供玻璃陶瓷和玻璃陶瓷前体的构成组分的组分量。本公开内容的玻璃陶瓷前体会基本不含砷、锡、锑和铯(即，以小于0.01摩尔％存在)，从而形成的玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯。
本公开内容的玻璃陶瓷前体包含的SiO2的量可以是约35％至约60％(以氧化物的摩尔计)，从而使得玻璃相是硅酸盐(例如，铝硅酸盐、硼硅酸盐、钠钙硅酸盐)。例如，SiO2存在的量可以是：约35摩尔％至约60摩尔％，约35摩尔％至约55摩尔％，约35摩尔％至约50摩尔％，约35摩尔％至约45摩尔％，约35摩尔％至约40摩尔％，约40摩尔％至约60摩尔％，约40摩尔％至约55摩尔％，约40摩尔％至约50摩尔％，约40摩尔％至约45摩尔％，约45摩尔％至约60摩尔％，约45摩尔％至约55摩尔％，约45摩尔％至约50摩尔％，约50摩尔％至约60摩尔％，约50摩尔％至约55摩尔％，或者约55摩尔％至约60摩尔％。在一些例子中，SiO2存在的量可以是：约35摩尔％、约40摩尔％、约45摩尔％、约50摩尔％、约51摩尔％、约52摩尔％、约53摩尔％、约54摩尔％、约55摩尔％、约56摩尔％、约57摩尔％、约58摩尔％、约59摩尔％、约60摩尔％，或者这些值之间的任意SiO2量。不受限于任何理论，纯的SiO2具有较低的热膨胀系数并且是不含碱性的，但是具有高的熔点。相信如果玻璃陶瓷前体中SiO2的浓度过高，则用于形成玻璃陶瓷的前体玻璃组合物的可成形性可能下降，因为较高的SiO2浓度增加了使得玻璃熔化的难度，这进而可能对玻璃陶瓷前体的可成形性造成负面影响。
玻璃陶瓷前体包含的Al2O3的量可以是约13％至约30％(以氧化物摩尔计)。例如，Al2O3存在的量可以是：约13摩尔％至30摩尔％，约15摩尔％至约30摩尔％，约18摩尔％至约30摩尔％，约20摩尔％至约30摩尔％，约22摩尔％至约30摩尔％，约24摩尔％至约30摩尔％，约26摩尔％至约30摩尔％，约13摩尔％至28摩尔％，约15摩尔％至约28摩尔％，约18摩尔％至约28摩尔％，约20摩尔％至约28摩尔％，约22摩尔％至约28摩尔％，约24摩尔％至约28摩尔％，约26摩尔％至约28摩尔％，约13摩尔％至约26摩尔％，约15摩尔％至约26摩尔％，约18摩尔％至约26摩尔％，约20摩尔％至约26摩尔％，约22摩尔％至约26摩尔％，约24摩尔％至约26摩尔％，约13摩尔％至约24摩尔％，约15摩尔％至约24摩尔％，约18摩尔％至约24摩尔％，约20摩尔％至约24摩尔％，约22摩尔％至约24摩尔％，约13摩尔％至约22摩尔％，约15摩尔％至约22摩尔％，约18摩尔％至约22摩尔％，约20摩尔％至约22摩尔％，约13摩尔％至约20摩尔％，约15摩尔％至约20摩尔％，或者约18摩尔％至约20摩尔％。在一些例子中，Al2O3存在的量可以是：约13摩尔％、约15摩尔％、约18摩尔％、约19摩尔％、约20摩尔％、约21摩尔％、约22摩尔％、约24摩尔％、约26摩尔％、约28摩尔％、约30摩尔％，或者这些值之间的任意Al2O3量。不受限于任何理论，由于其在玻璃熔体中是四面体配位，Al2O3可以增加用于形成玻璃陶瓷的玻璃陶瓷前体的粘度，当Al2O3的量太高时，这可能降低玻璃陶瓷前体组合物的可成形性。但是，当Al2O3的浓度与玻璃组合物中SiO2的浓度以及碱性氧化物的浓度平衡时，Al2O3会降低前体熔体的液相线温度，由此增强液相线粘度并改善前体组合物与某些成形工艺(例如熔合成形工艺)的相容性。玻璃陶瓷前体中的Al2O3还提供了当前体陶瓷化以形成玻璃陶瓷时形成锌尖晶石-尖晶石晶相所必需的铝。
本公开内容的玻璃陶瓷前体还可以包含ZnO。前体中的ZnO提供了当前体陶瓷化以形成玻璃陶瓷时形成锌尖晶石-尖晶石所必需的锌。当存在时，玻璃陶瓷前体可以包含约0％至约20％ZnO(以氧化物摩尔计)。例如，玻璃陶瓷前体包含的ZnO可以是：约0摩尔％至约20摩尔％，约2.5摩尔％至约20摩尔％，约5摩尔％至约20摩尔％，约7.5摩尔％至约20摩尔％，约10摩尔％至约20摩尔％，约12.5摩尔％至约20摩尔％，约15摩尔％至约20摩尔％，约17.5摩尔％至约20摩尔％，0摩尔％至约17.5摩尔％，约2.5摩尔％至约17.5摩尔％，约5摩尔％至约17.5摩尔％，约7.5摩尔％至约17.5摩尔％，约10摩尔％至约17.5摩尔％，约12.5摩尔％至约17.5摩尔％，约15摩尔％至约17.5摩尔％，0摩尔％至约15摩尔％，约2.5摩尔％至约15摩尔％，约5摩尔％至约15摩尔％，约7.5摩尔％至约15摩尔％，约10摩尔％至约15摩尔％，约12.5摩尔％至约15摩尔％，0摩尔％至约12.5摩尔％，约2.5摩尔％至约12.5摩尔％，约5摩尔％至约12.5摩尔％，约7.5摩尔％至约12.5摩尔％，约10摩尔％至约12.5摩尔％，0摩尔％至约10摩尔％，约2.5摩尔％至约10摩尔％，约5摩尔％至约10摩尔％，约7.5摩尔％至约10摩尔％，0摩尔％至约7.5摩尔％，约2.5摩尔％至约7.5摩尔％，约5摩尔％至约7.5摩尔％，0摩尔％至约5摩尔％，约2.5摩尔％至约5摩尔％，或者约2.5摩尔％至约5摩尔％。在一些例子中，玻璃陶瓷前体包含的ZnO可以是：约0摩尔％、约2.5摩尔％、约5摩尔％、约7.5摩尔％、约10摩尔％、约12.5摩尔％、约15摩尔％、约17.5摩尔％、约20摩尔％，或者这些值之间的任意ZnO量。
本公开内容的玻璃陶瓷前体还可以包含MgO。前体中的MgO提供了当前体陶瓷化以形成本公开内容的玻璃陶瓷时形成含尖晶石固溶体的晶相所必需的镁。玻璃陶瓷前体可以包含约0.01％至约20％MgO(以氧化物摩尔计)。例如，存在的MgO可以是：约0.01摩尔％至约20摩尔％，约0.1摩尔％至约20摩尔％，约1摩尔％至约20摩尔％，约5摩尔％至约20摩尔％，约10摩尔％至约20摩尔％，约15摩尔％至约20摩尔％，约0.01摩尔％至约15摩尔％，约0.1摩尔％至约15摩尔％，约1摩尔％至约15摩尔％，约5摩尔％至约15摩尔％，约10摩尔％至约15摩尔％，约0.01摩尔％至约10摩尔％，约0.1摩尔％至约10摩尔％，约1摩尔％至约10摩尔％，约5摩尔％至约10摩尔％，约0.01摩尔％至约5摩尔％，约0.1摩尔％至约5摩尔％，约1摩尔％至约5摩尔％，约0.01摩尔％至约0.1摩尔％，约0.01摩尔％至约1摩尔％，或者约0.1摩尔％至约1摩尔％。在一些例子中，存在的MgO可以是：约0.01摩尔％、约0.02摩尔％、约0.03摩尔％、约0.04摩尔％、约0.05摩尔％、约1摩尔％、约2摩尔％、约5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％、约15摩尔％、约16摩尔％、约17摩尔％、约18摩尔％、约19摩尔％、约20摩尔％，或者这些值之间的任意MgO量。
本公开内容的玻璃陶瓷前体还可以包含ZrO2。前体中的ZrO2提供了当前体陶瓷化以形成玻璃陶瓷时用于形成四方ZrO2晶相的锆。此外，ZrO2可以起到成核剂的作用，并且在一些情况下，可能是前体组合物中仅有的成核剂。玻璃陶瓷前体可以包含约0.01％至约10％ZrO2(以摩尔氧化物计)。例如，ZrO2存在的量可以是：约0.01摩尔％至约10摩尔％，约0.1摩尔％至约10摩尔％，约1摩尔％至约10摩尔％，约2摩尔％至约10摩尔％，约5摩尔％至约10摩尔％，约8摩尔％至约10摩尔％，约0.01摩尔％至约8摩尔％，约0.1摩尔％至约8摩尔％，约1摩尔％至约8摩尔％，约2摩尔％至约8摩尔％，约5摩尔％至约10摩尔％，约0.01摩尔％至约5摩尔％，约0.1摩尔％至约5摩尔％，约1摩尔％至约5摩尔％，约2摩尔％至约5摩尔％，约0.01摩尔％至约2摩尔％，约0.1摩尔％至约2摩尔％，约1摩尔％至约2摩尔％，约0.01摩尔％至约1摩尔％，或者约0.1摩尔％至约1摩尔％。在一些例子中，ZrO2存在的量可以是：约0.01摩尔％、约0.1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％，或者这些值之间的任意ZrO2量。
本公开内容的玻璃陶瓷前体可以包含一种或多种成核剂。相信成核剂促进了在用于形成玻璃陶瓷的前体组合物中形成晶核。在一些例子中，成核剂允许在没有分开的成核步骤的情况下使得玻璃陶瓷发生陶瓷化。成核剂可以选自ZrO2、TiO2、Eu2O3、Ta2O5和/或La2O3。如上文所讨论的那样，在一些例子中，ZrO2是仅有的成核剂。在其他例子中，可以在前体组合物中使用替代或额外的成核剂。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中的成核剂的总量可以是大于或等于0摩尔％，例如：大于或等于约1摩尔％，大于或等于约2摩尔％，大于或等于约3摩尔％，大于或等于约4摩尔％，大于或等于约5摩尔％，或者更多。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中的成核剂的总量可以是小于或等于约6摩尔％，例如：小于或等于约5摩尔％，小于或等于约4摩尔％，小于或等于约3摩尔％，小于或等于约2摩尔％，或者小于或等于约1摩尔％，或者更少。例如，玻璃陶瓷前体中的成核剂的总量可以是：约0摩尔％至约6摩尔％，约1摩尔％至约5摩尔％，约2摩尔％至约4摩尔％，约1摩尔％至约3摩尔％，或者约2摩尔％至约5摩尔％。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中存在的成核剂的总量是：约0.01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％，或者这些值之间的任意成核剂总量。
本公开内容的玻璃陶瓷前体可以包含TiO2作为成核剂。不受限于任何理论，当TiO2的量太高时，则所得到的玻璃陶瓷可能具有不合乎希望的有色外观。TiO2会对玻璃陶瓷做出具有黄色或棕色外观的贡献。相信Ti4+还原到Ti3+可能对玻璃陶瓷的黄色或棕色的有色外观负责。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中的TiO2的量可以是约0％至约4％(以氧化物摩尔计)。例如，TiO2存在的量可以是：约0摩尔％至约4摩尔％，约0.01摩尔％至约4摩尔％，约0.05摩尔％至约4摩尔％，约0.1摩尔％至约4摩尔％，约0.5摩尔％至约4摩尔％，约1摩尔％至约4摩尔％，约2摩尔％至约4摩尔％，约3摩尔％至约4摩尔％，约0摩尔％至约3摩尔％，约0.01摩尔％至约3摩尔％，约0.05摩尔％至约3摩尔％，约0.1摩尔％至约3摩尔％，约0.5摩尔％至约3摩尔％，约1摩尔％至约3摩尔％，约2摩尔％至约3摩尔％，0摩尔％至约2摩尔％，约0.01摩尔％至约2摩尔％，约0.05摩尔％至约2摩尔％，约0.1摩尔％至约2摩尔％，约0.5摩尔％至约2摩尔％，约1摩尔％至约2摩尔％，0摩尔％至约1摩尔％，约0.01摩尔％至约1摩尔％，约0.05摩尔％至约1摩尔％，约0.1摩尔％至约1摩尔％，约0.5摩尔％至约1摩尔％，0摩尔％至约0.5摩尔％，约0.01摩尔％至约0.5摩尔％，约0.05摩尔％至约0.5摩尔％，约0.1摩尔％至约0.5摩尔％，0摩尔％至约0.1摩尔％，约0.01摩尔％至约0.1摩尔％，或者约0.05摩尔％至约0.1摩尔％。在一些例子中，TiO2存在的量可以是：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2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％，或者这些值之间的任意TiO2量。在一些例子中，玻璃陶瓷前体基本不含或者不含TiO2。
玻璃陶瓷前体可以包含一种或多种碱金属氧化物。碱金属氧化物可以促进了例如通过离子交换过程对本公开内容的玻璃陶瓷进行化学强化。玻璃陶瓷前体中的碱金属氧化物的总和(例如，Li2O、Na2O和K2O以及其他碱金属氧化物，包括Cs2O和Rb2O)可以被称作“R2O”，以及R2O可以表述为摩尔％。在一些例子中，玻璃陶瓷前体可以包含碱金属氧化物的混合物，例如：Li2O与Na2O的组合，Na2O与K2O的组合，Li2O与K2O的组合，或者Li2O、Na2O和K2O的组合。在一些例子中，玻璃陶瓷前体含有Li2O和Na2O中的至少一种。在玻璃陶瓷前体中包含碱金属氧化物的混合物可以促进本公开内容的玻璃陶瓷的化学强化过程中的离子交换。不受限于任何理论，相信碱金属氧化物在陶瓷化之后被隔离到玻璃陶瓷的残留玻璃相中。
玻璃陶瓷中存在的锂可以促进离子交换过程，并且还可以降低了前体组合物的软化点。在一些例子中，前体组合物包含的Li2O的量是约0％至约5％(以氧化物摩尔计)。例如，Li2O存在的量可以是：约0摩尔％至约5摩尔％，约0摩尔％至约4摩尔％，约0摩尔％至约3摩尔％，约0摩尔％至约2摩尔％，约0摩尔％至约1摩尔％，约1摩尔％至约5摩尔％，约1摩尔％至约4摩尔％，约1摩尔％至约3摩尔％，约1摩尔％至约2摩尔％，约2摩尔％至约5摩尔％，约2摩尔％至约4摩尔％，约2摩尔％至约3摩尔％，约3摩尔％至约5摩尔％，约3摩尔％至约4摩尔％，或者约4摩尔％至约4摩尔％。在一些例子中，存在的Li2O的量是：约0摩尔％、约1摩尔％、约2摩尔％、约3摩尔％、约4摩尔％、约5摩尔％，或者这些值之间的任意Li2O量。在一些例子中，前体组合物基本不含Li2O。
Na2O也可以促进本公开内容的玻璃陶瓷的可离子交换性。Na2O还可以降低前体组合物的熔点并且可以改善前体组合物的可成形性。玻璃陶瓷前体包含的Na2O的量可以是大于约2％(以氧化物摩尔计)。在一些例子中，Na2O存在的量是：约2摩尔％至约10摩尔％，约2摩尔％至约9摩尔％，约2摩尔％至约8摩尔％，约2摩尔％至约7摩尔％，约2摩尔％至约6摩尔％，约2摩尔％至约5摩尔％，约2摩尔％至约4摩尔％，约3摩尔％至约10摩尔％，约3摩尔％至约9摩尔％，约3摩尔％至约8摩尔％，约3摩尔％至约7摩尔％，约3摩尔％至约6摩尔％，约3摩尔％至约5摩尔％，约3摩尔％至约4摩尔％，约4摩尔％至约10摩尔％，约4摩尔％至约9摩尔％，约4摩尔％至约8摩尔％，约4摩尔％至约7摩尔％，约4摩尔％至约6摩尔％，约4摩尔％至约5摩尔％，约5摩尔％至约10摩尔％，约5摩尔％至约9摩尔％，约5摩尔％至约8摩尔％，约5摩尔％至约7摩尔％，约5摩尔％至约6摩尔％，约6摩尔％至约10摩尔％，约6摩尔％至约9摩尔％，约6摩尔％至约8摩尔％，约6摩尔％至约7摩尔％，或者约7摩尔％至约10摩尔％。例如，Na2O存在的量可以是：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％，或者这些值之间的任意Na2O量。
任选地，玻璃陶瓷前体可以包含BaO。不受限于任何理论，在玻璃陶瓷中包含BaO可以增加玻璃陶瓷中的残留玻璃相的折射率。可以向前体添加BaO从而有助于维持体系在熔化过程中的氧化态，这可以防止当组合物中存在TiO2时Ti4+还原成Ti3+。相信BaO可以起到防止由于存在TiO2而导致玻璃陶瓷具有不合乎希望的颜色的作用。在一些例子中，玻璃陶瓷前体包含的BaO的量可以是约0％至约2％(以氧化物摩尔计)。例如，BaO存在的量可以是：约0摩尔％至约2摩尔％，约0摩尔％至约1.5摩尔％，约0摩尔％至约1摩尔％，约0摩尔％至约0.5摩尔％，约0.5摩尔％至约2摩尔％，约0.5摩尔％至约1.5摩尔％，约0.5摩尔％至约1摩尔％，约1摩尔％至约2摩尔％，约1摩尔％至约1.5摩尔％，或者约1.5摩尔％至约2摩尔％。在一些例子中，存在的BaO是：约0摩尔％、约0.5摩尔％、约1摩尔％、约1.5摩尔％、约2摩尔％，或者这些值之间的任意BaO量。在一些例子中，前体组合物基本不含BaO。
玻璃陶瓷前体可以包含少量的铁从而使得本公开内容的玻璃陶瓷具有少量的铁。不受限于任何理论，相信玻璃陶瓷前体组合物中少量的氧化铁(Fe2O3)有助于形成如本文所述的透明且基本无色的玻璃陶瓷。因此，根据本公开内容的一个方面，没有有目的性地向玻璃陶瓷前体添加氧化铁作为构成组分。但是，氧化铁可能以少量作为玻璃陶瓷前体组合物的其他组分之一的原材料源的杂质存在并且可能作为污染物存在。例如，可能在用于形成玻璃陶瓷前体的SiO2中存在少量Fe2O3，这可能取决于SiO2的来源发生变化。根据本公开内容的一个方面，可以对SiO2的原材料源以及可能引入Fe2O3作为杂质的任何其他组分进行选择，从而提供具有所需的铁含量的玻璃陶瓷前体和/或形成的玻璃陶瓷。
根据本公开内的一个方面，玻璃陶瓷前体中存在的Fe2O3的量小于约0.02％(重量计)。例如，玻璃陶瓷前体中存在的Fe2O3的量可以是：小于约0.02重量％、小于约0.01重量％、小于约0.005重量％、小于约0.002重量％、或者小于约0.001重量％。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中存在的Fe2O3的量可以是：约0重量％至约0.02重量％，约0重量％至约0.01重量％，约0重量％至约0.005重量％，约0重量％至约0.002重量％，约0重量％至约0.001重量％，约0.001重量％至约0.02重量％，约0.001重量％至约0.01重量％，约0.001重量％至约0.005重量％，约0.001重量％至约0.002重量％，约0.002重量％至约0.02重量％，约0.002重量％至约0.01重量％，约0.002重量％至约0.005重量％，约0.005重量％至约0.02重量％，约0.005重量％至约0.01重量％，或者约0.01重量％至约0.02重量％。例如，玻璃陶瓷前体中存在的Fe2O3的量可以是：约0重量％、约0.001重量％、约0.002重量％、约0.003重量％、约0.004重量％、约0.005重量％、约0.006重量％、约0.007重量％、约0.008重量％、约0.009重量％、约0.01重量％、约0.02重量％，或者这些值之间的任意Fe2O3量。
在本公开内容的一个方面中，玻璃陶瓷前体所包含的Fe2+含量与铁总含量之比小于约0.5(其中，铁总含量定义为Fe2++Fe3+)。例如，Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比可以小于约0.5、小于约0.4、小于约0.3、小于约0.2、或者小于约0.1。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中的Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比是：约0.1至约0.5，约0.1至约0.4，约0.1至约0.3，约0.1至约0.2，约0.2至约0.5，约0.2至约0.4，约0.2至约0.3，约0.3至约0.5，约0.3至约0.4，或者约0.4至约0.5。在一些例子中，玻璃陶瓷前体中的Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3 +)之比是：约0.5、约0.4、约0.3、约0.2、约0.1，或者这些值之间的任意比例。
根据本公开内的一个方面，在陶瓷化之后，玻璃陶瓷中存在的Fe2O3的量小于约0.02％(重量计)。例如，玻璃陶瓷中存在的Fe2O3的量可以是：小于约0.02重量％、小于约0.01重量％、小于约0.005重量％、小于约0.002重量％、或者小于约0.001重量％。在一些例子中，玻璃陶瓷中存在的Fe2O3的量可以是：约0重量％至约0.02重量％，约0重量％至约0.01重量％，约0重量％至约0.005重量％，约0重量％至约0.002重量％，约0重量％至约0.001重量％，约0.001重量％至约0.02重量％，约0.001重量％至约0.01重量％，约0.001重量％至约0.005重量％，约0.001重量％至约0.002重量％，约0.002重量％至约0.02重量％，约0.002重量％至约0.01重量％，约0.002重量％至约0.005重量％，约0.005重量％至约0.02重量％，约0.005重量％至约0.01重量％，或者约0.01重量％至约0.02重量％。例如，玻璃陶瓷中存在的Fe2O3的量可以是：约0重量％、约0.001重量％、约0.002重量％、约0.003重量％、约0.004重量％、约0.005重量％、约0.006重量％、约0.007重量％、约0.008重量％、约0.009重量％、约0.01重量％、约0.02重量％，或者这些值之间的任意Fe2O3量。
在本公开内容的一个方面中，在陶瓷化之后，玻璃陶瓷所包含的Fe2+含量与铁总含量之比小于约0.5(其中，铁总含量定义为Fe2++Fe3+)。例如，Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比是：小于约0.5、小于约0.4、小于约0.3、小于约0.2、小于约0.1、小于约0.05、小于约0.01、小于约0.005、或者小于约0.001。在一些例子中，玻璃陶瓷中的Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比是：约0.001至约0.5，约0.001至约0.4，约0.001至约0.3，约0.001至约0.2，约0.001至约0.1，约0.001至约0.005，约0.005至约0.5，约0.005至约0.4，约0.005至约0.3，约0.005至约0.2，或者约0.005至约0.1。在一些例子中，玻璃陶瓷中的Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比是：约0.5、约0.4、约0.3、约0.2、约0.1、约0.05、约0.01、约0.009、约0.008、约0.007、约0.006、约0.005、约0.004、约0.003、约0.002、约0.001，或者这些值之间的任意比例。
下表1显示了用于制造根据本公开内容的玻璃陶瓷的示例性玻璃陶瓷前体组合物。表1对根据本公开内容的材料的组合以及它们各自的量(范围)进行了鉴别。表1的玻璃陶瓷前体组合物可以包含根据本文所述的本公开内容方面的额外组分。
表1：玻璃陶瓷前体组合物
组分 量范围(氧化物摩尔计)
SiO<sub>2</sub> 约35％至约60％
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 约13％至约30％
ZnO 约0％至约20％
ZrO<sub>2</sub> 约0.01％至约10％
MgO 约0.01％至约20％
本公开内容的玻璃陶瓷可以源自表1的玻璃陶瓷前体组合物(如上文所述)，并且可以通过任意合适的成形方法形成，其非限制性例子包括狭缝成形工艺、浮法成形工艺、辊制工艺和熔合成形工艺。例如，本公开内容的玻璃陶瓷前体可以采用熔合拉制工艺形成(即，是可熔合成形的)。常规熔合拉制工艺使用拉制罐，其具有用来接受熔融玻璃原料的通道。通道具有堰，其沿着通道的长度在通道两侧的顶部开放。当用熔融材料填充通道时，熔融玻璃从堰溢流。在重力的作用下，熔融玻璃从拉制罐的外表面作为两个流动玻璃膜流下。这些拉制罐的外表面向下和向内延伸，使得它们在拉制罐下方的边缘处接合。两个流动玻璃膜在该边缘处接合以熔合并形成单个流动玻璃制品。熔合拉制工艺的优点在于：由于从通道溢流的两个玻璃膜熔合在一起，因此所得到的玻璃的任一外表面都没有与设备的任意部件相接触。因此，由于不存在接触，熔合拉制的玻璃制品的外表面通常被认为是光滑且平坦的，并且通常可以在没有额外研磨或抛光的情况下使用。在另一个例子中，本文所述的玻璃陶瓷前体可以通过狭缝拉制工艺形成。狭缝拉制工艺与熔合拉制工艺不同。在狭缝拉制工艺中，向拉制罐提供熔融原材料玻璃。拉制罐的底部具有开放狭缝，其具有沿着狭缝的长度延伸的喷嘴。熔融玻璃流过狭缝/喷嘴，以连续的玻璃制品下拉并进入退火区。
本公开内容的玻璃陶瓷可以通过在合适的条件下对本文所述的玻璃陶瓷前体进行陶瓷化来形成。在一些例子中，陶瓷化工艺不包含在前体中形成晶核的分开的成核处理阶段。不存在分开的成核处理阶段可以简化生产工艺并且可以导致节能和/或节约时间。在一些例子中，如果需要的话，陶瓷化工艺可以包括成核处理阶段，其包括对玻璃陶瓷前体进行加热以形成晶核从而有助于控制微晶尺寸。
可以通过将玻璃陶瓷前体加热到如下温度来进行陶瓷化，所述温度是：至少约750℃、至少约800℃、至少约850℃、至少约900℃、至少约950℃、至少约1000℃、至少约1050℃、或者至少约1100℃。在一些例子中，在如下温度进行陶瓷化：约750℃至约1100℃，约800℃至约1100℃，约850℃至约1100℃，约900℃至约1100℃，约950℃至约1100℃，约1000℃至约1100℃，约1050℃至约1100℃，约750℃至约1050℃，约800℃至约1050℃，约850℃至约1050℃，约900℃至约1050℃，约950℃至约1050℃，约1000℃至约1050℃，约750℃至约1000℃，约800℃至约1000℃，约850℃至约1000℃，约900℃至约1000℃，约950℃至约1000℃，约750℃至约950℃，约800℃至约950℃，约850℃至约950℃，约900℃至约950℃，约750℃至约900℃，约800℃至约900℃，约850℃至约900℃，约750℃至约850℃，或者约800℃至约850℃。例如，可以在约750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃的温度进行陶瓷化，或者这些值之间的任意温度。
陶瓷化过程中的加热可以持续如下预定时间段：至少约30分钟、至少约1小时、至少约1.5小时、至少约2小时、至少约2.5小时、至少约3小时、至少约3.5小时、至少约4小时、至少约4.5小时、至少约5小时、至少约5.5小时、至少约6小时、至少约6.5小时、至少约7小时、至少约7.5小时、至少约8小时、至少约8.5小时、至少约9小时、至少约9.5小时、或者至少约10小时。例如，陶瓷化过程中的加热的进行可以持续如下预定的时间段：约30分钟至1小时，约30分钟至约2小时，约30分钟至约3小时，约30分钟至约4小时，约30分钟至约5小时，约30分钟至约6小时，约30分钟至约7小时，约30分钟至约8小时，约30分钟至约9小时，约30分钟至约10小时，约1小时至约2小时，约1小时至约3小时，约1小时至约4小时，约1小时至约5小时，约1小时至约6小时，约1小时至约7小时，约1小时至约8小时，约1小时至约9小时，约1小时至约10小时，约2小时至约3小时，约2小时至约4小时，约2小时至约5小时，约2小时至约6小时，约2小时至约7小时，约2小时至约8小时，约2小时至约9小时，约2小时至约10小时，约3小时至约4小时，约3小时至约5小时，约3小时至约6小时，约3小时至约7小时，约3小时至约8小时，约3小时至约9小时，约3小时至约10小时，约4小时至约5小时，约4小时至约6小时，约4小时至约7小时，约4小时至约8小时，约4小时至约9小时，约4小时至约10小时，约5小时至约6小时，约5小时至约7小时，约5小时至约8小时，约5小时至约9小时，约5小时至约10小时，约6小时至约7小时，约6小时至约8小时，约6小时至约9小时，约6小时至约10小时，约7小时至约8小时，约7小时至约9小时，约7小时至约10小时，约8小时至约9小时，或者约8小时至约10小时。在一些例子中，陶瓷化过程中的加热的进行可以持续如下预定的时间段：约30分钟、约1小时、约1.5小时、约2小时、约2.5小时、约3小时、约3.5小时、约4小时、约4.5小时、约5小时、约5.5小时、约6小时、约6.5小时、约7小时、约7.5小时、约8小时、约8.5小时、约9小时、约9.5小时、约10小时，或者这些值之间的任意时间段。
当陶瓷化过程包括分开的成核处理阶段时，成核处理阶段可以包括在如下温度对玻璃陶瓷前体进行加热处理：至少约700℃、至少约750℃、至少约800℃、至少约850℃、至少约900℃、至少约950℃、至少约1000℃。例如，进行加热处理的温度可以是：约700℃至约1000℃，约700℃至约950℃，约700℃至约900℃，约700℃至约850℃，约700℃至约800℃，约800℃至约1000℃，约800℃至约950℃，约800℃至约900℃，约800℃至约850℃，约850℃至约1000℃，约850℃至约950℃，约850℃至约900℃，约900℃至约1000℃，或者约900℃至约950℃。在一些例子中，成核处理阶段可以包括在如下温度对玻璃陶瓷前体进行加热处理：约700℃、约750℃、约800℃、约850℃、约900℃、约950℃、约1000℃，或者这些值之间的任意温度。
在成核处理阶段过程中的加热处理可以进行如下预定的时间段：至少约30分钟、至少约1小时、至少约1.5小时、至少约2小时、至少约2.5小时、至少约3小时、至少约3.5小时、或者至少约4小时。例如，在成核处理阶段过程中的处理可以进行如下预定的时间段：约30分钟至1小时，约30分钟至约2小时，约30分钟至约3小时，约30分钟至约4小时，约1小时至约2小时，约1小时至约3小时，约1小时至约4小时，约2小时至约3小时，约2小时至约4小时，或者约3小时至约4小时。在一些例子中，在成核处理阶段过程中的处理可以进行如下预定的时间段：约30分钟、约1小时、约1.5小时、约2小时、约2.5小时、约3小时、约3.5小时、约4小时，或者这些值之间的任意时间段。
可以采用任意合适的工艺对本公开内容的玻璃陶瓷进行化学强化。在一个例子中，本公开内容的玻璃陶瓷在离子交换过程中进行化学强化。例如，可以通过如下方式将本公开内容的玻璃陶瓷暴露于离子交换溶液：将玻璃陶瓷浸入离子交换溶液浴中，将离子交换溶液喷洒到玻璃陶瓷上，或者任意其他方式将离子交换溶液物理施加到玻璃陶瓷。根据一些例子，在暴露于玻璃陶瓷之后，离子交换溶液可以处于如下温度：约400℃至约500℃，约410℃至约490℃，约420℃至约480℃，约430℃至约470℃，或者约440℃至约460℃。在一些例子中，温度是：约400℃、约410℃、约420℃、约430℃、约440℃、约450℃、约460℃、约470℃、约480℃、约490℃、约500℃，或者这些值之间的任意温度。
玻璃陶瓷可以暴露于离子交换溶液持续约4小时至约8小时的时间段。例如，玻璃陶瓷可以暴露于离子交换溶液持续如下时间段：约4小时至约48小时，约8小时至约48小时，约12小时至约48小时，约16小时至约48小时，约20小时至约48小时，约24小时至约48小时，约30小时至约48小时，约36小时至约48小时，约40小时至约48小时，约4小时至约40小时，约8小时至约40小时，约12小时至约40小时，约16小时至约40小时，约20小时至约40小时，约24小时至约40小时，约30小时至约40小时，约36小时至约40小时，约4小时至约36小时，约8小时至约36小时，约12小时至约36小时，约16小时至约36小时，约20小时至约36小时，约24小时至约36小时，约30小时至约36小时，约4小时至约30小时，约8小时至约30小时，约12小时至约30小时，约16小时至约30小时，约20小时至约30小时，约24小时至约30小时，约4小时至约24小时，约8小时至约24小时，约12小时至约24小时，约16小时至约24小时，约20小时至约24小时，约4小时至约20小时，约8小时至约20小时，约12小时至约20小时，约16小时至约20小时，约4小时至约16小时，约8小时至约16小时，约12小时至约16小时，约4小时至约12小时，约8小时至约12小时，或者约4小时至8小时。在一些例子中，玻璃陶瓷可以暴露于离子交换溶液持续如下时间段：约4小时、约8小时、约12小时、约16小时、约20小时、约24小时、约30小时、约36小时、约40小时、约48小时，或者这些值之间的任意时间段。
在进行了离子交换过程之后，应理解的是，玻璃陶瓷的表面处的组成可能不同于刚形成的玻璃陶瓷(即，玻璃陶瓷在经过离子交换过程之前)的组成。这来源于刚形成的玻璃中的一种类型的碱金属离子(例如，Li+或Na+)分别被较大的碱金属离子(例如，Na+或K+)所替代。但是，在实施方式中，玻璃陶瓷在玻璃制品的深度中心处或者深度中心附近的组成会至少受到离子交换过程而发生变化，并且可以具有与刚形成的玻璃陶瓷基本相同或相同的组成。
实施例
以下实施例说明了本公开的实施方式所提供的各种特征和优点，它们不以任何方式构成对本公开内容和所附权利要求书的限制。
实施例1
制备具有下表2的前体组成的玻璃陶瓷前体并用于形成玻璃陶瓷。根据本文所述工艺确定表2所示的玻璃陶瓷前体和玻璃陶瓷的性质。每种玻璃陶瓷前体根据如下陶瓷化方案进行处理，其包括：以5℃/分钟的升温速率从室温到700℃，之后以1℃/分钟的升温速率从700℃到950℃，在950℃加热4小时。
表2：示例性实施例1A-1C和比较例1
Figure BDA0003513077060000281
Figure BDA0003513077060000291
下表3包括了实施例1A-1C和比较例1分别在不同波长的折射率数据。
表3：示例性实施例1A-1C和比较例1的折射率
波长(nm) 实施例1A 实施例1B 实施例1C 比较例1
406 1.6079 1.5955 1.5905 1.6082
532 1.5943 1.5823 1.5779 1.5945
633 1.5885 1.5770 1.5725 1.5888
790 1.5834 1.5724 1.5684 1.5836
828 1.5828 1.5715 1.5674 1.5830
981 1.5799 -- -- 1.5799
1317 1.5752 1.5641 1.5602 1.5754
1549 1.5720 1.5613 1.5572 1.5721
实施例1A-1C的数据证实了本公开内容的玻璃陶瓷能够是基本无色的，即使是在不存在常规脱色剂(例如，SnO2和As2O5)的情况下亦是如此。相比于比较例1，实施例1A-1C展现出较低的颜色和类似的机械性质(例如，硬度和弹性模量)，同时还是基本不含SnO2的。即使存在SnO2，比较例1仍然展现出更多的颜色，棕色色调(表现为b*值>1)，相比较而言，实施例1A-1C具有低的a*和b*值(表明基本无色外观)。比较例2展现出与实施例1A相似的低的颜色水平，但是比较例2包含As2O5并且因而不是基本不含砷的。实施例1A-1C证实了玻璃陶瓷能够是基本无色的，即使当玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯时亦是如此。实施例1A-1C展现出相比于比较例1相似的硬度值和弹性模量值，因而证实了本公开内容的方面可以用于在不含添加的砷、锡、锑和铯的情况下制备具有基本无色外观的玻璃陶瓷，而没有对机械性质(例如硬度和弹性模量)造成负面影响。
图2是实施例1A(“实施例1A”)、比较例1(“比较例1”)和对比玻璃陶瓷(比较例3，其不包含锌尖晶石-尖晶石固溶体晶相，“比较例3”)的百分比轴向透射率与波长的函数关系图。实施例1A是0.89mm厚的样品，比较例1是0.84mm厚的样品，以及比较例3是0.8mm厚的样品。如图2的数据所示，对于350nm至1000nm的波长，实施例1A(没有SnO2)具有相比于比较例1(具有SnO2)相似或者更高水平的轴向透射。下表4显示用于形成比较例3的前体玻璃陶瓷组成。比较例3的对比玻璃陶瓷包含：44重量％LS2晶相，44重量％透锂长石晶相和12重量％玻璃相，以及30nm至60nm的晶粒尺寸。
表4：比较例3的玻璃陶瓷前体组成
组分 量(摩尔％)
SiO<sub>2</sub> 70.82
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4.24
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0.84
Li<sub>2</sub>O 21.73
Na<sub>2</sub>O 0.06
K<sub>2</sub>O 0.07
ZrO<sub>2</sub> 2.01
CaO 0.03
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0.02
HfO<sub>2</sub> 0.02
SnO<sub>2</sub> 0.15
图3是实施例1A(“实施例1A”)、比较例1A(“比较例1”)和比较例3(“比较例3”)的吸收率与波长的函数关系图。如图3所证实，对于350nm至1000nm的波长，实施例1A具有相似或者更低的吸收率。吸收率数据对于不同的路径长度进行了校正。
图4是实施例1A(“实施例1A”)、比较例1(“比较例1”)和比较例3(“比较例3”)的百分比雾度与波长的函数关系图。如图4所证实，对于350nm至800nm的波长，实施例1A相比比较例1具有相似或者更低的雾度值。
图2-4展现了本公开内容的玻璃陶瓷能够具有作为电子装置中的显示器应用而言所需的光学性质(例如，高的透射率、低的吸收率和低雾度)，尽管所述玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯。相比于包含砷或锡作为脱色剂的玻璃陶瓷，本公开内容的玻璃陶瓷以对于玻璃陶瓷的机械性质(例如，硬度和弹性模量)具有尽可能小的影响或者改善作用的情况下展现出所需的光学性质。
实施例2
制备具有下表5的前体组成的玻璃陶瓷前体并用于形成玻璃陶瓷。根据本文所述工艺确定表5所示的玻璃陶瓷前体和玻璃陶瓷的性质。每种玻璃陶瓷前体根据如下陶瓷化方案进行处理，其包括：以5℃/分钟的升温速率从室温到700℃，之后以1℃/分钟的升温速率从700℃到950℃，在950℃加热4小时。
表5：示例性实施例2A以及比较例4和5
Figure BDA0003513077060000321
图5总结了实施例2A(“实施例2A”)、比较例4(“比较例4”)和比较例5(“比较例5”)的色空间数据。从相似的玻璃陶瓷前体组合物形成实施例2A和比较例5，但是比较例5还包含SnO2(典型的澄清剂和脱色剂)。用于形成比较例4的玻璃陶瓷的前体组合物不含砷、锡、锑和铯，但是包括落在本公开内容的组成范围外的其他组分，例如大量的TiO2。此外，相比于用于形成实施例2A和比较例5的SiO2源，制备比较例4所使用的SiO2源的Fe2O3含量较高。
表5所示和图5图示性所示的数据显示，实施例2A的示例性组成展现出作为(陶瓷化之前的)玻璃陶瓷前体的低颜色，并且甚至作为(陶瓷化之后的)玻璃陶瓷维持了这种低的颜色。相反地，比较例4甚至在陶瓷化之前就展现出一定程度的颜色(表现为b*值为2.39)，其在陶瓷化之后增加(表现为玻璃陶瓷的高的a*和b*值，对应于棕色色调)。虽然不希望受限于理论，但是相信玻璃陶瓷前体中的铁含量差异可能对于实施例2A与比较例4的玻璃陶瓷的颜色差异至少部分起到了作用。比较例4中的TiO2量的增加也可能对玻璃陶瓷在陶瓷化之后展现出更高的颜色做出贡献。虽然比较例5在陶瓷化之前几乎不展现出颜色，但是样品的颜色在陶瓷化之后明显增加，表现为比较例5的玻璃陶瓷的高b*值。实施例2A与比较例5在陶瓷化之前和之后的颜色差异显示出在不存在澄清剂(例如，SnO2)的情况下玻璃陶瓷在陶瓷化之后的较小色移。
本公开内容包含以下非限制性方面：
根据本公开内容的第1个方面，玻璃陶瓷包含：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1，以及包含四方ZrO2的第二晶相；其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物摩尔计)，以及其中，对于380nm至760nm波长的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率。
根据本公开内容的第1个方面，在本公开内容的第2个方面中，玻璃陶瓷包括以下至少一种：CIE LAB L*值大于约90；CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
根据本公开内容的第1个方面或第2个方面，在本公开内容的第3个方面中，玻璃陶瓷包含约35％至约60％SiO2(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第1至第3个方面中的任一项，在本公开内容的第4个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.5。
根据本公开内容的第1至第4个方面中的任一项，在本公开内容的第5个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：TiO2是约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第1至第5个方面中的任一项，在本公开内容的第6个方面中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第1至第6个方面中的任一项，在本公开内容的第7个方面中，玻璃陶瓷还包括至少约10％(重量计)的结晶度。
根据本公开内容的第1至第7个方面中的任一项，在本公开内容的第8个方面中，第一晶相还表征为微晶尺寸小于约20nm。
根据本公开内容的第1至第8个方面中的任一项，在本公开内容的第9个方面中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
根据本公开内容的第1至第9个方面中的任一项，在本公开内容的第10个方面中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
根据本公开内容的第1至第10个方面中的任一项，在本公开内容的第11个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及对于波长为400nm至800nm的光，雾度值小于约0.3％。
根据本公开内容的第1至第11个方面中的任一项，在本公开内容的第12个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
根据本公开内容的第1至第12个方面中的任一项，在本公开内容的第13个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，吸收率小于约0.5个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；对于350nm波长的光，吸收率小于约0.15个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；以及对于500nm至800nm波长的光，吸收率小于约0.1个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)。
根据本公开内容的第14个方面，玻璃陶瓷包含：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1，以及包含四方ZrO2的第二晶相；其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物摩尔计)，其中，对于380nm至760nm波长的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率，以及其中，玻璃陶瓷源自如下玻璃陶瓷前体组合物，其包含：SiO2约35％至约60％、Al2O3约13％至约30％、ZnO约0％至约20％、ZrO2约0.1％至约10％、以及MgO约0.01％至约20％(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第14个方面，在本公开内容的第15个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：CIE LAB L*值大于约90；CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
根据本公开内容的第14或第15个方面中的任一项，在本公开内容的第16个方面中，还包括以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3 +)之比小于约0.5。
根据本公开内容的第14至第16个方面中的任一项，在本公开内容的第17个方面中，还包括以下至少一种：TiO2是约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第14至第17个方面中的任一项，在本公开内容的第18个方面中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
根据本公开内容的第14至第18个方面中的任一项，在本公开内容的第19个方面中，x大于零。
根据本公开内容的第14至第19个方面中的任一项，在本公开内容的第20个方面中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
根据本公开内容的第14至第20个方面中的任一项，在本公开内容的第21个方面中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
根据本公开内容的第14至第21个方面中的任一项，在本公开内容的第22个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及对于波长为400nm至800nm的光，雾度值小于约0.3％。
根据本公开内容的第14至第22个方面中的任一项，在本公开内容的第23个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
根据本公开内容的第24个方面，玻璃陶瓷的制造方法包括：从如下组成形成玻璃陶瓷前体，其包含：SiO2约35％至约60％、Al2O3约13％至约30％、ZnO约0％至约20％、ZrO2约0.1％至约10％、和MgO约0.01％至约20％(以氧化物摩尔计)；以及加热玻璃陶瓷前体以形成玻璃陶瓷制品，其包含：包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1，以及包含四方ZrO2的第二晶相；其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，使得砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物摩尔计)，以及其中，玻璃陶瓷表征为对于380nm至760nm波长的光具有至少80％的透射率。
根据本公开内容的第24个方面，在本公开内容的第25个方面中，SiO2的原材料源包含少于0.002％Fe2O3(以重量计)。
根据本公开内容的第24至第25个方面中的任一项，在本公开内容的第26个方面中，玻璃陶瓷前体的加热包括在至少约750℃的温度加热持续至少约30分钟的时间段。
根据本公开内容的第24至第26个方面中的任一项，在本公开内容的第27个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.2。
根据本公开内容的第24至第27个方面中的任一项，在本公开内容的第28个方面中，玻璃陶瓷还包括以下至少一种：TiO2是约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
可以对本公开内容的上文所述的实施方式进行许多改变和改进，而不明显背离本公开内容的精神和各个原理。所有这些变化和修改旨在包括在该说明书和所附权利要求保护的范围内。

Claims (36)

1.一种玻璃陶瓷，其包括：
包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及
包含四方ZrO2的第二晶相；
其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及
其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率。
2.如权利要求1所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷包括以下至少一种：
CIE LAB L*值大于约90；
CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及
CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；
其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
3.如权利要求1或2所述的玻璃陶瓷，其还包含：
SiO2约35％至约60％(以氧化物摩尔计)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷，其还包括以下至少一种：
Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及
Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.5。
5.如权利要求1至4中任一项所述的玻璃陶瓷，其还包括以下至少一种：
TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及
Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO是小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括至少约10％的结晶度(以重量计)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述第一晶相还表征为微晶尺寸小于约20nm。
9.如权利要求1至8中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
10.如权利要求1至9中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
11.如权利要求1至10中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；
对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及
对于400nm至800nm波长的光，雾度值小于约0.3％。
12.如权利要求1至11中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷组合物还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；
对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；
对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；
对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及
对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
13.如权利要求1至12中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷组合物还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，吸收率小于约0.5个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；
对于350nm波长的光，吸收率小于约0.15个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；以及
对于500nm至800nm波长的光，吸收率小于约0.1个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)。
14.一种玻璃陶瓷，其包括：
包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；
包含四方ZrO2的第二晶相；
其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，
其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少80％的透射率；以及
其中，玻璃陶瓷源自如下玻璃陶瓷前体组合物，其包含：
SiO2，约35％至约60％；
Al2O3，约13％至约30％；
ZnO，约0％至约20％；
ZrO2，约0.1％至约10％；以及
MgO，约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)。
15.如权利要求14所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
CIE LAB L*值大于约90；
CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及
CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；
其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
16.如权利要求14或15所述的玻璃陶瓷，其还包含以下至少一种：
Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及
Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.5。
17.如权利要求14至16中任一项所述的玻璃陶瓷，其还包括以下至少一种：
TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及
Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
18.如权利要求14至17中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷基本不含BaO，BaO是小于0.01％(以氧化物摩尔计)。
19.如权利要求14至18中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，x大于零。
20.如权利要求14至19中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
21.如权利要求14至20中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
22.如权利要求14至21中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷组合物还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；
对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及
对于400nm至800nm波长的光，雾度值小于约0.3％。
23.如权利要求14至22中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；
对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；
对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；
对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及
对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
24.一种制造玻璃陶瓷的方法，其包括：
从组合物形成玻璃陶瓷前体，所述组合物包含：
SiO2，约35％至约60％；
Al2O3，约13％至约30％；
ZnO，约0％至约20％；
ZrO2，约0.1％至约10％；以及
MgO，约0.01％至约20％(以氧化物的摩尔计)；以及
加热玻璃陶瓷前体以形成玻璃陶瓷制品，其包括：
包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及
包含四方ZrO2的第二晶相；
其中，玻璃陶瓷基本不含砷、锡、锑和铯，使得砷、锡、锑和铯中的每一种以小于0.01％存在(以氧化物的摩尔计)，以及
其中，玻璃陶瓷表征为对于波长为380nm至760nm的光，具有至少80％的透射率。
25.如权利要求24所述的方法，其中，SiO2的原材料源包含少于0.002％Fe2O3(以重量计)。
26.如权利要求24至25中任一项所述的方法，其中，玻璃陶瓷前体的加热包括在至少约750℃的温度加热进行至少约30分钟的时间段。
27.如权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
Fe2O3小于约0.02％(重量计)；以及
Fe2+含量与铁总含量(Fe2++Fe3+)之比小于约0.2。
28.如权利要求24至27中任一项所述的方法，其中，玻璃陶瓷前体组合物还包括以下至少一种：
TiO2约0％至约4％(以氧化物摩尔计)；以及
Na2O大于约2％(以氧化物摩尔计)。
29.一种玻璃陶瓷，其包括：
硅酸盐玻璃相；
包含(MgxZn1-x)Al2O4的第一晶相，式中，x≤1；以及
包含四方ZrO2的第二晶相；
其中，对于波长为380nm至760nm的光，玻璃陶瓷包括至少约80％的透射率，
其中，玻璃陶瓷包括以下至少一种：
CIE LAB L*值大于约90；
CIE LAB a*值是约-0.2至约0.2；以及
CIE LAB b*值是约-0.1至约0.8；
其中，L*、a*和b*分别以波长范围是380nm至760nm的D65光源以10度入射角(AOI)进行测量。
30.如权利要求29所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括至少约10％的结晶度(以重量计)。
31.如权利要求29至30中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述第一晶相还表征为微晶尺寸小于约20nm。
32.如权利要求29至31中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约8GPa至约15GPa的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕计测得的。
33.如权利要求29至32中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，玻璃陶瓷还包括约90GPa至约120GPa的弹性模量，这是通过共振超声光谱测得的。
34.如权利要求29至33中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，雾度值小于约0.7％；
对于350nm波长的光，雾度值小于约0.5％；以及
对于400nm至800nm波长的光，雾度值小于约0.3％。
35.如权利要求29至34中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷组合物还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，轴向透射率是至少约30％；
对于350nm波长的光，轴向透射率是至少约65％；
对于400nm波长的光，轴向透射率是至少约80％；
对于450nm波长的光，轴向透射率是至少约85％；以及
对于500nm至800nm波长的光，轴向透射率是至少约85％。
36.如权利要求29至35中任一项所述的玻璃陶瓷，其中，所述玻璃陶瓷还包括以下至少一种：
对于300nm波长的光，吸收率小于约0.5个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；
对于350nm波长的光，吸收率小于约0.15个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)；以及
对于500nm至800nm波长的光，吸收率小于约0.1个吸收率单位/毫米(任意单位/mm)。
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