TW201827374A - 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程 - Google Patents

著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程 Download PDF

Info

Publication number
TW201827374A
TW201827374A TW107102326A TW107102326A TW201827374A TW 201827374 A TW201827374 A TW 201827374A TW 107102326 A TW107102326 A TW 107102326A TW 107102326 A TW107102326 A TW 107102326A TW 201827374 A TW201827374 A TW 201827374A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
ceramic
colored
spinel
ion
Prior art date
Application number
TW107102326A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI655163B (zh
Inventor
畢歐喬治哈爾西
德奈卡馬修約翰
高曼茲希紐
史密斯夏琳瑪莉
提特傑史蒂芬艾爾文
Original Assignee
美商康寧公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商康寧公司 filed Critical 美商康寧公司
Publication of TW201827374A publication Critical patent/TW201827374A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI655163B publication Critical patent/TWI655163B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00—Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
    • C03B32/02—Thermal crystallisation, e.g. for crystallising glass bodies into glass-ceramic articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
    • C03C2204/04—Opaque glass, glaze or enamel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本文揭示玻璃陶瓷，該等玻璃陶瓷具有晶相以便成為著色的與不透明玻璃陶瓷，該等晶相包括β鋰輝石ss及（i）鐵板鈦礦或（ii）釩或含釩化合物，該等著色的與不透明玻璃陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之座標：L*等於約20至約45；a*等於約-2至約+2；及b*等於約-12至約+1；該等座標根據包括總鏡面反射率之量測判定。在整個玻璃陶瓷中，此等CIELAB色空間座標可實質上一致的。在每一程式中，β石英ss可實質上不存在於該等晶相中。若存在，則β石英ss可小於晶相之約20 wt%，或者小於約15 wt%。另外，進一步地，晶相可能包括尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）、金紅石、磷酸鎂鋅或尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）及金紅石。

Description

著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程
本申請案根據專利法主張在2012年8月28日申請之美國臨時申請案第61/693875號的優先權權益，本案依賴於該案之內容且該案之內容全文以引用的方式併入本文中。
本發明之實施例之態樣及/或實施例一般而言係關於玻璃材料技術領域，且更詳言之，係關於不透明玻璃陶瓷材料技術領域。另外，本發明之實施例之態樣及/或實施例係針對以下各物中之一或多者：玻璃組合物，該玻璃組合物可陶瓷化成（下文稱為「可著色的與可陶瓷化玻璃」）黑色或灰色且不透明之玻璃陶瓷，該等玻璃陶瓷包含β鋰輝石固溶體（β鋰輝石ss）及（i）鐵板鈦礦(pseudobrookite)或（ii）釩或含釩化合物（下文稱為「著色的與不透明玻璃陶瓷」）；著色的與不透明玻璃陶瓷；可經受離子交換表面處理之著色的與不透明玻璃陶瓷；經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷；包括著色的與不透明玻璃陶瓷之機器或設備；包括經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之機器或設備；用於製造可著色與可陶瓷化玻璃之製程，該等玻璃可陶瓷化成著色的與不透明玻璃陶瓷；用於製造著色的與不透明玻璃陶瓷之製程；用於製造經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之製程；及用於使用可陶瓷化與著色的玻璃、著色的與不透明的玻璃陶瓷及經離子交換的著色的與不透明的玻璃陶瓷中之任意一者之一或多個製程。
在過去的十年中，隨著已聚集電子裝置（諸如筆記型電腦、個人數位助理（PDA）、攜帶型導航裝置（PND）、媒體播放機、行動電話、攜帶型儲存裝置（PID）等等（時常稱為「攜帶型計算裝置」）），然而同時該等電子裝置變得小巧、輕便及功能性更強大。有助於此等較小裝置之開發及可用性的一個因素係藉由逐漸減小電子元件之尺寸來增加計算密度及操作速度之能力。然而，更小、更輕及功能性更強大的電子裝置的趨勢帶來關於攜帶型計算裝置之一些元件的設計的持續挑戰。
與遭遇特定設計挑戰的攜帶型計算裝置相關聯之元件包括用於容納各種內部/電子元件的外殼或殼體。此設計挑戰大體上來自於兩個矛盾之設計目標，即，使外殼或殼體更輕且更薄的願望及使外殼或殼體更牢固且更堅硬的願望。與更牢固且更堅硬之外殼或殼體（通常為具有更多更重之扣件之較厚塑膠結構）相比，更輕之外殼或殼體（通常為具有較少扣件之薄塑膠結構）趨於更可撓同時具有翹曲與彎曲的趨勢。遺憾的是，更牢固且更堅硬之塑膠結構之增加的重量可能導致使用者不滿意，同時更輕之結構之彎曲及翹曲可能損害攜帶型計算裝置之內部/電子元件並幾乎必然導致使用者不滿意。
在各種其他應用中廣泛使用之玻璃陶瓷為已知種類的材料。舉例而言，玻璃陶瓷作為爐灶面、炊具及食器（諸如碗、餐盤等等）廣泛地用於廚房中。透明之玻璃陶瓷用於生產烤箱及/或爐子窗、光學元件、鏡面基板等等。通常藉由在指定之溫度下陶瓷化前驅玻璃組合物指定時段以在玻璃基體中成核並生長晶相來製造玻璃陶瓷。基於SiO2 -Al2 O3 -Li2 O玻璃系統之兩種玻璃陶瓷包含具有作為主要晶相之β石英固溶體（β石英ss）或作為主要晶相之β鋰輝石固溶體（β鋰輝石ss）之彼等者。存在對可著色與可陶瓷化玻璃及/或著色的與不透明的玻璃陶瓷及/或可離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的需要，上述各物為攜帶型計算裝置之外殼或殼體提供改良之黑色或灰色。另外，存在對提供此等改良之顏色同時解決產生輕便的、牢固的且堅硬的外殼或殼體的設計挑戰的此等材料的需要。
本發明之實施例之一些態樣及/或實施例係關於玻璃陶瓷，該等玻璃陶瓷具有晶相以便成為著色的與不透明玻璃陶瓷，該等晶相包括β鋰輝石ss及（i）鐵板鈦礦或（ii）釩或含釩化合物，該等著色的與不透明玻璃陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之座標：L*等於約20至約45；a*等於約-2至約+2；及b*等於約-12至約+1；該等座標根據包括總鏡面反射率之量測判定。有利地，在整個著色的與不透明玻璃陶瓷中，CIELAB色空間之此等座標可實質上一致的。在一個態樣中，額外組分包含包括鐵板鈦礦之晶相。在另一態樣中，額外組分包含釩或含釩化合物，及視情況，錫或含錫化合物、硫或含硫化合物及上述中之任意兩者或兩者以上中之任意一者。在每一程式態樣中，β石英ss可實質上不存在於該等晶相中，然而，若存在，則β石英ss可小於晶相之約20重量百分比（wt%），及或者小於約15 wt%。另外，在每一程式態樣中，進一步地，晶相可能包括尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）、金紅石、磷酸鎂鋅或尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）及金紅石。
本發明之實施例之其他態樣及/或實施例係關於先前段落的可離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷或經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷。在一態樣中，可離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷能夠經處理以具有在至少約200 兆帕（MPa）之平均表面壓縮（CS）下之層。此壓縮應力層可自玻璃陶瓷表面延伸一段距離，至玻璃陶瓷中達至少約20微米（µm）之深度（亦稱為層深度及DOL），且或者，此壓縮應力層具有至少約60 µm之DOL。因此，在另一態樣中，經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷可能已處理，以在壓縮應力層中具有至少約200 Mpa之平均表面壓縮（CS），該壓縮應力層具有至少約20 µm之DOL及或者至少約60 µm之DOL。在關於約0.8毫米（mm）厚之經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷的態樣中，壓縮應力層可具有至少約20 µm至約150 µm之DOL，或者，至少約40 µm至約150 µm之DOL，及還有至少約80 µm至約120 µm之DOL。
本發明之實施例之又一些其他態樣及/或實施例係關於適用於陶瓷化成黑色或灰色的與不透明陶瓷玻璃之可著色與可陶瓷化玻璃。基於氧化物以wt%計，此等玻璃之組合物包含約95至約99.7之基礎組合物及相平衡一或多種著色劑。在各種態樣中，一或多種著色劑可為一或多種鐵基材料；或一或多種鐵基材料及一或多種基於額外過渡金屬之材料；或一或多種基於多價金屬之材料。在每一程式態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃基於氧化物以wt%計包含以下經計算之組合物：SiO2 ：約53.5至約70；Al2 O3 ：約16.9至約24.5；B2 O3 ：約0至約2；Li2 O：約3.3至約4.5；Na2 O：約0.3至約0.5；TiO2 ：約2.5至約6.2；MgO：約1.5至約3；ZnO：約0至約2.2；P2 O5 ：約0至約7.7；SnO2 ：約0至約1；Fe2 O3 ：約0至約5；一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物：約0至約4；及一或多種多價金屬之一或多種氧化物：約0至約4。將理解，在預選溫度下陶瓷化對應之預選時間以成核並生長晶相後，此等可著色與可陶瓷化玻璃可產生在先前段落中描述之不透明的玻璃陶瓷及/或可離子交換的與不透明的玻璃陶瓷。另外，將理解，在使用一或多種預選離子交換技術在對應之預選溫度下處理對應之預選時間後，此等可著色與可陶瓷化玻璃可產生在先前段落中描述之經離子交換的、不透明玻璃陶瓷。
本發明之實施例之又一些額外態樣及/或實施例係關於用於製造可陶瓷化與可著色玻璃、著色的與不透明的玻璃陶瓷、可離子交換的著色的與不透明的玻璃陶瓷及經離子交換的著色的與不透明的玻璃陶瓷中之任一者的方法。為實現彼目的，一些態樣係關於用於藉由熔化具有以對應之預選量混合之預選組合物（該等組合物包括預選顏色封裝）之原材料以產生適用於陶瓷化成黑色或灰色的與不透明玻璃陶瓷之可陶瓷化與可著色玻璃來製造可陶瓷化與可著色玻璃的方法。將理解，用於向著色的與不透明的玻璃陶瓷及/或可陶瓷化的與著色的玻璃提供一或多種著色劑的指定顏色封裝之原材料或成分之組分可能並可包括以對應預選量混合之預選組合物，該等預選組合物具有與一或多種著色劑不同之量及/或化學特徵（例如，化合物對元素及/或反之亦然、碳酸鹽對氧化物、混合之氧化物對氧化物及/或反之亦然、價態等等）及/或物理特徵（例如，結晶的對非結晶的及/或反之亦然、單相對多相及/或反之亦然、沉澱物對溶解物及/或反之亦然、存在的對逃失的等等）。
在上文關於顏色封裝之態樣中，本發明預期使用以對應預選量混合之預選組合物之原材料或成分，該等原材料或成分能夠產生基於氧化物以wt%計算之一或多個著色劑位準，包含以下各物中之任一者：
Fe2 O3 ：約0.3至約5；
Fe2 O3 ：約0.3至約5；及一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物：約0至約4；或
一或多種多價金屬之一或多種氧化物：約0至約4。
其他態樣仍係關於用於藉由以下步驟製造著色的與不透明的玻璃陶瓷的方法（該等玻璃陶瓷包含β鋰輝石固溶體（β鋰輝石ss）及（i）鐵板鈦礦或（ii）釩或含釩化合物）：
藉由以預選之第一速率加熱至預選之成核溫度（TEMPn），並在預選之成核溫度（TEMPn）下保持預選之第一時間來使可著色與可陶瓷化玻璃經受成核熱處理；及
藉由以預選之第二速率加熱至預選之陶瓷化溫度（TEMPc），在該預選之陶瓷化溫度（TEMPc）下保持預選之第二時間，並以預選之第三速率冷卻至預選之最終溫度（TEMPe）來使該經熱處理之玻璃經受陶瓷化熱處理。
此預選之成核溫度（TEMPn）可包含約700℃至約850℃，同時對應之預選第一時間可包含約¼小時至約4小時。另外，此預選之陶瓷化溫度（TEMPc）可包含約850℃至約1150℃，且對應之預選第二時間可包含約¼小時至約16小時。在上述情況中之每一者中，此預選第一速率及第二速率可相同的或不同的，並包含自約1℃/分鐘（min）至約10℃/min。
除呈現美學上合適之黑色或灰色外，申請人相信，所得著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷可擁有有益的特性，諸如（例如）：
約25℃下在約0.5吉赫（GHz）至約3.0 GHz之頻率範圍內小於約0.05，或小於約0.03，還有小於約0.02的損耗正切；
約25℃下在約0.5吉赫（GHz）至約3.0 GHz之頻率範圍內小於約8，或者小於約7，或還有小於約6的介電常數；
大於0.3 MPa·m1/2 ，或者大於約0.5 MPa·m1/2 ，或還有大於約1 MPa·m1/2 之斷裂韌度；及
大於約135 MPa，或者大於275 MPa或還有大於約340 MPa之斷裂模數（MOR）；
至少約400 kg/mm2 ，或者至少約550 kg/mm2 ，或還有至少約700 kg/mm2 之努氏（Knoop）硬度；或
上述之組合及兩者或兩者以上。
為實現彼目的，著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷可用於可經組態以用於無線通訊之各種電子裝置或攜帶型計算裝置中，諸如，電腦及電腦配件（諸如，「滑鼠」、鍵盤、監視器、遊戲控制器、平板電腦、白板等等）；個人數位助理（PDA）；攜帶型導航裝置（PND）；攜帶型儲存裝置（PID）；娛樂中心及中心配件，諸如，調諧器、媒體播放機（例如，錄音、卡帶、磁碟等等）、電纜及/或衛星接收器、鍵盤、監視器、遊戲控制器等等；電子讀取器裝置或電子讀取器；行動及/或智慧型手機等等。
本發明之實施例之許多其他態樣、實施例、特徵及優點將自下文描述及附隨圖式得知。在描述及/或附隨圖式中，參考可單獨應用或以任意方式彼此組合而應用之本發明之實施例的例示性態樣及/或實施例。實施例的此等態樣及/或實施例不代表本發明之全部範疇。因此，應參考本文中用於解釋本發明之全部範疇之申請專利範圍。為了簡潔及簡明，本說明書中所闡述任意範圍之值預期範圍內之全部值且被視為對列舉具有端點之任意子範圍之申請專利範圍的支援，該等端點為在討論中之指定範圍內之真實數值。藉由假設之說明性實例，在本發明中自約1至5之範圍之列舉應被視為支援申請專利範圍至以下範圍中之任一者：1-5；1-4；1-3；1-2；2-5；2-4；2-3；3-5；3-4；及4-5。另外，為了簡潔及簡明，應理解，如「為」、「包括」、「具有」、「包含」等之此類術語為方便之字組，且並不視為限制性術語，然而視情況在適當時又可能包含術語「包含」、「本質上由…構成」、「由…組成」等等。
本發明之該等及其他態樣、優點及顯著特徵將自以下描述、隨附圖式及所附申請專利範圍而變得顯而易見。
在本發明之實施例之例示性態樣及/或實施例的以下描述中，參考形成上述之一部分之附隨圖式，且在該等附隨圖式中藉由說明而圖示實施例之特定態樣及/或實施例，本發明可在該等實施例之特定態樣及/或實施例中實踐。儘管充分詳細地描述實施例之該等態樣及/或實施例以使熟習此項技術者能實踐本發明，然而將理解，並不意欲由此限制本發明之範疇。本文中所說明之特徵結構之變更及進一步修改及本文中所說明之原理之額外應用被視為在本發明之範疇內，熟悉相關技術者及擁有本發明者將想到該等變更及進一步修改以及額外應用。具體地，可利用實施例之其他態樣及/或實施例，可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下進行邏輯變更（例如（但不限於），化學的、組成的﹛例如（但不限於），化學品、材料等等中之任一或多者﹜、電氣的、電化學的、機電的、電光的、機械的、光學的、物理的、生理化學的等等中之任一或多者）及其他變化。因此，以下描述並不以限制性意義採用，且由所附申請專利範圍界定本發明之實施例之態樣及/或實施例的範疇。亦應理解，術語（諸如，「頂部」、「底部」、「向外的」、「向內的」等等）為方便之字組，且並不視為限制性術語。
本發明之實施例之一些態樣及/或實施例係關於玻璃陶瓷，該等玻璃陶瓷具有晶相以便成為著色的與不透明玻璃陶瓷，該等晶相包括β鋰輝石ss及（i）鐵板鈦礦或（ii）釩或含釩化合物，該等著色的與不透明玻璃陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之座標：L*等於約20至約45；a*等於約-2至約+2；及b*等於約-12至約+1；該等座標根據包括總鏡面反射率之量測判定。有利地，在整個著色的與不透明玻璃陶瓷中，CIELAB色空間之此等座標可實質上一致的。在一個態樣中，額外組分包含包括鐵板鈦礦之晶相。在另一態樣中，額外組分包含釩或含釩化合物，及視情況，錫或含錫化合物、硫或含硫化合物及上述中之任意兩者或兩者以上中之任意一者。在每一程式態樣中，β石英ss可實質上不存在於該等晶相中，然而，若存在，則β石英ss可小於晶相之約20重量百分比（wt%），及視情況小於約15 wt%。另外，在每一程式態樣中，進一步地，晶相可能包括尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）、金紅石、磷酸鎂鋅或尖晶石ss（例如，鐵尖晶石及/或鋅尖晶石-鐵尖晶石ss）及金紅石。
本發明之實施例之又一些其他態樣及/或實施例係關於先前段落的可離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷或經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷。在一態樣中，可離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷能夠經處理以具有在至少約200 兆帕（MPa）之平均表面壓縮（CS）下之層。此壓縮應力層可自玻璃陶瓷表面延伸一段距離，至玻璃陶瓷中達至少約20 微米（µm）之深度（亦稱為層深度及DOL），且視情況，此壓縮應力層具有至少約60 µm之DOL。因此，在另一態樣中，經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷可能已處理，以在壓縮應力層中具有至少約200 Mpa之平均表面壓縮（CS），該壓縮應力層具有至少約20 µm之DOL，及視情況，至少約60 µm之DOL。在關於約0.8毫米（mm）厚之經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷的態樣中，壓縮應力層可具有至少約20 µm至約150 µm之DOL，或者，至少約40 µm至約150 µm之DOL，及還有至少約80 µm至約150 µm之DOL。
本發明之實施例之又一些其他態樣及/或實施例仍係關於適用於陶瓷化成黑色或灰色的與不透明陶瓷玻璃之可著色與可陶瓷化玻璃。基於氧化物以wt%計，此等玻璃之組合物包含自約95至約99.7之基礎組合物及相平衡之一或多種著色劑。在各種態樣中，一或多種著色劑可為一或多種鐵基材料；或一或多種鐵基材料及一或多種基於額外過渡金屬之材料；或一或多種基於多價金屬之材料。在每一程式態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃包含基於氧化物以wt%計之以下經計算之組合物：SiO2 ：約53.5至約70；Al2 O3 ：約16.9至約24.5；B2 O3 ：約0至約2；Li2 O：約3.3至約4.5；Na2 O：約0.3至約0.5；TiO2 ：約2.5至約6.2；MgO：約1.5至約3；ZnO：約0至約2.2；P2 O5 ：約0至約7.7；SnO2 ：約0至約1；Fe2 O3 ：約0至約5；一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物：約0至約4；及一或多種多價金屬之一或多種氧化物：約0至約4。將理解，在預選溫度下陶瓷化對應之預選時間以成核並生長晶相後，此等可著色與可陶瓷化玻璃可產生在先前段落中描述之不透明的玻璃陶瓷及/或可離子交換的與不透明的玻璃陶瓷。另外，將理解，在使用一或多種預選離子交換技術在對應之預選溫度下處理對應之預選時間後，此等可著色與可陶瓷化玻璃可產生在先前段落中描述之經離子交換的、不透明玻璃陶瓷。
在關於一或多種著色劑之一些態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃之組合物可具有約0.3至約5之Fe2 O3 同時實質上無（例如，實質上約0）一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物及一或多種多價金屬之一或多種氧化物。在該等態樣中，在預選溫度下陶瓷化對應預選時間可產生不透明之玻璃陶瓷及/或可離子交換的與不透明的玻璃陶瓷，該等陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之顏色座標：L*等於約20至約45；a*等於約-1.2至約+0.5；及b*等於約-6至約+1。
在關於一或多種著色劑之其他態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃之組合物可具有約0.3至約2.5之Fe2 O3 及高達約3.5之一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物同時無（例如，實質上約0）一或多種多價金屬之一或多種氧化物。在進一步態樣中，一或多種額外過渡金屬可為Co、Ni、Mn、Cr、Cu或上述之組合。在該等其他態樣中，在預選溫度下陶瓷化對應預選時間可產生不透明之玻璃陶瓷及/或可離子交換的與不透明的玻璃陶瓷，該等陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之顏色座標：L*等於約25至約40；a*等於約-1.5至約+1；及b*等於約-3.5至約-2。
在關於一或多種著色劑之又一些其他態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃之組合物可具有高達約0.3之Fe2 O3 及高達約3之一或多種多價金屬之一或多種氧化物，同時無（例如，實質上約0）一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物。在進一步態樣中，一或多種多價金屬包含Bi、V、Sn、Ti或上述之組合。另外，在進一步態樣中，可能存在來自一或多種化合物之一或多種元素之殘留，該一或多種化合物包括能夠降低一或多種多價金屬之至少一部分之一或多個原子價的更多組分中之一者。在該等進一步態樣中的一些態樣中，殘留之量可能高達約2 wt%。如在一或多種原子價降低之化合物中之化合物包含C、S或上述之組合時之情況一樣，將理解，一或多種元素中之一些或全部可逃失。在該等又一些其他態樣中，在預選溫度下陶瓷化對應預選時間可產生不透明之玻璃陶瓷及/或可離子交換的與不透明的玻璃陶瓷，該等陶瓷具有以下範圍之CIELAB色空間之顏色座標：L*等於約26至約33；a*等於約0.1至約1；及b*等於約-1至約-6.4。
本發明之實施例之又一些額外態樣及/或實施例係關於用於製造可陶瓷化與可著色玻璃、著色的與不透明的玻璃陶瓷、可離子交換的著色的與不透明的玻璃陶瓷及經離子交換的著色的與不透明的玻璃陶瓷中之任一者中之任一者的方法。為實現彼目的，一些態樣係關於用於藉由熔化具有以對應之預選量混合之預選組合物（該等組合物包括預選顏色封裝）之原材料以產生適用於陶瓷化成黑色或灰色的與不透明玻璃陶瓷之可陶瓷化與可著色玻璃來製造可陶瓷化與可著色玻璃的方法。將理解，用於向著色的與不透明的玻璃陶瓷及/或可陶瓷化的與著色的玻璃提供一或多種著色劑的指定顏色封裝之原材料或成分之組分可能並可包括以對應預選量混合之預選組合物，該等預選組合物具有與一或多種著色劑不同之量及/或化學特徵（例如，化合物對元素及/或反之亦然、碳酸鹽對氧化物、混合之氧化物對氧化物及/或反之亦然、價態等等）及/或物理特徵（例如，結晶的對非結晶的及/或反之亦然、單相對多相及/或反之亦然、沉澱物對溶解物及/或反之亦然、存在的對逃失的等等）。為實現彼目的，一些態樣係關於用於藉由提供及/或熔化以對應之預選量混合之預選組合物之原材料或成分以產生預選顏色封裝來製造顏色封裝的方法。
其他態樣係關於用於藉由熔化原材料來製造可著色的與可陶瓷化玻璃的方法，該等原材料能夠產生適用於陶瓷化成包含一或多種著色劑的黑色或灰色著色的與不透明的玻璃陶瓷的可陶瓷化與可著色玻璃。在該等其他態樣中，原材料可包括：第一群組之預選組合物之原材料，該等預選組合物以對應之第一群組之預選量混合以能夠至少產生對應之指定量之可陶瓷化基礎玻璃或基礎玻璃及指定顏色封裝；或第二群組之預選組合物之原材料或成分，該等預選組合物以對應之第二群組之預選量混合並能夠產生對應之指定量之指定顏色封裝。
在每一程式態樣中，熔化產生可著色與可陶瓷化之玻璃，基於氧化物以wt%計，計算之組合物包含約95至約99.7之基礎玻璃及相平衡之一或多種著色劑。另外，在每一程式態樣中，可著色的與可陶瓷化玻璃包含以下基於氧化物以wt%計之計算組合物：SiO2 ：約53.5至約70；Al2 O3 ：約16.9至約24.5；B2 O3 ：約0至約2；Li2 O：約3.3至約4.5；Na2 O：約0.3至約0.5；TiO2 ：約2.5至約6.2；MgO：約1.5至約3；ZnO：約0至約2.2；P2 O5 ：約0至約7.7；SnO2 ：約0至約1；Fe2 O3 ：約0至約5；一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物：約0至約4；及一或多種多價金屬之一或多種氧化物：約0至約4。
在上文關於顏色封裝之態樣中，本發明預期使用以對應預選量混合之預選組合物之原材料或成分，該等組合物能夠產生基於氧化物以wt%計算之一或多個著色劑位準，包含以下各物中之任意一者：
Fe2 O3 ：約0.3至約5；
Fe2 O3 ：約0.3至約5；及一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物：約0至約4；及
一或多種多價金屬之一或多種氧化物：約0至約4。
在涉及原材料或成分的態樣中，該等原材料或成分產生基於氧化物以wt%呈現為Fe2 O3 之一或多種著色劑，預選原材料或成分包含一或多種鐵化合物，該一或多種鐵化合物包含一或多種Fe2+ 源、一或多種Fe3+ 源或一或多種Fe2+ 源及一或多種Fe3+ 源。此一或多種鐵化合物之實例包括但不限於氧化物（例如，FeO、Fe2 O3 、Fe3 O4 、Fe2+ Al2 O4 、（Fe3+ ,Mn3+ ）2 O4 等等）、氫氧化物（例如，Fe（OH）2 、Fe（OH）3 、FeOOH、FeOOH·0.4H2 O等等）、碳酸鹽（例如，FeCO3 、FeC2 O4 等等）、硫酸鹽（例如，FeSO4 、FeSO4 ·H2 O、FeSO4 ·4H2 O、FeSO4 ·5H2 O等等）、硫化物（例如，Fe1-x S、FeS、Fe1+x S、Fe3 S4 、CuFeS2 等等）等等或上述之組合。在態樣中，提供一定量之包含一或多種鐵化合物之此等預選原材料或成分，以包含基於氧化物以wt%計算約0.1至約3.5之Fe2 O3 。
在涉及原材料或成分的態樣中，該等原材料或成分產生基於氧化物以wt%計呈現為Fe2 O3 及一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物的一或多種著色劑，基於氧化物產生為Fe2 O3 的預選原材料或成分可為上文所論述之一或多種鐵化合物，而基於氧化物產生為一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物的預選原材料或成分可為一或多種額外過渡金屬之源，諸如（例如），包含Co、Ni、Mn、Cr、Cu或上述之組合的一或多種化合物。如鐵化合物一樣，包含Co、Ni、Mn、Cr、Cu或上述之組合的該等一或多種化合物可包括但不限於氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物等等或上述之組合。在態樣中，提供一定量之包含一或多種化合物（該一或多種化合物包含Co、Ni、Mn、Cr、Cu或上述之組合）的此等預選原材料或成分以包含以下各物中之任意一者：
基於氧化物以wt%計算之Co3 O4 ：高達約0.7；
基於氧化物以wt%計算之Cr2 O3 ：高達約0.3；
基於氧化物以wt%計算之MnO2 ：高達約2.4；
基於氧化物以wt%計算之CuO：高達約0.5；
基於氧化物以wt%計算之NiO：高達約0.6；及
上述之組合。
在涉及原材料或成分的態樣中，該等原材料或成分產生基於氧化物以wt%呈現為一或多種多價金屬之一或多種氧化物之一或多種著色劑，基於氧化物產生為一或多種多價金屬之一或多種氧化物的預選原材料或成分可為一或多種多價金屬之源，諸如（例如），包含Bi、V、Sn、Ti或上述之組合的一或多種化合物。如鐵化合物一樣，包含Bi、V、Sn、Ti或上述之組合的該等一或多種化合物可包括但不限於氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物等等或上述之組合。包括產生基於氧化物以wt%計呈現為一或多種多價金屬之一或多種氧化物之一或多種著色劑的原材料或成分為包括更多組分中之一者的一或多種化合物，諸如，含碳化合物、含硫化合物或含碳化合物及含硫化合物中之任意一者，該等組分能夠降低一或多種多價金屬之至少一部分之一或多個原子價。在態樣中，提供一定量之包含一或多種化合物（該一或多種化合物包含Bi、V、Sn、Ti或上述之組合）的此等預選原材料或成分以包含基於氧化物以wt%計：約0.1至3，同時提供一定量之含碳化合物及/或含硫化合物，以包含：
以wt%計之S：約0至約1；或
以wt%計之C，其中S之wt%及C之wt%之和包含約0.9至約2。
其他態樣係關於用於藉由以下步驟製造著色的與不透明的玻璃陶瓷的方法（該等玻璃陶瓷包含β鋰輝石固溶體（β鋰輝石）及（i）鐵板鈦礦或（ii）釩或含釩化合物）：
藉由以預選之第一速率加熱至預選之成核溫度（TEMPn），並在該預選之成核溫度（TEMPn）下保持預選之第一時間來使該可著色與可陶瓷化玻璃經歷成核熱處理；及
藉由以預選之第二速率加熱至預選之陶瓷化溫度（TEMPc），在該預選之陶瓷化溫度（TEMPc）下保持預選之第二時間，並以預選之第三速率冷卻至預選之最終溫度（TEMPe）來使該經熱處理之玻璃經歷陶瓷化熱處理。
此預選之成核溫度（TEMPn）可包含約700℃至約850℃，同時對應預選之第一時間可包含約¼小時至約4小時。另外，此預選之陶瓷化溫度（TEMPc）可包含約850℃至約1150℃，且對應之預選第二時間可包含約¼小時至約16小時。在上述情況中之每一者中，此預選第一速率及第二速率可相同的或不同的，並包含約1℃/分鐘（min）至約10℃/min。
在本發明之實施例之上述態樣及/或實施例之每一者中，以下情況中之一或多者適用：
在可著色的與可陶瓷化的玻璃組合物中包括適當類型的及適當量之一或多種成核劑促進在成核及/或陶瓷化熱處理期間成核及/或生長一或多種陶瓷相。適當類型之一或多種成核劑為TiO2 、ZrO2 等等。同時以重量百分比（wt%）計之適當量為：TiO2 ：約1至約4或更多；或ZrO2 ：約0.8至約2.5或更多；或TiO2 及ZrO2 ：約0.8至約4.5或更多，等等；
可著色的與可陶瓷化玻璃組合物中之適當量之Li2 O有助於形成β鋰輝石ss晶相。適當量為以重量百分比（wt%）計：Li2 O：約3.3至約4.5或更多；
β鋰輝石ss晶相合意地呈現1:1:5至1:1:8之Li2 O:Al2 O3 :nSiO2 莫耳比。需要保持此莫耳比，以避免形成高度位準之不穩定殘餘相（此可能在低於1:1:5之莫耳比下發生）並避免當莫耳比超過1:1:8時可能之可熔性問題。
當一或多種著色劑包括一或多種鐵化合物且一或多種額外過渡金屬包括Mn時，在可著色的與可陶瓷化玻璃組合物中，Fe2 O3 比MnO2 之重量百分比（wt%）合意地保持在約0.6至約1，以便在形成玻璃陶瓷後獲得不透明材料；或
上述之組合及兩者或兩者以上。
除呈現美學上合適之黑色或灰色外，所得之著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷可擁有有益的特性，諸如（例如）：
約25℃下在約0.5吉赫（GHz）至約3.0 GHz之頻率範圍內小於約0.05，或小於約0.03，還有小於約0.02的損耗正切；
約25℃下在約0.5吉赫（GHz）至約3.0 GHz之頻率範圍內小於約8，或者小於約7，或還有小於約6的介電常數；
大於0.3 MPa·m1/2 ，或者大於約0.5 MPa·m1/2 ，或還有大於約11 MPa·m1/2 之斷裂韌度；及
大於約135 MPa，或者大於275 MPa或還有大於約340 MPa之斷裂模數（MOR）；
至少約400 kg/mm2 ，或者至少約550 kg/mm2 ，或還有至少約700 kg/mm2 之努氏硬度；或
上述之組合及兩者或兩者以上。
為實現彼目的，著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷可用於可經組態以用於無線通訊之各種電子裝置中，諸如，筆記型電腦、個人數位助理（PDA）、攜帶型導航裝置（PND）、媒體播放機、行動電話、攜帶型儲存裝置（PID）、遊戲控制器，電腦「滑鼠」、電腦鍵盤、電子書讀取器及其他裝置。
本發明之著色的與不透明玻璃陶瓷在最終預期使用前可經進一步處理。一個此類後處理包括離子交換玻璃陶瓷以形成玻璃陶瓷物件，其中玻璃陶瓷物件之至少一個表面經歷離子交換製程，以使得一個經離子交換（「IX」）之表面呈現壓縮層，該壓縮層具有大於或等於總物件厚度之2%的層深度（DOL）並在態樣中呈現至少約200 兆帕（MPa）之平均表面壓縮（CS）且在另一態樣中，呈現至少約300 MPa之平均表面壓縮。熟習此項技術者已知之任意離子交換製程可係適用的，只要達到上述DOL及壓縮強度。在一些態樣中，具有約2毫米（mm）之總厚度之殼體或外殼可能呈現壓縮層，該壓縮層呈現約40 µm之DOL，其中彼壓縮層呈現至少500 MPa之平均表面壓縮（CS）。此外，達到此等特徵之任意離子交換製程係適用的。
本發明之實施例之其他態樣及/或實施例係關於先前段落的可離子交換的、著色的與不透明玻璃陶瓷或經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷。在一態樣中，可離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷能夠經處理以具有在至少約200 兆帕（MPa）之平均表面壓縮（CS）下之層。此壓縮應力層可自玻璃陶瓷表面延伸一段距離，至玻璃陶瓷中達至少約20 微米（µm）之深度（亦稱為層深度及DOL），且視情況，此壓縮應力層具有至少約60 µm之DOL。
因此，在另一態樣中，經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷可已處理，以在壓縮應力層中具有至少約200 Mpa之平均表面壓縮（CS），該壓縮應力層具有至少約20 µm之DOL，及視情況，至少約60 µm之DOL。在關於約0.8毫米（mm）厚之經離子交換的、著色的與不透明的玻璃陶瓷的態樣中，壓縮應力層可具有至少約20 µm至約150 µm之DOL，或者，至少約40 µm至約150 µm之DOL，及還有至少約80 µm至約150 µm之DOL。
應注意，除單一步驟之離子交換製程外，可利用多個離子交換程式來產生設計之IX曲線以用於增強之效能。換言之，藉由使用不同離子濃度之離子交換浴或藉由使用用具有不同離子半徑之不同離子種類的多個浴來將應力曲線創建至所選深度。
如本文中所使用，術語「經離子交換」理解為意謂以含離子（該等離子具有與玻璃陶瓷表面及/或塊中存在之離子不同之離子半徑）之加熱溶液處理著色的與不透明玻璃陶瓷，從而以較大離子替代較小離子，或反之亦然，此取決於離子交換溫度條件。舉例而言，鉀離子可替代玻璃中之鈉離子或被玻璃中之鈉離子替代，此亦取決於離子交換溫度條件。或者，具有較大原子半徑之其他鹼金屬離子（諸如，銣或銫）可替代所揭示玻璃陶瓷材料中之較小鹼金屬離子。類似地，其他鹼金屬鹽（諸如但不限於硫酸鹽、鹵化物等等）可用於離子交換製程中。
在暫態法中，預期兩種類型之離子交換皆可發生，亦即，較小離子取代較大離子及較大離子取代較小離子。在一個態樣中，該方法涉及以下步驟：藉由將玻璃陶瓷物件放置在310℃與430℃之間的溫度下之NaNO3 浴中高達10小時之時間來離子交換（特別是以鈉替代鋰之離子交換）玻璃物件。在另一態樣中，可在類似之溫度及時間下利用混合之鉀/鈉浴（例如，在可比之溫度下80/20 KNO3 /NaNO3 浴或者60/40 KNO3 /NaNO3 ）完成IOX。在又一態樣中，兩步IOX製程，其中第一步驟在含Li鹽浴中完成，例如熔融鹽浴可為由Li2 SO4 作為主要成分組成但由充足濃度之Na2 SO4 、K2 SO4 或Cs2 SO4 稀釋以產生熔融浴之高溫硫酸鹽鹽浴。此離子交換步驟用作以在含Li鹽浴中找到之較小鋰離子替代玻璃結構中之較大鈉離子。第二IOX用作替換Na以形成玻璃陶瓷，且第二IOX可如上地藉由在310℃與430℃之間的溫度下的NaNO3 浴完成。可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及 / 或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的特徵化
用於描述根據本發明之實施例之態樣及/或實施例的著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的顏色的CIELAB色空間座標（例如，CIE L*；CIE a*；及CIE b*；或CIE L*、a*及 b*，或 L*、a*及 b*）可根據包括鏡面反射率之量測藉由熟習此項技術者已知的方法判定，該等方法諸如，由F. W. Billmeyer, Jr.在（1969年4月）Applied Optics中第8卷第4號第737-750頁的名為「Current American Practice in Color Measurement」中描述的彼等方法，該等方法以引用之方式併入本文中，http://www.xphotonics.com/tech/Color%20Measurement/Current%20American%20Practice%20in%20Color%20Measurement.pdf。換言之，使用量測的約33 mmÆ×8 mm厚之樣品碟片對準備光學拋光之表面執行包括鏡面反射率之量測。用於執行此包括鏡面反射率之量測並轉換結果以獲得L*；a*；及 b*色空間座標之設備及用品包括：
裝備有積分球之紫外光可見光近紅外（UV-VIS-NIR）分光光度計，諸如購自Varian Cary 5G或PerkinElmer Lambda之950 UV-VIS-NIR分光光度計（分別參見，例如，LAMBDA™ UV/Vis/NIR及UV/Vis分光光度計950、850及650；積分球之應用及使用；及高效能λ光譜學配件手冊，上述以引用之方式併入本文，http://www.perkinelmer.com.cn/CMSResources/Images/46-131732BRO_Lambda950850650Americas.pdf；http://www.perkinelmer.com/CMSResources/Images/44-74191APP_LAMBDA650IntegratingSpheres.pdf；及http://www.labsphere.com/uploads/LambdaSpectroscopyBrochure.pdf），該積分球經適當地裝配並配置，以便在250-3300 nm之波長範圍中使能包括鏡面反射率之量測，例如，紫外光（UV：300-400 nm）、可見光（Vis：400-700 nm）及紅外光（IR：700-2500 nm）；及
用於顏色量測之分析軟體（購自美國FL的Thermo Scientific West Palm Beach的GRAMS光譜軟體組的UV/VIS/NIR應用程式包；參見，例如，以引用之方式併入本文之GRAMS-UG1009手冊，https://www.thermo.com/eThermo/CMA/PDFs/Product/productPDF_24179.pdf），該分析軟體耦合至UV-VIS-NIR分光光度計，該分光光度計基於F02施照體及10度標準觀測者將量測結果轉換成CIELAB色空間座標（L*；a*；及b*）。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃之黏度可由熟習此項技術者已知之方法量測，該等方法諸如在以下各者中描述之彼等方法：美國巴拿馬肯肖霍肯的美國材料試驗國際協會的之ASTM C965-96（及其子代成果，全部以引用之方式併入本文）「Standard Practice for Measuring Viscosity of Glass Above the Softening Point」；ASTM C1351M-96（及其子代成果，全部以引用之方式併入本文）「Standard Test Method for Measurement of Viscosity of Glass Between 10E4 Pa•s and 10E8 Pa•s by Viscous Compression of a Solid Right Cylinder」；及ASTM C1350M-96（及其子代成果，全部以引用之方式併入本文）「Standard Practice for Measuring Viscosity of Glass Between Softening Point and Annealing Range (Approximately 10E8 Pa•s to Approximately 10E13 Pa•s)」。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的顏色的介電參數（例如，損耗正切、介電常數等等）在室溫下由熟習此項技術者已知之方法表徵，該等方法諸如分別以類似在以下各者中概述之彼探針的開端同軸探針執行之彼等方法：J. Baker-Jarvis等人在2010年4月之電氣和電子工程師協會儀器使用與測量會報雜誌第24-31頁的「High-Frequency Dielectric Measurements,」；J. Baker-Jarvis等人在（1994年10月）電氣和電子工程師協會儀器使用與測量會報第43卷第5號第711-718頁中的「Analysis of an Open-Ended Coaxial Probe,」；J. Baker-Jarvis等人在（1993年12月）美國國家標準技術研究所注解1355-R的236頁中的「Transmission/Reflection and Short-Circuit Line Methods for Measuring Permittivity and Permeability,」；及J. Baker-Jarvis等人在（2001年7月）美國國家標準技術研究所注解1520的156頁中的「Dielectric and Conductor-Loss Characterization and Measurements on Electronic Packaging Materials,」，上述各案以引用之方式併入本文，http://whites.sdsmt.edu/classes/ee692gwmm/notes/Baker-Jarvis_IMM_2010.pdf；http://www.eeel.nist.gov/advanced_materials_publications/Baker-Jarvis%20IM%2094.pdf；http://www.eeel.nist.gov/advanced_materials_publications/Baker-Jarvis%20TN%201355-R.pdf 及http://whites.sdsmt.edu/classes/ee692gwmm/additional/NIST_Tech_Note_1520.pdf。熟習此項技術者將瞭解，在實驗室中，介電參數可藉由使用各種樣品尺寸及形狀之不同方法來量測，例如，參見J. Baker-Jarvis等人在2010年4月電氣和電子工程師協會儀器使用與測量會報雜誌第24-31頁中的「High-Frequency Dielectric Measurements,」；2005年4月28日Agilent Technologies, Inc.的手冊第5989-2589EN號的Agilent應用注解：「Basics of Measuring the Dielectric Properties of Materials」（http://whites.sdsmt.edu/classes/ee692gwmm/additional/Agilent_Basics_dielectric_properties.pdf）；H. E. Bussey的1967年電氣和電子工程師協會會報第55卷第1046-1053頁的「Measurement of RF Properties of Materials. A Survey」（http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?reload＝true&tp＝&arnumber＝1447649&url＝http%3A%2F%2F）；J. Baker-Jarvis等人在2004年美國國家標準技術研究所注解1536的「Measuring the Permittivity and Permeability of Lossy Materials: Solids, Liquids, Metals, Building Materials, and Negative-index Materials」（http://www.eeel.nist.gov/advanced_materials_publications/Baker-Jarvis%20TN1536.pdf），上述各案以引用之方式併入本文中。量測技術取決於有關的頻率。在高達若干MHz的頻率下，通常使用電容性技術。材料放置在電容器之板之間，且根據電容的量測，可計算介電常數。若波長比導體分離長得多，則電容模型很好地工作。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的相類聚及/或結晶尺寸之識別使用市售之設備（諸如，由Philips, Netherlands製造的PW1830 （Cu Kα輻射）繞射儀）作為模型藉由熟習此項技術者已知的X射線繞射（XRD）分析技術判定。2θ的光譜通常為5度至80度。
經量測以用於特徵化根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的表面的元素曲線藉由熟習此項技術者已知的分析技術判定，該等技術諸如，電子微探針（EMP）；x射線光致發光光譜 （XPS）；次級離子質譜（SIMS）等等。
可使用習知光學技術及儀器便利地量測透明的經離子交換材料的平均表面壓縮（CS）及層深度 （DOL），該等技術及儀器諸如購自Luceo Co., Ltd.及/或Orihara Industrial Co., Ltd.（兩者皆在日本東京）之市售之表面應力計模型FSM-30、FSM-60、FSM-6000LE、FSM-7000H等等（例如，參見表面應力計手冊目錄號FS-0013E之FSM-30，http://www.orihara-ss.co.jp/catalog/fsm/fsm-30-Ecat.pdf；表面應力計手冊目錄號FS-0013E之FSM-60，http://www.luceo.co.jp/english/pdf/FSM-60LE%20Ecat.pdf；表面應力計手冊2009年4月版之FSM-6000LE，http://www.luceo.co.jp/english/pdf/FSM-6000LE%20Ecat.pdf；2009年8月的表面應力計手冊目錄號FS-0024之FSM-7000H，http://www.luceo.co.jp/catalog/catalog-pdf/FSM-7000H_cat.pdf；T. Kishii的1983年自然科學4第25-38頁之「Surface Stress Meters Utilising the Optical Waveguide Effect of Chemically Tempered Glasses,」，http://www.orihara-ss.co.jp/data/literature01/A034.pdf；及K. Kobayashi等人於昭和52年（1977年）之第109-112頁的「Chemical Strengthening of Glass and Industrial Application,」，http://www.orihara-ss.co.jp/data/literature01/A001.pdf，所有上述各案以引用之方式倂入本文中）。由於著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的不透明度，用於使用如上所述之表面應力計量測CS之技術當前係無法使用的但可在將來使用。因此，可藉由選擇性地蝕刻經離子交換玻璃陶瓷之樣品以使得在樣品中誘導曲率來獲得CS。由所蝕刻樣品表示之所誘導曲率之程度係與應力有關。藉由連續地選擇性地蝕刻樣品、量測所誘導曲率及判定相應的應力，可產生樣品之應力曲線。亦可以此方式獲得DOL（例如，參見V. M. Sglavo等人在可在http://www.sciencedirect.com/上獲得的2005年材料力學37期第887–898頁之「Procedure for Residual Stress Profile Determination by Curvature Measurements,」該案以引用之方式倂入本文中）。同時，在每一連續蝕刻後樣品之化學組合物可經量測以產生濃度曲線，以獲得樣品中化學組合物與應力之間的關係。因與玻璃材料相比，高度結晶材料之應力鬆弛係最小的，故簡單比例常數可聯繫濃度曲線及應力曲線。一旦已使用用於具有經歷指定離子交換處理之指定開始組合物及幾何條件（例如，厚度等等）之經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的樣品的反覆運算蝕刻/曲率方法判定CS，熟習此項技術者即可量測對應經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷樣品中的濃度曲線（亦即，組合物作為深度之函數），以獲得估計之CS及DOL。為實現彼目的，根據本發明之實施例之態樣及/或實施例的經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的樣品表面中之平均表面壓縮（CS），由於平衡張應力產生之樣品中心的平均中心張力（CT）及層深度（DOL）可使用熟習此項技術者已知的分析技術（諸如，EMP、XPS、SIMS等等）根據替代離子及/或經替代離子之濃度曲線來估計。在如上所論述之離子交換製程期間，在玻璃陶瓷表面及/或塊中存在之具有較小離子半徑的離子可以具有較大離子半徑之離子替換。如在第5圖中所示意性地圖示，當此情形導致樣品100之表面110中之壓縮應力時，在樣品100之中心區域130誘導平衡張應力以平衡整個樣品100之力。藉由以下關係使平均表面壓縮（CS）與平均中心張力（CT）相關：
CS＝CT×(t-2DOL)/DOL；
其中t為著色的與不透明玻璃陶瓷樣品100的厚度且
DOL（層深度120）為沿表面110的法線自樣品100的表面110至樣品100內之應力變更符號（亦即，零）處之位置的距離。
對樣品100而言，在整個應力曲線之張力部分（亦即，樣品100之中心區域130），藉由應力之積分來給定積分中心張力（ICT）。藉由以下關係使ICT與樣品100之整個厚度（t）、壓縮應力層之層深度（DOL）120、平均中心張力（CT）及壓縮應力層之形狀或曲線相關：ICT＝CT×（t-2DOL），其中中心區域130的厚度（t-2DOL）為垂直於表面的方向。為平衡樣品100內之力，積分表面壓縮（ICS）具有與ICT相同之量值，但具有相反（負）符號，因為樣品之總積分應力必須為零：-ICS＋ICT＝0。藉由以下關係使ICS與壓縮應力層之層深度（DOL）120、平均表面壓縮（CS）及壓縮應力層之形狀或曲線相關：ICS＝CS×DOL，其中壓縮應力區域之層深度（DOL）已在上文界定（亦即，沿表面110的法線自樣品100的表面110至樣品100內之應力變更符號（亦即，零）處之位置的距離）。執行合適之置換及求解平均表面壓縮（CS）獲得上述關係。使用擴散及應力之標準描述，可產生且已產生作為各種製程條件（例如，溫度、時間、替代離子、被替代的離子等等）的函數的模型。根據已知製程條件使相互擴散率（亦即，與替代離子及被替代離子在相反方向上的運動有關的有效擴散率或相互擴散係數）調整到該等離子之經量測濃度曲線。如熟習此項技術者所知，該等相互擴散率遵循阿瑞尼斯關係，該阿瑞尼斯關係具有倒數溫度之指數相關性（相互擴散率的對數與1/T成比例）。擴散計算之邊界條件係基於樣品之離子交換浴組合物及開始組合物。對於給定之擴散率、樣品幾何條件（例如，板）、樣品或板厚度及離子交換浴組合物（例如，鹽浴組合物）而言，所得一維擴散方程式之解答沿（例如）在J. Crank之1975年第二版之「The Mathematics of Diffusion」中給定的線路開始。然後，如上所述，在完成離子交換製程步驟後，應力與樣品中之替代離子或被替代離子之濃度成比例，例如，如在A. K. Varshneya之2006年第二版之「Fundamentals of Inorganic Glasses」中所描述。為了順從力平衡，可能必需減去一個常數，以使得所得應力曲線整合至零。儘管在較高溫度下，應力鬆弛之影響在玻璃中可能變得很重要，但在玻璃陶瓷中卻不如此。使用熟習此項技術者已知之分析技術（諸如，EMP、XPS、SIMS等等）之濃度曲線之知識結合自如上所述之反覆運算蝕刻/曲率方法之CS的估計獲得兩種量測之間的相互關係。認識到，用於判定CS之反覆運算蝕刻/曲率方法對經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷而言係勞動密集型的及破壞性的，可使用此相互關係來藉由量測經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷的濃度曲線來估計CS。此已藉由將預測之濃度曲線與量測之濃度曲線相比較（且當可用時，與通過量測壓縮應力及層深度（DOL）判定之平均表面壓縮（CS）相比較）來測試。
在本領域中已知維氏壓痕破裂臨限量測，且在（例如）William D. Callister的「Materials Science and Engineering（第三版）」的第130-132頁（1994年紐約John Wiley & Sons）（上述以引用之方式併入本文）中描述維氏壓痕破裂臨限量測，執行該等量測以識別在根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷、及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之表面中破裂開始之臨限。除非另外說明，本文中所述之維氏壓痕破裂臨限量測藉由以0.2 mm/min之速率使用維氏壓頭（a＝68.00°）施加壓痕負載至玻璃表面且隨後移除該壓痕負載來執行。保持壓痕最大負載10秒。壓痕破裂臨限界定為壓痕負載，在該壓痕負載下，高於50%之10個壓痕呈現自壓痕效果角落傳出之任意數目之徑向/中間破裂。增加最大負載，直至此臨限滿足給定之玻璃組合物。在室溫下在50%之相對濕度下執行維氏壓痕破裂臨限量測。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之撓曲強度可藉由熟習此項技術者已知之方法表徵，諸如在美國巴拿馬肯肖霍肯的美國材料試驗國際協會的ASTM C1499（及其子代成果，全部各案以引用之方式併入本文）「Determination of Monotonic Equibiaxial Flexural Strength Advanced Ceramics」中所述之彼等方法。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之楊氏模數、剪切模數及泊松比可藉由熟習此項技術者已知之方法表徵，諸如在美國巴拿馬肯肖霍肯的美國材料試驗國際協會的ASTM C1259（及其子代成果，全部各案以引用之方式併入本文）「Standard Test Method for Dynamic Young’s Modulus, Shear Modulus, and Poisson’s Ratio for Advanced Ceramics by Impulse Excitation of Vibration」中所述之彼等方法。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之努氏硬度可藉由熟習此項技術者已知之方法表徵，諸如在美國巴拿馬肯肖霍肯的美國材料試驗國際協會的ASTM C1326（及其子代成果，全部各案以引用之方式併入本文）「Standard Test Methods for Vickers Indentation Hardness of Advanced Ceramics」中所述之彼等方法。
根據本發明之實施例之態樣及/或實施例之可著色的與可陶瓷化玻璃、著色的與不透明玻璃陶瓷及/或經離子交換的著色的與不透明玻璃陶瓷之維氏硬度可藉由熟習此項技術者已知之方法表徵，諸如在美國巴拿馬肯肖霍肯的美國材料試驗國際協會的ASTM C1327（及其子代成果，全部各案以引用之方式併入本文）「Standard Test Methods for Vickers Indentation Hardness of Advanced Ceramics」中所述之彼等方法。實例
以下實例說明本發明之優點及特徵，但絕不意欲將本發明限於該等優點及特徵：
因個別組分總計為100或者非常接近100，故實際上，所報告之值可被視為表示重量百分比（wt%）。實際前驅玻璃批料成分可包含任意材料、任意氧化物或當與其他批料組分熔合在一起時將以合適比例轉換成所需氧化物之其他化合物。實例 1 至實例 40
實例1至實例40 表I-A中所列舉之示例性前驅玻璃（多數為可著色的與可陶瓷化玻璃組合物）藉由將約2200 g之適當地成批的原材料引入鉑坩堝以在熔化後獲得總計2000 g來製備。然後，將坩堝放置在熔爐中任何溫度為約室溫至約1400℃之處。使用以下熔化迴圈：
120 min至1600℃；及
在1600℃下300 min。 表I-A 表I-A內容 表I-B BS ＝ β 鋰輝石ss ；BQ ＝ β 石英ss ；SP ＝ 尖晶石ss （ 鐵尖晶石+ 鋅尖晶石 ）；PB ＝ 鐵板鈦礦 ；RU ＝ 金紅石 ；MZP ＝ 磷酸鎂鋅 ； IMT ＝ 鈦酸鐵鎂 ；NA ＝ 不可適用的 ；ND ＝ 不可判定的
然後，將每一玻璃注入至鋼板上，成形為一或多個玻璃餅，並在600℃下退火1小時。判定作為可著色的與可陶瓷化玻璃樣品中的若干玻璃樣品（亦即，表1A及表1B中之實例37、實例39及實例40）以及比較樣品（亦即，表1A及表1B中之組合物03）的溫度之函數的黏度並在第7圖中圖示，第7圖證明降低SiO2 量會降低黏度，從而製造與商業熔化及/或成型技術相容之可著色的與可陶瓷化玻璃。然後，根據表I-B中所列舉之陶瓷化迴圈在靜止爐中熱處理可著色的與可陶瓷化玻璃組合物餅或部分可著色的與可陶瓷化玻璃組合物餅：
在室溫（RT）或高達500℃下引入熔爐中；
以5℃/min加熱至TEMPn；
在TEMPn下保持TIMEn；
以5℃/min自TEMPn加熱至TEMPc；
在TEMPc下保持TIMEc；及
以5℃/min自TEMPc冷卻至約室溫，之後，每一者經移除、分析及/或進一步處理。
分析為CIELAB色空間座標（例如CIE L*；CIE a*；及CIE b*；或CIE L*、a*及 b*，或L*、a*及 b*）判定及由在表1B（例如，實例1至實例24）中概述之x射線繞射之相識別。第1圖至第3圖圖示表1A及表1B之實例3、實例5及實例13的x射線繞射圖。以作為如第6圖中所示之若干著色的與不透明玻璃陶瓷（例如，表1A及表1B之實例21及實例28-37）之頻率之函數的損耗正切判定介電參數（例如，損耗正切、介電常數等等），且當與市售之GORILLA®玻璃2317及類似之白色的與不透明（未著色的）玻璃陶瓷（亦即，表1A及表1B之組合物02）相比時，該等介電參數與該頻率驚人地相容。
進一步處理為離子交換處理。將玻璃陶瓷材料剪切成適用於離子交換評估之形狀。為了此離子交換處理目的，將玻璃陶瓷材料剪切成適當尺寸之樣品。每一樣品經研磨至適當之尺寸，並然後對所有表面提供光學拋光。然後，清潔樣品，以清除任何殘餘有機污染物。使每一經清潔樣品懸浮在熔融NaNO3 浴中，並在430℃下保持，以便最小化玻璃陶瓷與保持器或浴容器之間的接觸點。亦可能使用其他鹼金屬鹽，諸如K、Rb及Cs之硝酸鹽及鹵化物。在浴中適當時間後（例如，約八小時），移除樣品，允許冷卻樣品，並在去離子水中沖洗樣品以移除任何殘餘鹽。在離子交換處理（亦即，在430℃下在NaNO3 中）後，使用電子微探針分析若干樣品（亦即，表1A及表1B之實例25、實例26及實例27）以及比較樣品（亦即，表1A及表1B之組合物01），以獲得如第4圖中所示之鈉曲線，該鈉曲線進而可用於判定在第5圖中示意性地圖示的且在上文論述的特徵化參數，即平均表面壓縮（CS）及層深度（DOL）。
因此，對熟悉此項技術者而言，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，各種修改、適應及替代方案可發生。應理解，為了簡潔及可讀性目的，在本文中已刪除所有此等修改及改良，但所有此等修改及改良恰當地在以下申請專利範圍之範疇內。
100‧‧‧樣品
110‧‧‧表面
120‧‧‧層深度
130‧‧‧中心區域
CS‧‧‧表面壓縮
CT‧‧‧中心張力
t‧‧‧著色的與不透明玻璃陶瓷樣品100的厚度
T‧‧‧溫度
本文中所參考之圖式形成本說明書之一部分。除非另有明確指示且另外並未作出相反的暗示，否則圖式中所示之特徵結構意謂本發明之實施例中之一些實施例而非全部實施例的說明。儘管相同之元件符號對應圖式中之類似的（儘管未必完全相同的）元件及/或特徵結構，但為了簡潔，可不必結合其他圖式描述具有先前所述之功能之元件符號或特徵結構，此等元件及/或特徵結構在該等其他圖式中出現。
第1圖圖示根據本發明之實施例之態樣及/或實施例製造之著色的與不透明的玻璃陶瓷（使用在780℃下及950℃下分別以5℃/min之緩變率加熱2小時及4小時之熱處理的實例3，該實例3在表1A及表1B中列舉）獲得之x射線（XRD）繞射圖；
第2圖圖示根據本發明之實施例之其他態樣及/或實施例製造之著色的與不透明的玻璃陶瓷（使用在780℃下及900℃下分別以5℃/min之緩變率加熱2小時及4小時之熱處理製造的實例5，該實例5在表1中列舉）獲得之XRD圖；
第3圖圖示仍根據本發明之實施例之其他態樣及/或實施例製造之著色的與不透明的玻璃陶瓷（使用在780℃下及1000℃下分別以5℃/min之緩變率加熱2小時及4小時之熱處理之實例13，該實例13在表1A及表1B中列舉）獲得之XRD繞射圖；
第4圖圖示由仍根據本發明之實施例之其他態樣及/或實施例製造之黑色的與不透明玻璃陶瓷及在430℃下在NaNO3 熔融鹽浴中之離子交換後之類似白色的與不透明玻璃陶瓷之電子微探針量測之鈉曲線，其中每一樣品分別在780℃下及1000℃下以5℃/min之緩變率熱處理2小時及4小時。隨著針對根據本發明之實施例之其他態樣及/或實施例製造之黑色的與不透明玻璃陶瓷獲得類似之Na2 O化學曲線，並預期類似白色的與不透明玻璃陶瓷之類似強度改良；
第5圖圖示經離子交換樣品之橫截面之示意圖及特徵參數：平均表面壓縮（CS）；平均中心張力（CT）；樣品厚度（t）；及層深度120（DOL），該深度為樣品表面至樣品內之位置之垂直距離，在該位置處，應力改變來源於表面壓縮及中心張力並可根據第4圖之鈉曲線判定的符號（亦即，零）；
第6圖圖示根據本發明之實施例之態樣及/或實施例製造之若干著色的與不透明玻璃陶瓷與市售之GORILLA®玻璃2317及類似之白色與不透明（未著色）玻璃陶瓷相比之作為頻率之函數的損耗正切；及
第7圖圖示根據本發明之實施例之態樣及/或實施例製造之可著色的與可陶瓷化玻璃及類似之可陶瓷化玻璃之作為溫度之函數的黏度，證明減少SiO2 之量降低黏度，從而製造更容易熔化及成形之可著色的與可陶瓷化玻璃。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (9)

  1. 一種玻璃陶瓷，包括： a. 晶相，該晶相包含β鋰輝石ss；及(i)鐵板鈦礦或(ii)釩或含釩化合物；b. 0.3至2.5 wt%之Fe2 O3 ；c. 大於0至3.5 wt%之一或多種額外過渡金屬之一或多種氧化物；以及d. 一不透明材料，該不透明材料具有以下範圍之CIELAB色空間中之座標：i. L*等於20至45；ii. a*等於-2至+2；以及iii. b*等於-12至+1，該等座標使用具有鏡面反射率的一分光光度計根據鏡面反射率量測而判定。
  2. 如請求項1所述之玻璃陶瓷，其中β石英ss實質上不存在於該晶相中。
  3. 如請求項1或2所述之玻璃陶瓷，其中該晶相進一步包含以下各物中之一者： a. 尖晶石ss，該尖晶石ss選自由鐵尖晶石及鋅尖晶石-鐵尖晶石ss所組成之群組；b. 金紅石；c. 磷酸鎂鋅；以及d. 金紅石及尖晶石ss，該尖晶石ss選自由鐵尖晶石及鋅尖晶石-鐵尖晶石ss所組成之群組。
  4. 如請求項1所述之玻璃陶瓷，其中該晶相進一步包含β石英ss，該β石英ss包含小於20重量百分比（wt%）之晶相。
  5. 2或4中任一項所述之玻璃陶瓷，其中： a. 該玻璃陶瓷係可離子交換的，以在一壓縮應力層中包含至少200 MPa之一平均表面壓縮（CS），該壓縮應力層具有至少20 µm之一DOL；或b. 該玻璃陶瓷包含一0.8 毫米（mm）之厚度且該玻璃陶瓷係可離子交換的，以具有一壓縮應力層，該壓縮應力層具有至少20 µm至150 µm之一DOL。
  6. 2或4中任一項所述之玻璃陶瓷，在25℃在0.5吉赫（GHz）至3.0 GHz之一頻率範圍內進一步包含小於0.05的一損耗正切。
  7. 2或4中任一項所述之玻璃陶瓷，在25℃在0.5吉赫（GHz）至3.0 GHz之一頻率範圍內進一步包含小於8的一介電常數。
  8. 2或4中任一項所述之玻璃陶瓷，其中該等顏色座標在整個玻璃陶瓷中實質上係一致的。
  9. 如請求項1所述之玻璃陶瓷，其中該晶相包含錫、含錫化合物、硫或含硫化合物中的一者或多者。
TW107102326A 2012-08-28 2013-08-27 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程 TWI655163B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261693875P 2012-08-28 2012-08-28
US61/693,875 2012-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201827374A true TW201827374A (zh) 2018-08-01
TWI655163B TWI655163B (zh) 2019-04-01

Family

ID=49123902

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107102326A TWI655163B (zh) 2012-08-28 2013-08-27 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程
TW102130615A TWI617519B (zh) 2012-08-28 2013-08-27 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102130615A TWI617519B (zh) 2012-08-28 2013-08-27 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程

Country Status (7)

Country Link
US (4) US9115023B2 (zh)
EP (1) EP2890652B1 (zh)
JP (2) JP6523956B2 (zh)
KR (1) KR20150050583A (zh)
CN (2) CN107973530B (zh)
TW (2) TWI655163B (zh)
WO (1) WO2014035791A2 (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2926544B1 (fr) * 2008-01-18 2011-04-22 Eurokera Article vitroceramique et email adapte pour son revetement
EP2890652B1 (en) * 2012-08-28 2022-09-14 Corning Incorporated Colored and opaque glass-ceramic(s), associated colorable and ceramable glass(es), and associated process(es)
JPWO2014042175A1 (ja) * 2012-09-14 2016-08-18 旭硝子株式会社 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス
FR3002532B1 (fr) 2013-02-28 2015-02-27 Eurokera Vitroceramique du type aluminosilicate de lithium contenant une solution solide de beta-spodumene
ES2942635T3 (es) * 2013-02-28 2023-06-05 Eurokera Cerámica de vidrio de beta-espodumeno no opaca libre de arsénico que presenta coloración marrón-gris
US9512035B2 (en) * 2013-06-17 2016-12-06 Corning Incorporated Antimicrobial glass articles with improved strength and methods of making and using same
KR102453883B1 (ko) * 2013-08-30 2022-10-14 코닝 인코포레이티드 이온 교환 가능한 유리, 유리-세라믹 및 이의 제조방법
US9701574B2 (en) 2013-10-09 2017-07-11 Corning Incorporated Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same
JP2015110508A (ja) * 2013-10-31 2015-06-18 株式会社オハラ 結晶化ガラス
US9878940B2 (en) 2014-02-21 2018-01-30 Corning Incorporated Low crystallinity glass-ceramics
US9359243B2 (en) 2014-05-13 2016-06-07 Corning Incorporated Transparent glass-ceramic articles, glass-ceramic precursor glasses and methods for forming the same
US9546106B2 (en) * 2014-06-30 2017-01-17 Corning Incorporated White, opaque, βspodumene glass-ceramic articles with tunable color and methods for making the same
US9751798B2 (en) * 2014-06-30 2017-09-05 Corning Incorporated White, opaque,β-spodumene glass-ceramic articles with inherent damage resistance and methods for making the same
CN107223116B (zh) 2014-12-11 2021-12-07 康宁股份有限公司 玻璃或玻璃-陶瓷制品中的由x射线引发的着色
US20220035521A1 (en) * 2016-03-28 2022-02-03 Apple Inc. Multifunction device control of another electronic device
CN109803937B (zh) 2016-10-12 2022-12-06 康宁公司 玻璃陶瓷
WO2018175195A1 (en) 2017-03-21 2018-09-27 Corning Incorporated Hardcoated glass-ceramic articles
DE102018111144A1 (de) * 2017-05-26 2018-11-29 Schott Ag Präzisionskomponente
US10899654B2 (en) * 2017-07-13 2021-01-26 Corning Incorporated Glass-based articles with improved stress profiles
WO2019046342A2 (en) * 2017-08-30 2019-03-07 Corning Incorporated METHOD FOR REMOVING RESIDUES CONTAINING LITHIUM PHOSPHATE COMPOUNDS FROM A SURFACE
US10723649B2 (en) * 2017-11-30 2020-07-28 Corning Incorporated Black lithium silicate glass ceramics
US11358897B2 (en) * 2017-11-30 2022-06-14 Corning Incorporated Black b-spodumene glass ceramics with an optimized color package
CN109867447B (zh) * 2017-12-01 2022-02-01 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃及其基板
CN108046613B (zh) * 2017-12-29 2020-01-21 深圳市东丽华科技有限公司 一种强化玻璃及其制备方法
JP7118530B2 (ja) * 2018-04-13 2022-08-16 株式会社オハラ 強化結晶化ガラス
CN112437759A (zh) 2018-07-16 2021-03-02 康宁股份有限公司 具有改善的翘曲的玻璃制品的陶瓷化方法
CN115403256A (zh) * 2018-07-16 2022-11-29 康宁股份有限公司 利用成核和生长密度以及粘度变化对玻璃进行陶瓷化的方法
KR102618611B1 (ko) 2018-07-16 2023-12-27 코닝 인코포레이티드 개선된 특성을 갖는 유리 세라믹 물품 및 이의 제조 방법
US11332405B2 (en) 2018-07-23 2022-05-17 Corning Incorporated Magnesium aluminosilicate glass ceramics
KR20210097746A (ko) 2018-11-30 2021-08-09 코닝 인코포레이티드 블랙 베타-스포듀민 리튬 실리케이트 유리 세라믹
WO2020205237A1 (en) 2019-04-02 2020-10-08 Corning Incorporated Chemically strengthenable machinable glass-ceramics
US11305457B2 (en) 2019-05-03 2022-04-19 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Pressure casting of submicron ceramic particles and methods of ejection
CN110255911B (zh) * 2019-06-13 2021-08-27 陕西科技大学 一种有色二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法
US11731312B2 (en) 2020-01-29 2023-08-22 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Casting apparatus, cast zirconia ceramic bodies and methods for making the same
JP7031094B2 (ja) * 2020-06-22 2022-03-08 湖州大享玻璃制品有限公司 Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶化ガラス及びＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶性ガラス
CN112624603B (zh) * 2020-12-10 2021-08-24 咸宁南玻光电玻璃有限公司 一种玻璃澄清剂及利用其制备超高铝硅酸盐盖板玻璃的方法
JP7472326B2 (ja) 2021-06-18 2024-04-22 コーニング インコーポレイテッド 機械的耐久性を向上させた着色ガラス物品
US11560329B1 (en) 2021-10-04 2023-01-24 Corning Incorporated Colored glass articles having improved mechanical durability
US11597674B2 (en) 2021-06-18 2023-03-07 Corning Incorporated Colored glass articles having improved mechanical durability
US11802072B2 (en) 2021-06-18 2023-10-31 Corning Incorporated Gold containing silicate glass
US11634354B2 (en) 2021-06-18 2023-04-25 Corning Incorporated Colored glass articles having improved mechanical durability
US11513600B1 (en) * 2021-10-04 2022-11-29 Dell Products, L.P. Information handling system glass keyboard with deflection and haptic feedback
US11656685B1 (en) 2022-04-27 2023-05-23 Dell Products L.P. Information handling system keyboard with haptic enhanced membrane trigger
WO2024006119A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Corning Incorporated Reduced optical transmittance glasses for emissive displays

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1496611B1 (de) * 1964-07-31 1972-02-03 Owens Illinois Inc Durchsichtige glaskeramik mit niedrigem waermeausdehnungs koeffizienten verfahren zur herstellung eines aus ihr be stehenden gegenstanes ihre verwendung in teleskopspiegeln sowie thermisch kristallisierbares gla
US3788865A (en) 1964-07-31 1974-01-29 C Babcock Crystallized glass ceramics and process for forming same
US3775154A (en) * 1971-08-12 1973-11-27 Corning Glass Works Decorating glass-ceramic materials
US4212678A (en) * 1977-09-07 1980-07-15 Corning Glass Works Rapidly crystallized beta-spodumene glass-ceramic materials
US4192665A (en) * 1977-09-07 1980-03-11 Corning Glass Works Rapidly crystallized beta-spodumene glass-ceramic materials
US4140645A (en) * 1978-06-12 1979-02-20 Corning Glass Works Glasses and glass-ceramics suitable for induction heating
JPS60180936A (ja) * 1984-02-27 1985-09-14 Nippon Electric Glass Co Ltd 高強度耐熱ガラス製品の製造方法
DE3576682D1 (de) * 1985-10-26 1990-04-26 Schott Glaswerke Durchsichtige farbige glaskeramik mit guter temperaturbelastbarkeit und variabel einstellbarer transmission im ir-bereich.
US5179045A (en) 1991-08-30 1993-01-12 Corning Incorporated Colored glass-ceramic
US5176961A (en) * 1991-10-07 1993-01-05 Corning Incorporated Colored, textured glass-ceramic articles
DE4321373C2 (de) * 1993-06-26 1995-12-14 Schott Glaswerke Glaskeramik mit hoher Transmission im Wellenlängenbereich von 2700 bis 3300 nm, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US5492869A (en) * 1995-02-13 1996-02-20 Corning Incorporated Colored, opaque glass-ceramic
DE10017701C2 (de) 2000-04-08 2002-03-07 Schott Glas Gefloatetes Flachglas
US7091141B2 (en) * 2003-04-01 2006-08-15 Corning Incorporated Lamp reflector substrate, glass, glass-ceramic materials and process for making the same
JP4741282B2 (ja) * 2004-05-12 2011-08-03 ショット アクチエンゲゼルシャフト ガラスセラミック品を作製する方法
FR2887870B1 (fr) * 2005-06-30 2007-10-05 Snc Eurokera Soc En Nom Collec Elaboration de vitroceramiques de beta-quartz et/ou de beta-spodumene, d'articles en de telles vitroceramiques; vitroceramiques, arcticles en lesdites vitroceramiques et verres precurseurs
ATE439334T1 (de) * 2006-03-20 2009-08-15 Schott Ag Transparente, farblose lithium-aluminosilikat- glaskeramikplatte mit blickdichter, farbiger unterseitenbeschichtung
ES2629328T3 (es) * 2006-03-31 2017-08-08 Eurokera Materiales vitrocerámicos de beta-espodumena y proceso para la fabricación de los mismos
US7476633B2 (en) 2006-03-31 2009-01-13 Eurokera β-spodumene glass-ceramic materials and process for making the same
JP5656040B2 (ja) * 2006-05-29 2015-01-21 日本電気硝子株式会社 Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス
JP4910134B2 (ja) 2006-07-21 2012-04-04 国立大学法人長岡技術科学大学 電力自立型河川監視装置
US8127571B2 (en) * 2006-10-27 2012-03-06 Eurokera S.N.C. Method of refining a lithium aluminosilicate glass and glass-ceramic obtained
US7507681B2 (en) 2007-02-28 2009-03-24 Eurokera Glass-ceramic, articles and fabrication process
JP5053948B2 (ja) * 2007-12-21 2012-10-24 株式会社オハラ 結晶化ガラス
US8048816B2 (en) 2008-05-01 2011-11-01 Corning Incorporated Colored machinable glass-ceramics
US20110092353A1 (en) * 2008-07-03 2011-04-21 Corning Incorporated Durable glass-ceramic housings/enclosures for electronic device
DE102009011850B3 (de) 2009-03-05 2010-11-25 Schott Ag Verfahren zum umweltfreundlichen Schmelzen und Läutern einer Glasschmelze für ein Ausgangsglas einer Lithium-Aluminium-Silikat(LAS)-Glaskeramik sowie deren Verwendung
FR2946039A1 (fr) * 2009-05-29 2010-12-03 Eurokera Plaque en vitroceramique
FR2946041B1 (fr) 2009-05-29 2012-12-21 Eurokera Vitroceramiques et articles en vitroceramique, notamment plaques de cuisson, colores
FR2955574B1 (fr) * 2010-01-22 2014-08-08 Eurokera Vitroceramiques de beta-quartz ; articles en lesdites vitroceramiques ; procedes d'obtention ; verres precurseurs.
DE102010002188B4 (de) * 2010-02-22 2018-11-08 Schott Ag Transparente LAS-Glaskeramik hergestellt mit alternativen umweltfreundlichen Läutermitteln
DE202010014361U1 (de) * 2010-07-23 2010-12-30 Schott Ag Glaskeramik als Kochfläche für Induktionsbeheizung mit verbesserter farbiger Anzeigefähigkeit und Wärmeabschirmung
US8722554B2 (en) * 2010-08-03 2014-05-13 Eurokera Aluminosilicate glasses with improved fining behaviour
FR2963617B1 (fr) * 2010-08-03 2015-06-05 Eurokera Verres d'aluminosilicate de lithium (precurseurs de vitroceramique); vitroceramiques de beta-quartz et/ou de beta-spodumene; articles en lesdites vitroceramiques; procedes d'obtention
US8883663B2 (en) 2010-11-30 2014-11-11 Corning Incorporated Fusion formed and ion exchanged glass-ceramics
EP2890652B1 (en) * 2012-08-28 2022-09-14 Corning Incorporated Colored and opaque glass-ceramic(s), associated colorable and ceramable glass(es), and associated process(es)
US9403716B2 (en) * 2012-09-27 2016-08-02 Corning Incorporated Glass-ceramic(s); associated formable and/or color-tunable, crystallizable glass(es); and associated process(es)

Also Published As

Publication number Publication date
US20170369361A1 (en) 2017-12-28
US10487008B2 (en) 2019-11-26
WO2014035791A3 (en) 2014-04-24
EP2890652B1 (en) 2022-09-14
TWI655163B (zh) 2019-04-01
KR20150050583A (ko) 2015-05-08
CN104936913B (zh) 2018-01-16
JP6523956B2 (ja) 2019-06-05
US20150321947A1 (en) 2015-11-12
CN104936913A (zh) 2015-09-23
CN107973530A (zh) 2018-05-01
US9790125B2 (en) 2017-10-17
US20140066285A1 (en) 2014-03-06
JP2019131463A (ja) 2019-08-08
TW201412668A (zh) 2014-04-01
US9115023B2 (en) 2015-08-25
JP2015529184A (ja) 2015-10-05
US20200062640A1 (en) 2020-02-27
CN107973530B (zh) 2022-03-01
TWI617519B (zh) 2018-03-11
WO2014035791A2 (en) 2014-03-06
EP2890652A2 (en) 2015-07-08
JP7107887B2 (ja) 2022-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI655163B (zh) 著色的與不透明的玻璃陶瓷、相關可著色與可陶瓷化的玻璃，以及相關製程
JP6673967B2 (ja) 白色不透明βスポジュメン／ルチルガラス−セラミック、これを含む物品、及びこれを作製するための方法
TWI723432B (zh) 具固有耐損性之白色不透明β-鋰輝石玻璃陶瓷製品以及製造彼之方法
TW201427917A (zh) 玻璃陶瓷；相關之可成形及／或顏色可調、可結晶之玻璃；及相關製程
JP6694399B2 (ja) 色調整可能な白色不透明のβ−スポジュメンガラスセラミック物品及びその製造方法