TW202028138A - 具有高硬度與模數之離子可交換不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷 - Google Patents

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Abstract

提供不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷。玻璃陶瓷包括第一晶體相與第二晶體相，第一晶體相包括x 小於1的(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ，而第二晶體相包括四方晶ZrO2 、MgTa2 O6 、莫來石和堇青石中的至少一者。玻璃陶瓷的楊氏模量大於或等於90 GPa，硬度大於或等於7.5 GPa。玻璃陶瓷可以被離子交換。還提供了生產玻璃陶瓷的方法。

Description

具有高硬度與模數之離子可交換不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷
本申請要求於2018年11月30日提交的美國臨時申請第62/773,682號的優先權的權益，其內容基於並藉由引用整體併入本文。
本說明書通常涉及不透明的玻璃陶瓷組合物。更具體地，本說明書針對可以形成為電子裝置的殼體的不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷。
諸如智能手機、平板電腦的便攜式電子裝置以及諸如手錶和健身追蹤器的可穿戴裝置繼續變得越來越小並且越來越複雜。這樣，在這種便攜式電子裝置的至少一個外表面上常規使用的材料也繼續變得更加複雜。例如，隨著便攜式電子裝置越來越小、越來越薄以滿足消費者的需求，這些便攜式電子裝置中使用的殼體也越來越小、越來越薄，從而對用於形成這些部件的材料提出了更高的效能要求。
因此，需要用於便攜式電子裝置中的具有更高效能如抗損壞性的材料。
根據態樣(1)，提供玻璃陶瓷。玻璃陶瓷包括：第一晶體相，第一晶體相包括x 小於1的(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ；及第二晶體相，第二晶體相包括四方晶ZrO2 、MgTa2 O6 、莫來石和堇青石中的至少一者；其中玻璃陶瓷在可見光範圍內是不透明的，楊氏模量大於或等於90 GPa，而硬度大於或等於7.5 GPa。
根據態樣(2)，提供態樣(1)的玻璃陶瓷，進一步包括Li2 O與Na2 O的至少一者。
根據態樣(3)，提供態樣(1)的玻璃陶瓷，進一步包括Li2 O與Na2 O。
根據態樣(4)，提供態樣(1)至(3)任一者的玻璃陶瓷，其中x 大於0。
根據態樣(5)，提供態樣(1)至(4)任一者的玻璃陶瓷，進一步包括大於或等於35 mol%至小於或等於60 mol%的SiO2 。
根據態樣(6)，提供態樣(1)至(5)任一者的玻璃陶瓷，進一步包括：35 mol%至55 mol%的SiO2 ；大於或等於18 mol%的Al2 O3 ；大於或等於5 mol%的MgO；及大於或等於2 mol%的P2 O5 。
根據態樣(7)，提供態樣(1)至(6)任一者的玻璃陶瓷，進一步包括：0 mol%至14 mol%的ZnO；0 mol%至5 mol%的TiO2 ；0 mol%至5 mol%的Na2 O；0 mol%至5 mol%的Li2 O；0 mol%至2 mol%的BaO；0 mol%至4 mol%的B2 O3 ；0 mol%至1 mol%的CaO；0 mol%至3 mol%的Eu2 O3 ；0 mol%至6 mol%的Ta2 O5 ；0 mol%至5 mol%的La2 O3 ；0 mol%至0.1 mol%的As2 O5 ；及0 mol%至0.3 mol%的SnO2 。
根據態樣(8)，提供態樣(1)至(7)任一者的玻璃陶瓷，其中ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤ 6 mol%。
根據態樣(9)，提供態樣(1)至(8)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷實質上不含TiO2 。
根據態樣(10)，提供態樣(1)至(9)任一者的玻璃陶瓷，其中ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤ 5.5 mol%，且玻璃陶瓷包括下列至少一者：La2 O3 ；Ta2 O5 ；及大於或等於2 mol%的Li2 O。
根據態樣(11)，提供態樣(1)至(9)任一者的玻璃陶瓷，其中ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤ 5.1 mol%，且玻璃陶瓷包括小於2 mol%的Li2 O且實質上不含La2 O3 與Ta2 O5 。
根據態樣(12)，提供態樣(1)至(11)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷的結晶度至少為35 wt%。
根據態樣(13)，提供態樣(1)至(12)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷的結晶度為大於或等於35 wt%至小於或等於60 wt%。
根據態樣(14)，提供態樣(1)至(13)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷的楊氏模量為大於或等於100 GPa至小於或等於125 GPa。
根據態樣(15)，提供態樣(1)至(14)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷的硬度為大於或等於8 GPa至小於或等於13 GPa。
根據態樣(16)，提供態樣(1)至(15)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷實質上無色。
根據態樣(17)，提供態樣(1)至(16)任一者的玻璃陶瓷，其中第二晶相包含四方晶ZrO2 。
根據態樣(18)，提供態樣(1)至(16)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷實質上不含ZrO2 ，且第二晶相包括MgTa2 O6 。
根據態樣(19)，提供態樣(1)至(16)任一者的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷實質上不含成核劑，且第二晶相包括莫來石與堇青石。
根據態樣(20)，提供態樣(1)至(19)任一者的玻璃陶瓷，進一步包括從玻璃陶瓷表面延伸到壓縮深度的壓縮應力區域。
根據態樣(21)，提供了一種消費電子產品。消費類電子產品包括：殼體，包括前表面、後表面和側面；至少部分地在該殼體內的電子部件，該電子部件至少包括控制器、記憶體和顯示器，顯示器位於或鄰近於殼體的錢表面；及覆蓋基板，佈置在顯示器上方，其中，殼體的至少一部分包括態樣(1)至(19)任一者的玻璃陶瓷。
根據態樣(22)，提供了一種消費電子產品。消費類電子產品包括：殼體，包括前表面、後表面和側面；至少部分地在該殼體內的電子部件，該電子部件至少包括控制器、記憶體和顯示器，顯示器位於或鄰近於殼體的錢表面；及覆蓋基板，佈置在顯示器上方，其中，殼體的至少一部分包括態樣(20)的玻璃陶瓷。
根據態樣(23)，提供一種方法。方法包括：將前驅物玻璃陶瓷化以形成在可見光範圍內不透明的玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷包括：第一晶相，包括(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ，其中x 小於1；與第二晶相，包括四方晶ZrO2 、MgTa2 O6 、莫來石和堇青石中的至少一者；其中玻璃陶瓷的楊氏模量大於或等於90 GPa，而硬度大於或等於7.5 GPa。
根據態樣(24)，提供態樣(23)的方法，進一步包括在陶瓷化之前在前驅物玻璃中形成核。
根據態樣(25)，提供態樣(24)的方法，其中形成核包括在至少700℃的溫度下熱處理前驅物玻璃至少1小時的時間。
根據態樣(26)，提供態樣(23)至(25)任一者的方法，其中陶瓷化包括在至少750℃的溫度下熱處理前驅物玻璃至少30分鐘的時間。
根據態樣(27)，提供態樣(23)的方法，其中方法不包括單獨的成核步驟。
根據態樣(28)，提供態樣(23)的方法，其中陶瓷化包括用雷射照射前驅物玻璃以形成玻璃陶瓷。
根據態樣(29)，提供態樣(23)至(28)任一者的方法，進一步包括離子交換玻璃陶瓷。
根據態樣(30)，提供態樣(29)的方法，其中離子交換包括使玻璃陶瓷與混合離子交換浴接觸。
根據態樣(31)，提供玻璃。玻璃包括：35 mol%至55 mol%的SiO2 ；大於或等於18 mol%的Al2 O3 ；大於或等於5 mol%的MgO；大於或等於2 mol%的P2 O5 ；0 mol%至14 mol%的ZnO；0 mol%至5 mol%的TiO2 ；0 mol%至5 mol%的Na2 O；0 mol%至5 mol%的Li2 O；0 mol%至2 mol%的BaO；0 mol%至4 mol%的B2 O3 ；0 mol%至1 mol%的CaO；0 mol%至3 mol%的Eu2 O3 ；0 mol%至6 mol%的Ta2 O5 ；0 mol%至5 mol%的La2 O3 ；0 mol%至0.1 mol%的As2 O5 ；及0 mol%至0.3 mol%的SnO2 。
額外的特徵和優點將在下面的詳細描述中闡述，並且對於本領域技術人員而言，部分從該描述中將是顯而易見的，或者藉由實踐本文所述的實施例而得知，本文包括以下的詳細說明、申請專利範圍以及附圖。
應當理解，前面的一般描述和下面的詳細描述都描述了各種實施例，並且旨在提供用於理解所要求保護的主題的性質和特徵的概述或框架。包括附圖以提供對各種實施例的進一步理解，並且附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖示出了本文描述的各種實施例，並且與描述一起用於解釋要求保護的主題的原理和操作。
現在將詳細參考根據各種實施例的不透明鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷。特別地，不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷具有高硬度，並且可以被離子交換。因此，不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷適合用作便攜式電子裝置的殼體。
在以下描述中，貫穿附圖中所示的幾個圖，相似的元件符號指代相似或相應的部分。還應理解，除非另有說明，否則諸如「頂部」、「底部」、「向外」、「向內」等術語是方便的用語，並且不應解釋為限制性術語。每當將組描述為由一組元素中的至少一個元素或其組合組成時，應理解該組可以由單獨或彼此組合的任意數量的所述元素構成。除非另有說明，否則值的範圍在述及時包括該範圍的上限和下限以及其間的任何範圍。除非另外說明，本文所用的不定冠詞「一」和相應的定冠詞「該」是指「至少一個」或「一個或多個」。還應當理解，說明書和附圖中公開的各種特徵可以用任何和所有組合使用。
除非另有說明，否則本文描述的玻璃和玻璃陶瓷的所有組成均以莫耳百分比(mol%)表示，並且以氧化物為基礎提供成分。除非另有說明，否則所有溫度均以攝氏度（℃）表示。
注意，術語「基本上」和「約」在本文中可以用來表示固有的不確定性程度，其可能歸因於任何定量比較、值、測量或其他表示。這些術語在本文中也用來表示定量表示可以不同於既定參考標準而不會導致所討論主題的基本功能發生變化的程度。例如，「基本上不含K2 O」的玻璃是其中K2 O並未主動添加或批次加入玻璃中，但可能以極少量(例如小於約0.01 mol%的量)的污染物形式存在的玻璃。如本文所使用的，當術語「約」用於修改值時，還公開了確切的值。
玻璃陶瓷包含第一晶相、第二晶相和殘餘玻璃相。第一晶相可以是主要的晶相，在本文中定義為佔玻璃陶瓷重量百分比最大的晶相。因此，第二晶相可以以小於第一晶相的重量百分比的玻璃陶瓷的重量百分比存在。在一些實施例中，玻璃陶瓷可以包括多於兩個的晶相。
在實施例中，第一晶相包括(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ，其中x 小於1。晶相(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 通常被稱為鋅尖晶石-尖晶石固溶體，但要理解的是，當x 為零時晶相是純鋅尖晶石。在實施例中，x 可大於或等於0，諸如大於或等於約0.1、大於或等於約0.2、大於或等於約0.3、大於或等於約0.4、大於或等於約0.5、大於或等於約0.6、大於或等於約0.7、大於或等於約0.8、大於或等於約0.9。在實施例中，x 可小於1.0，諸如小於或等於約0.9、小於或等於約0.8、小於或等於約0.7、小於或等於約0.6、小於或等於約0.5、小於或等於約0.4、小於或等於約0.3、小於或等於約0.2、小於或等於約0.1。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，x 可大於或等於0至小於1.0，諸如大於或等於約0.1至小於或等於約0.9、大於或等於約0.2至小於或等於約0.8、大於或等於約0.3至小於或等於約0.7、大於或等於約0.4至小於或等於約0.6，以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
晶相具有微晶尺寸。玻璃陶瓷的不透明性可能至少部分是由於大的微晶尺寸。除非另有說明，否則本文所用的微晶尺寸是藉由粉末X光繞射(XRD)分析以5至80度2θ的掃描來決定的。使用MDI Jade中提供的Scherrer方程函數估算微晶尺寸，該軟件包用於相識別和定量分析。
在實施例中，第二晶相包括包括四方晶氧化鋯(ZrO2 )、MgTa2 O6 、莫來石和堇青石中的至少一者。玻璃陶瓷中存在的第二晶相可能取決於前驅物玻璃的組成和陶瓷進程。在玻璃陶瓷中形成四方晶ZrO2 要求在前驅物玻璃中存在ZrO2 。不希望受任何特定理論的束縛，據信四方晶ZrO2 晶相在陶瓷化期間在(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 晶相之前結晶，並充當(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 晶相的成核位點。另外，不希望受任何特定理論的束縛，據信包含在玻璃陶瓷中的任何TiO2 都分隔成四方晶ZrO2 相，並充當四方晶ZrO2 相的成核劑。當前驅物玻璃基本上不含或不含ZrO2 時，MgTa2 O6 可以是第二晶相。當前驅物玻璃基本不含或不含成核劑時，可能會產生莫來石和堇青石第二晶相。在一些實施例中，前驅物玻璃的組成和陶瓷化條件可導致玻璃陶瓷包括除上述那些之外的其他晶相。
在實施例中，玻璃陶瓷的總結晶度足夠高，可以提供增強的機械性質，例如硬度、楊氏模量和耐刮擦性。如本文所用，總結晶度以wt%提供，並且是指存在於玻璃陶瓷中的所有晶相的相對於玻璃陶瓷的總重量的wt%總和。在實施例中，總結晶度大於或等於約35 wt%，諸如大於或等於約40 wt%、大於或等於約45 wt%、大於或等於約50 wt%、大於或等於約55 wt%、或更大。在實施例中，總結晶度小於或等於約60 wt%，諸如小於或等於約55 wt%、小於或等於約50 wt%、小於或等於約45 wt%、小於或等於約40 wt%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷的總結晶度大於或等於約35 wt%至小於或等於約60 wt%，諸如大於或等於約40 wt%至小於或等於約55 wt%、大於或等於約45 wt%至小於或等於約50 wt%，以及上述值之間的所有範圍和子範圍。藉由Rietveld對如上所述收集的XRD數據進行定量分析，決定玻璃陶瓷的總結晶度。Rietveld分析採用最小二乘法對XRD數據進行建模，然後根據識別相的已知晶格和比例因子決定樣品中的相濃度。
玻璃陶瓷在可見範圍內是不透明的。如本文所用，當在可見光範圍(380 nm至760 nm)內顯示小於50%的透射率時，玻璃陶瓷被認為是不透明的。透射率，如本文中所使用的是指總透射率，以用150 mm的積分球在Perkin Elmer Lambda 950 UV/VIS/NIR分光光度計測量。將樣品安裝在球體的入口端口，並允許對於廣角收集散射光。總透射率數據是藉由參考Spectralon反射率圓盤在球的出口上收集的。相對於開放光束基線測量，計算了總透射率的百分比(%T)。在實施例中，玻璃陶瓷在可見光範圍內的透射率小於50%，諸如小於或等於約45%、小於或等於約40%、小於或等於約35%、小於或等於約30%、或更小。
在實施例中，玻璃陶瓷呈現白色。在實施例中，玻璃陶瓷可為無色或基本上無色。本文所用的基本上無色是指以下顏色坐標空間：L* >90，a* 自-0.2至0.2，而b* 自-0.1至0.6。使用配置有積分球的UV/Vis/NIR分光光度計測量色坐標。測量是在380 nm至770 nm的波長范圍內以2 nm的間隔進行的，光源D65，A和F2的觀察器為10°。在「Standard practice for computing the colors of objects by using the CIR system」(ASTM E308-08)中更詳細地描述了在CIE系統中決定顏色空間的過程。
在實施例中，玻璃陶瓷可具有使玻璃陶瓷不易受到損壞的硬度，例如藉由提高抗劃傷性。如本文所用，除非另有說明，否則硬度是用奈米壓頭測量的並且以GPa呈現。奈米壓頭的測量是使用菱形Berkovich針尖進行的，該針尖採用Agilent G200奈米壓頭採用的連續剛度法。連續剛度法利用一個小的正弦位移信號(在45 Hz時振幅為1 nm，當將其加載到樣本表面時疊加在該尖端上)，並連續決定負載、深度和接觸剛度。不希望受到任何特定理論的束縛，據信玻璃陶瓷的硬度至少部分歸因於(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 和其中所含的二次晶相，例如四方晶ZrO2 的硬度。
在實施例中，玻璃陶瓷的硬度大於或等於約7.5 GPa，諸如大於或等於約7.6 GPa、大於或等於約7.7 GPa、大於或等於約7.8 GPa、大於或等於約7.9 GPa、大於或等於約8.0 GPa、大於或等於約8.1 GPa、大於或等於約8.2 GPa、大於或等於約8.3 GPa、大於或等於約8.4 GPa、大於或等於約8.5 GPa、大於或等於約8.6 GPa、大於或等於約8.7 GPa、大於或等於約8.8 GPa、大於或等於約8.9 GPa、大於或等於約9.0 GPa、大於或等於約9.1 GPa、大於或等於約9.2 GPa、大於或等於約9.3 GPa、大於或等於約9.4 GPa、大於或等於約9.5 GPa、大於或等於約9.6 GPa、大於或等於約9.7 GPa、大於或等於約9.8 GPa、大於或等於約9.9 GPa、大於或等於約10.0 GPa、大於或等於約10.1 GPa、大於或等於約10.2 GPa、大於或等於約10.3 GPa、大於或等於約10.4 GPa、大於或等於約10.5 GPa、大於或等於約10.6 GPa、大於或等於約10.7 GPa、大於或等於約10.8 GPa、大於或等於約10.9 GPa、大於或等於約11.0 GPa、大於或等於約11.1 GPa、大於或等於約11.2 GPa、大於或等於約11.3 GPa、大於或等於約11.4 GPa、大於或等於約11.5 GPa、大於或等於約11.6 GPa、大於或等於約11.7 GPa、大於或等於約11.8 GPa、大於或等於約11.9 GPa、大於或等於約12.0 GPa、大於或等於12.1 GPa、大於或等於約12.2 GPa、大於或等於約12.3 GPa、大於或等於約12.4 GPa、大於或等於約12.5 GPa、大於或等於約12.6 GPa、大於或等於約12.7 GPa、大於或等於約12.8 GPa、大於或等於約12.9 GPa、或更大。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷的硬度大於或等於約7.5 GPa至小於或等於約13.0 GPa，諸如大於或等於約8.0 GPa至小於或等於約12.5 GPa、大於或等於約8.5 GPa至小於或等於約12.0 GPa、大於或等於約9.0 GPa至小於或等於約11.5 GPa、大於或等於約9.5 GPa至小於或等於約11.0 GPa、大於或等於約10.0 GPa至小於或等於約10.5 GPa、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
根據實施例的玻璃陶瓷的楊氏模量可大於或等於約90.0 GPa，諸如大於或等於約92.0 GPa、大於或等於約94.0 GPa、大於或等於約96.0 GPa、大於或等於約98.0 GPa、大於或等於約100.0 GPa、大於或等於約102.0 GPa、大於或等於約104.0 GPa、大於或等於約106.0 GPa、大於或等於約108.0 GPa、大於或等於約110.0 GPa、大於或等於約112.0 GPa、大於或等於約114.0 GPa、大於或等於約116.0 GPa、大於或等於約118.0 GPa、大於或等於約120.0 GPa、大於或等於122.0 GPa、大於或等於124.0 GPa、或更大。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷的楊氏模量大於或等於約90.0 GPa至小於或等於約125.0 GPa，諸如大於或等於約92.0 GPa至小於或等於約123.0 GPa、大於或等於約94.0 GPa至小於或等於約121.0 GPa、大於或等於約96.0 GPa至小於或等於約119.0 GPa、大於或等於約98.0 GPa至小於或等於約117.0 GPa、大於或等於約100.0 GPa至小於或等於約115.0 GPa、大於或等於約102.0 GPa至小於或等於約113.0 GPa、大於或等於約104.0 GPa至小於或等於約111.0 GPa、大於或等於約106.0 GPa至小於或等於約109.0 GPa、大於或等於約107.0 GPa至小於或等於約108.0 GPa、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。除非另有說明，否則本公開內容中記載的楊氏模量值是指藉由ASTM E2001-13中闡述的通用類型的共振超音光譜技術測量且以GPa呈現的的值，名稱為「Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts」。
玻璃陶瓷可能具有足夠高的應變點和退火點，以允許在最高約800℃的溫度下對玻璃陶瓷進行額外處理，而不會對玻璃陶瓷的結構完整性造成不利影響。此額外處理可以包括化學強化，例如離子交換。這些升高的處理溫度可以例如藉由減少額外處理所需的時間來提高額外處理的效率。在實施例中，應變點可小於或等於約900 ℃，例如大於或等於約700 ℃至小於或等於約900 ℃。這些應變點可改善離子交換處理的熱穩定性和更大的潛在溫度範圍。如果應變點太低，則玻璃陶瓷的額外處理可能變得困難。如果應變點太高，則前驅物玻璃組合物的製造可能變得困難。
現在將描述不透明的鋅尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷的組成。在本文所述的玻璃陶瓷的實施例中，除非另有說明，以氧化物的莫耳百分數(mol%)給出組成組分(諸如SiO2 、Al2 O3 、Li2 O、Na2 O等)的濃度。下面分別討論根據實施例的玻璃陶瓷的組分。應當理解，一個組分的各種記載範圍中的任何範圍可以與任何其他組分的各種記載範圍中的任何範圍單獨組合。
在本文公開的玻璃陶瓷的實施例中，SiO2 是最大成分。純SiO2 的CTE相對較低，並且不含鹼。但是，純SiO2 具有高熔點。因此，如果玻璃陶瓷中SiO2 的濃度太高，則用於形成玻璃陶瓷的前驅物玻璃組合物的可成形性可能會降低，因為較高的SiO2 濃度會增加玻璃熔化的難度，進而對前驅物玻璃的可成形性產生不利影響。在實施例中，玻璃組成包括的SiO2 量通常大於或等於約35.0 mol%，諸如大於或等於約40.0 mol%、大於或等於約45.0 mol%、大於或等於約50.0 mol%、大於或等於約55.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃組成包括的SiO2 量小於或等於約60.0 mol%，諸如小於或等於約55.0 mol%、小於或等於約50.0 mol%、小於或等於約45.0 mol%、小於或等於約40.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃組成包括的SiO2 量大於或等於約35.0 mol%至小於或等於約60.0 mol%，諸如大於或等於約35.0 mol%至小於或等於約55.0 mol%、大於或等於約40.0 mol%至小於或等於約50.0 mol%、約45.0 mol%，以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含Al2 O3 。Al2 O3 由於在由玻璃組合物形成的玻璃熔體中具有四面體配位關係，因此可能會增加用於形成玻璃陶瓷的前驅物玻璃組合物的黏度，而當Al2 O3 的含量過高時，會降低玻璃組合物的可成形性。但是，當玻璃組合物中Al2 O3 的濃度與SiO2 的濃度和鹼金屬氧化物的濃度達到平衡時，Al2 O3 可以降低玻璃熔體的液相線溫度，從而提高液相線黏度並改善玻璃組合物與某些成形製程(例如，熔融成形製程)的相容性。當將前驅物玻璃陶瓷化以形成玻璃陶瓷時，前驅物玻璃中的Al2 O3 還提供形成鋅尖晶石-尖晶石晶相所需的鋁。在實施例中，玻璃組成包括的Al2 O3 濃度通常大於或等於約18.0 mol%，諸如大於或等於約19.0 mol%、大於或等於約20.0 mol%、大於或等於約21.0 mol%、大於或等於約22.0 mol%、大於或等於約23.0 mol%、大於或等於約24.0 mol%、大於或等於約25.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃組成包括的Al2 O3 量小於或等於約26.0 mol%，諸如小於或等於約25.0 mol%、小於或等於約24.0 mol%、小於或等於約23.0 mol%、小於或等於約22.0 mol%、小於或等於約21.0 mol%、小於或等於約20.0 mol%、小於或等於約19.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。 在實施例中，玻璃組成包括的Al2 O3 量大於或等於約18.0 mol%至小於或等於約26.0 mol%，諸如大於或等於約19.0 mol%至小於或等於約25.0 mol%、大於或等於約20.0 mol%至小於或等於約24.0 mol%、大於或等於約21.0 mol%至小於或等於約23.0 mol%、約22.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含ZnO。當將前驅物玻璃陶瓷化以形成玻璃陶瓷時，前驅物玻璃中的ZnO提供形成鋅尖晶石-尖晶石晶相所需的鋅。在實施例中，玻璃組成包括的ZnO濃度通常大於或等於0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約5.0 mol%、大於或等於約6.0 mol%、大於或等於約7.0 mol%、大於或等於約8.0 mol%、大於或等於約9.0 mol%、大於或等於約10.0 mol%、大於或等於約11.0 mol%、大於或等於約12.0 mol%、大於或等於約13.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃組成包括的ZnO量小於或等於約15.0 mol%，諸如小於或等於約14.0 mol%、小於或等於約13.0 mol%、小於或等於約12.0 mol%、小於或等於約11.0 mol%、小於或等於約10.0 mol%、小於或等於約9.0 mol%、小於或等於約8.0 mol%、小於或等於約7.0 mol%、小於或等於約6.0 mol%、小於或等於約5.0 mol%、小於或等於約4.0 mol%、小於或等於約3.0 mol%、小於或等於約2.0 mol%、小於或等於約1.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃組成包括的ZnO量大於0 mol%至小於或等於約15.0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約14.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約13.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%至小於或等於約12.0 mol%、大於或等於約4.0 mol%至小於或等於約11.0 mol%、大於或等於約5.0 mol%至小於或等於約10.0 mol%、大於或等於約6.0 mol%至小於或等於約9.0 mol%、大於或等於約7.0 mol%至小於或等於約8.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含MgO。當將前驅物玻璃陶瓷化以形成玻璃陶瓷時，前驅物玻璃中的MgO提供形成含晶相的尖晶石固溶體所需的鎂。在實施例中，玻璃陶瓷中的MgO量大於或等於約5.0 mol%，諸如大於或等於約6.0 mol%、大於或等於約7.0 mol%、大於或等於約8.0 mol%、大於或等於約9.0 mol%、大於或等於約10.0 mol%、大於或等於約11.0 mol%、大於或等於約12.0 mol%、大於或等於約13.0 mol%、大於或等於約14.0 mol%、大於或等於約15.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃陶瓷中的MgO量小於或等於約16.0 mol%，諸如小於或等於約15.0 mol%、小於或等於約14.0 mol%、小於或等於約13.0 mol%、小於或等於約12.0 mol%、小於或等於約11.0 mol%、小於或等於約10.0 mol%、小於或等於約9.0 mol%、小於或等於約8.0 mol%、小於或等於約7.0 mol%、小於或等於約6.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷中的MgO量大於或等於約5.0 mol%至小於或等於約16.0 mol%，諸如大於或等於約6.0 mol%至小於或等於約15.0 mol%、大於或等於約7.0 mol%至小於或等於約14.0 mol%、大於或等於約8.0 mol%至小於或等於約13.0 mol%、大於或等於約9.0 mol%至小於或等於約12.0 mol%、大於或等於約10.0 mol%至小於或等於約11.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在玻璃陶瓷中MgO與ZnO的比例高的實施例中，玻璃陶瓷的不透明性增強。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含CaO。在實施例中，玻璃陶瓷中的CaO量大於或等於0 mol%至小於或等於約1.0 mol%，諸如大於或等於約0.1 mol%至小於或等於約0.9 mol%、大於或等於約0.2 mol%至小於或等於約0.8 mol%、大於或等於約0.3 mol%至小於或等於約0.7 mol%、大於或等於約0.4 mol%至小於或等於約0.6 mol%、約0.5 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
玻璃陶瓷可以進一步包含P2 O5 。包含P2 O5 可以增強玻璃陶瓷的離子交換能力。在實施例中，玻璃陶瓷包含的P2 O5 量可大於或等於約2.0 mol%，諸如大於或等於約2.5 mol% P2 O5 、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約3.5 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約4.5 mol%、大於或等於約5.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃陶瓷包含的P2 O5 量可大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約6.0 mol%，諸如大於或等於約2.5 mol%至小於或等於約5.5 mol%、大於或等於約3.0 mol%至小於或等於約5.0 mol%、大於或等於約3.5 mol%至小於或等於約4.5 mol%、約2.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含B2 O3 。B2 O3 可以增加前驅物玻璃的天然抗破壞性。在實施例中， 玻璃組成包括的B2 O3 量大於或等於0 mol%至小於或等於約4.0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%至小於或等於約3.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、大於或等於約1.5 mol%至小於或等於約2.5 mol%、約2.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
實施例的玻璃陶瓷可以進一步包含成核劑。成核劑可以在用於形成玻璃陶瓷的前驅物玻璃中形成核。在一些實施例中，成核劑允許玻璃陶瓷陶瓷化而無需單獨的成核步驟。成核劑可選自ZrO2 、TiO2 、Eu2 O3 、Ta2 O5 、與La2 O3 。在實施例中，玻璃陶瓷中的成核劑總量可為大於或等於0 mol%的數量，諸如大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約5.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃陶瓷中的成核劑總量可為大小於或等於約6.0 mol%的數量，諸如小於或等於約5.0 mol%、小於或等於約4.0 mol%、小於或等於約3.0 mol%、小於或等於約2.0 mol%、小於或等於約1.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷中的成核劑總量可為大於或等於0 mol%至小於或等於約6.0 mol%的數量，數量諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約5.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約4.0 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、約2.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在一些實施例中，玻璃陶瓷可以包含小於或等於約5.5 mol%的成核劑，並且另外包含La2 O3 、Ta2 O5 與大於或等於約2 mol% Li2 O的至少一者。在一些實施例中，玻璃陶瓷可以包含小於或等於約5.1 mol%的成核劑，並且還包含小於2 mol%的Li2 O，並且基本上不含La2 O3 和Ta2 O5 。
在實施例中，玻璃陶瓷包含的Eu2 O3 量可大於或等於0 mol%至小於或等於約3.0 mol%，量諸如大於或等於約0.5 mol%至小於或等於約2.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約2.0 mol%、約1.5 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷包含的Ta2 O5 量可大於或等於0 mol%至小於或等於約6.0 mol%，量諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約5.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約4.0 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、約2.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷包含的La2 O3 量可大於或等於0 mol%至小於或等於約5.0 mol%，量諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約4.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷可以包含ZrO2 作為唯一的成核劑。除充當成核劑外，前驅物玻璃中ZrO2 的存在還有助於在陶瓷化過程中四方晶ZrO2 的結晶。在前驅物玻璃組合物中使用ZrO2 作為唯一的成核劑可以生產外觀無色的玻璃陶瓷。在實施例中，玻璃陶瓷中的ZrO2 量大於0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約5.0 mol%、大於或等於約6.0 mol%、大於或等於約7.0 mol%、大於或等於約8.0 mol%、或大於或等於約9.0 mol%。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷中的ZrO2 量大於0 mol%至小於或等於約10.0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約9.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約8.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%至小於或等於約7.0 mol%、或大於或等於約4.0 mol%至小於或等於約6.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷可以包括TiO2 作為成核劑。TiO2 是有效的成核劑。然而，當前驅物玻璃中的TiO2 的量太高時，所得玻璃陶瓷可能具有不希望的有色外觀。包含TiO2 的玻璃陶瓷在可見光範圍內可能呈黃色或棕色外觀。不希望受任何特定理論的束縛，據信將Ti4+ 還原為Ti3+ 會產生玻璃陶瓷的有色外觀。在實施例中，玻璃陶瓷中的TiO2 量大於或等於0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約4.0 mol%、或更大。在實施例中，玻璃陶瓷中的TiO2 量小於或等於約5.0 mol%，諸如小於或等於約4.0 mol%、小於或等於約3.0 mol%、小於或等於約2.0 mol%、小於或等於約1.0 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃陶瓷玻璃陶瓷中的TiO2 量大於或等於0 mol%至小於或等於約5.0 mol%，諸如大於或等於約1.0 mol%至小於或等於約4.0 mol%、或大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在實施例中，玻璃陶瓷基本上不含或不含TiO2 。
玻璃陶瓷可以包括一個或多個鹼金屬氧化物。鹼金屬氧化物有助於玻璃陶瓷的化學強化，例如藉由離子交換過程。玻璃陶瓷中鹼金屬氧化物(諸如Li2 O、Na2 O和K2 O以及包括Cs2 O和Rb2 O的其他鹼金屬氧化物)的總和可以稱為「R2 O」，並且R2 O可以用mol%表示。在一些實施例中，玻璃陶瓷可包括鹼金屬氧化物的混合物，諸如Li2 O與Na2 O的組合、Na2 O與K2 O的組合、Li2 O與K2 O的組合、或Li2 O、Na2 O與K2 O的組合。在實施例中，玻璃陶瓷包含Li2 O與Na2 O的至少一者。玻璃陶瓷中包含鹼金屬氧化物的混合物可能會導致更快、更有效的離子交換。不希望受任何特定理論的束縛，據信鹼金屬氧化物在陶瓷化後偏析到玻璃陶瓷的殘留玻璃相中。
在玻璃陶瓷中添加鋰可實現離子交換過程，並進一步降低前驅物玻璃組合物的軟化點。在實施例中，玻璃組成包括的Li2 O量通常大於或等於0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約1.5 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約2.5 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約3.5 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約4.5 mol%、或更大。在一些實施例中，玻璃組成包括的Li2 O量小於或等於約5.0 mol%，諸如小於或等於約4.5 mol%、小於或等於約4.0 mol%、小於或等於約3.5 mol%、小於或等於約3.0 mol%、小於或等於約2.5 mol%、小於或等於約2.0 mol%、小於或等於約1.5 mol%、小於或等於約1.0 mol%、小於或等於約0.5 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃組成包括的Li2 O量大於或等於0.0 mol%至小於或等於約5.0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%至小於或等於約4.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於4.0 mol%、大於或等於約1.5 mol%至小於或等於約3.5 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、約2.5 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
與Li2 O一樣，Na2 O有助於玻璃陶瓷的離子交換性，並且還降低了前驅物玻璃組合物的熔點並提高了前驅物玻璃組合物的可成形性。在實施例中，玻璃組成包括的Na2 O量通常大於或等於0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%、大於或等於約1.5 mol%、大於或等於約2.0 mol%、大於或等於約2.5 mol%、大於或等於約3.0 mol%、大於或等於約3.5 mol%、大於或等於約4.0 mol%、大於或等於約4.5 mol%、或更大。在一些實施例中，玻璃組成包括的Na2 O量小於或等於約5.0 mol%，諸如小於或等於約4.5 mol%、小於或等於約4.0 mol%、小於或等於約3.5 mol%、小於或等於約3.0 mol%、小於或等於約2.5 mol%、小於或等於約2.0 mol%、小於或等於約1.5 mol%、小於或等於約1.0 mol%、小於或等於約0.5 mol%、或更小。應當理解，在實施例中，上述範圍中的任何一個可以與任何其他範圍結合。在實施例中，玻璃組成包括的Na2 O量大於或等於0.0 mol%至小於或等於約5.0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%至小於或等於約4.5 mol%、大於或等於約1.0 mol%至小於或等於4.0 mol%、大於或等於約1.5 mol%至小於或等於約3.5 mol%、大於或等於約2.0 mol%至小於或等於約3.0 mol%、約2.5 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷可以另外包括BaO。玻璃陶瓷中包含BaO會增加玻璃陶瓷中殘留玻璃相的折射率。BaO可用碳酸鹽和硝酸鹽的形式添加到玻璃熔體中，以在熔融過程中保持體系的氧化態，可防止組合物中存在TiO2 時Ti4+ 還原為Ti3+ 。BaO可用於防止由於TiO2 的存在而使玻璃陶瓷產生不希望的著色。在實施例中，玻璃陶瓷包含的BaO量可大於或等於0 mol%至小於或等於約2.0 mol%，諸如大於或等於約0.5 mol%至小於或等於約1.5 mol%、約1.0 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，玻璃陶瓷可以任選地包括一個或多個澄清劑。在一些實施例中，澄清劑可包括例如氧化錫(SnO2 )和/或氧化砷。在實施例中，玻璃組成中存在的SnO2 量小於或等於0.3 mol%，諸如大於或等於0 mol%至小於或等於0.3 mol%、大於或等於0.1 mol%至小於或等於0.2 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在實施例中，玻璃陶瓷中存在的氧化砷量大於或等於0 mol%至小於或等於0.1 mol%、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在實施例中，氧化砷也可用作漂白劑。在實施例中，玻璃陶瓷可以不含或基本上不含砷和銻的一者或兩者。
綜上所述，根據實施例的玻璃陶瓷可以由藉由任何合適方法形成的前驅物玻璃製品形成，合適方法諸如狹槽形成、浮法形成、軋製製程、熔合形成製程等。
前驅物玻璃製品的特徵可以在於其形成方式。例如，前驅物玻璃製品的特徵可以在於可浮法形成(即，藉由浮法製程形成)、可向下拉伸，尤其是可熔合形成或可狹縫拉伸(即由諸如熔合拉伸製程或狹槽拉伸製程的向下拉伸製程形成)。
本文所述的前驅物玻璃製品的一些實施例可以藉由下拉製程形成。下拉製程產生具有均勻厚度的玻璃製品，該製品具有相對原始的表面。由於玻璃製品的平均抗彎強度由表面缺陷的數量和大小控制，因此接觸最少的原始表面具有較高的初始強度。此外，下拉玻璃製品具有非常平坦、光滑的表面，可用於最終應用，而無需進行昂貴的研磨和拋光。
前驅物玻璃製品的一些實施例可以描述為可熔合形成的(即可以使用熔合拉伸製程形成)。熔合過程使用了一個拉伸槽，拉伸槽具有一個用於接收熔融玻璃原料的通道。通道的堰在通道的兩側沿通道的長度在頂部敞開。當通道中充滿熔融材料時，熔融玻璃溢流出堰。由於重力，熔融的玻璃作為兩個流動的玻璃膜向下流到拉伸槽的外表面。拉伸槽的這些外表面向下並向內延伸，因此它們在拉伸槽下方的邊緣處接合。兩個流動的玻璃膜在此邊緣處接合以融合並形成單一流動的玻璃製品。熔合拉伸法提供的優點在於，由於在通道上流動的兩個玻璃膜融合在一起，因此所得玻璃製品的外表面都不與設備的任何部分接觸。因此，熔合拉伸玻璃製品的表面性質不受上述接觸的影響。
本文所述的前驅物玻璃製品的一些實施例可以藉由狹槽拉伸製程形成。狹槽拉伸製程不同於熔合拉伸方法。在狹槽拉伸製程中，將熔融的原料玻璃提供至拉伸槽。拉伸槽的底部有一個開口狹槽，開口狹槽具有延伸狹槽的長度的噴嘴。熔融玻璃流過狹槽/噴嘴，並作為連續的玻璃製品向下拉入退火區域。
可以藉由在任何合適的條件下對前驅物玻璃進行陶瓷化來形成玻璃陶瓷。為了在前驅物玻璃中形成晶核，陶瓷化不一定包括單獨的成核處理。無需單獨的成核步驟即可生產透明玻璃陶瓷的能力降低了生產過程的複雜性，並節省了能源和時間。在一些實施例中，包括成核處理可以允許對所產生的微晶尺寸的額外控制。
在實施例中，陶瓷化發生的溫度大於或等於約750 ℃，諸如大於或等於約800 ℃、大於或等於約850 ℃、大於或等於約900 ℃、大於或等於約950 ℃、大於或等於約1000 ℃、大於或等於約1050 ℃、大於或等於約1100 ℃、或更大。在實施例中，陶瓷化發生的溫度大於或等於約750 ℃至小於或等於約1100 ℃，諸如大於或等於約800 ℃至小於或等於約1050 ℃、大於或等於約850 ℃至小於或等於約1000 ℃、或大於或等於約900 ℃至小於或等於約950 ℃、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，陶瓷化持續時間大於或等於約30分鐘，諸如大於或等於約1.0小時、大於或等於約1.5小時、大於或等於約2.0小時、大於或等於約2.5小時、大於或等於約3.0小時、大於或等於約3.5小時、大於或等於約4.0小時、大於或等於約4.5小時、大於或等於約5.0小時、大於或等於約5.5小時、大於或等於約6.0小時、大於或等於約6.5小時、大於或等於約7.0小時、大於或等於約7.5小時、大於或等於約8.0小時、大於或等於約8.5小時、大於或等於約9.0小時、大於或等於約9.5小時、大於或等於約10.0小時、大於或等於約10.5小時、大於或等於約11.0小時、大於或等於約11.5小時、大於或等於約12.0小時、大於或等於約12.5小時、大於或等於約13.0小時、大於或等於約13.5小時、大於或等於約14.0小時、大於或等於約14.5小時、大於或等於約15.0小時、大於或等於約15.5小時、大於或等於約16.0小時、大於或等於約16.5小時、大於或等於約17.0小時、大於或等於約17.5小時、大於或等於約18.0小時、大於或等於約18.5小時、大於或等於約19.0小時、大於或等於約19.5小時、大於或等於約20.0小時、大於或等於約20.5小時、大於或等於約21.0小時、大於或等於約21.5小時、大於或等於約22.0小時、大於或等於約22.5小時、大於或等於約23.0小時、或大於或等於約23.5小時。在實施例中，陶瓷化持續時間大於或等於約30分至小於或等於約24.0小時，諸如大於或等於約1.0小時至小於或等於約23.0小時、大於或等於約1.5小時至小於或等於約22.0小時、大於或等於約2.0小時至小於或等於約21.0小時、大於或等於約2.5小時至小於或等於約20.0小時、大於或等於約3.0小時至小於或等於約19.0小時、大於或等於約3.5小時至小於或等於約18.0小時、大於或等於約4.0小時至小於或等於約17.0小時、大於或等於約4.5小時至小於或等於約16.0小時、大於或等於約5.0小時至小於或等於約15.0小時、大於或等於約5.5小時至小於或等於約14.0小時、大於或等於約6.0小時至小於或等於約13.0小時、大於或等於約6.5小時至小於或等於約12.0小時、大於或等於約7.0小時至小於或等於約11.0小時、大於或等於約7.5小時至小於或等於約10.0小時、或大於或等於約8.0小時至小於或等於約9.0小時、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在包含單獨的成核處理的實施例中，成核處理發生溫度大於或等於約700 ℃，諸如大於或等於約750 ℃、大於或等於約800 ℃、大於或等於約850 ℃、大於或等於約900 ℃、大於或等於約950 ℃、或大於或等於約1000 ℃、或更大。在實施例中，成核處理發生溫度大於或等於約700 ℃至小於或等於約1000 ℃，諸如大於或等於約750 ℃至小於或等於約950 ℃、或大於或等於約800 ℃至小於或等於約900 ℃、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，成核處理的持續時間大於0分鐘，諸如大於或等於約30分鐘、大於或等於約1.0小時、大於或等於約1.5小時、大於或等於約2.0小時、大於或等於約2.5小時、大於或等於約3.0小時、大於或等於約3.5小時、大於或等於約4.0小時、或更大。在實施例中，陶瓷化的持續時間大於或等於約30分鐘至小於或等於約4.0小時，諸如大於或等於約1.0小時至小於或等於約3.5小時、或大於或等於約1.5小時至小於或等於約3.0小時、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
在實施例中，可以藉由用雷射照射前驅物玻璃來進行陶瓷化。雷射的使用允許前驅物玻璃製品的區域或部分的局部陶瓷化，這種局部陶瓷化可能在玻璃陶瓷中產生殘餘應力和張力。應力和張力然後可以產生具有增加的機械強度的玻璃陶瓷製品的區域，例如用於移動電子裝置的殼體或背板的邊緣。在實施例中，在陶瓷化過程中使用的雷射可以是二氧化碳雷射。另外，在陶瓷化製程中使用雷射可以在玻璃陶瓷中形成陶瓷區域的圖案。
在實施例中，還可藉由離子交換等方式對玻璃陶瓷進行化學強化，從而製成一種對應用(例如但不限於顯示器蓋件)具有抗破壞性的玻璃陶瓷。參考圖1，玻璃陶瓷具有在壓縮應力下從玻璃陶瓷的表面延伸到壓縮深度(DOC)的第一區域(例如，圖1中的第一和第二壓縮層120、122)和在拉伸應力下或中心張力(CT)下從DOC延伸到玻璃陶瓷的中心或內部區域的第二區域(例如，圖1中的中心區域130)。本文所用的DOC是指玻璃陶瓷內的應力從壓縮變為拉伸的深度。在DOC處，應力從正(壓縮)應力穿過到負(拉伸)應力，因此此處應力值為零。
根據本領域通常使用的慣例，壓縮或壓縮應力表示為負(>0)應力，而拉伸或拉伸應力表示為正(>0)應力。然而，在整個說明書中，CS表示為正值或絕對值，即如本文所述，CS =|CS|。壓縮應力(CS)在玻璃表面可能最大，並且CS可能根據函數隨至表面距離d的變化而變化。再次參照圖1，第一壓縮層120從第一表面110延伸到深度d1 ，而第二壓縮層122從第二表面112延伸到深度d2 。這些段共同定義了玻璃陶瓷100的壓縮或CS。壓縮應力(包括表面CS)是使用市售的儀器，例如由Orihara Industrial Co., Ltd.(日本)製造的FSM-6000，藉由表面應力計(FSM)測量的。表面應力測量依賴於與玻璃的雙折射有關的應力光學係數(SOC)的精確測量。SOC接著根據ASTM標準C770-16中所述的Procedure C (玻璃盤法)進行測量，名稱為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」，其內容藉由引用整體併入本文。
兩個壓縮應力區域(圖1中的120、122)的壓縮應力與玻璃中心區域(130)中儲存的張力平衡。使用本領域已知的散射光偏振鏡(SCALP)技術來測量最大中心張力(CT)和DOC值。
藉由將玻璃暴露於離子交換溶液中可以在玻璃中形成壓應力層。在實施例中，離子交換溶液可以是熔融的硝酸鹽。在一些實施例中，離子交換溶液可以是熔融的KNO3 、熔融的NaNO3 或它們的組合。在一些實施例中，離子交換溶液可包括小於或等於約100%熔融的KNO3 ，諸如小於或等於約95%熔融的KNO3 、小於或等於約90%熔融的KNO3 、小於或等於約80%熔融的KNO3 、小於或等於約75%熔融的KNO3 、小於或等於約70%熔融的KNO3 、小於或等於約65%熔融的KNO3 、小於或等於約60%熔融的KNO3 、或更小。在一些實施例中，離子交換溶液可包括大於或等於約10%熔融的NaNO3 ，諸如大於或等於約15%熔融的NaNO3 、大於或等於約20%熔融的NaNO3 、大於或等於約25%熔融的NaNO3 、大於或等於約30%熔融的NaNO3 、大於或等於約35%熔融的NaNO3 、大於或等於約40%熔融的NaNO3 、或更大。在其他實施例中，離子交換溶液可包括約80%熔融的KNO3 與約20%熔融的NaNO3 、約75%熔融的KNO3 與約25%熔融的NaNO3 、約70%熔融的KNO3 與約30%熔融的NaNO3 、約65%熔融的KNO3 與約35%熔融的NaNO3 、或約60%熔融的KNO3 與約40%熔融的NaNO3 、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在實施例中，在離子交換溶液中可以使用其他鈉鹽和鉀鹽，例如鈉或鉀的亞硝酸鹽、磷酸鹽或硫酸鹽。在實施例中，離子交換溶液可包含矽酸，例如小於或等於約1 wt%的矽酸。
可以藉由將玻璃陶瓷浸入離子交換溶液的浴槽中，將離子交換溶液噴灑到玻璃陶瓷上，或者將離子交換溶液物理地施加到玻璃陶瓷上，使玻璃陶瓷暴露於離子交換溶液中。根據實施例，在暴露於玻璃陶瓷時，離子交換溶液的溫度可為大於或等於400 ℃至小於或等於500 ℃，諸如大於或等於410 ℃至小於或等於490 ℃、大於或等於420 ℃至小於或等於480 ℃、大於或等於430 ℃至小於或等於470 ℃、或大於或等於440 ℃至小於或等於460 ℃、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。在實施例中，玻璃陶瓷暴露在離子交換溶液中的一段時間可大於或等於4小時至小於或等於48小時，諸如大於或等於8小時至小於或等於44小時、大於或等於12小時至小於或等於40小時、大於或等於16小時至小於或等於36小時、大於或等於20小時至小於或等於32小時、或大於或等於24小時至小於或等於28小時、以及上述值之間的所有範圍和子範圍。
離子交換製程可以在離子交換溶液中在提供改善的壓縮應力輪廓的處理條件下進行，改善的壓縮應力輪廓例如美國專利申請公開案第2016/0102011號所公開的，藉由引用將其全部內容併入本文。
在進行離子交換製程之後，應當理解，玻璃陶瓷表面的組成可能與剛形成的玻璃陶瓷(即經過離子交換過程之前的玻璃陶瓷)的組成不同。這是由於在剛形成的玻璃中的一種類型的鹼金屬離子(例如Li+ 或Na+ )分別被較大的鹼金屬離子(例如Na+ 或K+ )代替。然而在實施例中，在玻璃製品的深度中心處或附近的玻璃陶瓷的成分在離子交換製程中變化最少且成分可能與該形成的玻璃陶瓷基本相同或相同。
本文公開的玻璃陶瓷製品可以結合到另一製品中，諸如帶有顯示器(或顯示器製品)的製品(諸如，消費電子產品，包括手機、平板電腦、電腦、導航系統等)、建築製品、運輸製品(諸如，汽車、火車、飛機、海上航行器等)、電器用品或任何需要一定透明度、耐刮擦性、耐磨性或其組合的製品。包含本文公開的任何玻璃陶瓷製品的示例性製品在圖2A和圖2B中示出。具體地，圖2A和2B示出了消費電子裝置200，包括殼體202，具有前表面204、後表面206和側面208；電子部件(未顯示)，至少部分位於殼體內或完全位於殼體內，至少包括控制器、記憶體和在殼體的前表面處或附近的顯示器210；及蓋基板212，在殼體的前表面處或上方，使得其在顯示器上方。在一些實施例中，蓋基板212和/或殼體202中的至少一者的至少一部分可包括本文公開的任何玻璃製品。 實例
藉由以下實例將進一步闡明實施例。應當理解，這些實例不限於上述實施例。
製備具有下表1中的組成的前驅物玻璃。在表1中，所有組分均以mol%計，並且根據本文所述的方法測量玻璃組合物的各種性質。 表1
分析 (mol%) 1 2 3 4 5 6
SiO2 50.0 54.0 54.1 54.2 54.2 48.3
Al2 O3 21.0 20.8 20.9 21.0 21.3 23.6
ZnO 10.1 10.5 10.6 10.4 10.5 12.5
MgO 5.8 6.0 6.1 6.0 6.0 6.9
ZrO2 3.4 2.3 1.9 2.2 2.2 2.3
TiO2 4.1 2.2 2.2 1.7 1.2 2.2
Li2 O 3.9          
Na2 O 0.1 2.6 2.6 2.9 3.1 2.6
BaO 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
As2 O5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
NO2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B2 O3            
CaO            
Eu2 O3            
Ta2 O5            
La2 O3            
P2 O5            
密度 (g/cm3 ) 2.934 2.864 2.848 2.853 2.845 2.949
硬度 (GPa)   8.47        
蒲松比(Poisson's Ratio)   0.254        
剪切模量 (GPa)   39.30        
楊氏模量 (GPa)   98.60        
RI @ 589.3 nm   1.5847        
表1(續)
分析 (mol%) 7 8 9 10 11 12
SiO2 47.8 46.1 44.5 54.1 54.1 54.1
Al2 O3 23.8 24.7 25.6 20.8 20.6 21.3
ZnO 12.7 13.2 13.7 10.5 10.4 10.3
MgO 7.1 7.4 7.7 6.0 6.0 5.8
ZrO2 2.2 2.3 2.2 2.3 2.4 3.2
TiO2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 0.0
Li2 O            
Na2 O 2.7 2.7 2.7 2.6 2.6 3.7
BaO 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
As2 O5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
NO2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B2 O3            
CaO            
Eu2 O3            
Ta2 O5            
La2 O3            
P2 O5            
密度 (g/cm3 ) 2.957 2.98 3.006 2.856 2.858 0
硬度 (GPa)       8.36 8.30  
蒲松比       0.257 0.252  
剪切模量 (GPa)       39.0 39.0  
楊氏模量 (GPa)       97.9 97.6  
RI @ 589.3 nm       1.5830 1.5840  
表1(續)
分析 (mol%) 13 14 15 16 17 18
SiO2 54.9 47.7 44.1 49.7 54.3 52.7
Al2 O3 20.7 23.6 25.4 19.7 20.5 19.7
ZnO 10.4 12.5 13.6 9.6   10.1
MgO 6.0 7.0 7.7 5.4 15.9 5.6
ZrO2 2.9 2.8 2.9 4.3 3.0 3.2
TiO2 2.2 2.2 2.2   2.2 2.2
Li2 O            
Na2 O 2.7 2.7 2.6 3.6 2.6 2.5
BaO 0.0 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2
As2 O5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
NO2   0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B2 O3       3.9    
CaO            
Eu2 O3            
Ta2 O5            
La2 O3           2.5
P2 O5       2.2    
密度 (g/cm3 ) 2.829 2.967 3.016   2.726 0
硬度 (GPa)            
蒲松比            
剪切模量 (GPa)            
楊氏模量 (GPa)            
RI @ 589.3 nm 1.5832 1.6026 1.6117   1.5745  
表1(續)
分析 (mol%) 19 20 21 22 23 24
SiO2 51.4 53.1 51.7 54.1 52.9 56.7
Al2 O3 19.1 18.9 20.1 20.9 21.6 22.4
ZnO 9.9 10.5 9.7 10.1 10.1 10.7
MgO 5.4 5.3 5.7 5.8 6.0 6.2
ZrO2 3.3 3.3 4.8      
TiO2 2.1 2.2        
Li2 O            
Na2 O 2.5 2.6 3.7 3.8 3.9 3.9
BaO 1.1 1.2 1.1      
As2 O5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
NO2 0.2 0.2 0.2      
B2 O3            
CaO     0.3      
Eu2 O3   2.4        
Ta2 O5         5.2  
La2 O3 4.8          
P2 O5     2.6 5.2    
密度 (g/cm3 ) 0 0 2.851      
硬度 (GPa)     8.48      
蒲松比     0.252      
剪切模量 (GPa)     37.6      
楊氏模量 (GPa)     94.0      
RI @ 589.3 nm     1.5728      
密度值是指藉由ASTM C693-93(2013)的浮力法測量的值。如上所述，用奈米壓頭測量硬度。楊氏模量和剪切模量藉由ASTM E2001-13中規定的通用超音共振光譜技術進行測量，名稱為「Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts」。在589.3 nm的波長下測量前驅物玻璃的折射率(RI)。 表2
陶瓷化進程 條件
B 1000℃持續4小時
D 950℃持續4小時
E 850℃持續4小時
H 800℃持續4小時
I 900℃持續4小時
N 緩慢斜坡1 950℃持續4小時
O 緩慢斜坡1 850℃持續4小時
P 895℃持續4小時
X 1050℃持續4小時
表2提供了由前驅物玻璃組合物形成玻璃陶瓷的陶瓷化進程。除非另有說明，否則陶瓷化過程包括將前驅物玻璃在爐中從室溫以5℃/分的斜坡速率加熱至指定的處理條件，保持指定的時間，然後將爐子冷卻至環境溫度。標示緩慢斜坡1條件的陶瓷化進程包括在爐中以5℃/分的斜坡速率將前驅物玻璃從室溫加熱至700℃，然後以1℃/分的斜坡速率至指定的處理條件。
基於X光繞射(XRD)分析決定了藉由陶瓷化前驅物玻璃組合物而形成的玻璃陶瓷的相組裝，並記錄在下表4中。使用Rietveld定量分析法測量玻璃陶瓷中殘留玻璃、鋅尖晶石和四方晶ZrO2 相的含量，以wt%計。在相組裝決定中偵測到的相在下表3中描述。 表3
相
T 四方晶ZrO2
G 鋅尖晶石
V 矽鋁鋰石
B3 斜鋯石
玻璃陶瓷是使用表1的組合物從表2的陶瓷化進程生產的。下表4中報告了所得玻璃陶瓷的性質和生產玻璃陶瓷的陶瓷化進程。此外，一些玻璃陶瓷進行了離子交換，如表4所示。表5中報告的密度差是指形成玻璃陶瓷時前驅物玻璃的密度變化。 表4
玻璃組合物 1 2 3 4 5 6
陶瓷化進程 E B B B B B
密度 (g/cm3 ) 3.061 2.975 2.957 2.963 2.950 3.091
密度差(%) 4.15 3.73 3.69 3.71 3.56 4.59
相1 G G G G G G
微晶尺寸相1 (Å) 68 148 200 263 523 169
相2 T, V T T T T T
微晶尺寸相2 (Å)   115 137 190 233 166
玻璃(wt%)   59 59 58 60 51
鋅尖晶石(wt%)   38.1 39.3 39.3 37.0 46.4
Tet ZrO2 (wt%)   3.0 2.2 2.9 3.3 3.0
硬度(GPa)   9.92        
蒲松比   0.208        
剪切模量(GPa)   44.1        
楊氏模量(GPa)   106.6        
RI @ 589.3 nm            
表4(續)
玻璃組合物 7 8 9 10 11 12
陶瓷化進程 I I I D D B
密度 (g/cm3 )       2.978 2.981  
密度差(%)       4.10 4.13  
相1 G G G G G  
微晶尺寸相1 (Å) 141 135 134 126 99  
相2 T T T T T  
微晶尺寸相2 (Å) 131 130 77 117 88  
玻璃(wt%)       60 61  
鋅尖晶石(wt%)       27 37  
Tet ZrO2 (wt%)       2.7 2.8  
硬度(GPa)            
蒲松比            
剪切模量(GPa)            
楊氏模量(GPa)            
RI @ 589.3 nm            
表4(續)
玻璃組合物 13 14 15 16 17 18
陶瓷化進程 B B B O   B
密度 (g/cm3 ) 2.949 3.117 3.196 2.88    
密度差(%) 4.07 4.81 5.63      
相1 G G G   G  
微晶尺寸相1 (Å) 104 158 132   180  
相2 T T T   T  
微晶尺寸相2 (Å) 102 168 152   112  
玻璃(wt%) 60 50 44 64 68  
鋅尖晶石(wt%) 37 46 51 28 26  
Tet ZrO2 (wt%) 3.4 4.0 4.3 8.2 6  
硬度(GPa)            
蒲松比            
剪切模量(GPa)            
楊氏模量(GPa)            
RI @ 589.3 nm            
表4(續)
玻璃組合物 19 20 21
陶瓷化進程 B B N
密度 (g/cm3 )     2.931
密度差(%)     2.73
相1     G
微晶尺寸相1 (Å)     152
相2     T
微晶尺寸相2 (Å)     139
玻璃(wt%)     62
鋅尖晶石(wt%)     30
Tet ZrO2 (wt%)     7.9
硬度(GPa)     8.95
蒲松比     0.21
剪切模量(GPa)     39.9
楊氏模量(GPa)     96.4
RI @ 589.3 nm     1.5717
表4(續)
玻璃組合物 1 2 3 4 5 6
陶瓷化進程 H I I I I I
密度 (g/cm3 ) 3.056          
密度差(%) 3.99          
相1 G G G G G G
微晶尺寸相1 (Å) 55 130 145 183 220 151
相2 V T T T   T
微晶尺寸相2 (Å)   117 131 165   158
玻璃(wt%)   61 63 61 94 52
鋅尖晶石(wt%)   37.3 36.1 36.4 6.3 45.6
Tet ZrO2 (wt%)   2.2 1.1 2.2 n/a 2.2
斜鋯石(wt%)            
MgTa2 O6 (wt%)            
莫來石(wt%)            
堇青石(wt%)            
表4(續)
玻璃組合物 7 8 9 10 11
陶瓷化進程 H H H P P
密度 (g/cm3 ) 2.954 2.976 3.006 2.98 2.982
密度差(%) -0.10 -0.13 0.00 4.16 4.16
相1 no phases no phases no phases G G
微晶尺寸相1 (Å)       125 91
相2       T T
微晶尺寸相2 (Å)       127 117
玻璃(wt%) 51 48 46 59 61
鋅尖晶石(wt%) 47 49 51 38 36
Tet ZrO2 (wt%) 2.3 2.6 2.8 2.6 2.6
斜鋯石(wt%)          
MgTa2 O6 (wt%)          
莫來石(wt%)          
堇青石(wt%)          
表4(續)
玻璃組合物 13 16 21 22 23 24
陶瓷化進程 N N Q N N N
密度 (g/cm3 ) 2.953   2.937 2.631 3.453 2.741
密度差(%) 4.20   2.93      
相1 G   G      
微晶尺寸相1 (Å) 76   149      
相2 T   T      
微晶尺寸相2 (Å) *   98      
玻璃(wt%) 63 64 62 100 69 55
鋅尖晶石(wt%) 33 28 30   17 11
Tet ZrO2 (wt%) 3.6 6.6 8.2      
斜鋯石(wt%)   1.2        
MgTa2 O6 (wt%)         13.42  
莫來石(wt%)           27.95
堇青石(wt%)           6.03
表4(續)
玻璃組合物 2 10 11 2 10 11
陶瓷化進程 I I I D D D
密度 (g/cm3 )   2.978 2.976 2.972 2.969 2.974
密度差(%)   4.10 3.97 3.63 3.81 3.90
相1 G G G G G G
微晶尺寸相1 (Å) 138 156 163 167 226 168
相2 T T T T T T
微晶尺寸相2 (Å) 128 159 138 140 174 144
玻璃(wt%) 61 60 60 60 60 60
鋅尖晶石(wt%) 37 38 37 37 37 37
Tet ZrO2 (wt%) 2.58 2.52 3.13 3.3 3.1 3.7
表4(續)
玻璃組合物 2 2 10 11 10 11
陶瓷化進程 N X X X N N
密度 (g/cm3 ) 2.969 2.961 2.957 2.96 2.974 2.972
密度差(%) 3.54 3.28 3.42 3.45 3.97 3.84
相1 G G G G G G
微晶尺寸相1 (Å) 107 250 334 256 115 108
相2 T T T T T T
微晶尺寸相2 (Å) 95 172 199 173 97 80
玻璃(wt%) 61 60 60 60 61 60
鋅尖晶石(wt%) 36 37 37 36 36 37
Tet ZrO2 (wt%) 3.2 3.4 3.5 3.9 3.2 3.5
微晶尺寸以埃呈現。在微晶尺寸上標有「*」的地方，未決定相關相的微晶尺寸。
圖3是在1000℃下陶瓷化4小時後的玻璃組合物5的穿隧電子顯微鏡(TEM)圖像。圖3的最暗區域對應於殘留玻璃相，灰色區域對應於鋅尖晶石-尖晶石固溶體晶相，而最亮的區域對應於含鈦的四方晶ZrO2 晶相。如圖3所示，晶相形成樹枝狀結構。
圖4提供了比較透明玻璃樣品、比較透明玻璃陶瓷樣品和藉由陶瓷化玻璃組合物2形成的玻璃陶瓷在可見波長范圍內測量的總透射率。每個樣品均為1毫米厚。
圖5是根據實施例的前驅物玻璃的正視圖和側視圖的照片，該實施例已經藉由二氧化碳雷射的照射而被局部陶瓷化。透明區域是殘留的玻璃，而不透明區域包含結晶相。
除非另有說明，否則本說明書中描述的所有組成組分、關係和比率均以mol%提供。在本說明書中公開的所有範圍包括廣泛公開的範圍所涵蓋的任何和所有範圍和子範圍，無論是否在公開範圍之前或之後明確聲明。
對於本領域技術人員將顯而易見的是，在不脫離所要求保護的主題的精神和範圍的情況下，可以對本文所述的實施例進行各種修改和變化。因此，本說明書旨在覆蓋本文描述的各種實施例的修改和變型，只要這些修改和變型落在所附申請專利範圍及其等效物的範圍內。
100:玻璃陶瓷 110:第一表面 112:第二表面 120:第一壓縮層 122:第二壓縮層 130:玻璃中心區域 200:消費電子裝置 202:殼體 204:前表面 206:後表面 208:側面 210:顯示器 212:蓋基板 d1,d2:深度
圖1示意性地描繪了根據本文公開和描述的實施例在玻璃陶瓷表面上具有壓縮應力層的玻璃陶瓷的截面；
圖2A是結合了本文公開的任何玻璃陶瓷製品的示例性電子裝置的平面圖；
圖2B是圖2A的示例性電子裝置的透視圖；
圖3是根據一個實施例的玻璃陶瓷的穿隧電子顯微鏡(TEM)圖像；
圖4是根據實施例的比較玻璃樣品、比較玻璃陶瓷樣品和玻璃陶瓷的總透射率與波長的函數關係圖；
圖5是根據實施例的前驅物玻璃的正視圖和側視圖的照片，前驅物玻璃藉由用二氧化碳雷射的照射而被局部陶瓷化。
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
100:玻璃陶瓷
110:第一表面
112:第二表面
120:第一壓縮層
122:第二壓縮層
130:玻璃中心區域
d1,d2:深度

Claims (10)

  1. 一種玻璃-陶瓷，包括： 一第一晶相，包括(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ，其中x 小於1；及 一第二晶相，包括四方晶ZrO2 、MgTa2 O6 、莫來石與堇青石的至少一者； 其中該玻璃-陶瓷在可見範圍內是不透明的，該玻璃-陶瓷的一楊氏模量大於或等於90 GPa，而該玻璃-陶瓷的一硬度大於或等於7.5 GPa。
  2. 如請求項1所述之玻璃-陶瓷，其中x 大於0。
  3. 如請求項1或請求項2所述之玻璃-陶瓷，其中： 該玻璃-陶瓷進一步包括Li2 O與Na2 O的至少一者；及/或 該玻璃-陶瓷進一步包括大於或等於35 mol%至小於或等於60 mol%的SiO2 ；及/或 該玻璃-陶瓷進一步包括： 35 mol%至55 mol%的SiO2 ； 大於或等於18 mol%的Al2 O3 ； 大於或等於5 mol%的MgO；及 大於或等於2 mol%的P2 O5 ；及/或 該玻璃陶瓷進一步包括： 0 mol%至14 mol%的ZnO； 0 mol%至5 mol%的TiO2 ； 0 mol%至5 mol%的Na2 O； 0 mol%至5 mol%的Li2 O； 0 mol%至2 mol%的BaO； 0 mol%至4 mol%的B2 O3 ； 0 mol%至1 mol%的CaO； 0 mol%至3 mol%的Eu2 O3 ； 0 mol%至6 mol%的Ta2 O5 ； 0 mol%至5 mol%的La2 O3 ； 0 mol%至0.1 mol%的As2 O5 ；及 0 mol%至0.3 mol%的SnO2 ；及/或 ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤6 mol%；及/或 該玻璃陶瓷基本上不含TiO2 ；及/或 ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤5.5 mol%，且該玻璃陶瓷包括下列至少一者： La2 O3 ； Ta2 O5 ；及 大於或等於2 mol%的Li2 O；及/或 ZrO2 +TiO2 +Eu2 O3 +Ta2 O5 +La2 O3 ≤5.1 mol%，且該玻璃陶瓷包括小於2 mol%的Li2 O且基本上不含La2 O3 與Ta2 O5 。
  4. 如請求項1或請求項2所述之玻璃-陶瓷，其中： 該玻璃陶瓷呈現的一結晶度至少為35 wt%；及/或 該玻璃陶瓷的一楊氏模量大於或等於100 GPa至小於或等於125 GPa；及/或 該玻璃陶瓷的一硬度大於或等於8 GPa至小於或等於13 GPa；及/或 該玻璃陶瓷基本上無色；及/或 該玻璃陶瓷包括一壓縮應力區域，該壓縮應力區域從該玻璃陶瓷的一表面延伸到一壓縮深度。
  5. 如請求項1或請求項2所述之玻璃-陶瓷，其中該第二晶相包括四方晶ZrO2 。
  6. 如請求項1或請求項2所述之玻璃-陶瓷，其中該玻璃陶瓷基本上不含ZrO2 且該第二晶相包括MgTa2 O6 。
  7. 如請求項1或請求項2所述之玻璃-陶瓷，其中該玻璃陶瓷基本上不含成核劑且該第二晶相包括莫來石與堇青石。
  8. 一種消費電子產品，包括： 一殼體，包括一前表面、一後表面與數個側面； 數個電子部件，至少部分地位在該殼體中，該些電子部件包括至少一控制器、一記憶體與一顯示器，該顯示器在該殼體的該前表面處或附近；及 一蓋基板，配置在該顯示器上， 其中該殼體的至少一部分包括請求項1或請求項2所述之玻璃陶瓷。
  9. 一種方法，包括以下步骤： 陶瓷化一前驅物玻璃以形成一玻璃陶瓷，該玻璃陶瓷在可見範圍中是不透明的， 其中該玻璃陶瓷包括： 一第一晶相，包括(Mg x Zn 1-x )Al2 O4 ，其中x 小於1；及 一第二晶相，包括四方晶ZrO2 、MgTa2 O6 、莫來石與堇青石的至少一者； 其中該玻璃-陶瓷的一楊氏模量大於或等於90 GPa而該玻璃-陶瓷的一硬度大於或等於7.5 GPa。
  10. 一種玻璃，包括： 35 mol%至55 mol%的SiO2 ； 大於或等於18 mol%的Al2 O3 ； 大於或等於5 mol%的MgO； 大於或等於2 mol%的P2 O5 ； 0 mol%至14 mol%的ZnO； 0 mol%至5 mol%的TiO2 ； 0 mol%至5 mol%的Na2 O； 0 mol%至5 mol%的Li2 O； 0 mol%至2 mol%的BaO； 0 mol%至4 mol%的B2 O3 ； 0 mol%至1 mol%的CaO； 0 mol%至3 mol%的Eu2 O3 ； 0 mol%至6 mol%的Ta2 O5 ； 0 mol%至5 mol%的La2 O3 ； 0 mol%至0.1 mol%的As2 O5 ；及 0 mol%至0.3 mol%的SnO2 。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10703671B2 (en) * 2016-01-26 2020-07-07 Corning Incorporated Photosensitive glasses and glass ceramics and composite glass materials made therefrom
US11542193B2 (en) * 2019-06-27 2023-01-03 Corning Incorporated Glass-ceramic and methods of making the same
WO2023081081A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 Corning Incorporated Glass articles having target coefficients of thermal expansion and increased modulus and methods for making same
CN116409933A (zh) * 2021-12-30 2023-07-11 重庆鑫景特种玻璃有限公司 具有高应力深度的透明强化玻璃陶瓷及其制备方法和应用
CN116409934A (zh) * 2021-12-30 2023-07-11 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种透明尖晶石玻璃陶瓷及其制备方法和应用
CN115010369A (zh) * 2022-06-27 2022-09-06 武汉理工大学 一种可化学强化的尖晶石微晶玻璃及其制备方法和应用

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6245411B1 (en) 1959-09-25 2001-06-12 Kabushiki Kaisha Ohara High rigidity glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium
US3681102A (en) * 1970-03-27 1972-08-01 Corning Glass Works Transparent glass-ceramic articles comprising zinc spinel
US4687750A (en) 1986-09-08 1987-08-18 Corning Glass Works Transparent glass-ceramics containing gahnite
US5001086A (en) * 1989-10-26 1991-03-19 Corning Incorporated Sintered glass-ceramic body and method
US5476821A (en) * 1994-11-01 1995-12-19 Corning Incorporated High modulus glass-ceramics containing fine grained spinel-type crystals
US5491116A (en) 1995-04-03 1996-02-13 Corning Incorporated Fine-grained glass-ceramics
JP3130800B2 (ja) * 1995-07-24 2001-01-31 日本山村硝子株式会社 磁気ディスク基板用ガラス組成物及び磁気ディスク基板
US5968857A (en) 1997-03-31 1999-10-19 Corning Incorporated Glass-ceramics
JP3542014B2 (ja) * 1998-09-21 2004-07-14 セントラル硝子株式会社 単結晶または多結晶含有非晶質材料の作製方法及びその非晶質材料
EP0997445B1 (en) 1998-10-27 2004-03-10 Corning Incorporated Low expansion glass-ceramics
JP2000185933A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Minolta Co Ltd ガラス組成
US6611078B1 (en) 2000-07-19 2003-08-26 Tri-Seven Research, Inc. Flux diode motor
US6953756B2 (en) * 2002-10-25 2005-10-11 Kyocera Corporation Glass ceramic sintered body and wiring board using the sintered body
WO2004110943A2 (en) * 2003-06-19 2004-12-23 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Glass ceramics for laser systems
DE10346197B4 (de) 2003-09-30 2006-02-16 Schott Ag Glaskeramik, Verfahren zur Herstellung einer solchen und Verwendung
JP2006327882A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス、結晶化ガラス建築材料及び結晶化ガラス物品の製造方法
WO2007144875A1 (en) 2006-06-13 2007-12-21 D&D Salomon Investment Ltd. Glass-ceramic materials having a predominant spinel-group crystal phase
JP4815002B2 (ja) * 2009-06-04 2011-11-16 株式会社オハラ 情報記録媒体用結晶化ガラス基板およびその製造方法
JP5510885B2 (ja) * 2009-07-30 2014-06-04 日本電気硝子株式会社 光反射基材
EP2450320B1 (en) 2010-11-04 2014-01-08 Corning Incorporated Transparent spinel glass-ceramics free of As2O3 and Sb2O3
DE102013108216B3 (de) * 2013-04-02 2014-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verwendung hochfester, transluzenter Mg-Hochquarzmischkristall-Glaskeramik für dentale Zwecke
JP6761344B2 (ja) * 2013-08-30 2020-09-23 コーニング インコーポレイテッド イオン交換可能なガラス、ガラスセラミック、およびその製造方法
US9701574B2 (en) * 2013-10-09 2017-07-11 Corning Incorporated Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same
US9409815B2 (en) * 2014-04-04 2016-08-09 Corning Incorporated Opaque colored glass-ceramics comprising nepheline crystal phases
KR20190090090A (ko) 2014-10-08 2019-07-31 코닝 인코포레이티드 금속 산화물 농도 구배를 포함한 유리 및 유리 세라믹
US11192818B2 (en) * 2017-11-30 2021-12-07 Corning Incorporated Ion exchangeable, transparent gahnite-spinel glass ceramics with high hardness and modulus
US11542193B2 (en) * 2019-06-27 2023-01-03 Corning Incorporated Glass-ceramic and methods of making the same

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