KR20200133206A - 저과잉 개질제 함량을 갖는 유리 - Google Patents
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Abstract
유리 조성물은: 55.0 mol% 내지 70.0 mol%의 SiO2; 12.0 mol% 내지 20.0 mol%의 Al2O3; 5.0 mol% 내지 15.0 mol%의 Li2O; 및 4.0 mol% 내지 15.0 mol%의 Na2O를 포함한다. 유리 조성물은, 다음 관계식 -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50을 갖는다. 유리 조성물은 유리 물품 또는 소비자 전자 제품에 사용될 수 있다.
Description
본 출원은 2017년 11월 29일자에 출원된 미국 가출원 제62/591,953호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로 인용되고 병합된다.
본 명세서는 일반적으로 전자 장치용 커버 유리 (cover glass)로 사용하기에 적절한 유리 조성물에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 명세서는 퓨전 인발 (fusion drawing)에 의해 전자 장치용 커버 유리로 형성될 수 있는 리튬 함유 알루미노실리케이트 유리 (aluminosilicate glasses)에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿, 휴대용 미디어 플레이어, 개인용 컴퓨터, 및 카메라와 같은, 휴대용 장치의 이동성 본질은, 이러한 장치가, 지면과 같은, 단단한 표면에 실수로 떨어질 때 특히 취약하게 한다. 이러한 장치들은 통상적으로, 단단한 표면에 충격시 손상될 수 있는, 커버 유리를 혼입한다. 상당수의 이러한 장치들에서, 커버 유리는 디스플레이 커버로서 기능하고, 터치 기능성 (touch functionality)을 혼입할 수 있어서, 커버 유리가 손상시 장치의 사용에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
관련된 휴대용 장치가 단단한 표면에 떨어진 경우, 커버 유리에는 2가지 주요 파손 모드 (failure modes)가 있다. 모드 중 하나는, 장치가 단단한 표면과의 충격으로부터 동적 하중을 받을 때 유리의 굽힘이 유발되는, 휨 파손 (flexure failure)이다. 다른 모드는, 유리 표면에 손상의 도입에 의해 유발되는, 날카로운 접촉 파손이다. 아스팔트, 화강암, 등과 같이, 거친 단단한 표면과 유리의 충격은, 유리 표면에 날카로운 압입 (sharp indentations)을 결과할 수 있다. 이러한 압입은 유리 표면에 파손 부위가 되어 이로부터 균열이 발생하여 전파될 수 있다.
유리는, 유리 표면에 압축 응력을 유도하는 단계를 포함하는, 이온-교환 기술에 의해 휨 파손에 대한 저항성을 높일 수 있다. 그러나, 이온-교환된 유리는, 날카로운 접촉으로부터 유리에 국부적인 압입에 의해 야기되는 높은 응력 집중으로 인해, 여전히 동적 날카로운 접촉에 취약할 것이다.
유리 제조업자 및 휴대용 장치 제조업자들은, 날카로운 접촉 파손에 대한 휴대용 장치의 저항성을 개선하기 위해 지속적으로 노력해 왔다. 해법의 범위는, 커버 유리 상에 코팅부터, 장치가 단단한 표면에 떨어지는 경우 커버 유리가 단단한 표면에 직접 충돌하는 것을 방지하는 베젤 (bezels)에 이르기까지 다양하다. 그러나, 심미적 및 기능적 요건의 제약으로 인해, 커버 유리가 단단한 표면에 충돌하는 것을 완전히 방지하는 것은 매우 어렵다.
또한, 휴대용 장치는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 따라서, 강도에 부가하여, 휴대용 장치에서 커버 유리로서 사용될 유리는 가능한 한 얇게 만들어지는 것이 또한 바람직하다. 따라서, 커버 유리의 강도를 증가시키는 것에 부가하여, 얇은 유리 시트와 같은, 얇은 유리 물품을 제조할 수 있는 공정에 의해 기계적 특징을 갖도록 유리가 형성되는 것을 가능하게 하는 것은 바람직하다.
따라서, 예컨대, 이온 교환에 의해 강화될 수 있고, 얇은 유리 물품으로 형성될 수 있는 기계적 특징을 갖는 유리에 대한 요구가 있다.
제1 구현 예에 따르면, 유리 조성물은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고, 여기서, -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ 1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50이다.
제2 구현 예에 따르면, 유리 물품은: 제1 표면; 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및 상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고, 상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하의 압축의 깊이를 가지며, 상기 유리 물품은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하며, 여기서, -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인 유리로부터 형성된다.
제3 구현 예에 따르면, 유리 물품은: 제1 표면; 유리 물품의 두께 (t)가 제1 표면과 제2 표면 사이의 거리로서 측정되는, 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면; 및 상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고, 상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 상기 유리 물품은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고, 여기서 -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 물품의 중심 깊이에서 조성물을 갖는다.
제4 구현 예에 따르면, 유리 조성물은: 60.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 18.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Li2O; 4.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Na2O; 및 0.75 mol% 이상의 P2O5를 포함하며, 여기서, 1.00 이상의 Li2O/Na2O, 및 25.25 mol% 이하의 Al2O3 + Li2O 이다.
부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구현 예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 다양한 구현 예를 설명하고, 청구된 주제의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 수반되는 도면은 다양한 구현 예의 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 여기에 기재된 다양한 구현 예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 청구된 주제의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.
도 1은, 여기서 개시되고 기재된 구현 예들에 따라 표면 상에 압축 응력층들을 갖는 유리의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2a는, 여기서 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 전자 장치의 평면도이다.
도 2b는, 도 2a의 대표적인 전자 장치의 사시도이다.
도 2a는, 여기서 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 전자 장치의 평면도이다.
도 2b는, 도 2a의 대표적인 전자 장치의 사시도이다.
이하 언급은 다양한 구현 예에 따른 알칼리 알루미노실리케이트 유리 대해 상세하게 만들어질 것이다. 알칼리 알루미노실리케이트 유리는, 우수한 이온 교환성 (ion exchangeability)을 가지며, 화학적 강화 공정은, 알칼리 알루미노실리케이트 유리에서 고강도 및 고인성 (high toughness) 특성들을 달성하는데 사용되었다. 나트륨 알루미노실리케이트 유리는, 높은 유리 성형성 및 고품질을 갖는 고도로 이온 교환 가능한 유리이다. 실리케이트 유리 네트워크 내로 Al2O3의 치환은, 이온 교환 동안 1가 양이온의 상호확산성을 증가시킨다. 용융염 욕조 (예를 들어, KNO3 및/또는 NaNO3)에서 화학적 강화에 의해, 고 강도, 고인성 및 고압입 균열 저항성을 갖는 유리는 달성될 수 있다.
따라서, 우수한 물리적 특성, 내화학성, 및 이온 교환성을 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 유리는 커버 유리로서 사용을 위해 관심을 끌고 있다. 특히, 더 낮은 어닐링 및 연화 온도들, 더 낮은 열팽창계수 (CTE) 값, 및 빠른 이온 교환성을 갖는, 리튬 함유 알루미노실리케이트 유리는 여기에 제공된다. 다른 이온 교환 공정을 통해, 더 큰 중심 장력 (CT), 압축의 깊이 (DOC), 및 높은 압축 응력 (CS)은 달성될 수 있다. 그러나, 알칼리 알루미노실리케이트 유리에 리튬의 첨가는, 유리의 용융점, 연화점, 또는 액상선 점도 (liquidus viscosity)를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 유리 시트와 같은, 유리 물품을 형성하기 위한 인발 공정은, 얇은 유리 물품이 적은 결함으로 형성될 수 있기 때문에 바람직하다. 예를 들어, 퓨전 인발 (fusion drawing) 또는 슬롯 인발과 같은, 인발 공정에 의해 형성되는, 유리 조성물은, 비교적 높은 액상선 점도 - 예컨대, 1000 kP 초과, 1100 kP 초과, 또는 1200 kP 초과의 액상선 점도 -를 갖는 것이 요구되는 것으로 이전에 생각되었다. 그러나, 인발 공정의 발달은 더 낮은 액상선 점도를 갖는 유리가 인발 공정에 사용되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 인발 공정에 사용되는 유리는, 이전의 생각보다 더 많은 산화리튬 (lithia)을 포함할 수 있고, 예를 들어, SiO2, Al2O3, 및 B2O3와 같은, 더 많은 유리 네트워크 형성 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 유리가 유리 조성물에 리튬 및 유리 네트워크 형성제 (network formers)를 첨가하는 것의 이점을 실현하는 것을 가능하게 하지만, 유리 조성물에 부정적인 영향을 미치지 않는, 다양한 유리 성분의 균형은 여기에서 제공된다.
여기에 기재된 유리 조성물의 구현 예에서, 별도로 특정되지 않는 한, 구성 성분 (예를 들어, SiO2, Al2O3, Li2O, 및 이와 유사한 것)의 농도는 산화물 기준으로 몰 퍼센트 (mol%)로 제공된다. 구현 예에 따른 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물의 성분은, 하기에서 개별적으로 논의된다. 하나의 구성요소의 다양하게 인용된 범위들 중 어느 하나는, 임의의 다른 구성요소에 대해 다양하게 인용된 범위 중 어느 하나와 개별적으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
여기에 개시된 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물의 구현 예에서, SiO2는 가장 큰 구성분이고, 이로서, SiO2는 유리 조성물로부터 형성된 유리 네트워크의 주요 구성분이다. 순수한 SiO2는 비교적 낮은 CTE를 가지며, 알칼리가 없다. 그러나, 순수한 SiO2는 높은 용융점을 갖는다. 따라서, 유리 조성물 중 SiO2의 농도가 너무 높으면, 더 높은 농도의 SiO2가 유리를 용융시키는 어려움을 증가시키고, 결국, 유리의 성형성에 악영향을 미침에 따라, 유리 조성물의 성형성은 감소될 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 SiO2를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 58.0 mol% 이상, 예컨대, 60.0 mol% 이상, 62.0 mol% 이상, 64.0 mol% 이상, 66.0 mol% 이상, 또는 68.0 mol% 이상의 SiO2의 양으로 포함한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 68.0 mol% 이하, 예컨대, 66.0 mol% 이하, 64.0 mol% 이하, 62.0 mol% 이하, 60.0 mol% 이하, 또는 58.0 mol% 이하의 양으로 SiO2를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는, 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 58.0 mol% 이상 내지 68.0 mol% 이하, 예컨대, 60.0 mol% 이상 내지 66.0 mol% 이하, 62.0 mol% 이상 내지 64.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 SiO2를 포함한다.
구현 예의 유리 조성물은, Al2O3를 더욱 포함할 수 있다. Al2O3는, SiO2와 유사한, 유리 네트워크 형성제로서 역할을 할 수 있다. Al2O3는, 유리 조성물로부터 형성된 유리 용융물에서 이의 사면체 배위 (tetrahedral coordination)로 인해 유리 조성물의 점도를 증가시킬 수 있어, Al2O3의 양이 너무 많은 경우, 유리 조성물의 성형성을 감소시킨다. 그러나, Al2O3의 농도가 유리 조성물에서 SiO2의 농도 및 알칼리 산화물의 농도와 균형을 이루는 경우, Al2O3는 유리 용융물의 액상선 온도를 감소시킬 수 있고, 이에 의해 액상선 점도를 향상시키고, 퓨전 형성 공정과 같은, 특정 형성 공정과 유리 조성물의 적합성 (compatibility)을 개선시킨다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 농도로 Al2O3를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은 13.0 mol% 이상, 예컨대, 14.0 mol% 이상, 15.0 mol% 이상, 16.0 mol% 이상, 17.0 mol% 이상, 또는 18.0 mol% 이상의 양으로 Al2O3를 포함한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 19.0 mol% 이하, 예컨대, 18.0 mol% 이하, 17.0 mol% 이하, 16.0 mol% 이하, 15.0 mol% 이하, 14.0 mol% 이하, 또는 13.0 mol% 이하의 양으로 Al2O3를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는, 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 13.0 mol% 이상 내지 19.0 mol% 이하, 예컨대, 14.0 mol% 이상 내지 18.0 mol% 이하, 또는 15.0 mol% 이상 내지 17.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 Al2O3를 포함한다.
SiO2 및 Al2O3와 같이, P2O5는 네트워크 형성제로서 유리 조성물에 첨가될 수 있고, 이에 의해 유리 조성물의 용융성 및 성형성을 감소시킨다. 따라서, P2O5는 이러한 특성을 과도하게 감소시키지 않는 양으로 첨가될 수 있다. P2O5의 첨가는 또한 이온 교환 처리 동안 유리 조성물에서 이온의 확산성을 증가시킬 수 있고, 이에 의해 이러한 처리의 효율을 증가시킨다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.0 mol% 이상 내지 5.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 P2O5를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.5 mol% 이상, 예컨대, 1.0 mol% 이상, 1.5 mol% 이상, 2.0 mol% 이상, 2.5 mol% 이상, 3.0 mol% 이상, 3.5 mol% 이상, 4.0 mol% 이상, 또는 4.5 mol% 이상의 양으로 P2O5를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 4.5 mol% 이하, 예컨대, 4.0 mol% 이하, 3.5 mol% 이하, 3.0 mol% 이하, 2.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이하, 1.0 mol% 이하, 또는 0.5 mol% 이하의 양으로 P2O5를 포함할 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.5 mol% 이상 내지 4.5 mol% 이하, 예컨대, 1.0 mol% 이상 내지 4.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이상 내지 3.5 mol% 이하, 또는 2.0 mol% 이상 내지 3.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 P2O5를 포함할 수 있다.
SiO2, Al2O3, 및 P2O5와 같이, B2O3는 네트워크 형성제로서 유리 조성물에 첨가될 수 있고, 이에 의해 유리 조성물의 용융성 및 성형성을 감소시킨다. 따라서, B2O3는 이러한 특성을 과도하게 감소시키지 않는 양으로 첨가될 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.0 mol% 이상 내지 8.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 B2O3를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.5 mol% 이상, 예컨대, 1.0 mol% 이상, 1.5 mol% 이상, 2.0 mol% 이상, 2.5 mol% 이상, 3.0 mol% 이상, 3.5 mol% 이상, 4.0 mol% 이상, 4.5 mol% 이상, 5.0 mol% 이상, 5.5 mol% 이상, 6.0 mol% 이상, 6.5 mol% 이상, 7.0 mol% 이상, 또는 7.5 mol% 이상의 양으로 B2O3를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 7.5 mol% 이하, 예컨대, 7.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이하, 6.0 mol% 이하, 5.5 mol% 이하, 5.0 mol% 이하, 4.5 mol% 이하, 4.0 mol% 이하, 3.5 mol% 이하, 3.0 mol%, 2.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이하, 1.0 mol% 이하, 또는 0.5 mol% 이하의 양으로 B2O3를 포함할 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.5 mol% 이상 내지 7.5 mol% 이하, 예컨대, 1.0 mol% 이상 내지 7.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이상 내지 6.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이상 내지 6.0 mol% 이하, 2.5 mol% 이상 내지 5.5 이하 mol%, 또는 3.0 mol% 이상 내지 5.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 B2O3를 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은 유리 네트워크 형성 요소로서 B2O3 및 P2O5 중 적어도 하나를 포함한다. 따라서, 구현 예에서, B2O3 + P2O5는 0.0 mol% 초과, 예컨대, 0.5 mol% 이상, 1.0 mol% 이상, 1.5 mol% 이상, 2.0 mol% 이상, 2.5 mol% 이상, 3.0 mol% 이상, 3.5 mol% 이상, 4.0 mol% 이상, 4.5 mol% 이상, 5.0 mol% 이상, 5.5 mol% 이상, 6.0 mol% 이상, 6.5 mol% 이상, 7.0 mol% 이상, 7.5 mol% 이상, 또는 8.0 mol% 이상, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 구현 예에서, B2O3 + P2O5는, 7.5 mol% 이하, 예컨대, 7.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이하, 6.0 mol% 이하, 5.5 mol% 이하, 5.0 mol% 이하, 4.5 mol% 이하, 4.0 mol% 이하, 3.5 mol% 이하, 3.0 mol% 이하, 2.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이하, 1.0 mol% 이하, 또는 0.5 mol% 이하이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.5 mol% 이상 내지 7.5 mol% 이하, 예컨대, 1.0 mol% 이상 내지 7.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이상 내지 6.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이상 내지 6.0 mol% 이하, 2.5 mol% 이상 내지 5.5 mol% 이하, 또는 3.0 mol% 이상 내지 5.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 B2O3 + P2O5를 포함한다.
유리 조성물에서 Li2O의 효과는, 위에서 논의되고, 아래에서 더욱 상세히 논의된다. 부분적으로, 유리에 리튬의 첨가는, 이온 교환 공정을 보다 잘 제어할 수 있고, 유리의 연화점을 더욱 감소시킬 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 Li2O를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 5.5 mol% 이상, 예컨대, 6.0 mol% 이상, 6.5 mol% 이상, 7.0 mol% 이상, 7.5 mol% 이상, 8.0 mol% 이상, 8.5 mol% 이상, 9.0 mol% 이상, 9.5 mol% 이상, 10.0 이상 mol%, 10.5 mol% 이상, 11.0 mol% 이상, 11.5 mol% 이상, 12.0 mol% 이상, 12.5 mol% 이상, 13.0 mol% 이상, 13.5 mol% 이상, 14.0 mol% 이상, 또는 14.5 mol% 이상의 양으로 Li2O를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 14.5 mol% 이하, 예컨대, 14.0 mol% 이하, 13.5 mol% 이하, 13.0 mol% 이하, 12.5 mol% 이하, 12.0 mol% 이하, 11.5 mol% 이하, 11.0 mol% 이하, 10.5 mol% 이하, 10.0 mol% 이하, 9.5 mol% 이하, 9.0 mol% 이하, 8.5 mol% 이하, 8.0 mol% 이하, 7.5 mol% 이하, 7.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이하, 6.0 mol% 이하, 또는 5.5 mol% 이하의 양으로 Li2O를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 5.5 mol% 이상 내지 14.5 mol% 이하, 예컨대, 6.0 mol% 이상 내지 14.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 내지 13.5 mol% 이하, 7.0 mol% 이상 내지 13.0 mol% 이하, 7.5 mol% 이상 내지 12.5 mol% 이하, 8.0 mol% 이상 내지 12.0 mol% 이하, 8.5 mol% 이상 내지 11.5 mol% 이하, 또는 9.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 Li2O를 포함한다.
유리 네트워크 형성 성분에 부가하여, Al2O3는 또한 유리 조성물의 이온 교환성을 증가시키는데 도움이 된다. 따라서, 구현 예에서, 이온 교환될 수 있는 Al2O3 및 기타 성분의 양은, 상대적으로 많을 수 있다. 예를 들어, Li2O는 이온 교환 가능한 성분이다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물에서 Al2O3 + Li2O의 양은, 21.4 mol% 초과, 예컨대, 22.0 mol% 이상, 22.5 mol% 이상, 23.0 mol% 이상, 23.5 mol% 이상, 24.0 mol% 이상, 24.5 mol% 이상, 25.0 mol% 이상, 25.5 mol% 이상, 또는 26.0 mol% 이상, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, Al2O3 + Li2O의 양은, 26.5 mol% 이하, 예컨대, 26.0 mol% 이하, 25.5 mol% 이하, 25.0 mol% 이하, 24.5 mol% 이하, 24.0 mol% 이하, 23.5 mol% 이하, 23.0 mol% 이하, 22.5 mol% 이하, 또는 22.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는, 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, Al2O3 + Li2O의 양은, 21.5 mol% 이상 내지 26.5 mol% 이하, 예컨대, 22.0 mol% 이상 내지 26.0 mol% 이하, 22.5 mol% 이상 내지 25.5 mol% 이하, 23.0 mol% 이상 내지 25.0 mol% 이하, 또는 23.5 mol% 이상 내지 24.5 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
구현 예에 따르면, 유리 조성물은 또한, Na2O와 같은, Li2O 이외의 알칼리 금속 산화물을 포함할 수 있다. Na2O는, 유리 조성물의 이온 교환성을 조성하고, 또한, 유리 조성물의 용융점을 증가시키며, 유리 조성물의 성형성을 개선시킨다. 그러나, 너무 많은 Na2O가 유리 조성물에 첨가되면, CTE가 너무 낮을 수 있고, 용융점은 너무 높을 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 4.0 mol% 초과 내지 15 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 Na2O를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 4.5 mol% 이상, 예컨대, 5.0 mol% 이상, 5.5 mol% 이상, 6.0 mol% 이상, 6.5 mol% 이상, 7.0 mol% 이상, 7.5 mol% 이상, 8.0 mol% 이상, 8.5 mol% 이상, 9.0 이상 mol%, 9.5 mol% 이상, 10.0 mol% 이상, 10.5 mol% 이상, 11.0 mol% 이상, 11.5 mol% 이상, 12.0 mol% 이상, 12.5 mol% 이상, 13.0 mol% 이상, 13.5 mol% 이상, 14.0 mol% 이상, 또는 14.5 mol% 이상의 양으로 Na2O를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 14.5 mol% 이하, 예컨대, 14.0 mol% 이하, 13.5 mol% 이하, 13.0 mol% 이하, 12.5 mol% 이하, 12.0 mol% 이하, 11.5 mol% 이하, 11.0 mol% 이하, 10.5 mol% 이하, 10.0 mol% 이하, 9.5 mol% 이하, 9.0 mol% 이하, 8.5 mol% 이하, 8.0 mol% 이하, 7.5 mol% 이하, 7.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이하, 6.0 mol% 이하, 5.5 mol% 이하, 5.0 mol% 이하, 또는 4.5 mol% 이하의 양으로 Na2O를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 4.5 mol% 이상 내지 14.5 mol% 이하, 예컨대, 5.0 mol% 이상 내지 14.0 mol% 이하, 5.5 mol% 이상 내지 13.5 mol% 이하, 6.0 mol% 이상 내지 13.0 mol% 이하, 6.5 mol% 이상 내지 12.5 mol% 이하, 7.0 mol% 이상 내지 12.0 mol% 이하, 7.5 mol% 이상 내지 11.5 mol% 이하, 또는 8.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 Na2O를 포함한다.
전술한 바와 같이, Al2O3는 유리 조성물의 이온 교환성의 증가를 조성한다. 따라서, 구현 예에서, 이온 교환될 수 있는 Al2O3 및 기타 성분의 양은, 상대적으로 많을 수 있다. 예를 들어, Li2O 및 Na2O는 이온 교환 가능한 성분이다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물에서 Al2O3 + Li2O + Na2O의 양은, 25.0 mol% 초과, 예컨대, 25.5 mol% 이상, 26.0 mol% 이상, 26.5 mol%, 27.0 mol% 이상, 27.5 mol% 이상, 28.0 mol% 이상, 28.5 mol% 이상, 29.0 mol% 이상, 또는 29.5 mol% 이상, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 몇몇 구현 예에서, Al2O3 + Li2O + Na2O의 양은, 30.0 mol% 이하, 예컨대, 29.5 mol% 이하, 29.0 mol% 이하, 28.5 mol% 이하, 28.0 mol% 이하, 27.5 mol% 이하, 27.0 mol% 이하, 26.5 mol% 이하, 26.0 mol% 이하, 또는 25.5 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, Al2O3 + Li2O + Na2O의 양은, 25.0 mol% 이상 내지 30.0 mol% 이하, 예컨대, 25.5 mol% 이상 내지 29.5 mol 이하, 26.0 mol% 이상 내지 29.0 mol% 이하, 26.5 mol% 이상 내지 28.5 mol% 이하, 또는 27.0 mol% 이상 내지 28.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
Na2O와 같이, K2O는 이온 교환을 촉진하고, 압축 응력층의 DOC를 증가시킨다. 그러나, K2O의 첨가는, CTE가 너무 낮아질 수 있고, 용융점은 너무 높아질 수 있게 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은 칼륨이 실질적으로 없거나 또는 없다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "실질적으로 없는"은, 성분이, 0.01 mol% 미만과 같이, 오염물로서 매우 소량으로 최종 유리에 존재할 수 있을지라도, 배치 물질 (batch material)의 성분으로서 첨가되지 않음을 의미한다. 구현 예에서, K2O는 유리 조성물에 1 mol% 미만의 양으로 존재할 수 있다.
MgO는, 유리의 점도를 낮추어, 성형성, 변형점 및 영률 (Young's modulus)을 향상시키고, 이온 교환 능력을 개선시킬 수 있다. 그러나, 너무 많은 MgO가 유리 조성물에 첨가된 경우, 유리 조성물의 밀도 및 CTE는 증가한다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 0.0 mol% 이상 내지 2.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 농도로 MgO를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상, 예컨대, 0.4 mol% 이상, 0.6 mol% 이상, 0.8 mol% 이상, 1.0 mol% 이상, 1.2 mol% 이상, 1.4 mol% 이상, 1.6 mol% 이상, 또는 1.8 mol% 이상의 양으로 MgO를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 1.8 mol% 이하, 예컨대, 1.6 mol% 이하, 1.4 mol% 이하, 1.2 mol% 이하, 1.0 mol% 이하, 0.8 mol% 이하, 0.6 mol% 이하, 0.4 mol% 이하, 또는 0.2 mol% 이하의 양으로 MgO를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상 내지 1.8 mol% 이하, 예컨대, 0.4 mol% 이상 내지 1.6 mol% 이하, 0.6 mol% 이상 내지 1.4 mol% 이하, 또는 0.8 mol% 이상 내지 1.2 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 MgO를 포함한다.
CaO는, 유리의 점도를 낮추어, 성형성, 변형점 및 영률을 향상시키고, 이온 교환 능력을 개선시킬 수 있다. 그러나, 너무 많은 CaO가 유리 조성물에 첨가되는 경우, 유리 조성물의 밀도 및 CTE는 증가한다. 구현 예에서, 유리 조성물은 일반적으로 0.0 mol% 이상 내지 3.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 농도로 CaO를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상, 예컨대, 0.4 mol% 이상, 0.6 mol% 이상, 0.8 mol% 이상, 1.0 mol% 이상, 1.2 mol% 이상, 1.4 mol% 이상, 1.6 mol% 이상, 1.8 mol% 이상, 2.0 mol% 이상, 2.2 mol% 이상, 2.4 mol% 이상, 2.6 mol% 이상, 또는 2.8 mol% 이상의 양으로 CaO를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 2.8 mol% 이하, 예컨대, 2.6 mol% 이하, 2.4 mol% 이하, 2.2 mol% 이하, 2.0 mol% 이하, 1.8 mol% 이하, 1.6 mol% 이하, 1.4 mol% 이하, 1.2 mol% 이하, 1.0 이하 mol%, 0.8 mol% 이하, 0.6 mol% 이하, 0.4 mol% 이하, 또는 0.2 mol% 이하의 양으로 CaO를 포함한다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상 내지 2.8 mol% 이하, 예컨대, 0.4 mol% 이상 내지 2.6 mol% 이하, 0.6 mol% 이상 내지 2.4 mol% 이하, 또는 0.8 mol% 이상 내지 2.2 mol% 이하, 1.0 mol% 이상 내지 2.0 mol% 이하, 1.2 mol% 이상 내지 1.8 mol% 이하, 또는 1.4 mol% 이상 내지 1.6 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 CaO를 포함한다.
구현 예에서, 유리 조성물은 선택적으로 하나 이상의 청징제 (fining agents)를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 청징제는, 예를 들어, SnO2를 포함할 수 있다. 이러한 구현 예에서, SnO2는, 0.2 mol% 이하, 예컨대, 0.0 mol% 이상 내지 0.1 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 유리 조성물에 존재할 수 있다. 구현 예에서, SnO2는, 0.0 mol% 이상 내지 0.2 mol% 이하, 또는 0.1 mol% 이상 내지 0.2 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 유리 조성물에 존재할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은 실질적으로 SnO2가 없거나 또는 없을 수 있다.
ZnO는, 예컨대, 유리의 압축 응력을 증가시켜, 유리의 이온 교환 성능을 향상시킨다. 그러나, 너무 많은 ZnO의 첨가는, 밀도를 증가시킬 수 있고, 상 분리 (phase separation)를 유발할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.0 mol% 이상 내지 1.5 mol% 이하, 예컨대, 0.2 mol% 이상 내지 1.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 ZnO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.3 mol% 이상, 예컨대, 0.4 mol% 이상, 또는 0.5 mol% 이상의 ZnO를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 1.0 mol% 이하, 예컨대, 0.8 mol% 이하, 또는 0.6 mol% 이하의 ZnO를 포함할 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
SrO는 여기에 개시된 유리 물품의 액상선 온도를 낮춘다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.0 mol% 이상 내지 1.5 mol% 이하, 예컨대, 0.2 mol% 이상 내지 1.0 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 SrO를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상 또는 0.4 mol% 이상의 양으로 SrO를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.8 mol% 이하, 예컨대, 0.6 mol% 이하, 또는 0.4 mol% 이하의 양으로 SrO를 포함할 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
상기 개별 성분에 부가하여, 여기에 개시된 구현 예에 따른 유리 조성물은, 2가 양이온 산화물 (여기서, RO로 지칭됨)을 0.0 mol% 이상 내지 5.0 mol% 이하, 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 포함할 수 있다. 여기서 사용된 바와 같은, 2가 양이온 산화물 (RO)은, MgO, CaO, SrO, BaO, FeO, 및 ZnO를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상, 예컨대, 0.5 mol% 이상, 1.0 mol% 이상, 1.5 mol% 이상, 2.0 mol% 이상, 2.5 mol% 이상, 3.0 mol% 이상, 3.5 mol% 이상, 4.0 mol% 이상, 또는 4.5 mol% 이상의 양으로 RO를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 4.5 mol% 이하, 예컨대, 4.0 mol% 이하, 3.5 mol% 이하, 3.0 mol% 이하, 2.5 mol% 이하, 2.0 mol% 이하, 1.5 mol% 이하, 1.0 mol% 이하, 또는 0.5 mol% 이하의 양으로 RO를 포함할 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.2 mol% 이상 내지 4.5 mol% 이하, 예컨대, 0.5 mol% 이상 내지 4.0 mol% 이하, 1.0 mol% 이상 내지 3.5 mol% 이하, 1.5 mol% 이상 내지 3.0 mol% 이하, 또는 2.0 mol% 이상 내지 2.5 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 양으로 RO를 포함할 수 있다.
구현 예에서, mol%로, Al2O3/(R2O + RO)의 관계는, 0.90보다 크고, 여기서, RO는 2가 양이온 산화물의 합이며, R2O는 알칼리 금속 산화물의 합이다. 여기서 사용된 바와 같은, R2O는 Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O, 및 Fr2O를 포함한다. 구현 예에서, Al2O3/(R2O + RO)는 0.90 초과 내지 1.20 미만이다. R2O + RO에 대한 Al2O3의 증가된 비는, 유리 물품의 액상선 온도 및 점도를 개선시킨다. 이러한 비는, 보다 적은 취성이고, 더 높은 내손상성을 갖는 더 고밀도의 유리를 결과한다. 몇몇 구현 예에서, Al2O3/(R2O + RO)의 몰비는, 0.95 이상, 예컨대, 1.00 이상, 1.05 이상, 1.08 이상, 1.10 이상, 또는 1.15 이상이다. 구현 예에서, Al2O3/(R2O + RO)의 몰비는, 1.20 이하, 예컨대, 1.50 이하, 1.00 이하, 0.98 이하, 0.95 이하, 또는 0.92 이하이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, Al2O3/(R2O + RO)의 몰비는, 0.90 이상 내지 1.50 이하, 예컨대, 0.95 이상 내지 1.20 이하, 또는 0.98 이상 내지 1.15 이하, 또는 1.00 이상 내지 1.10 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
구현 예에서, 네트워크 형성 성분 (예를 들어, Al2O3 + SiO2 + B2O3 + P2O5)의 총량은, 80 mol% 이상, 예컨대, 82 mol% 이상, 84 mol% 이상, 86 mol% 이상, 88 mol% 이상, 또는 90 mol% 이상이다. 많은 양의 네트워크 형성 성분을 갖는 것은, 유리의 밀도를 증가시켜, 보다 적은 취성이고, 내손상성을 개선시킨다. 구현 예에서, 네트워크 형성 성분의 총량은, 94 mol% 이하, 예컨대, 92 mol% 이하, 90 mol% 이하, 88 mol% 이하, 86 mol% 이하, 84 mol% 이하, 또는 82 mol% 이하이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 네트워크 형성 성분의 총량은, 80 mol% 이상 내지 94 mol% 이하, 예컨대, 82 mol% 이상 내지 92 mol% 이하, 84 mol% 이상 내지 90 mol% 이하, 또는 86 mol% 이상 내지 88 mol% 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
하나 이상의 구현 예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 물품은, mol%로, -8.00 ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75의 관계를 포함한다. 임의의 특정 이론에 제한됨이 없이, 유리 조성물에 과잉의 R2O 및 RO를 갖는 것은, 유리에서 높은 수준의 비-가교 산소 (non-bridging oxygen)로 이어질 수 있다. 유리에 과잉의 비-가교 산소의 존재는, 점 접촉 손상 (point contact damage)에 대한 감소된 저항성으로 이어질 수 있다. 한편, 비-가교 산소의 양이 너무 적으면, 유리의 용융 품질은 손상된다. 따라서, 구현 예에서, 유리 조성물에서 비-가교 산소의 양을 제한하지만, 이를 완전히 제거하지는 않는 것이 바람직할 수 있다. Al2O3, B2O3, 및 P2O5는 유리 조성물에서 R2O 및 RO 성분과 반응할 것이고; 이에 의해 유리 조성물에서 비-가교 산소의 양을 제한하는 것으로 믿어진다. 따라서, 구현 예에서, 유리 조성물에서 Al2O3, B2O3, 및 P2O5의 몰 퍼센트는, 상기 불균등에 반영된 바와 같이, 유리 조성물에서 R2O 및 RO의 몰 퍼센트에 가까운 것이 바람직할 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, -7.50 ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -2.50, 예컨대, -6.50 ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -3.00, -5.50 ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -3.50, 또는 -4.50 ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -3.50, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
하나 이상의 구현 예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 물품은, mol%로, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O의 관계를 포함한다. 임의의 특정 이론에 제한됨이 없이, Na+ 양이온은, Si4+, Al3+, 및 Li+ 양이온보다 더 낮은 전계 강도 (field strength)를 가지며, 더 높은 전계 강도 양이온을 함유하는 유리는, 일반적으로 더 높은 채우기 밀도 (packing densities)를 가져서 더 높은 저장된 인장 응력 (CT)을 가능하게 한다. 높은 전계 강도 양이온의 산화물은, CT를 개선하기 위해 낮은 전계 강도 양이온의 산화물에 비해 증가되어야 하지만, 낮은 전계 강도 양이온의 약간의 산화물은 액상선 온도를 감소시키는데 바람직하다. 구현 예들에서, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 16.00, 예컨대, 9.20 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 15.50, 9.50 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 15.00, 10.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 14.50, 또는 10.50 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 14.00, 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
몇몇 구현 예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 물품은, mol%로, (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50의 관계를 포함한다. 임의의 특정 이론에 제한됨이 없이, Na2O 개질제 산화물은 Li2O 개질제 산화물보다 자유 부피 (free volume) 및 상응하는 압입 균열 저항성을 개선시키는데 유리한 것으로 여겨진다. 마찬가지로, B2O3 네트워크 형성 산화물은, Al2O3 및 P2O5 네트워크 형성 산화물보다 자유 부피 및 상응하는 압입 균열 저항성을 향상시키는데 유리하다. 따라서, 구현 예에서, Li2O, Al2O3, 및 P2O5의 양에 비해 유리 조성물에서 증가된 퍼센트의 Na2O 및 B2O3를 갖는 것은 바람직할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 구현 예에서, 1.50 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50, 예컨대, 1.80 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.35, 2.00 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.20, 2.20 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.00, 또는 2.40 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 2.80, 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
하나 이상의 구현 예에서, 유리 조성물에 Al2O3 및 Li2O의 양은, 유리의 CTE 및 성형성에 영향을 미치지 않으면서 유리의 내손상성을 증가시키는 양으로 기타 유리 네트워크 형성제 및 Na2O에 비례하여 유리 조성물에 포함될 수 있다. 따라서, 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, mol%로, 1.00 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.75, 예컨대, 1.25 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.50, 1.50 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.25, 또는 1.75 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.00, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 관계를 갖는다.
몇몇 구현 예에서, Al2O3, B2O3 및 P2O5 유리 네트워크 형성 성분의 양은, 유리 조성물의 다른 성분, 예를 들어, R2O 및 RO와 균형을 이룰 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, mol%로, 1.0 < (Al2O3 + B2O3 + P2O5)/(R2O + RO), 예컨대, 1.0 < (Al2O3 + B2O3 + P2O5)/(R2O + RO) < 1.8, 1.1 < (Al2O3 + B2O3- + P2O5)/(R2O + RO) < 1.7, 1.2 < (Al2O3 + B2O3- + P2O5)/(R2O + RO) < 1.6, 또는 1.3 < (Al2O3 + B2O3- + P2O5)/(R2O + RO) < 1.5, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 관계를 가질 수 있다.
구현 예에서, 유리 물품은, 비소 및 안티몬 중 하나 또는 모두가 실질적으로 없을 수 있다. 구현 예에서, 유리 물품은 비소 및 안티몬 중 하나 또는 모두가 없을 수 있다.
하나의 구현 예에서, 유리 조성물은, mol%로, 6.96Al2O3 - 1.90B2O3 + 2.16CaO + 3.30MgO - 1.50Na2O + 12.74Li2O - 1.10SrO - 14.50K2O - 1.87La2O3 + 6.13ZrO2 - 76.40 > 50.00의 관계를 충족시킬 수 있다.
전술된 바와 같은 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물의 물리적 특성은 이하 논의될 것이다. 이러한 물리적 특성은, 실시 예를 참조하여 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물의 성분의 양을 변경시켜 달성될 수 있다.
구현 예에 따른 유리 조성물은, 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.50 g/㎤ 이하, 예컨대, 2.25 g/㎤ 이상 내지 2.50 g/㎤ 이하, 2.30 g/㎤ 이상 내지 2.50 g/㎤ 이하, 2.35 g/㎤ 이상 내지 2.50 g/㎤ 이하, 2.40 g/㎤ 내지 2.50 g/㎤ 이하, 또는 2.45 g/㎤ 내지 2.50 g/㎤ 이하의 밀도를 가질 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.45 g/㎤ 이하, 예컨대, 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.40 g/㎤ 이하, 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.35 g/㎤ 이하, 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.30 g/㎤ 이하, 또는 2.20 g/㎤ 이상 내지 2.25 g/㎤ 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 밀도를 가질 수 있다. 일반적으로, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물에서, Na+ 또는 K+과 같은, 더 크고, 고밀도의 알칼리 금속 양이온이, Li+과 같은, 더 작은 알칼리 금속 양이온으로 대체됨에 따라, 유리 조성물의 밀도는 감소한다. 따라서, 유리 조성물에서 더 많은 양의 리튬은, 유리 조성물의 밀도를 더 낮출 것이다. 본 개시에 언급된 밀도 값은 ASTM C693-93(2013)의 부력법에 의해 측정된 대로의 값을 지칭한다.
구현 예에서, 액상선 점도는, 1000 kP 이하, 예컨대, 800 kP 이하, 600 kP 이하, 400 kP 이하, 200 kP 이하, 100 kP 이하, 또는 75 kP 이하이다. 구현 예에서, 액상선 점도는, 20 kP 이상, 예컨대, 40 kP 이상, 60 kP 이상, 80 kP 이상, 100 kP 이상, 120 kP 이상, 140 kP 이상, 또는 160 kP 이상이다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 액상선 점도는, 20 kP 이상 내지 1000 kP 이하, 예컨대, 40 kP 이상 내지 900 kP 이하, 60 kP 이상 내지 800 kP 이하, 또는 80 kP 이상 내지 700 kP 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 액상선 점도는 ASTM C829-81(2010)에 따라 측정된다.
유리 조성물에 리튬의 첨가는 또한 유리 조성물의 영률, 전단 탄성계수 (shear modulus), 및 푸아송비 (Poisson's ratio)에 영향을 미친다. 구현 예에서, 유리 조성물의 영률은, 65 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 예컨대, 67 GPa 이상 내지 82 GPa 이하, 70 GPa 이하 내지 80 GPa 이하, 72 GPa 이상 내지 78 GPa 이하, 또는 74 GPa 이상 내지 76 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 다른 구현 예에서, 유리 조성물의 영률은, 66 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 예컨대, 68 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 70 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 72 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 74 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 76 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 78 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 80 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 또는 82 GPa 이상 내지 85 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 구현 예들에서, 영률은, 65 GPa 이상 내지 84 GPa 이하, 예컨대, 65 GPa 이상 내지 82 GPa 이하, 65 GPa 내지 80 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 78 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 76 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 74 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 72 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 70 GPa 이하, 65 GPa 이상 내지 68 GPa 이하, 또는 65 GPa 이상 내지 66 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 본 개시에서 언급된 영률 값은, 명칭이 "Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts"인, ASTM E2001-13에 서술된 일반적인 타입의 공진 초음파 분광법에 의해 측정된 대로의 값을 지칭한다.
몇몇 구현 예에 따르면, 유리 조성물은, 25 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 예컨대, 26 GPa 이상 내지 34 GPa 이하, 27 GPa 이상 내지 33 GPa 이하, 28 GPa 이상 내지 32 GPa 이하, 또는 29 GPa 이상 내지 31 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 전단 탄성계수를 가질 수 있다. 구현 예에서, 상기 유리 조성물은, 26 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 예컨대, 27 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 28 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 29 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 30 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 31 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 32 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 33 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 또는 34 GPa 이상 내지 35 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 전단 탄성계수를 가질 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 25 GPa 이상 내지 34 GPa 이하, 예컨대, 25 GPa 이상 내지 33 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 32 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 31 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 30 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 29 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 28 GPa 이하, 25 GPa 이상 내지 27 GPa 이하, 또는 25 GPa 이상 내지 26 GPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 전단 탄성계수를 가질 수 있다. 본 개시에 언급된 전단 탄성계수 값은, 명칭이 "Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts"인, ASTM E2001-13에 서술된 일반적인 타입의 공명 초음파 분광법에 의해 측정된 대로의 값을 지칭한다.
상기로부터, 구현 예에 따른 유리 조성물은, 슬롯 형성, 플로우트 형성, 롤링 공정, 퓨전 형성 공정, 등과 같은, 임의의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다.
유리 물품은, 그것이 형성되는 방식을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 유리 물품은 플로우트-형성가능한 (float-formable) (즉, 플로우트 공정에 의해 형성됨), 다운-인발가능한 (down-drawable), 특히 퓨전-형성가능한 또는 슬롯-인발가능한 (slot-drawable) (즉, 퓨전 인발 공정 또는 슬롯 인발 공정과 같은 다운 인발 공정에 의해 헝성됨) 것으로 특징화될 수 있다.
여기에 기재된 유리 물품의 몇몇 구현 예는 다운-인발 공정에 의해 형성될 수 있다. 다운-인발 공정은, 상대적으로 오염되지 않은 표면을 보유하는 균일한 두께를 갖는 유리 물품을 생성한다. 유리 물품의 평균 휨 강도가 표면 흠 (flaws)의 양 및 크기에 의해 제어되기 때문에, 최소 접촉을 가진 오염되지 않은 표면은 더 높은 초기 강도를 갖는다. 부가적으로, 다운 인발된 유리 물품은, 고가의 그라인딩 (grinding) 및 연마 없이 이의 최종 적용에 사용될 수 있는, 매우 평평하고, 매끄러운 표면을 갖는다.
유리 물품의 몇몇 구현 예는, 퓨전-형성가능한 (즉, 퓨전 인발 공정을 사용하여 형성가능한) 것으로 설명될 수 있다. 퓨전 공정은, 용융 유리 원료를 수용하기 위한 채널을 갖는 인발 탱크를 사용한다. 채널은, 채널의 양측 상에 채널의 길이를 따라 상부가 개방된 위어 (weirs)를 갖는다. 채널이 용융된 물질로 채워지면, 용융된 유리는 상기 위어를 넘쳐 흐른다. 중력으로 인해, 용융 유리는, 2개의 유동 유리 필름 (flowing glass films)으로써 인발 탱크의 외부 표면 아래로 흐른다. 인발 탱크의 이러한 외부 표면들은, 이들이 인발 탱크 밑의 에지에서 합쳐지도록 아래로 및 안쪽으로 연장된다. 2개의 유동 유리 필름은, 이러한 에지에서 합쳐저서 단일의 유동 유리 물품을 융합하고 형성한다. 퓨전 인발 방법은, 채널을 넘쳐 흐르는 2개의 유리 필름이 함께 융합되기 때문에, 그 결과로 생긴 유리 물품의 외부 표면들 중 어느 부분도 장치의 임의의 부분과 접촉하지 않는다는 장점을 제공한다. 따라서, 퓨전 인발 유리 물품의 표면 특성은, 이러한 접촉에 의해 영향을 받지 않는다.
여기에 기재된 유리 물품의 몇몇 구현 예는, 슬롯 인발 공정에 의해 형성될 수 있다. 슬롯 인발 공정은 퓨전 인발 방법과는 다르다. 슬롯 인발 공정에서, 용융된 원료 유리는 인발 탱크에 제공된다. 인발 탱크의 버텀은, 슬롯의 길이를 연장하는 노즐을 갖는 개방 슬롯을 갖는다. 용융된 유리는 슬롯/노즐을 통해 흐르고, 연속 유리 물품으로써 어닐링 영역으로 다운 인발된다.
하나 이상의 구현 예에서, 여기에 기재된 유리 물품은, 비정질 미세구조를 나타낼 수 있고, 결정 또는 결정자 (crystallites)가 실질적으로 없을 수 있다. 다시 말해서, 유리 물품은, 몇몇 구현 예에서, 유리-세라믹 물질을 배제한다.
위에서 언급된 바와 같이, 구현 예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물은, 예컨대, 이온 교환에 의해 강화되어, 디스플레이 커버용 유리와 같은, 그러나, 이에 제한되지 않는, 적용들을 위한 내손상성인 유리를 만들 수 있다. 도 1을 참조하면, 유리는 표면으로부터 유리의 압축의 깊이 (DOC)로 연장되는 압축 응력 하에 제1 영역 (예를 들어, 도 1에서 제1 및 제2 압축층 (120, 122)) 및 DOC로부터 유리의 중심 또는 내부 영역으로 연장되는 인장 응력 또는 중심 장력 (CT) 하에 제2 영역 (예를 들어, 도 1에서 중심 영역 (130))을 갖는다. 여기서 사용된 바와 같은, DOC는, 유리 물품 내에 응력이 압축으로부터 인장으로 변화하는 깊이를 지칭한다. DOC에서, 응력은 양의 (압축) 응력으로부터 음의 (인장) 응력으로 교차하고, 따라서, 0의 응력 값을 나타낸다.
기술분야에서 전형적으로 사용되는 관례에 따르면, 압축 또는 압축 응력은, 음의 (<0) 응력으로 표현되고, 인장 또는 인장 응력은 양의 (>0) 응력으로 표현된다. 그러나, 본 상세한 설명 전반에 걸쳐, CS는, 양수 또는 절대 값 - 즉, 여기에서 언급된 바와 같이, CS =｜CS｜로 표현된다. 압축 응력 (CS)은, 유리의 표면에서 또는 그 근처에서 최대값을 가지며, CS는 함수에 따라 표면으로부터의 거리 (d)에 따라 변한다. 도 1을 다시 참조하면, 제1 세그먼트 (segment) (120)는, 제1 표면 (110)으로부터 깊이 (d1)로 연장되고, 제2 세그먼트 (122)는 제2 표면 (112)으로부터 깊이 (d2)로 연장된다. 종합하면, 이들 세그먼트는 유리 (100)의 압축 또는 CS를 한정한다. (표면 CS를 포함하는) 압축 응력은, Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에 의해 제작된, FSM-6000과 같은, 상업적으로 이용가능한 기구를 사용하여 표면 응력 측정기 (FSM)에 의해 측정된다. 표면 응력 측정은, 유리의 복굴절과 관련된, 응력 광학 계수 (SOC)의 정확한 측정에 의존한다. SOC는, 궁극적으로, 명칭이 "Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient"인, ASTM 표준 C770-16에 기재된 절차 C (Glass Disc Method)에 따라 측정되며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
몇몇 구현 예에서, CS는, 400 MPa 이상 내지 800 MPa 이하, 예컨대, 425 MPa 이상 내지 775 MPa 이하, 450 이상 MPa 내지 750 MPa 이하, 475 MPa 이상 내지 725 MPa 이하, 500 MPa 이상 내지 700 MPa 이하, 525 MPa 이상 내지 675 MPa 이하, 550 MPa 이상 내지 650 MPa 이하, 또는 575 MPa 이상 내지 625 MPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
하나 이상의 구현 예에서, Na+ 및 K+ 이온은, 유리 물품 내로 교환되고, Na+ 이온은 K+ 이온보다 유리 물품 내로 더 깊은 깊이로 확산된다. K+ 이온의 침투의 깊이 ("칼륨 DOL")는, 이온 교환 공정의 결과로써 칼륨 침투의 깊이를 나타내기 때문에, DOC와 구별된다. 칼륨 DOL은, 통상적으로 여기에 기재된 물품에 대한 DOC 미만이다. 칼륨 DOL은, CS 측정과 관련하여 전술된 바와 같이, 응력 광학 계수 (SOC)의 정확한 측정에 의존하는, Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에 의해 제작된, 상업적으로 이용가능한 FSM-6000 표면 응력 측정기와 같은, 표면 응력 측정기를 사용하여 측정된다. 각각의 제1 및 제2 압축층 (120, 122)의 칼륨 DOL은, 5 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하, 예컨대, 6 ㎛ 이상 내지 25 ㎛ 이하, 7 ㎛ 이상 내지 20 ㎛ 이하, 8 ㎛ 이상 내지 15 ㎛ 이하, 또는 9 ㎛ 이상 내지 10 ㎛ 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 구현 예들에서, 각각의 제1 및 제2 압축층 (120, 122)의 칼륨 DOL은, 6 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하, 예컨대, 10 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하, 또는 25 ㎛ 이상 내지 30㎛ 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다. 구현 예에서, 각각의 제1 및 제2 압축층 (120, 122)의 칼륨 DOL은, 5 ㎛ 이상 내지 25 ㎛ 이하, 예컨대, 5 ㎛ 이상 내지 20 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이상 내지 15 ㎛ 이하, 또는 5 ㎛ 이상 내지 10 ㎛ 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위이다.
주 표면 모두 (도 1에서 110, 112)의 압축 응력은, 유리의 중심 영역 (130)에서 저장된 장력 (stored tension)에 의해 균형을 이룬다. 최대 중심 장력 (CT) 및 DOC 값은, 기술분야에 공지된 산란광 편광기 (SCALP) 기술을 사용하여 측정된다. 굴절된 근접-장 (Refracted near-field: RFC) 방법 또는 SCALP는, 응력 프로파일 (stress profile)을 측정하는데 사용될 수 있다. RNF 방법을 활용하여 응력 프로파일을 측정하는 경우, SCALP에 의해 제공된 최대 CT 값은, RNF 방법에서 활용된다. 특히, RNF에 의해 측정된 응력 프로파일은, SCALP 측정에 의해 제공된 최대 CT 값으로 힘의 균형이 이루어지고 보정된다. RNF 방법은, 명칭이 "Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample"인, 미국 특허 제8,854,623호에 기재되어 있고, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다. 특히, RNF 방법은, 유리 물품을 기준 블록 (reference block)에 인접하게 배치하는 단계, 직교 편광 (orthogonal polarizations) 사이에서 1Hz 내지 50Hz의 속도로 스위칭되는 편광-스위칭된 광 빔 (polarization-switched light beam)을 발생시키는 단계, 상기 편광-스위칭된 광 빔에서 전력량을 측정하는 단계 및 편광-스위칭된 기준 신호를 발생시키는 단계를 포함하고, 여기서, 각각의 직교 편광에서 측정된 전력량은 서로의 50 % 이내이다. 상기 방법은, 유리 샘플 내로 다른 깊이에 대한 유리 샘플 및 기준 블록을 통해 편광-스위칭된 광 빔을 전송하는 단계, 그 다음 편광-스위칭된 검출기 신호를 발생하는 신호 광검출기로, 릴레이 광 시스템 (relay optical system)을 사용하여 전송된 편광-스위칭된 광 빔을 신호 광검출기로 릴레이하는 단계를 더욱 포함한다. 상기 방법은 또한 검출기 신호를 기준 신호로 분할하여 표준화된 검출기 신호를 형성하는 단계 및 표준화된 검출기 신호로부터 유리 샘플의 프로파일 특징을 결정하는 단계를 포함한다.
구현 예에서, 유리 조성물은, 60 MPa 이상, 예컨대, 70 MPa 이상, 80 MPa 이상, 90 MPa 이상, 100 MPa 이상, 110 MPa 이상, 120 MPa 이상, 130 MPa 이상, 140 MPa 이상, 또는 150 MPa 이상, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 최대 CT를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은, 200 MPa 이하, 예컨대, 190 MPa 이하, 180 MPa 이하, 170 MPa 이하, 160 MPa 이하, 150 MPa 이하, 140 MPa 이하, 130 MPa 이하, 120 MPa 이하, 110 MPa 이하, 100 MPa 이하, 90 MPa 이하, 또는 80 MPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 최대 CT를 가질 수 있다. 구현 예들에서, 상기 범위들 중 어느 하나는 임의의 다른 범위와 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 60 MPa 이상 내지 200 MPa 이하, 예컨대, 70 MPa 이상 내지 190 MPa 이하, 80 MPa 이상 내지 180 MPa 이하, 90 MPa 이상 내지 170 MPa 이하, 100 MPa 이상 내지 160 MPa 이하, 110 MPa 이상 내지 150 MPa 이하, 또는 120 MPa 이상 내지 140 MPa 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 최대 CT를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, DOC는 기술분야에 공지된 산란광 편광기 (SCALP) 기술을 사용하여 측정된다. DOC는, 몇몇 구현 예에서, 유리 물품의 두께 (t)의 일부로서 여기에서 제공된다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.15t 이상 내지 0.25t 이하, 예컨대, 0.18t 이상 내지 0.22t 이하, 또는 0.19t 이상 내지 0.21t 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 압축의 깊이 (DOC)를 가질 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.16t 이상 내지 0.2t 이하, 예컨대, 0.17t 이상 내지 0.25t 이하, 0.18t 이상 내지 0.25t 이하, 0.19t 이상 내지 0.25t 이하, 0.20t 이상 내지 0.25t 이하, 0.21t 이상 내지 0.25t 이하, 0.22t 이상 내지 0.25t 이하, 0.23t 이상 내지 0.25t 이하, 또는 0.24t 이상 내지 0.25t 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 DOC를 가질 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 0.15t 이상 내지 0.24t 이하, 예컨대, 0.15t 이상 내지 0.23t 이하, 0.15t 이상 내지 0.22t 이하, 0.15t 이상 내지 0.21t 이하, 0.15t 이상 내지 0.20t 이하, 0.15t 이상 내지 0.19t 이하, 0.15t 이상 내지 0.18t 이하, 0.15t 이상 내지 0.17t 이하, 또는 0.15t 이상 내지 0.16t 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 DOC를 가질 수 있다.
압축 응력층은 유리를 이온 교환 용액에 노출시켜 유리 내에 형성될 수 있다. 구현 예에서, 이온 교환 용액은 용융 질산염일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 이온 교환 용액은, 용융 KNO3, 용융 NaNO3, 또는 이들의 조합일 수 있다. 구현 예에서, 이온 교환 용액은, 약 90% 용융 KNO3, 약 80% 용융 KNO3, 약 70% 용융 KNO3, 약 60% 용융 KNO3, 또는 약 50% 용융 KNO3를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 이온 교환 용액은, 약 10% 용융 NaNO3, 약 20% 용융 NaNO3, 약 30% 용융 NaNO3, 또는 약 40% 용융 NaNO3를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 이온 교환 용액은, 약 80% 용융 KNO3 및 약 20% 용융 NaNO3, 약 75% 용융 KNO3 및 약 25% 용융 NaNO3, 약 70% 용융 KNO3 및 약 30% 용융 NaNO3, 약 65% 용융 KNO3 및 약 35% 용융 NaNO3, 또는 약 60% 용융 KNO3 및 약 40% 용융 NaNO3, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위를 포함할 수 있다. 구현 예에서, 예를 들어, 아질산나트륨 또는 아질산칼륨, 인산나트륨 또는 인산칼륨, 또는 황산나트륨 또는 황산칼륨과 같은, 다른 나트륨염 및 칼륨염은, 이온 교환 용액에 사용될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 이온 교환 용액은, LiNO3와 같은, 리튬염을 포함할 수 있다.
유리 조성물은, 유리 조성물로 제조된 유리 물품을 이온 교환 용액의 욕조에 침지시키는 단계, 상기 유리 조성물로 제조된 유리 물품 상에 이온 교환 용액을 분무시키는 단계, 또는 상기 유리 조성물로 제조된 유리 물품에 이온 교환 용액을 물리적으로 적용하는 단계에 의해 이온 교환 용액에 노출될 수 있다. 유리 조성물에 노출시, 이온 교환 용액은, 구현 예에 따라, 400℃ 이상 내지 500℃ 이하, 예컨대, 410℃ 이상 내지 490℃ 이하, 420℃ 이상 내지 480℃ 이하, 430℃ 이상 내지 470℃ 이하, 또는 440℃ 이상 내지 460℃ 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 온도일 수 있다. 구현 예에서, 유리 조성물은, 4 시간 이상 내지 48 시간 이하, 예컨대, 8 시간 이상 내지 44 시간 이하, 12 시간 이상 내지 40 시간 이하, 16 시간 이상 내지 36 시간 이하, 20 시간 이상 내지 32 시간 이하, 또는 24 시간 이상 내지 28 시간 이하, 및 전술한 값들 사이에 모든 범위 및 서브-범위의 지속시간 동안 이온 교환 용액에 노출될 수 있다.
이온 교환 공정은, 예를 들어, 미국 공개 특허 제2016/0102011호에 개시된 바와 같은, 개선된 압축 응력 프로파일을 제공하는 공정 조건하의 이온 교환 용액에서 수행될 수 있으며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
이온 교환 공정이 수행된 후, 유리 물품의 표면에서 조성물은, 형성된-대로의 유리 물품 (즉, 이온 교환 공정을 거치기 전의 유리 물품)의 조성물과 다를 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이는, 예를 들어, Li+ 또는 Na+와 같은, 형성된-대로의 유리에 하나의 타입의 알칼리 금속 이온이, 각각, 예를 들어, Na+ 또는 K+와 같은, 더 큰 알칼리 금속 이온으로 대체된 결과이다. 그러나, 유리 물품의 깊이의 중심에 또는 그 근처의 유리 조성물은, 구현 예에서, 여전히 유리 물품을 형성하는데 활용되는 형성된-대로의 (비-이온 교환된) 유리의 조성물을 가질 것이다.
여기서 개시된 유리 물품은, 디스플레이를 갖는 물품 (또는 디스플레이 물품) (예를 들어, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션 시스템, 및 이와 유사한 것을 포함하는, 가전 제품), 건축용 물품, 수송용 물품 (예를 들어, 자동차, 기차, 항공기, 선박, 등), 가정용 기구 물품, 또는 약간의 투명성, 내-스크래치성, 내마모성 또는 이들의 조합을 요구하는 임의의 물품과 같은, 또 다른 물품으로 혼입될 수 있다. 여기에 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 물품은, 도 2a 및 2b에 나타낸다. 구체적으로, 도 2a 및 2b는, 전면 (204), 후면 (206), 및 측면 (208)을 갖는 하우징 (202); 상기 하우징 내부에 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이 (210)을 포함하는 전기 구성요소 (미도시); 및 상기 디스플레이의 위에 있도록 하우징의 전면에 또는 위에 있는 커버 기판 (212)을 포함하는 소비자 전자 장치 (200)를 나타낸다. 몇몇 구현 예에서, 커버 기판 (212)의 일부 및/또는 하우징 (202)의 일부는 여기서 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 항은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고, 여기서, -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.10 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 조성물을 포함한다.
제2 항은, 제1 항의 유리 조성물을 포함하며, 여기서, -7.50 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -2.50mol%이다.
제3 항은, 제1 및 제2 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하며, 여기서, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 16.00이다.
제4 항은, 제1 내지 제3 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하며, 여기서, 9.20 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 15.50이다.
제5 항은, 제1 내지 제4 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하며, 여기서, 1.50 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50이다.
제6 항은, 제1 내지 제5 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하며, 여기서, 1.80 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.35이다.
제7 항은, 제1 내지 제6 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, B2O3 + P2O5는 0.0 mol%를 초과한다.
제8 항은, 제1 내지 제7 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, 1.00 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.75이다.
제9 항은, 제1 내지 제8 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, Al2O3 + Li2O는 21.4 mol%를 초과한다.
제10 항은, 제1 내지 제9 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, Al2O3 +Li2O + Na2O는 25.0 mol%를 초과한다.
제11 항은, 제1 내지 제10 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, 0.90 < Al2O3/(R2O + RO) < 1.20이다.
제12 항은, 제1 내지 제11 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, 1.0 < (Al2O3 + B2O3 + P2O5)/(R2O + RO)이다.
제13 항은, 제1 내지 제12 항 중 어느 한 항의 유리 조성물을 포함하고, 여기서, 6.96Al2O3 - 1.90B2O3 + 2.16CaO + 3.30MgO - 1.50Na2O + 12.74Li2O - 1.10SrO - 14.50K2O - 1.87La2O3 + 6.13ZrO2 - 76.40 mol% > 50.00 mol%이다.
제14 항은: 유리 물품으로서, 제1 표면; 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및 상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고, 상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및 상기 유리 물품은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하는 유리로부터 형성되고, 여기서, -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 물품을 포함한다.
제15 항은, 제14 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 80 MPa 이상이다.
제16 항은, 제14 및 제15 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 90 MPa 이상이다.
제17 항은, 제14 내지 제16 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 압축 응력층은 0.18t 이상 내지 0.22t 이하의 압축의 깊이를 갖는다.
제18 항은, 제14 내지 제17 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품은 20 kP 이상 내지 1000 kP 미만의 액상선 점도를 갖는다.
제19 항은: 전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는 전기 구성요소; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며; 여기서, 상기 하우징 및 커버 기판 중 적어도 하나의 적어도 일부는, 제14 내지 제18 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품을 포함한다.
제20 항은: 유리 물품으로서, 제1 표면; 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및 상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고, 상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및 상기 유리 물품은: 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및 4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고, 여기서, -8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%, 9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및 (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 물품의 중심 깊이에서 조성물을 갖는, 유리 물품을 포함한다.
제21 항은: 60.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2; 12.0 mol% 이상 내지 18.0 mol% 이하의 Al2O3; 5.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Li2O; 4.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Na2O; 및 0.75 mol% 이상의 P2O5를 포함하며, 여기서, 1.00 이상의 Li2O/Na2O, 및 25.25 mol% 이하의 Al2O3 + Li2O인, 유리 조성물을 포함한다.
제22 항은: 유리 물품으로서, 제1 표면; 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및 상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고, 상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및 상기 유리 물품은 제21 항에 따른 유리로부터 형성되는, 유리 물품을 포함한다.
제23 항은, 제22 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 80 MPa 이상이다.
제24 항은, 제22 및 제23 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리 물품의 중심 장력은 90 MPa 이상이다.
제25 항은, 제22 내지 제24 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 압축 응력층은 0.18t 이상 내지 0.22t 이하인 압축의 깊이를 갖는다.
제26 항은, 제22 내지 제25 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하며, 여기서, 상기 유리는 20 kP 이상 내지 1000 kP 미만의 액상선 점도를 갖는다.
제27 항은: 전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는 전기 구성요소; 및 상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며; 여기서, 상기 하우징 및 커버 기판 중 적어도 하나의 적어도 일부는, 제22 내지 제26 항 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품을 포함한다.
실시 예
구현 예는 하기 실시 예에 의해 더욱 명백해질 것이다. 이들 실시 예는 전술된 구현 예를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
하기 표 1-24에 열거된 성분을 갖는 유리 조성물은, 전통적인 유리 형성 방법에 의해 제조되었다. 표 1-24에서, 모든 성분은 mol%이며, 유리 조성물의 다양한 특성은, 본 명세서에 개시된 방법에 따라 측정되었다.
| 샘플 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| SiO2 | 64.94 | 63.55 | 63.22 | 61.97 |
| Al2O3 | 16.26 | 16.12 | 16.09 | 15.69 |
| Li2O | 7.67 | 7.18 | 7.20 | 7.01 |
| Na2O | 7.94 | 9.34 | 9.26 | 9.11 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.51 | 0.22 | 0.21 | 0.21 |
| ZnO | ||||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 0.00 | 0.94 | 1.37 | 3.47 |
| P2O5 | 2.46 | 2.47 | 2.46 | 2.37 |
| SnO2 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.01 | 0.96 | 0.97 | 0.96 |
| Al2O3 + Li2O | 23.93 | 23.30 | 23.29 | 22.70 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 32.38 | 32.86 | 32.76 | 32.02 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 16.77 | 16.34 | 16.30 | 15.90 |
| Al2O3+B2O3 | 16.26 | 17.06 | 17.46 | 19.16 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.16 | 1.17 | 1.19 | 1.32 |
| 샘플 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.66 | -3.55 | -3.41 | -3.18 |
| B | 9500.8 | 9429.9 | 9138.3 | 8488.6 |
| To | 67.7 | 14.9 | 38.2 | 40.2 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1661 | 1628 | 1638 | 1589 |
| 35000 | 1226 | 1181 | 1187 | 1139 |
| 200000 | 1128 | 1081 | 1087 | 1041 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.400 | 2.402 | 2.400 | 2.389 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 70.6 | 76.7 | 75.7 | 75.1 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 606 | 569 | 565 | 530 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 661 | 622 | 616 | 580 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 926.4 | 884.5 | 877.9 | 832.5 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1105 | 1060 | 1080 | 1015 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 315 | 301 | 230 | 338 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | 1270 | |||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.002 | 3.012 | 3.046 | 3.121 |
| 굴절률 | 1.5041 | 1.5034 | 1.5030 | 1.5030 |
| 푸아송비 | 0.213 | |||
| E (영률, GPa) | 77.8 | |||
| G (전단 탄성계수, GPa) | 32.1 | |||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 88.5 | 80.8 | 82.6 | 81.1 |
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | 80 | 80 |
| DOL (㎛) | 13.9 | 18.9 | 20.0 | 15.5 |
| CS (Mpa) | 623 | 627 | 622 | 610 |
| 샘플 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| SiO2 | 61.15 | 63.08 | 63.74 | 63.66 |
| Al2O3 | 15.49 | 15.98 | 16.83 | 16.53 |
| Li2O | 6.87 | 7.06 | 7.46 | 7.38 |
| Na2O | 9.01 | 9.27 | 9.24 | 8.17 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.22 | 0.22 | 0.22 | |
| ZnO | ||||
| CaO | 0.33 | |||
| SrO | 0.20 | |||
| B2O3 | 4.72 | 1.36 | 1.35 | |
| P2O5 | 2.36 | 2.86 | 2.50 | 2.01 |
| SnO2 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.96 | 0.97 | 1.01 | 1.01 |
| Al2O3 + Li2O | 22.36 | 23.04 | 24.29 | 23.91 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 31.59 | 32.53 | 33.53 | 32.83 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.71 | 16.20 | 16.83 | 16.75 |
| Al2O3+B2O3 | 20.21 | 17.34 | 16.83 | 17.88 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.40 | 1.22 | 1.16 | 1.22 |
| 샘플 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.31 | -3.32 | -3.34 | -3.24 |
| B | 8868.2 | 8814.9 | 8646.9 | 8372.7 |
| To | -9.5 | 63.0 | 126.2 | 122.8 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1572 | 1631 | 1659 | 1634 |
| 35000 | 1120 | 1184 | 1223 | 1198 |
| 200000 | 1021 | 1085 | 1127 | 1103 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.383 | 2.398 | 2.407 | 2.405 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 73.9 | 75.5 | 76 | 70.9 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 516 | 561 | 608 | 585 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 564 | 613 | 661 | 638 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 813.7 | 878.0 | 924.0 | 897.8 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 985 | 1050 | 1095 | 1080 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 409 | 408 | 384 | 321 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | 1250 | 1260 | ||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.172 | 3.065 | 3.010 | 3.057 |
| 굴절률 | 1.5023 | 1.5013 | 1.5044 | 1.5055 |
| 푸아송비 | 0.211 | 0.218 | ||
| E (영률, GPa) | 77.4 | 77.2 | ||
| G (전단 탄성계수, GPa) | 32.0 | 31.7 | ||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 75.4 | 77.2 | 70.0 | 78.0 |
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | 80 | 80 |
| DOL (㎛) | 13.8 | 19.2 | ||
| CS (Mpa) | 591 | 628 |
| 샘플 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| SiO2 | 63.65 | 62.69 | 62.75 | 62.89 |
| Al2O3 | 16.20 | 16.01 | 15.82 | 15.42 |
| Li2O | 7.32 | 6.86 | 6.93 | 6.91 |
| Na2O | 7.12 | 8.58 | 7.60 | 5.78 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.41 | 0.22 | 0.61 | |
| ZnO | ||||
| CaO | 0.62 | 0.33 | 0.91 | |
| SrO | 0.41 | 0.21 | 0.61 | |
| B2O3 | 2.60 | 3.18 | 4.04 | 5.72 |
| P2O5 | 1.52 | 2.45 | 1.97 | 1.01 |
| SnO2 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.02 | 1.04 | 1.04 | 1.04 |
| Al2O3 + Li2O | 23.52 | 22.87 | 22.75 | 22.34 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 32.09 | 31.45 | 31.10 | 30.24 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 16.62 | 16.01 | 16.04 | 16.03 |
| Al2O3+B2O3 | 18.80 | 19.19 | 19.86 | 21.14 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.28 | 1.40 | 1.43 | 1.49 |
| 샘플 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.12 | -3.66 | -3.69 | -3.22 |
| B | 8031.5 | 9526.4 | 9520.6 | 8130.5 |
| To | 129.2 | 20.4 | 15.6 | 99.2 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1610 | 1618 | 1606 | 1573 |
| 35000 | 1177 | 1181 | 1173 | 1147 |
| 200000 | 1083 | 1083 | 1075 | 1054 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.403 | 2.384 | 2.386 | 2.392 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 66.5 | 72.4 | 68.7 | 60.6 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 572 | 550 | 552 | 555 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 624 | 603 | 604 | 607 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 868.9 | 863.3 | 855.4 | |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1095 | 1040 | 1050 | 1050 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 156 | 480 | 330 | 216 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.076 | 3.153 | 3.176 | 3.165 |
| 굴절률 | 1.5068 | 1.5017 | 1.5034 | 1.5073 |
| 푸아송비 | 0.218 | 0.213 | 0.215 | 0.218 |
| E (영률, GPa) | 76.8 | 73.8 | 74.3 | 75.7 |
| G (전단 탄성계수, GPa) | 31.6 | 30.5 | 30.6 | 31.1 |
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 94.7 | 71.0 | 73.0 | 90.7 |
| IOX에 대한 K % | 60 | 80 | 80 | 60 |
| DOL (㎛) | ||||
| CS (Mpa) |
| 샘플 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| SiO2 | 62.67 | 62.75 | 62.72 | 62.73 |
| Al2O3 | 15.99 | 15.68 | 15.70 | 15.70 |
| Li2O | 6.83 | 6.79 | 6.80 | 6.80 |
| Na2O | 8.93 | 9.23 | 8.91 | 8.94 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.32 | |||
| ZnO | 0.30 | |||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 2.89 | 2.91 | 2.90 | 2.89 |
| P2O5 | 2.48 | 2.45 | 2.47 | 2.44 |
| SnO2 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.01 | 0.98 | 0.98 | 0.98 |
| Al2O3 + Li2O | 22.82 | 22.47 | 22.50 | 22.50 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 31.75 | 31.70 | 31.73 | 31.74 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.99 | 15.68 | 16.02 | 16.00 |
| Al2O3+B2O3 | 18.88 | 18.58 | 18.60 | 18.59 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.36 | 1.31 | 1.31 | 1.31 |
| 샘플 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.13 | -3.54 | -3.60 | -3.65 |
| B | 8356.9 | 9466.9 | 9566.8 | 9754 |
| To | 85.6 | -3.7 | -7.0 | -28.0 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1626 | 1618 | 1613 | 1611 |
| 35000 | 1175 | 1168 | 1167 | 1162 |
| 200000 | 1077 | 1067 | 1067 | 1062 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.386 | 2.388 | 2.389 | 2.392 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 73.2 | 75 | 73.5 | 74 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 552 | 549 | 549 | 540 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 603 | 598 | 598 | 590 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 863.6 | 856.7 | 856.1 | 848.6 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1045 | 1030 | 1020 | 1020 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 385 | 417 | 514 | 453 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.175 | 3.135 | 3.118 | 3.150 |
| 굴절률 | 1.5020 | 1.5023 | 1.5026 | 1.5029 |
| 푸아송비 | 0.212 | 0.215 | 0.216 | 0.210 |
| E (영률, GPa) | 73.7 | 73.7 | 74.1 | 73.8 |
| G (전단 탄성계수, GPa) | 30.4 | 30.3 | 30.5 | 30.5 |
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 67.9 | 69.2 | 72.7 | 63.1 |
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | 80 | 80 |
| DOL (㎛) | 8.5 | 12.2 | 11.4 | 8.4 |
| CS (Mpa) | 612 | 596 | 602 | 600 |
| 샘플 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| SiO2 | 62.78 | 62.70 | 63.46 | 63.42 |
| Al2O3 | 15.41 | 15.39 | 15.32 | 15.23 |
| Li2O | 6.79 | 6.84 | 6.43 | 6.63 |
| Na2O | 9.20 | 9.23 | 8.26 | 6.94 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.32 | 0.41 | 0.60 | |
| ZnO | 0.29 | 0.68 | 0.46 | |
| CaO | 0.62 | 0.92 | ||
| SrO | 0.41 | 0.60 | ||
| B2O3 | 2.87 | 2.89 | 2.79 | 4.09 |
| P2O5 | 2.45 | 2.46 | 1.48 | 0.99 |
| SnO2 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.03 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.94 | 0.94 | 0.91 | 0.94 |
| Al2O3 + Li2O | 22.20 | 22.23 | 21.75 | 21.86 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 31.72 | 31.75 | 32.13 | 31.37 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.73 | 15.68 | 16.42 | 16.28 |
| Al2O3+B2O3 | 18.28 | 18.28 | 18.11 | 19.32 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.27 | 1.27 | 1.17 | 1.26 |
| 샘플 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -4.02 | -2.78 | -4.02 | -2.78 |
| B | 10772.8 | 7764.8 | 10772.8 | 7764.8 |
| To | -98.8 | 94.6 | -98.8 | 94.6 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1606 | 1622 | 1606 | 1622 |
| 35000 | 1160 | 1154 | 1160 | 1154 |
| 200000 | 1057 | 1055 | 1057 | 1055 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.391 | 2.395 | 2.391 | 2.395 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 75 | 74.6 | 75 | 74.6 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 538 | 538 | 538 | 538 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 586 | 586 | 586 | 586 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 843.3 | 841.2 | 843.3 | 841.2 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1015 | 1015 | 1015 | 1015 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 452 | 449 | 452 | 449 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.127 | 3.137 | 3.127 | 3.137 |
| 굴절률 | 1.5026 | 1.5028 | 1.5026 | 1.5028 |
| 푸아송비 | 0.217 | 0.214 | 0.217 | 0.214 |
| E (영률, GPa) | 74.1 | 73.9 | 74.1 | 73.9 |
| G (전단 탄성계수, GPa) | 30.5 | 30.4 | 30.5 | 30.4 |
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 66.7 | 70.1 | 66.7 | 70.1 |
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | 80 | 80 |
| DOL (㎛) | 8.5 | 11.9 | 8.5 | 11.9 |
| CS (Mpa) | 601 | 580 | 601 | 580 |
| 샘플 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| SiO2 | 63.50 | 63.56 | 65.31 | 64.75 |
| Al2O3 | 15.12 | 15.03 | 15.36 | 15.34 |
| Li2O | 6.69 | 6.46 | 7.14 | 7.19 |
| Na2O | 5.63 | 6.22 | 8.07 | 8.09 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.79 | 0.59 | 0.23 | 0.23 |
| ZnO | 0.23 | 0.46 | ||
| CaO | 1.22 | 0.93 | 0.36 | 0.36 |
| SrO | 0.81 | 0.60 | 0.21 | 0.21 |
| B2O3 | 5.40 | 5.05 | 1.20 | 1.20 |
| P2O5 | 0.51 | 0.99 | 1.99 | 2.48 |
| SnO2 | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.98 | 0.99 | 0.96 | 0.95 |
| Al2O3 + Li2O | 21.81 | 21.48 | 22.50 | 22.53 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 30.48 | 30.28 | 31.36 | 31.42 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 16.13 | 16.07 | 15.59 | 15.57 |
| Al2O3+B2O3 | 20.52 | 20.07 | 16.56 | 16.54 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.37 | 1.38 | 1.16 | 1.18 |
| 샘플 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.27 | -3.08 | -3.43 | -3.65 |
| B | 8264.6 | 7920.8 | 9196.3 | 9772.5 |
| To | 76.4 | 100.2 | 53.5 | 11.1 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1560 | 1573 | 1658 | 1654 |
| 35000 | 1134 | 1140 | 1207 | 1204 |
| 200000 | 1041 | 1046 | 1107 | 1103 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.407 | 2.402 | 2.400 | 2.398 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 60.2 | 61.1 | 70.8 | 71.3 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 550 | 549 | 575 | 575 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 599 | 598 | 629 | 628 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 840.0 | 844.6 | 895.6 | 893.5 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1055 | 1045 | 1085 | 1080 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 150 | 203 | 307 | 313 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.177 | 3.199 | 3.054 | 3.063 |
| 굴절률 | 1.5101 | 1.5080 | 1.5040 | 1.5036 |
| 푸아송비 | 0.218 | 0.221 | 0.210 | 0.210 |
| E (영률, GPa) | 75.9 | 75.5 | 76.4 | 76.0 |
| G (전단 탄성계수, GPa) | 31.1 | 30.9 | 31.6 | 31.4 |
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 75.8 | 71.4 | ||
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | ||
| DOL (㎛) | 14.3 | 15 | ||
| CS (Mpa) | 641 | 625 |
| 샘플 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| SiO2 | 64.27 | 65.34 | 64.78 | 64.33 |
| Al2O3 | 15.35 | 15.37 | 15.35 | 15.35 |
| Li2O | 7.16 | 7.12 | 7.18 | 7.14 |
| Na2O | 8.13 | 7.68 | 7.72 | 7.74 |
| K2O | ||||
| MgO | 0.23 | 0.24 | 0.23 | 0.23 |
| ZnO | ||||
| CaO | 0.36 | 0.36 | 0.36 | 0.36 |
| SrO | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.21 |
| B2O3 | 1.19 | 1.20 | 1.20 | 1.18 |
| P2O5 | 2.97 | 1.99 | 2.48 | 2.97 |
| SnO2 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.95 | 0.98 | 0.98 | 0.98 |
| Al2O3 + Li2O | 22.51 | 22.49 | 22.53 | 22.49 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 31.44 | 30.98 | 31.05 | 31.03 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.58 | 15.61 | 15.58 | 15.58 |
| Al2O3+B2O3 | 16.53 | 16.57 | 16.55 | 16.53 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.21 | 1.19 | 1.21 | 1.24 |
| 샘플 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.55 | -3.39 | -3.92 | -3.60 |
| B | 9513.8 | 9158.6 | 10489.9 | 9622.5 |
| To | 22.0 | 55.1 | -33.9 | 19.7 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1647 | 1664 | 1652 | 1651 |
| 35000 | 1197 | 1209 | 1205 | 1202 |
| 200000 | 1097 | 1109 | 1104 | 1101 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | 2.397 | 2.399 | 2.396 | 2.395 |
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 70.4 | 71.1 | 71.5 | 71.5 |
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 566 | 578 | 569 | 563 |
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 618 | 631 | 621 | 616 |
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 883.9 | 897.6 | 890.2 | 883.0 |
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1060 | 1080 | 1080 | 1070 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 411 | 349 | 314 | 367 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | 3.066 | 3.053 | 3.045 | 3.056 |
| 굴절률 | 1.5028 | 1.5039 | 1.5032 | 1.5023 |
| 푸아송비 | 0.213 | 0.208 | 0.208 | 0.211 |
| E (영률, GPa) | 75.7 | 76.3 | 75.7 | 75.4 |
| G (전단 탄성계수, GPa) | 31.2 | 31.6 | 31.3 | 31.1 |
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 71.5 | 77.7 | 72.4 | 68.7 |
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | 80 | 80 |
| DOL (㎛) | 10.8 | 15.1 | 15.8 | 17.2 |
| CS (Mpa) | 631 | 634 | 625 | 610 |
| 샘플 | 29 | 30 | 31 | 32 |
| SiO2 | 65.67 | 65.72 | 61.76 | 61.88 |
| Al2O3 | 14.96 | 14.98 | 16.76 | 16.46 |
| Li2O | 8.44 | 8.09 | 7.20 | 6.67 |
| Na2O | 7.10 | 7.41 | 9.79 | 9.92 |
| K2O | ||||
| MgO | 1.93 | 1.42 | ||
| ZnO | ||||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 1.22 | 1.20 | 0.50 | 3.54 |
| P2O5 | 2.47 | 2.47 | 1.94 | 0.00 |
| SnO2 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.96 | 0.97 | 0.89 | 0.91 |
| Al2O3 + Li2O | 23.41 | 23.07 | 23.96 | 23.13 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 30.51 | 30.48 | 35.68 | 34.47 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 14.96 | 14.98 | 18.69 | 17.88 |
| Al2O3+B2O3 | 16.18 | 16.18 | 17.26 | 20.00 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.20 | 1.20 | 1.01 | 1.11 |
| 샘플 | 29 | 30 | 31 | 32 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.11 | -3.62 | -3.44 | -3.83 |
| B | 8482.5 | 9733.5 | 8733.9 | 9765 |
| To | 93.8 | 10.5 | 78 | -29.5 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1661 | 1656 | 1600 | 1564 |
| 35000 | 1202 | 1203 | 1172 | 1137 |
| 200000 | 1102 | 1102 | 1078 | 1040 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | ||||
| CTE (*10-7 (1/℃)) | ||||
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 586 | 541 | ||
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 636 | 590 | ||
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 880.5 | 834.5 | ||
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1120 | 1110 | 1050 | 1025 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 143 | 173 | 354 | 271 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | ||||
| 굴절률 | ||||
| 푸아송비 | ||||
| E (영률, GPa) | ||||
| G (전단 탄성계수, GPa) | ||||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 85 | 80 | ||
| IOX에 대한 K % | 80 | 80 | ||
| DOL (㎛) | 14.24 | 10.72 | ||
| CS (Mpa) | 680 | 720 |
| 샘플 | 33 | 34 | 35 | 36 |
| SiO2 | 67.79 | 66.81 | 66.25 | 65.77 |
| Al2O3 | 14.75 | 14.40 | 14.77 | 15.18 |
| Li2O | 6.25 | 7.79 | 7.83 | 7.82 |
| Na2O | 8.80 | 3.06 | 4.25 | 5.41 |
| K2O | ||||
| MgO | 2.29 | |||
| ZnO | ||||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 0.00 | 4.11 | 3.37 | 2.57 |
| P2O5 | 0.00 | 3.64 | 3.34 | 3.05 |
| SnO2 | 0.03 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 0.85 | 1.33 | 1.22 | 1.15 |
| Al2O3 + Li2O | 21.00 | 22.19 | 22.60 | 22.99 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 32.09 | 25.25 | 26.85 | 28.41 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 17.04 | 14.40 | 14.77 | 15.18 |
| Al2O3+B2O3 | 14.75 | 18.51 | 18.14 | 17.75 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 0.85 | 2.04 | 1.78 | 1.57 |
| 샘플 | 33 | 34 | 35 | 36 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.59 | -3.52 | -3.29 | -3.46 |
| B | 9618 | 9361.4 | 8722.1 | 9190.6 |
| To | 38.1 | 64.6 | 110.1 | 67.8 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1672 | 1673 | 1671 | 1662 |
| 35000 | 1221 | 1226 | 1224 | 1215 |
| 200000 | 1120 | 1126 | 1126 | 1116 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | ||||
| CTE (*10-7 (1/℃)) | ||||
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 598 | |||
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 650 | |||
| 섬유 신도 연화점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1075 | 1135 | 1130 | 1125 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 489 | 169 | 184 | 170 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | ||||
| 굴절률 | ||||
| 푸아송비 | ||||
| E (영률, GPa) | ||||
| G (전단 탄성계수, GPa) | ||||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | 80 | |||
| IOX에 대한 K % | 80 | |||
| DOL (㎛) | 9.76 | |||
| CS (Mpa) | 662 |
| 샘플 | 37 | 38 | 39 | 40 |
| SiO2 | 65.27 | 64.62 | 64.28 | 62.46 |
| Al2O3 | 15.58 | 15.94 | 14.98 | 15.98 |
| Li2O | 7.85 | 7.85 | 7.86 | 7.85 |
| Na2O | 6.58 | 7.92 | 4.82 | 4.82 |
| K2O | ||||
| MgO | ||||
| ZnO | ||||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 1.77 | 0.99 | 4.90 | 4.78 |
| P2O5 | 2.75 | 2.47 | 2.96 | 3.93 |
| SnO2 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.08 | 1.01 | 1.18 | 1.26 |
| Al2O3 + Li2O | 23.43 | 23.79 | 22.84 | 23.82 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 30.01 | 31.71 | 27.66 | 28.64 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.58 | 15.94 | 14.98 | 15.98 |
| Al2O3+B2O3 | 17.35 | 16.93 | 19.88 | 20.76 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.39 | 1.23 | 1.80 | 1.95 |
| 샘플 | 37 | 38 | 39 | 40 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.20 | -3.27 | -3.73 | -3.42 |
| B | 8563.4 | 8725.8 | 9716.3 | 8763.3 |
| To | 112.5 | 97 | 4.2 | 67.3 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1669 | 1664 | 1616 | 1600 |
| 35000 | 1218 | 1214 | 1179 | 1168 |
| 200000 | 1120 | 1115 | 1080 | 1073 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | ||||
| CTE (*10-7 (1/℃)) | ||||
| 섬유 신도 변형점 (℃) | ||||
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | ||||
| 섬유 신도 연화점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1125 | 1105 | 1080 | 1110 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 181 | 245 | 202 | 98 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | ||||
| 굴절률 | ||||
| 푸아송비 | ||||
| E (영률, GPa) | ||||
| G (전단 탄성계수, GPa) | ||||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | ||||
| IOX에 대한 K % | ||||
| DOL (㎛) | ||||
| CS (Mpa) |
| 샘플 | 41 | 42 | 43 | 44 |
| SiO2 | 60.47 | 63.41 | 64.52 | 63.18 |
| Al2O3 | 16.92 | 14.97 | 15.22 | 15.65 |
| Li2O | 7.86 | 7.85 | 8.46 | 7.61 |
| Na2O | 4.81 | 4.78 | 3.65 | 4.75 |
| K2O | ||||
| MgO | ||||
| ZnO | ||||
| CaO | ||||
| SrO | ||||
| B2O3 | 4.87 | 4.91 | 3.45 | 3.32 |
| P2O5 | 4.88 | 3.89 | 4.51 | 5.30 |
| SnO2 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 합 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.34 | 1.19 | 1.26 | 1.27 |
| Al2O3 + Li2O | 24.78 | 22.81 | 23.68 | 23.26 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 29.59 | 27.59 | 27.33 | 28.01 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 16.92 | 14.97 | 15.22 | 15.65 |
| Al2O3+B2O3 | 21.79 | 19.88 | 18.67 | 18.96 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 2.11 | 1.88 | 1.91 | 1.96 |
| 샘플 | 41 | 42 | 43 | 44 |
| VFT 점성 계수 | ||||
| A | -3.20 | -3.68 | -3.29 | -3.31 |
| B | 8138.4 | 9752.6 | 8715.6 | 8803.5 |
| To | 112.6 | -5.6 | 93.8 | 83 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | ||||
| 200 | 1591 | 1624 | 1652 | 1651 |
| 35000 | 1163 | 1180 | 1206 | 1203 |
| 200000 | 1070 | 1080 | 1108 | 1105 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | ||||
| 밀도 (g/㎤) | ||||
| CTE (*10-7 (1/℃)) | ||||
| 섬유 신도 변형점 (℃) | ||||
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | ||||
| 섬유 신도 연화점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | ||||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | ||||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1065 | 1065 | 1120 | 1070 |
| 액상선 - 1차 상 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 | 스포듀멘 |
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 220 | 266 | 159 | 404 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | ||||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | ||||
| 굴절률 | ||||
| 푸아송비 | ||||
| E (영률, GPa) | ||||
| G (전단 탄성계수, GPa) | ||||
| *세라믹화된 섬유 | ||||
| IOX | ||||
| Max CT (Mpa) | ||||
| IOX에 대한 K % | ||||
| DOL (㎛) | ||||
| CS (Mpa) |
| 샘플 | 45 | 46 | 47 |
| SiO2 | 63.64 | 63.66 | 63.61 |
| Al2O3 | 15.39 | 16.19 | 16.22 |
| Li2O | 8.10 | 8.07 | 7.99 |
| Na2O | 7.30 | 8.11 | 8.20 |
| K2O | 0.52 | 0.52 | |
| MgO | 0.33 | 0.32 | |
| ZnO | |||
| CaO | |||
| SrO | |||
| B2O3 | 1.95 | 0.38 | 0.39 |
| P2O5 | 3.58 | 2.67 | 2.67 |
| SnO2 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 합 | 100 | 100 | 100 |
| Al2O3/ (R2O + RO) | 1.00 | 0.95 | 0.95 |
| Al2O3 + Li2O | 23.49 | 24.26 | 24.21 |
| Na2O +Li2O+Al2O3+RO | 30.79 | 32.70 | 32.73 |
| Al2O3+MgO+ZnO | 15.39 | 16.53 | 16.55 |
| Al2O3+B2O3 | 17.34 | 16.58 | 16.62 |
| (Al2O3+B2O3+P2O5)/(R2O+RO) | 1.36 | 1.13 | 1.13 |
| 샘플 | 45 | 46 | 47 |
| VFT 점성 계수 | |||
| A | -3.74 | -2.91 | -3.53 |
| B | 10098.8 | 7803.3 | 9361 |
| To | -29.6 | 146.2 | 28.1 |
| 고정 점도 (P)에서 온도 | |||
| 200 | 1642.37 | 1643.95 | 1634.58 |
| 35000 | 1189.61 | 1193.19 | 1188.07 |
| 200000 | 1087.52 | 1096.66 | 1088.59 |
| 1011 Poise 온도 (℃) | |||
| 밀도 (g/㎤) | 2.370 | ||
| CTE (*10-7 (1/℃)) | 70.7 | ||
| 섬유 신도 변형점 (℃) | 543 | ||
| 섬유 신도 어닐링점 (℃) | 597 | ||
| 섬유 신도 연화점 (℃) | 867.9 | ||
| 빔 굽힘 점도 변형점 (℃) | |||
| 빔 굽힘 점도 어닐링점 (℃) | |||
| 빔 굽힘 점도 연화점 (℃) | |||
| 액상선 온도 (℃) - 내부 | 1070 | 1100 | 1115 |
| 액상선 - 1차 상 | |||
| 액상선 점도 (kP) - 내부 | 279 | 187 | 122 |
| 측정된 지르콘 분해 온도 (℃) | |||
| 응력 광학 계수 (nm/mm/MPa) | |||
| 굴절률 | |||
| 푸아송비 | |||
| E (영률, GPa) | |||
| G (전단 탄성계수, GPa) | |||
| *세라믹화된 섬유 | |||
| IOX | |||
| Max CT (Mpa) | 72 | ||
| IOX에 대한 K % | 70 | ||
| DOL (㎛) | 10 | ||
| CS (Mpa) | 570 |
본 명세서에 기재된 모든 조성 성분, 관계, 및 비는, 별도의 언급이 없는 한 mol%로 제공된다. 본 명세서에 개시된 모든 범위는, 범위가 개시되기 전 또는 후에 명시적으로 언급되어 있는지 여부에 관계없이 광범위하게 개시된 범위에 의해 포괄되는 임의의 및 모든 범위 및 서브-범위를 포함한다.
청구된 주제의 사상 및 범주를 벗어나지 않고, 본 명세서에 기재된 구현 예들에 대해 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서는 여기에 기재된 다양한 구현 예들의 변경 및 변화를 포함하고, 이러한 변경 및 변화가 첨부된 청구범위 및 이의 균등물의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다.
여기에 사용된 바와 같은, 숫자에서 뒤를 따르는 0은 그 숫자에 대한 유효 숫자를 나타내는 것으로 의도된다. 예를 들어, 숫자 "1.0"은 2개의 유효 숫자를 포함하고, 숫자 "1.00"은 3개의 유효 숫자를 포함한다.
Claims (27)
- 55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2;
12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3;
5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및
4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고,
여기서:
-8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%,
9.10 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및
(Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
-7.50 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -2.50mol%인, 유리 조성물. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
9.10 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 16.00인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
9.20 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O ≤ 15.50인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
1.50 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
1.80 ≤ (Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.35인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
B2O3 + P2O5는 0.0 mol%를 초과하는, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
1.00 ≤ (Li2O + Al2O3)/(Na2O + B2O3 + P2O5) ≤ 2.75인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
Al2O3 + Li2O는, 21.4 mol%를 초과하는, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
Al2O3 + Li2O + Na2O는 25.0 mol%를 초과하는, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
0.90 < Al2O3/(R2O + RO) < 1.20인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
1.0 < (Al2O3 + B2O3 + P2O5)/(R2O + RO)인, 유리 조성물. - 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
6.96Al2O3 - 1.90B2O3 + 2.16CaO + 3.30MgO - 1.50Na2O + 12.74Li2O - 1.10SrO - 14.50K2O - 1.87La2O3 + 6.13ZrO2 - 76.40 mol% > 50.00 mol%인, 유리 조성물. - 유리 물품으로서:
제1 표면;
상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및
상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고,
상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및
상기 유리 물품은:
55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2;
12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3;
5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및
4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하는 유리로부터 형성되고,
여기서:
-8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%,
9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및
(Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 물품. - 청구항 14에 있어서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 80 MPa 이상인, 유리 물품. - 청구항 14 또는 15에 있어서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 90 MPa 이상인, 유리 물품. - 청구항 14 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축 응력층은, 0.18t 이상 내지 0.22t 이하인 압축의 깊이를 갖는, 유리 물품. - 청구항 14 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 물품은, 20 kP 이상 내지 1000 kP 미만의 액상선 점도를 갖는, 유리 물품. - 전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는 전기 구성요소; 및
상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며;
여기서, 상기 하우징 및 커버 기판 중 적어도 하나의 적어도 일부는, 청구항 14 내지 18 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품. - 유리 물품으로서:
제1 표면;
상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및
상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고,
상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및
상기 유리 물품은:
55.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2;
12.0 mol% 이상 내지 20.0 mol% 이하의 Al2O3;
5.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Li2O; 및
4.0 mol% 이상 내지 15.0 mol% 이하의 Na2O를 포함하고,
여기서:
-8.00 mol% ≤ R2O + RO - Al2O3 - B2O3 - P2O5 ≤ -1.75 mol%,
9.00 ≤ (SiO2 + Al2O3 + Li2O)/Na2O, 및
(Li2O + Al2O3 + P2O5)/(Na2O + B2O3) ≤ 3.50인, 유리 물품의 중심 깊이에서 조성물을 갖는, 유리 물품. - 60.0 mol% 이상 내지 70.0 mol% 이하의 SiO2;
12.0 mol% 이상 내지 18.0 mol% 이하의 Al2O3;
5.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Li2O;
4.0 mol% 이상 내지 10.0 mol% 이하의 Na2O; 및
0.75 mol% 이상의 P2O5를 포함하며,
여기서:
1.00 이상의 Li2O/Na2O, 및
25.25 mol% 이하의 Al2O3 + Li2O인, 유리 조성물. - 유리 물품으로서:
제1 표면;
상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 여기서, 상기 유리 물품의 두께 (t)는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 거리로서 측정됨; 및
상기 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나로부터 상기 유리 물품의 두께 (t) 내로 연장되는 압축 응력층을 포함하며; 여기서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 60 MPa 이상이고,
상기 압축 응력층은 0.15t 이상 내지 0.25t 이하인 압축의 깊이를 가지며, 및
상기 유리 물품은 청구항 21에 따른 유리로부터 형성되는, 유리 물품. - 청구항 22에 있어서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 80 MPa 이상인, 유리 물품. - 청구항 22 또는 23에 있어서,
상기 유리 물품의 중심 장력은 90 MPa 이상인, 유리 물품. - 청구항 22 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축 응력층은 0.18t 이상 내지 0.22t 이하인 압축의 깊이를 갖는, 유리 물품. - 청구항 22 내지 25 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 물품은 20 kP 이상 내지 1000 kP 미만의 액상선 점도를 갖는, 유리 물품. - 전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는 전기 구성요소; 및
상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며;
여기서, 상기 하우징 및 커버 기판 중 적어도 하나의 적어도 일부는, 청구항 22 내지 26 중 어느 한 항의 유리 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품.
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