TW202124322A - 可離子交換之混合鹼鋁矽酸鹽玻璃 - Google Patents

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Abstract

一種玻璃組合物，包含：55.0 mol%至75.0 mol%的SiO2 ；8.0 mol%至20.0 mol%的Al2 O3 ；3.0 mol%至15.0 mol%的Li2 O；5.0 mol%至15.0 mol%的Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O。該玻璃組合物具有以下關係：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。該玻璃組合物可以用於玻璃製品或者消費電子產品中。

Description

可離子交換之混合鹼鋁矽酸鹽玻璃
本申請主張2017年11月29日提交的美國臨時申請第62/591,958號的優先權權益，本案依賴於該申請的內容並以引用方式將該申請的內容整體併入本文。
本說明書大體係關於適用於作為電子裝置用的覆蓋玻璃（cover glass）的玻璃組合物。更特定言之，本說明書係關於混合鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，其可藉由熔融拉製（fusion drawing）而形成為電子裝置用的覆蓋玻璃。
諸如智慧型電話、平板電腦、可攜式媒體播放機、個人電腦以及照相機之類的可攜式裝置的行動屬性使得該等裝置特別容易意外掉落在諸如地面的堅硬表面上。該等裝置通常包括覆蓋玻璃，其在與堅硬表面撞擊時可能受損。在許多該等裝置中，覆蓋玻璃起到顯示螢幕蓋的作用，並且可結合觸摸功能，如此使得當覆蓋玻璃受損時裝置的使用受到負面影響。
當相關的可攜式裝置掉落在堅硬表面上時，覆蓋玻璃存在兩種主要的故障模式。其中一種模式是彎曲故障（flexure failure），此是當裝置受到與堅硬表面撞擊的動態載荷時由玻璃的彎曲引起的。另一種模式是尖銳接觸故障（sharp contact failure），此是由於玻璃表面引入損壞引起的。玻璃與粗糙的堅硬表面（例如瀝青，花崗岩等）的撞擊可導致在玻璃表面中的尖銳壓痕。該等壓痕成為玻璃表面中的故障位置，裂縫可能從該故障位置而發展以及傳播開來。
藉由離子交換技術可以使玻璃更加耐受彎曲故障，此包括在玻璃表面中引起壓應力。然而，經離子交換的玻璃仍然容易受到動態尖銳接觸的影響，此是因為由尖銳接觸造成的玻璃局部壓痕所致的高度應力集中。
玻璃製造商以及手持裝置製造商一直在努力改善手持裝置對尖銳接觸故障的耐受性。解決方案的範圍從覆蓋玻璃上的塗層到面板，當裝置掉落在堅硬表面上時，該等解決方案防止覆蓋玻璃直接撞擊堅硬表面。然而，由於美學以及功能需求的限制，很難完全地防止覆蓋玻璃撞擊堅硬表面。
亦希望可攜式裝置盡可能薄。因此，除了強度之外，亦希望將用作可攜式裝置中的覆蓋玻璃的玻璃製造得盡可能薄。因此，除了增加覆蓋玻璃的強度之外，亦希望玻璃具有使其藉由能夠製造薄玻璃製品（例如薄玻璃片）的製程而成型所需的機械特性。
因此，存在對此類玻璃的需求，該玻璃能夠例如藉由離子交換而被增強，並且該玻璃具有使它們成型為薄玻璃製品所需的機械性質。
根據第一實施例，一種玻璃組合物，包含：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
根據第二實施例，一種玻璃製品，包括：第一表面；與該第一表面相對的第二表面，其中該玻璃製品的厚度(t)是作為該第一表面以及該第二表面之間的距離來量測的；以及壓應力層，該壓應力層從該第一表面以及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的厚度(t)，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於30 MPa，該壓應力層的壓縮深度為大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且該玻璃製品是由玻璃形成的，該玻璃包含：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
根據第三實施例，一種玻璃製品，包括：第一表面；與該第一表面相對的第二表面，其中該玻璃製品的厚度(t)是作為該第一表面以及該第二表面之間的距離來量測的；以及壓應力層，該壓應力層從該第一表面以及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的厚度(t)，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於60 MPa，該壓應力層的壓縮深度大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且該玻璃製品具有在該玻璃製品的中心深度處的組成，該組成包括：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
另外的特徵以及優點將在下面的詳細描述中進行闡述，並且在某種程度上對於本領域技藝人士而言將是顯而易見的，或者藉由實踐本文描述的實施例（包括下面的詳細描述，申請專利範圍以及附圖）而被認可。
應理解，前面的一般性描述以及以下的詳細描述均描述了各種實施例，並且均意欲提供概述或框架用於理解所主張標的的屬性以及特性。包括附圖以提供對各種實施例的進一步理解，並且附圖被併入到本說明書中以及構成本說明書的一部分。附圖圖示了本文描述的各種實施例，並且與說明書一起用於解釋所主張標的的原理以及操作。
現在根據各種實施例將詳細地參考鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃具有良好的離子可交換性，並且已經使用化學增強製程以在鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃中實現高強度以及高韌性性質。鋁矽酸鈉玻璃是高度可離子交換的玻璃，具有高的玻璃成型性以及品質。Al2 O3 置換到矽酸鹽玻璃網路中增加了在離子交換期間一價陽離子的互擴散率。藉由在熔融鹽浴（例如，KNO3 及/或NaNO3 ）中的化學增強，能夠實現具有高強度，高韌性以及高抗壓痕裂縫性的玻璃。
因此，具有良好的物理性質、化學耐久性以及離子可交換性的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃作為覆蓋玻璃的使用已引起人們的關注。特別地，本文提供了具有較低退火以及軟化溫度、較低熱膨脹係數（CTE）值以及快速離子可交換性的含鋰鋁矽酸鹽玻璃。經由不同的離子交換製程，能夠實現更大的中心張力（CT）、壓縮深度（DOC）以及高壓應力（CS）。然而，在鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃中加入鋰可降低玻璃的熔點，軟化點或液相黏度（liquidus viscosity）。
用於形成玻璃製品（諸如，例如玻璃片）的拉製製程是合乎需要的，因為它們允許形成具有很少缺陷的薄玻璃製品。先前認為，玻璃組合物需要具有相對高的液相黏度——例如液相黏度大於1000 kP、大於1100 kP、或大於1200 kP——以便藉由拉製製程（諸如，例如熔融拉製或狹縫拉製）來成型。然而，拉製製程的發展使得具有較低液相黏度的玻璃可用於拉製製程。因此，在拉製製程中使用的玻璃可包括比先前認為的更多的氧化鋰，並且可包括更多的玻璃網路形成組分，諸如，例如SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 以及P2 O5 。因此，本文提供了各種玻璃組分的平衡，此種平衡允許玻璃實現了將鋰以及玻璃網路形成劑添加到玻璃組合物中的益處，但是不會對玻璃組合物產生負面影響。
在本文所述的玻璃組合物的實施例中，除非另有說明，否則構成組分（例如，SiO2 、Al2 O3 、Li2 O等）的濃度是以氧化物為基準以莫耳百分比（mol%）提供。下面分別地論述根據各實施例的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物的組分。應當理解，一種組分的任意各種所述範圍可以單獨地與任何其他組分的任意各種所述範圍進行組合。
在本文揭示的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物的實施例中，SiO2 是最大的組分，例如，SiO2 是由玻璃組合物形成的玻璃網路的主要組分。純SiO2 具有相對低的CTE並且不含鹼金屬。但是，純SiO2 具有高的熔點。因此，若玻璃組合物中SiO2 的濃度太高，則玻璃組合物的可成型性可能會降低，因為較高濃度的SiO2 會增加熔融玻璃的難度，此繼而又會對玻璃的可成型性產生不利影響。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的量的SiO2 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的SiO2 。在一些實施例中，玻璃組合物包含大於或等於58.0 mol%的量的SiO2 ，例如大於或等於60.0 mol%、大於或等於62.0 mol%、大於或等於64.0 mol%、大於或等於66.0 mol%、大於或等於68.0 mol%、或者大於或等於70.0 mol%。在實施例中，玻璃組合物包含小於或等於72.0 mol%的量的SiO2 ，例如小於或等於70.0 mol%、小於或等於68.0 mol%、小於或等於66.0 mol%、小於或等於64.0 mol%、或者小於或等於62.0 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於58.0 mol%至小於或等於70.0 mol%的量的SiO2 ，例如大於或等於60.0 mol%至小於或等於68.0 mol%、或者大於或等於62.0 mol%至小於或等於64.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
各實施例的玻璃組合物可進一步包含Al2 O3 。Al2 O3 可用作為玻璃網路形成劑，類似於SiO2 。Al2 O3 因其在由玻璃組合物形成的玻璃熔體中的四面體配位之故可增加玻璃組合物的黏度，當Al2 O3 的量太大時降低玻璃組合物的可成型性。然而，當Al2 O3 的濃度與玻璃組合物中的SiO2 的濃度以及鹼金屬氧化物的濃度相平衡時，Al2 O3 能夠降低玻璃熔體的液相溫度，從而提高液相黏度並改善玻璃組合物與諸如熔融成型製程之類的某些成型製程的相容性。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的濃度的Al2 O3 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的濃度的Al2 O3 。在一些實施例中，玻璃組合物包含大於或等於10.0 mol%的量的Al2 O3 ，例如大於或等於12.0 mol%、大於或等於14.0 mol%、大於或等於16.0 mol%、大於或等於17.0 mol%、或者大於或等於19.0 mol%。在實施例中，玻璃組合物包含小於或等於19.0 mol%的量的Al2 O3 ，例如小於或等於18.0 mol%、小於或等於17.0 mol%、小於或等於16.0 mol%、小於或等於15.0mol%、小於或等於14.0 mol%、或者小於或等於13.0 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於10.0 mol%至小於或等於18.0 mol%的量的Al2 O3 ，例如大於或等於12.0 mol%至小於或等於16.0 mol%、或者大於或等於15.0 mol%至小於或等於17.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
與SiO2 以及Al2 O3 類似，可以將P2 O5 作為網路形成劑添加到玻璃組合物中，從而降低玻璃組合物的可熔性以及可成型性。因此，P2 O5 可以以不過度降低該等性能的量進行添加。P2 O5 的添加亦可增加離子交換處理期間玻璃組合物中離子的擴散性，從而提高該等處理的效率。在實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.0 mol%至小於或等於8.0 mol%的量的P2 O5 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的P2 O5 。在一些實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.5 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.5 mol%、大於或等於2.0 mol%、大於或等於2.5 mol%、大於或等於3.0 mol%、大於或等於3.5 mol%、大於或等於4.0 mol%、或者大於或等於4.5 mol%的量的P2 O5 。在實施例中，玻璃組合物可包含小於或等於7.5 mol%、小於或等於7.0 mol%、小於或等於6.5 mol%、小於或等於6.0 mol%、小於或等於5.5 mol%、小於或等於5.0 mol%、小於或等於4.5 mol%、小於或等於4.0 mol%、小於或等於3.5 mol%、小於或等於3.0 mol%、小於或等於2.5 mol%、小於或等於2.0 mol%、小於或等於1.5 mol%、小於或等於1.0 mol%、或者小於或等於0.5 mol%的量的P2 O5 。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.5 mol%至小於或等於7.5 mol%、大於或等於1.0 mol%至小於或等於7.0 mol%、大於或等於1.5 mol%至小於或等於6.5 mol%、大於或等於2.0 mol%至小於或等於6.0 mol%、大於或等於2.5 mol%至小於或等於5.5 mol%、或者大於或等於3.0 mol%至小於或等於5.0 mol%的量的P2 O5 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的P2 O5 。
與SiO2 、Al2 O3 以及P2 O5 類似，可以將B2 O3 作為網路形成劑添加到玻璃組合物中，從而降低玻璃組合物的可熔性以及可成型性。因此，B2 O3 可以以不過度降低該等性能的量進行添加。在實施例中，玻璃組合物可包括大於或等於0.0mol%至小於或等於3.0mol%的量的B2 O3 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的B2 O3 。在一些實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.5 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.5 mol%、大於或等於2.0 mol%、或者大於或等於2.5 mol%的量的B2 O3 。在實施例中，玻璃組合物可包含小於或等於2.5 mol%、小於或等於2.0 mol%、小於或等於1.5 mol%、小於或等於1.0 mol%、或者小於或等於0.5 mol%的量的B2 O3 。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.5 mol%至小於或等於2.5 mol%、或者大於或等於1.0 mol%至小於或等於2.0 mol%的量的B2 O3 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的B2 O3 。
在一些實施例中，玻璃組合物包含B2 O3 以及P2 O5 中的至少一者作為玻璃網路形成元素。因此，在實施例中，B2 O3 + P2 O5 大於0.0 mol%，例如大於或等於0.5 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.5 mol%、大於或等於2.0 mol%、大於或等於2.5 mol%、大於或等於3.0 mol%、大於或等於3.5 mol%、大於或等於4.0 mol%、大於或等於4.5 mol%、大於或等於5.0 mol%、大於或等於5.5 mol%、大於或等於6.0 mol%、大於或等於6.5 mol%、大於或等於7.0 mol%、大於或等於7.5 mol%、或者大於或等於8.0mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，B2 O3 + P2 O5 小於或等於7.5 mol%，例如小於或等於7.0 mol%、小於或等於6.5 mol%、小於或等於6.0 mol%、小於或等於5.5 mol%、小於或等於5.0 mol%、小於或等於4.5 mol%、小於或等於4.0 mol%、小於或等於3.5 mol%、小於或等於3.0 mol%、小於或等於2.5 mol%、小於或等於2.0 mol%、小於或等於1.5 mol%、小於或等於1.0 mol%、或者小於或等於0.5 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.5 mol%至小於或等於7.5 mol%、大於或等於1.0 mol%至小於或等於7.0 mol%、大於或等於1.5 mol%至小於或等於6.5 mol%、大於或等於2.0 mol%至小於或等於6.0 mol%、大於或等於2.5 mol%至小於或等於5.5 mol%、或者大於或等於3.0 mol%至小於或等於5.0 mol%的量的B2 O3 + P2 O5 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的B2 O3 + P2 O5 。
以上論述了Li2 O在玻璃組合物中的作用，並在下面進一步詳細論述。在某種程度上，在玻璃中添加鋰允許更好地控制離子交換過程並進一步降低玻璃的軟化點。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的量的Li2 O，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的Li2 O。在一些實施例中，玻璃組合物包含大於或等於3.5 mol%、大於或等於4.0 mol%、大於或等於4.5 mol%、大於或等於5.0 mol%、大於或等於5.5 mol%、大於或等於6.0 mol%、大於或等於6.5 mol%、大於或等於7.0 mol%、大於或等於7.5 mol%、大於或等於8.0 mol%、大於或等於8.5 mol%、大於或等於9.0 mol%、大於或等於9.5 mol%、大於或等於10.0 mol%、大於或等於10.5 mol%、大於或等於11.0 mol%、大於或等於11.5 mol%、大於或等於12.0 mol%、大於或等於12.5 mol%、大於或等於13.0 mol%、大於或等於13.5 mol%、大於或等於14.0 mol%、或者大於或等於14.5 mol%的量的Li2 O。在一些實施例中，玻璃組合物包含小於或等於14.5 mol%、小於或等於14.0 mol%、小於或等於13.5 mol%、小於或等於13.0 mol%、小於或等於12.5 mol%、小於或等於12.0 mol%、小於或等於11.5 mol%、小於或等於11.0 mol%、小於或等於10.5 mol%、小於或等於10.0 mol%、小於或等於9.5 mol%、小於或等於9.0 mol%、小於或等於8.5 mol%、小於或等於8.0 mol%、小於或等於7.5 mol%、小於或等於7.0 mol%、小於或等於6.5 mol%、小於或等於6.0 mol%、小於或等於5.5 mol%、小於或等於5.0 mol%、小於或等於4.5 mol%、小於或等於4.0 mol%、或者小於或等於3.5 mol%的量的Li2 O。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於3.5 mol%至小於或等於14.5 mol%的量的Li2 O，例如大於或等於4.0 mol%至小於或等於14.0 mol%、大於或等於4.5 mol%至小於或等於13.5 mol%、大於或等於5.0 mol%至小於或等於13.0 mol%、大於或等於5.5 mol%至小於或等於12.5 mol%、大於或等於6.0 mol%至小於或等於12.0 mol%、大於或等於6.5 mol%至小於或等於11.5 mol%、或者大於或等於7.0 mol%至小於或等於10.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
除了作為玻璃網路形成組分之外，Al2 O3 亦有助於提高玻璃組合物的離子可交換性。因此，在實施例中，Al2 O3 及可進行離子交換的其他組分的量可以相對較高。例如，Li2 O是可離子交換的組分。在一些實施例中，玻璃組合物中Al2 O3 + Li2 O的量可以大於22.5mol%，例如大於或等於23.0 mol%、大於或等於23.5 mol%、大於或等於24.0 mol%、大於或等於24.5 mol%、大於或等於25.0 mol%、大於或等於25.5 mol%、或者大於或等於26.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在一些實施例中，Al2 O3 + Li2 O的量小於或等於26.5 mol%，例如小於或等於26.0 mol%、小於或等於25.5 mol%、小於或等於25.0 mol%、小於或等於24.5 mol%、小於或等於24.0 mol%、小於或等於23.5 mol%、或者小於或等於23.0 mol%%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，Al2 O3 + Li2 O的量為大於或等於23.0 mol%至小於或等於26.5 mol%、大於或等於/3.5 mol%至小於或等於26.0 mol%、大於或等於24.0 mol%至小於或等於25.5 mol%、或者大於或等於24.5 mol%至小於或等於25.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
根據實施例，玻璃組合物亦可包含不同於Li2 O的鹼金屬氧化物，例如Na2 O。Na2 O有助於玻璃組合物的離子可交換性，並且亦提高玻璃組合物的熔點並改善玻璃組合物的可成型性。但是，若向玻璃組合物中加入太多的Na2 O，則CTE可能太低，並且熔點可能太高。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於5.0 mol%至小於或等於15 mol%的量的Na2 O，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的Na2 O。在一些實施例中，玻璃組合物包括大於或等於5.5 mol%、大於或等於6.0 mol%、大於或等於6.5 mol%、大於或等於7.0 mol%、大於或等於7.5 mol%、大於或等於8.0 mol%、大於或等於8.5 mol%、大於或等於9.0 mol%、大於或等於9.5 mol%、大於或等於10.0 mol%、大於或等於10.5 mol%、大於或等於11.0 mol%、大於或等於11.5 mol%、大於或等於12.0 mol%、大於或等於12.5 mol%、大於或等於13.0 mol%、大於或等於13.5 mol%、大於或等於14.0 mol%、或者大於或等於14.5 mol%的量的Na2 O。在一些實施例中，玻璃組合物包含小於或等於14.5 mol%、小於或等於14.0 mol%、小於或等於13.5 mol%、小於或等於13.0 mol%、小於或等於12.5 mol%、小於或等於12.0 mol%、小於或等於11.5 mol%、小於或等於11.0 mol%、小於或等於10.5 mol%、小於或等於10.0 mol%、小於或等於9.5 mol%、小於或等於9.0 mol%、小於或等於8.5 mol%、小於或等於8.0 mol%、小於或等於7.5 mol%、小於或等於7.0 mol%、小於或等於6.5 mol%、小於或等於6.0 mol%、小於或等於5.5 mol%、小於或等於5.0 mol%、或者小於或等於4.5 mol%的量的Na2 O。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於5.5 mol%至小於或等於14.5 mol%的量的Na2 O，例如大於或等於6.0 mol%至小於或等於14.0 mol%、大於或等於6.5 mol%至小於或等於13.5 mol%、大於或等於7.0 mol%至小於或等於13.0 mol%、大於或等於7.5 mol%至小於或等於12.5 mol%、大於或等於8.0 mol%至小於或等於12.0 mol%、大於或等於8.5 mol%至小於或等於11.5 mol%、或者大於或等於9.0 mol%至小於或等於10.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
如前述，Al2 O3 有助於提高玻璃組合物的離子可交換性。因此，在實施例中，Al2 O3 及可進行離子交換的其他組分的量可以相對較高。例如，Li2 O以及Na2 O是可離子交換的組分。在一些實施例中，玻璃組合物中Al2 O3 + Li2 O + Na2 O的量可大於25.0 mol%，例如大於或等於25.5 mol%、大於或等於26.0 mol%、大於或等於26.5 mol%、大於或等於27.0 mol%、大於或等於27.5 mol%、大於或等於28.0 mol%、大於或等於28.5 mol%、大於或等於29.0 mol%、或者大於或等於29.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在一些實施例中，Al2 O3 + Li2 O + Na2 O的量小於或等於30.0 mol%，例如小於或等於29.5 mol%、小於或等於29.0 mol%、小於或等於28.5 mol%、小於或等於28.0 mol%、小於或等於27.5 mol%、小於或等於27.0 mol%、小於或等於26.5 mol%、小於或等於26.0 mol%、或者小於或等於25.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，Al2 O3 + Li2 O + Na2 O的量為大於或等於25.0 mol%至小於或等於30.0 mol%、大於或等於25.5 mol%至小於或等於29.5 mol%、大於或等於26.0 mol%至小於或等於29.0 mol%、大於或等於26.5 mol%至小於或等於28.5 mol%、或者大於或等於27.0 mol%至小於或等於28.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
與Na2 O類似，K2 O也促進離子交換並增加壓應力層的DOC。但是，添加K2 O可導致CTE過低，且熔點過高。在實施例中，玻璃組合物包含小於或等於1.5 mol%的K2 O，例如小於或等於1.0 mol%、或者小於或等於0.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在一些實施例中，玻璃組合物不含或基本上不含鉀。如本文所用，術語「基本上不含」是指該組分並非作為批料的組分進行添加，儘管該組分可能作為雜質以非常少的量（例如小於0.01 mol%）存在於最終玻璃中。
MgO降低玻璃的黏度，此提高了可成型性、應變點以及楊氏模量，並且可以改善離子交換能力。然而，當向玻璃組合物中加入太多的MgO時，則玻璃組合物的密度以及CTE增加。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於或等於0.0 mol%至小於或等於4.0 mol%的濃度的MgO，以及在前述值之間的所有範圍以及子範圍的濃度的MgO。在一些實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.2 mol%、大於或等於0.5 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.5 mol%、大於或等於2.0 mol%、大於或等於2.5 mol%、大於或等於3.0 mol%、或者大於或等於3.5 mol%的量的MgO。在一些實施例中，玻璃組合物包含小於或等於3.5 mol%、小於或等於3.0 mol%、小於或等於2.5 mol%、小於或等於2.0 mol%、小於或等於1.5 mol%、小於或等於1.0 mol%、小於或等於0.5 mol%、小於或等於0.4 mol%、或者小於或等於0.2 mol%的量的MgO。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.2 mol%至小於或等於3.5 mol%的量的MgO，例如大於或等於0.5 mol%至小於或等於3.0 mol%、大於或等於1.0 mol%至小於或等於2.5 mol%、或者大於或等於1.5 mol%至小於或等於2.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
CaO降低玻璃的黏度，此提高了可成型性、應變點以及楊氏模量，並且可以改善離子交換能力。然而，當向玻璃組合物中加入太多的CaO時，則玻璃組合物的密度以及CTE增加。在實施例中，玻璃組合物通常包含大於或等於0.0 mol%至小於或等於2.0 mol%的濃度的CaO，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的濃度的CaO。在一些實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.2 mol%、大於或等於0.4 mol%、大於或等於0.6 mol%、大於或等於0.8 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.2 mol%、大於或等於1.4 mol%、大於或等於1.6 mol%、或者大於或等於1.8 mol%的量的CaO。在一些實施例中，玻璃組合物包含小於或等於1.8 mol%、小於或等於1.6 mol%、小於或等於1.4 mol%、小於或等於1.2 mol%、小於或等於1.0 mol%、小於或等於0.8 mol%、小於或等於0.6 mol%、小於或等於0.4 mol%、或者小於或等於0.2 mol%的量的CaO。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物包含大於或等於0.2 mol%至小於或等於1.8 mol%的量的CaO，例如大於或等於0.4 mol%至小於或等於1.6 mol%、大於或等於0.6 mol%至小於或等於1.4 mol%、或者大於或等於0.8 mol%至小於或等於1.2 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
在實施例中，玻璃組合物可任選地包含一或更多種澄清劑。在一些實施例中，澄清劑可包括例如SnO2 。在此類實施例中，SnO2 可以以小於或等於0.2 mol%的量存在於玻璃組合物中，例如大於或等於0.0 mol%至小於或等於0.1 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，SnO2 可以以大於或等於0.0 mol%至小於或等於0.2 mol%、或者大於或等於0.1 mol%至小於或等於0.2 mol%的量，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量存在於玻璃組合物中。在一些實施例中，玻璃組合物可以不含或基本上不含SnO2 。
ZnO增強玻璃的離子交換性能，例如藉由提高玻璃的壓應力。然而，添加太多的ZnO可能會增加密度並導致相分離。在實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.0 mol%至小於或等於2.5 mol%的量的ZnO，例如大於或等於0.2 mol%至小於或等於2.0 mol%、或者大於或等於0.5 mol%至小於或等於1.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在一些實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.3 mol%、大於或等於0.5 mol%、或者大於或等於0.8 mol%的量的ZnO。在實施例中，玻璃組合物可包含小於或等於2.0 mol%的量的ZnO，例如小於或等於1.5 mol%、或者小於或等於1.0 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。
除了上述各個組分之外，根據本文揭示的實施例的玻璃組合物可包含大於或等於0.0 mol%至小於或等於5.0 mol%的量的二價陽離子氧化物（在本文中稱為RO），以及前述值之間的所有範圍以及子範圍的量的RO。如本文所用，二價陽離子氧化物（RO）包含但不限於MgO、CaO、SrO、BaO、FeO以及ZnO。在一些實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.2 mol%的量的RO，例如大於或等於0.5 mol%、大於或等於1.0 mol%、大於或等於1.5 mol%、大於或等於2.0 mol%、大於或等於2.5 mol%、大於或等於3.0 mol%、大於或等於3.5 mol%、大於或等於4.0 mol%、或者大於或等於4.5 mol%。在實施例中，玻璃組合物可包含小於或等於4.5 mol%的量的RO，例如小於或等於4.0 mol%、小於或等於3.5 mol%、小於或等於3.0 mol%、小於或等於2.5 mol%、小於或等於2.0 mol%、小於或等於1.5 mol%、小於或等於1.0 mol%、或者小於或等於0.5 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物可包含大於或等於0.2 mol%至小於或等於4.5 mol%的量的RO，例如大於或等於0.5 mol%至小於或等於4.0 mol%、大於或等於1.0 mol%至小於或等於3.5 mol%、大於或等於1.5 mol%至小於或等於3.0 mol%、或者大於或等於2.0 mol%至小於或等於2.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
玻璃組合物中鹼金屬氧化物（在本文中也稱為「R2 O」）以及RO的量可對玻璃組合物的黏度有影響，亦即軟化點隨著R2 O + RO含量的增加而降低以使三維成型過程更容易。如本文所用，R2 O包括Li2 O、Na2 O、K2 O、Rb2 O、Cs2 O以及FR2 O。在實施例中，R2 O以及RO的總和（亦即R2 O + RO）大於或等於18.0 mol%，例如大於或等於18.5 mol%、大於或等於19.0 mol%、大於或等於19.5 mol%、大於或等於20.0 mol%、大於或等於20.5 mol%、大於或等於21.0 mol%、大於或等於21.5 mol%、大於或等於22.0 mol%、大於或等於22.5 mol%、或者大於或等於23.0 mol%。在實施例中，R2 O以及RO的總和小於或等於22.5 mol%，例如小於或等於22.0 mol%、小於或等於21.5 mol%、小於或等於21.0 mol%、小於或等於21.0 mol%、小於或等於20.5 mol%、小於或等於20.0 mol%、小於或等於19.5 mol%、小於或等於19.0 mol%、或者小於或等於18.5 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物中R2 O以及RO的總和大於或等於18.0 mol%至小於或等於23.0 mol%，例如大於或等於18.5 mol%至小於或等於22.5 mol%、大於或等於19.0 mol%至小於或等於22.0 mol%、大於或等於19.5 mol%至小於或等於21.5 mol%、或者大於或等於20.0 mol%至小於或等於21.0 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
在實施例中，R2 O/Al2 O3 的mol%關係大於或等於1.06。大於1.06的R2 O比Al2 O3 的比改善了玻璃的可熔性。玻璃製造領域的技藝人士知道，R2 O超過Al2 O3 極大地改善了SiO2 在玻璃熔體中的溶解。此值在玻璃設計中受到嚴格控制，以藉由減少因諸如二氧化矽結之類的夾雜物造成的損失來提高產量。在一些實施例中，R2 O/Al2 O3 的莫耳比大於或等於1.10，例如大於或等於1.20、大於或等於1.30、大於或等於1.40、大於或等於1.50、大於或等於1.60、大於或等於1.70、大於或等於1.80、大於或等於1.90、或者大於或等於2.00。但是，若R2 O/Al2 O3 的比太高，則玻璃可能變得易於降解。在實施例中，R2 O/Al2 O3 的莫耳比小於或等於2.10，例如小於或等於2.00、小於或等於1.90、小於或等於1.80、小於或等於1.70、小於或等於1.60、小於或等於1.50、小於或等於1.40、小於或等於1.30、小於或等於1.20、或者小於或等於1.10。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，R2 O/Al2 O3 的莫耳比為大於或等於1.06至小於或等於2.10，例如大於或等於1.10至小於或等於1.90、大於或等於1.20至小於或等於1.80、或者大於或等於1.30至小於或等於1.70，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
在實施例中，網路形成組分（例如，Al2 O3 + SiO2 + B2 O3 + P2 O5 ）的總量大於或等於78.0 mol%，例如大於或等於78.5 mol%、大於或等於79.0 mol%、大於或等於78.5 mol%、大於或等於80.0 mol%、大於或等於80.5 mol%、大於或等於81.0 mol%、大於或等於81.5 mol%、大於或等於82.0 mol%、大於或等於82.5 mol%、大於或等於83.0 mol%、大於或等於83.5 mol%、或者大於或等於84.0 mol%。具有大量的網路形成組分增加了玻璃的連通性以及自由體積，此使其不易碎並提高抗損傷性。在實施例中，網路形成組分的總量小於或等於85.0 mol%，例如小於或等於84.5 mol%、小於或等於84.0 mol%、小於或等於83.5 mol%、小於或等於83.0 mol%、小於或等於82.5 mol%、小於或等於82.0 mol%、小於或等於81.5 mol%、小於或等於81.0 mol%、小於或等於80.5 mol%、小於或等於80.0 mol%、小於或等於79.5 mol%、或者小於或等於79.0 mol%。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，網路形成組分的總量為大於或等於78.0 mol%至小於或等於85.0 mol%，例如大於或等於80.0 mol%至小於或等於82.0 mol%、或者大於或等於80.5 mol%至小於或等於81.5 mol%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
在一或更多個實施例中，玻璃網路形成組分（例如SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 以及P2 O5 ）的量可與玻璃組合物中Li2 O的量相平衡。不受任何特定理論的束縛，據信，相對於其他鹼金屬離子，Li2 O降低了玻璃中的自由體積，因此降低了抗壓痕裂縫性。由於Li2 O對於Na+ 針對Li+ 的離子交換是必要的，因此相對於自由體積增加的網路形成劑（亦即SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 以及P2 O5 ），應控制自由體積減少的Li2 O，以保持適當的尖銳接觸損傷抗性。因此，在一些實施例中，玻璃網路形成劑與Li2 O的mol%比（亦即，(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O）大於或等於8.0，例如大於或等於8.5、大於或等於等於9.0、大於或等於9.5、大於或等於10.0、大於或等於10.5、大於或等於11.0、大於或等於11.5、大於或等於12.0、大於或等於12.5、大於或等於13.0、大於或等於13.5、大於或等於14.0、大於或等於14.5、大於或等於15.0、大於或等於15.5、大於或等於16.0、或者大於或等於16.5。在其他實施例中，(SiO2 + Al2 O3 +B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O小於或等於17.0，例如小於或等於16.5、小於或等於16.0、小於或等於15.5、小於或等於15.0、小於或等於14.5、小於或等於14.0、小於或等於13.5、小於或等於13.0、小於或等於12.5、小於或等於12.0、小於或等於至11.5、小於或等於11.0、小於或等於10.5、小於或等於10.0、小於或等於9.5、小於或等於9.0、或者小於或等於8.5。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，(SiO2 + Al2 O3 +B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O為大於或等於8.0至小於或等於17.0，例如大於或等於9.0至小於或等於16.0、大於或等於10.0至小於或等於15.0、大於或等於11.0至小於或等於14.0、或者大於或等於12.0至小於或等於13.0，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
Al2 O3 + Li2 O的總和應大於或等於23.0 mol%，例如大於或等於23.5 mol%、大於或等於24.0 mol%、大於或等於24.5 mol%、大於或等於25.0 mol%、大於或等於25.5 mol%、大於或等於26.0 mol%、大於或等於26.5 mol%、大於或等於27.0 mol%、大於或等於27.5 mol%、大於或等於28.0mol%、大於或等於28.5 mol%、大於或等於29.0 mol%、大於或等於29.5 mol%、或者大於或等於30.0 mol%。Al2 O3 + Li2 O的總和應盡可能高，以促進對於離子交換分佈的尾部在給定深度處的最大壓應力。
在實施例中，玻璃製品可基本上不含砷以及銻中的一者或兩者。在其他實施例中，玻璃製品可不含砷以及銻中的一者或兩者。
現在將論述如上揭示的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物的物理性質。藉由改變鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物的組分含量能夠實現該等物理性質，如將參考實施例更加詳細地論述的。
根據實施例的玻璃組合物可具有大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 的密度，例如大於或等於2.25 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 、大於或等於2.30 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 、大於或等於2.35 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 、大於或等於2.40 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 、或者大於或等於2.45 g/cm3 至小於或等於2.60 g/cm3 。在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.45 g/cm3 的密度，例如大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.40 g/cm3 、大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.35 g/cm3 、大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.30 g/cm3 、或者大於或等於2.20 g/cm3 至小於或等於2.25 g/cm3 ，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。通常，在鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物中，隨著諸如Na+ 或K+ 之類的較大、較稠密的鹼金屬陽離子被諸如Li+ 之類的較小的鹼金屬陽離子代替，玻璃組合物的密度降低。因此，玻璃組合物中鋰的量越高，玻璃組合物將越不稠密。本揭示內容中該的密度值是指藉由ASTM C693-93(2013)的浮力法量測的值。
在實施例中，玻璃組合物的液相黏度小於或等於1000 kP，例如小於或等於800 kP、小於或等於600 kP、小於或等於400 kP、小於或等於200 kP、小於或等於100 kP、小於或等於75 kP、小於或等於60 kP、小於或等於50 kP、小於或等於40 kP、或者小於或等於30 kP。在實施例中，玻璃組合物的液相黏度大於或等於20 kP，例如大於或等於40 kP、大於或等於60 kP、大於或等於80 kP、大於或等於100 kP、大於或等於120 kP、大於或等於140 kP、或者大於或等於160 kP。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物的液相黏度為大於或等於20 kP至小於或等於1000 kP，例如大於或等於40 kP至小於或等於900 kP、大於或等於60 kP至小於或等於800 kP、或者大於或等於80 kP至小於或等於700 kP，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。液相黏度藉由以下方法測定。首先，根據ASTM C829-81 (2015)、題為「藉由梯度爐法量測玻璃液相溫度的標準實踐」來量測玻璃的液相溫度。接下來，根據ASTM C965-96(2012)、題為「量測玻璃在軟化點以上的黏度的標準實踐」來量測液相溫度下玻璃的黏度。
向玻璃組合物中添加鋰也會影響玻璃組合物的楊氏模量、剪切模量以及泊松比。在實施例中，玻璃組合物的楊氏模量可以為大於或等於65 GPa至小於或等於85 GPa，例如大於或等於67 GPa至小於或等於82 GPa、大於或等於70 GPa至小於或等於80 GPa、大於或等於72 GPa至小於或等於78 GPa、或者大於或等於74 GPa至小於或等於76 GPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在其他實施例中，玻璃組合物的楊氏模量可以為大於或等於66 GPa至小於或等於85 GPa，例如大於或等於68 GPa至小於或等於85 GPa、大於或等於70GPa至小於或等於85 GPa、大於或等於72 GPa至小於或等於85 GPa、大於或等於74 GPa至小於或等於85 GPa、大於或等於76 GPa至小於或等於85GPa、大於或等於78 GPa至小於或等於85 GPa、大於或等於80 GPa至小於或等於85 GPa、或者大於或等於82 GPa至小於或等於85 GPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，楊氏模量可以大於或等於65 GPa至小於或等於84 GPa，例如大於或等於65 GPa至小於或等於82 GPa、大於或等於65 GPa至小於或等於80 GPa、大於或等於65 GPa至小於或等於78 GP、大於或等於65 GPa至小於或等於76 GPa、大於或等於65 GPa至小於或等於74 GPa、大於或等於65GPa至小於或等於72GPa、大於或等於65 GPa至小於或等於70 GPa、大於或等於等於65 GPa至小於或等於68 GPa、或者大於或等於65 GPa至小於或等於10 GPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。本揭示內容中該的楊氏模量值是指藉由ASTM E2001-13中所闡述的一般類型的共振超聲光譜技術，亦即題為「用於金屬及非金屬零件中的缺陷偵測的共振超聲光譜的標準指南」而量測的值。
玻璃組合物的軟化點受到向玻璃組合物中添加鋰的影響。根據一或更多個實施例，玻璃組合物的軟化點受到向玻璃組合物中添加鋰的影響。根據一或更多個實施例，玻璃組合物的軟化點可以大於或等於700℃至小於或等於930℃，例如大於或等於705℃至小於或等於925℃、大於或等於710℃至小於或等於920℃、大於或等於715℃至小於或等於915℃、大於或等於720℃至小於或等於910℃、大於或等於725℃至小於或等於905℃、大於或等於730℃至小於或等於900℃、大於或等於735℃至小於或等於895℃、大於或等於740℃至小於或等於890℃、大於或等於745℃至小於或等於885℃、大於或等於750℃至小於或等於880℃、大於或等於755℃至小於或等於875℃、大於或等於760℃至小於或等於870℃、大於或等於765℃至小於或等於865℃、大於或等於770℃至小於或等於860℃、大於或等於775℃至小於或等於855℃、大於或等於780℃至小於或等於850℃、大於或等於785℃至小於或等於845℃、大於或等於790℃至小於或等於840℃、大於或等於795℃至小於或等於835℃、大於或等於800℃至小於或等於830℃、大於或等於805℃至小於或等於825℃、或者大於或等於810℃至小於或等於820℃，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。使用ASTM C1351M-96(2012)的平行板黏度法測定軟化點。
根據以上所述，根據實施例的玻璃組合物可以藉由任何合適的方法來形成，該方法諸如狹縫成型、浮法成型、軋製製程、熔融成型製程等。
玻璃製品的特徵可在於其形成方式。例如，玻璃製品的特徵可在於可浮法成型的（亦即，藉由浮法製程所形成的）、可下拉成型的、且特別是可熔融成型的或可狹縫拉製成型的（亦即，藉由諸如熔融拉製製程或狹縫拉製製程之類的下拉製程所形成的）。
本文所述的一些實施例的玻璃製品可藉由下拉製程來形成。下拉製程生產出具有均勻厚度的且擁有相對潔淨的表面的玻璃製品。因為玻璃製品的平均彎曲強度是由表面瑕疵的數量以及尺寸所調控，所以具有最小接觸的潔淨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，無需昂貴的研磨以及拋光即可用於其最終的應用中。
玻璃製品的一些實施例可描述為可熔融成型的（亦即，可使用熔融拉製製程成型的）。熔融製程使用拉製槽，該拉製槽具有用於接收熔融玻璃原料的通道。該通道具有在通道兩側上沿著通道長度在頂部開口的堰。當通道充滿熔融材料時，熔融玻璃溢出堰。由於重力作用，熔融玻璃從拉製槽的外表面流下成為兩個流動的玻璃膜。拉製槽的該等外表面向下以及向內延伸，使得它們在拉製槽下方的邊緣處連接。兩個流動的玻璃膜在該邊緣處連接以熔合併形成單個流動的玻璃製品。熔融拉製方法的優點在於，由於流過通道的兩個玻璃膜熔合在一起，所得玻璃製品的外表面都不與設備的任何部分接觸。因此，熔融拉製玻璃製品的表面性質不受此種接觸的影響。
本文所述的玻璃製品的一些實施例可藉由狹縫拉製製程形成。狹縫拉製製程不同於熔融拉製方法。在狹縫拉製製程中，將熔融的原料玻璃提供給拉製槽。拉製槽的底部有一個帶有噴嘴的開槽，該噴嘴延長了槽的長度。熔融玻璃流過狹縫/噴嘴並向下拉製為連續的玻璃製品以及進入退火區域。
在一或更多個實施例中，本文所述的玻璃製品可呈現無定形微結構，並且可以基本上不含晶體或微晶。換言之，在一些實施例中，玻璃製品不包含玻璃-陶瓷材料。
如前述，在實施例中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物諸如藉由離子交換能夠得以增強，使得玻璃對於諸如但不限於用於顯示螢幕蓋的玻璃的應用具有抗損傷性。參考圖1，玻璃具有在壓應力下的第一區域（例如，圖1中的第一壓縮層120及第二壓縮層122），其從表面延伸到玻璃的壓縮深度（DOC）；以及第二區域（例如，圖1中的中心區域130），其在拉伸應力或中心張力（CT）下從DOC延伸到玻璃的中心或內部區域。如本文所用，DOC是指玻璃製品內應力從壓縮變為拉伸處的深度。在DOC處，應力從正（壓縮）應力跨越到負（拉伸）應力，因此表現出應力值為0。
根據本領域通常使用的慣例，壓縮或壓應力表示為負（＜0）應力，張力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，亦即，如本文所述，CS =|CS|。壓應力（CS）在玻璃表面處或附近具有最大值，並且CS根據函數隨著距表面的距離d而變化。再次參考圖1，第一區段120 從第一表面110 延伸到深度d1 ，第二區段122 從第二表面112 延伸到深度d2 。該等區段一起限定出玻璃100 的壓縮或CS。使用市售儀器例如由Orihara工業有限公司（日本）製造的FSM-6000藉由表面應力計（FSM）量測壓應力（包括表面CS）。表面應力量測取決於應力光學係數（SOC）的精確量測，SOC與玻璃的雙折射率相關。根據ASTM標準C770-16中所述的程式C（玻璃盤法），亦即題為「用於玻璃應力-光學係數量測的標準測試方法」來依次量測SOC，其內容通過引用整體併入本文。
在一些實施例中，CS為大於或等於450MPa至小於或等於800MPa，例如大於或等於475MPa至小於或等於775MPa、大於或等於500MPa至小於或等於750MPa、大於或等於525MPa至小於或等於725MPa、大於或等於550MPa至小於或等於700MPa、大於或等於575MPa至小於或等於675MPa、或者大於或等於600MPa至小於或等於650MPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
在一或更多個實施例中，Na+ 及K+ 離子被交換到玻璃製品中，並且Na+ 離子比K+ 離子擴散到玻璃製品中更深的深度。K+ 離子的滲透深度（「鉀DOL」）與DOC不同，因為它代表了離子交換過程中鉀的滲透深度。對於本文所述的製品，鉀DOL通常小於DOC。使用表面應力計，諸如由Orihara工業有限公司（日本）製造的市售的FSM-6000表面應力計來量測鉀DOL，此取決於應力光學係數（SOC）的精確量測，如以上參考CS量測所述。第一壓縮層120 以及第二壓縮層122 中的每一個的鉀DOL為大於或等於5 μm至小於或等於45 μm，例如大於或等於6 μm至小於或等於40 μm、大於或等於7 μm至小於或等於35 μm、大於或等於8 μm至小於或等於30 μm、或者大於或等於9 μm至小於或等於25 μm，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，第一壓縮層120 以及第二壓縮層122 中的每一個的鉀DOL為大於或等於6 μm至小於或等於45 μm、大於或等於10 μm至小於或等於45 μm、大於或等於15 μm至小於或等於45 μm、大於或等於20 μm至小於或等於45 μm、或者大於或等於25 μm至小於或等於45 μm，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，第一壓縮層120 以及第二壓縮層122 中的每一個的鉀DOL為大於或等於5 μm至小於或等於35 μm、大於或等於5 μm至小於或等於30 μm、大於或等於5 μm至小於或等於25 μm、或者大於或等於5 μm至小於或等於15 μm，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍值。
兩個主表面（圖1中的110 、112 ）的壓應力藉由玻璃的中心區域（130 ）中儲存的張力來平衡。使用本領域已知的散射光偏光鏡（SCALP）技術量測最大中心張力（CT）以及DOC值。折射近場（RNF）法或SCALP可用於量測應力分佈。當利用RNF法量測應力分佈時，SCALP提供的最大CT值被用於RNF法。特別地，由RNF量測的應力分佈是力平衡的並且校準到由SCALP量測提供的最大CT值。在題為「用於量測玻璃樣品的分佈特徵的系統及方法」的美國專利第8,854,623號中描述了RNF法，該美國專利的全部內容以引用方式併入本文。特別地，RNF法包括將玻璃製品放置在參照塊附近，產生以1Hz以及50Hz之間的速率在正交偏振之間切換的偏振切換光束，量測偏振切換光束中的功率量並產生偏振切換參照信號，其中在每個正交偏振中測到的功率量都在彼此的50%之內。該方法亦包括將偏振切換光束在不同深度穿過玻璃樣品以及參照塊透射到玻璃樣品中，隨後使用中繼光學系統將透射的偏振切換光束中繼到信號光電偵測器，利用信號光電偵測器產生偏振切換偵測器信號。該方法亦包括將偵測器信號除以參照信號以形成歸一化的偵測器信號，並從該歸一化的偵測器信號確定玻璃樣品的分佈特徵。
在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於30MPa的最大CT，例如大於或等於35MPa、大於或等於40MPa、大於或等於45MPa、大於或等於50MPa、大於或等於55MPa、大於或等於60MPa、大於或等於65MPa、大於或等於70MPa、大於或等於75MPa、大於或等於80MPa、或者大於或等於85MPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，玻璃組合物可具有小於或等於100MPa的最大CT，例如小於或等於95MPa、小於或等於90MPa、小於或等於85MPa、小於或等於80MPa、小於或等於75MPa、小於或等於70MPa、小於或等於65MPa、小於或等於60MPa、小於或等於55MPa、小於或等於50 MPa、小於或等於45MPa、或者小於或等於40MPa。應當理解，在各實施例中，任何上述範圍可以與任何其他範圍進行組合。在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於30MPa至小於或等於100MPa的最大CT，例如大於或等於35MPa至小於或等於95MPa、大於或等於40MPa至小於或等於90MPa、大於或等於45MPa至小於或等於85MPa、大於或等於50MPa至小於或等於80MPa、大於或等於55MPa至小於或等於75MPa、或者大於或等於60MPa至小於或等於70MPa，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
如前述，使用本領域已知的散射光偏光鏡（SCALP）技術量測DOC。在本文的一些實施例中，提供DOC作為玻璃製品的厚度（t）的一部分。在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於0.15t至小於或等於0.25t的壓縮深度（DOC），例如大於或等於0.18t至小於或等於0.22t、或者大於或等於0.19t至小於或等於0.21t，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於0.16t至小於或等於0.20t的DOC，例如大於或等於0.17t至小於或等於0.25t、大於或等於0.18t至小於或等於0.25t、大於或等於0.19t至小於或等於0.25t、大於或等於0.20t至小於或等於0.25t、大於或等於0.21t至小於或等於0.25t、大於或等於0.22t至小於或等於0.25t、大於或等於0.23t至小於或等於0.25t、或者大於或等於0.24t至小於或等於0.25t，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，玻璃組合物可具有大於或等於0.15t至小於或等於0.24t的DOC，例如大於或等於0.15t至小於或等於0.23t、大於或等於0.15t至小於或等於0.22t、大於或等於0.15t至小於或等於0.21t、大於或等於0.15t至小於或等於0.20t、大於或等於0.15t至小於或等於0.19t、大於或等於0.15t至小於或等於0.18t、大於或等於0.15t至小於或等於0.17t、或者大於或等於0.15t至小於或等於0.16t，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
藉由將玻璃暴露於離子交換溶液，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 或其組合。在實施例中，離子交換溶液可包含約80%熔融的KNO3 、約75%熔融的KNO3 、約70%熔融的KNO3 、約65%熔融的KNO3 、或者約60%熔融的KNO3 。在實施例中，離子交換溶液可包含約20%熔融的NaNO3 、約25%熔融的NaNO3 、約30%熔融的NaNO3 、約35%熔融的NaNO3 、或者約40%熔融的NaNO3 。在實施例中，離子交換溶液可包含約80%熔融的KNO3 以及約20%熔融的NaNO3 、約75%熔融的KNO3 以及約25%熔融的NaNO3 、約70%熔融的KNO3 以及約30%熔融的NaNO3 、約65%熔融的KNO3 以及約35%熔融的NaNO3 、或者約60%熔融的KNO3 以及約40%，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，其他鈉鹽以及鉀鹽可用於離子交換溶液，諸如，例如亞硝酸鈉或亞硝酸鉀、磷酸鹽或硫酸鹽。在一些實施例中，離子交換溶液可包括鋰鹽，例如LiNO3 。
藉由將由玻璃組合物製成的玻璃製品浸入離子交換溶液浴中、將離子交換溶液噴射到由玻璃組合物製成的玻璃製品上、或者以其他方式將離子交換溶液實體地施加到由玻璃組合物製成的玻璃製品上，可將玻璃組合物暴露於離子交換溶液中。當暴露於玻璃組合物時，根據實施例，離子交換溶液可處於大於或等於400℃至小於或等於500℃的溫度，例如大於或等於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℃、或者大於或等於440℃至小於或等於460℃，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。在實施例中，玻璃組合物可暴露於離子交換溶液持續大於或等於4小時至小於或等於48小時，例如大於或等於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、或者大於或等於24小時至小於或等於28小時，以及前述值之間的所有範圍以及子範圍。
離子交換製程可在提供改善的壓應力分佈的處理條件下在離子交換溶液中進行，例如，如美國專利申請公開第2016/0102011號中所揭示的，其以引用方式整體併入本文。
在進行離子交換製程之後，應理解的是，玻璃製品的表面處的組合物可以不同於原生的（as-formed）玻璃製品（亦即，玻璃製品在經歷離子交換製程之前）的組成。此是由於在原生的玻璃中諸如例如Li+ 或Na+ 的一種鹼金屬離子分別被諸如例如Na+ 或K+ 的較大的鹼金屬離子取代。然而，在實施例中，在玻璃製品的深度的中心處或附近的玻璃組合物仍將具有用於形成玻璃製品的原生（非離子交換）玻璃的組成。
本文揭示的玻璃製品可被包含到另一製品中，例如具有顯示器的製品（或顯示製品）（例如，消費電子產品，包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統等）、建築製品、運輸製品（例如，汽車、火車、飛機、海上航行器等）、器具製品、或需要一定透明度、抗劃傷性、耐磨性或其組合的任何製品。包含本文揭示的任何玻璃製品的示例性製品圖示於圖2A以及圖2B中。特定言之，圖2A及圖2B圖示消費電子裝置200，其包括：具有前表面204、後表面206以及側表面208的殼體202；電氣部件（未圖示），其至少部分地位於殼體內或完全地位於殼體內，並且至少包括控制器、記憶體以及顯示器210，顯示器210位於殼體前表面處或附近；以及覆蓋基板212，其位於殼體的前表面上或上方以使得它位於顯示器上方。在一些實施例中，覆蓋基板212的一部分及/或殼體202的一部分可包括本文揭示的任何玻璃製品。
第一項包括一種玻璃組合物，包含：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
第二項包括根據第一項所述的玻璃組合物，其中Al2 O3 + Li2 O大於或等於23.0 mol%。
第三項包括根據第一項及第二項中任一項所述的玻璃組合物，其中Al2 O3 + Li2 O為大於或等於23.0 mol%至小於或等於26.5 mol%。
第四項包括根據第一項至第三項中任一項所述的玻璃組合物，其中R2 O + RO為大於或等於18.0 mol%至小於或等於23.0 mol%。
第五項包括根據第一項至第四項中任一項所述的玻璃組合物，其中R2 O + RO為大於或等於19.0 mol%至小於或等於22.0 mol%。
第六項包括根據第一項至第五項中任一項所述的玻璃組合物，其中R2 O/Al2 O3 為大於或等於1.06至小於或等於2.10。
第七項包括根據第一項至第六項中任一項所述的玻璃組合物，其中R2 O/Al2 O3 為大於或等於1.10至小於或等於1.90。
第八項包括根據第一項至第七項中任一項所述的玻璃組合物，其中SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 為大於或等於78.0 mol%至小於或等於85.0 mol%。
第九項包括根據第一項至第八項中任一項所述的玻璃組合物，其中SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 為大於或等於78.0 mol%至小於或等於83.0 mol%。
第十項包括根據第一項至第九項中任一項所述的玻璃組合物，其中(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O為大於或等於8.0至小於或等於17.0。
第十一項包括根據第一項至第十項中任一項所述的玻璃組合物，其中(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O為大於或等於10.0至小於或等於15.0。
第十二項包括根據第一項至第十一項中任一項所述的玻璃組合物，其中B2 O3 + P2 O5 大於0.0 mol%。
第十三項包括一種玻璃製品，包括：第一表面；與該第一表面相對的第二表面，其中該玻璃製品的厚度(t)是用該第一表面與該第二表面之間的距離來表示；以及壓應力層，該壓應力層從該第一表面以及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的厚度(t)，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於30 MPa，該壓應力層的壓縮深度為大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且該玻璃製品是由玻璃形成的，該玻璃包含：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中：Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
第十四項包括根據第十三項所述的玻璃製品，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於50 MPa。
第十五項包括根據第十三項及第十四項中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於80 MPa。
第十六項包括根據第十三項至第十五項中任一項所述的玻璃製品，其中該壓應力層的層中鉀進入該玻璃製品的該厚度的深度為大於5 μm至小於或等於45 μm。
第十七項包括根據第十三項至第十六項中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃的液相黏度為大於或等於20 kP至小於1000 kP。
第十八項包括根據第十三項至第十七項中任一項所述的玻璃製品，其中該壓應力層的表面壓應力為大於或等於450MPa至小於或等於800MPa。
第十九項包括一種消費電子產品，包括：殼體，該殼體包括前表面、後表面以及側表面；至少部分地位於該殼體內的電氣部件，該電氣部件至少包括控制器、記憶體以及顯示器，該顯示器位於該殼體的該前表面處或附近；以及設置在該顯示器上方的覆蓋基板，其中該殼體以及該覆蓋基板中的至少一者的至少一部分包括根據第十三項至第十八項中任一項所述的玻璃製品。
第二十項包括一種玻璃製品，包括：第一表面；與該第一表面相對的第二表面，其中該玻璃製品的厚度(t)是用該第一表面與該第二表面之間的距離來表示；以及壓應力層，該壓應力層從該第一表面及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的厚度(t)，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於60 MPa，該壓應力層的壓縮深度大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且該玻璃製品具有在該玻璃製品的中心深度處的組成，該組成包括：大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ；大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
第二十一項包括一種玻璃組合物，包括：大於或等於55.0 mol%至小於或等於70.0 mol%的SiO2 ；大於或等於10.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ；大於或等於3.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O；大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%Na2 O；以及小於或等於1.5 mol%的K2 O，其中Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%，R2 O + RO大於或等於18.0 mol%，SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於10.50。
第二十二項包括一種玻璃製品，包括：第一表面；與該第一表面相對的第二表面，其中該玻璃製品的厚度(t)是用該第一表面以及該第二表面之間的距離來表示；以及壓應力層，該壓應力層從該第一表面以及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的厚度(t)，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於30 MPa，該壓應力層的壓縮深度大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且該玻璃製品是由根據第二十一項所述的玻璃形成的。
第二十三項包括根據第二十二項所述的玻璃製品，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於50 MPa。
第二十四項包括根據第二十二項以及第二十三項中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃製品的中心張力大於或等於80 MPa。
第二十五項包括根據第二十二項至第二十四項中任一項所述的玻璃製品，其中該壓應力層的層中鉀進入該玻璃製品的該厚度的深度為大於5 μm至小於或等於45 μm。
第二十六項包括根據第二十二項至第二十五項中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃的液相黏度大於或等於20 kP至小於1000 kP。
第二十七項包括根據第二十二項至第二十六項中任一項所述的玻璃製品，其中該壓應力層的表面壓應力為大於或等於450 MPa至小於或等於800 Mpa。
第二十八項包括一種消費電子產品，包括：殼體，該殼體包括前表面、後表面以及側表面；至少部分地位於該殼體內的電氣部件，該電氣部件至少包括控制器、記憶體以及顯示器，該顯示器位於該殼體的該前表面處或附近；以及設置在該顯示器上方的覆蓋基板，其中該殼體以及該覆蓋基板中的至少一者的至少一部分包括根據第二十二項至第二十七項中任一項所述的玻璃製品。實施例
藉由以下實施例進一步闡明實施例。應當理解，該等實施例不受限於上述實施例。
藉由一般的玻璃形成方法製備具有下表1中列出的組分的玻璃組合物。在表1中，所有組分均以mol%計，並且根據本說明書中揭示的方法量測玻璃組合物的各種性質。 表1
樣品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SiO2 64.35 63.38 62.28 61.30 60.28 59.35 64.52 63.36 62.47 61.40
Al2O3 16.33 16.26 16.30 16.32 16.36 16.34 16.16 16.32 16.21 16.30
P2O5 0.00 0.96 1.94 2.93 3.91 4.86 0.00 0.98 1.91 2.93
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 7.19 7.27 7.35 7.39 7.39 7.39 7.53 7.71 7.79 7.83
Na2O 12.05 12.05 12.05 11.99 11.97 11.99 11.70 11.53 11.54 11.46
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 23.52 23.53 23.65 23.71 23.75 23.72 23.69 24.04 24.00 24.13
R2O 19.25 19.33 19.41 19.39 19.37 19.39 19.25 19.26 19.34 19.30
R2O+RO 19.27 19.35 19.43 19.40 19.40 19.41 19.27 19.28 19.36 19.32
Li2O/Na2O 0.60 0.60 0.61 0.62 0.62 0.62 0.64 0.67 0.67 0.68
SiO2+Al2O3 80.68 79.64 78.58 77.62 76.64 75.68 80.68 79.69 78.68 77.70
R2O/Al2O3 1.18 1.19 1.19 1.19 1.18 1.19 1.19 1.18 1.19 1.18
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.68 80.60 80.52 80.55 80.55 80.54 80.68 80.67 80.59 80.63
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O   11.22   11.09   10.96   10.90   10.90   10.90   10.71   10.46   10.35   10.29
密度 (g/cm3) 2.438 2.433 2.428 2.423 2.419 2.414 2.439 2.432 2.427 2.423
應變點(oC) 542 555 564 565 561 548 538 555 564 566
退火點(oC) 591 605 614 615 611 598 586 605 615 616
軟化點(oC) 836.2 848.6 854.7 858.6 854 849.3 826.2 845.1 854.7 854.2
1011 Poise溫度 (oC) 674 689 697 699 694 683 667 688 699 699
CTE *10-7 (1/oC) 84.8 85.7 86.5 86 86.5 86.2 84.3 85 84.6 85
Fulchers A -3.789 -3.451 -3.171 -3.43 -2.873 -3.055 -3.478 -3.497 -3.161 -3.083
Fulchers B 10641.6 9417.5 8603.9 9096 7750.1 8143.9 9775.3 9535.6 8556.3 8276.4
Fulchers To -124.5 -21.8 44.9 18.3 107.4 78.2 -75.3 -28 45.1 71.1
200 P溫度 (oC) 1623 1615 1617 1605 1605 1599 1616 1617 1612 1608
35000 P溫度 (oC) 1153 1156 1160 1159 1152 1150 1143 1158 1156 1156
200000 P溫度 (oC) 1046 1054 1060 1060 1056 1053 1038 1056 1056 1058
液相黏度(kiloPoise) 575 526 957 1067 1020 2190 452 328 458 540
SOC (nm/mm/MPa) 2.88 2.908 2.92 2.917 2.959 2.927 2.882 2.883 2.91 2.911
折射率 1.5114 1.5094 1.5073 1.5055 1.5036 1.5029 1.5119 1.5098 1.5077 1.506
楊氏模量(GPa) 79.6 78.2 77.4 76.1 74.6 73.7 80.2 78.9 77.3 76.3
表1 – 接續
樣品 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
SiO2 60.29 59.46 64.31 63.32 62.48 61.36 60.29 59.43 59.89 60.39
Al2O3 16.31 16.25 16.19 16.30 16.19 16.33 16.36 16.32 16.31 16.26
P2O5 3.93 4.84 0.00 0.97 1.99 2.92 3.97 4.91 4.91 4.90
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 7.92 7.95 8.12 8.21 8.21 8.31 8.33 8.33 8.35 8.42
Na2O 11.48 11.42 11.30 11.12 11.05 11.00 10.97 10.94 10.46 9.95
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 24.22 24.20 24.31 24.51 24.40 24.64 24.69 24.65 24.65 24.69
R2O 19.40 19.37 19.42 19.34 19.26 19.31 19.31 19.28 18.82 18.38
R2O+RO 19.42 19.39 19.44 19.36 19.28 19.33 19.33 19.30 18.84 18.40
Li2O/Na2O 0.69 0.70 0.72 0.74 0.74 0.76 0.76 0.76 0.80 0.85
SiO2+Al2O3 76.60 75.71 80.51 79.62 78.68 77.69 76.65 75.75 76.20 76.66
R2O/Al2O3 1.19 1.19 1.20 1.19 1.19 1.18 1.18 1.18 1.15 1.13
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.53 80.56 80.51 80.59 80.67 80.62 80.62 80.65 81.11 81.55
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O   10.17   10.13   9.92   9.81   9.83   9.70   9.68   9.68   9.72   9.68
密度 (g/cm3) 2.418 2.414 2.437 2.429 2.425 2.42 2.417 2.413 2.409 2.404
應變點(oC) 561 555 531 554 560 565 561 552 553 557
退火點(oC) 610 605 579 602 610 614 611 602 602 607
軟化點(oC) 851.5 849.5 815.1 842.5 846.5 855 850.6 843.3 847 853
1011 Poise溫度 (oC) 692 689 660 683 692 696 694 685 685 691
CTE *10-7 (1/oC) 86 85.8 84.3 84.1 84.2 84.9 85.4 85.1 82.7 81.4
Fulchers A -3.564 -3.164 -3.476 -3.824 -3.254 -2.999 -3.349 -3.189 -2.854 -3.191
Fulchers B 9520.9 8372.3 9779.2 10717.7 8803.7 8062.7 8831 8366.6 7673 8433.7
Fulchers To -45.9 58 -93.3 -150.9 7.6 83.2 27.2 57.3 105.4 67.4
200 P溫度 (oC) 1577 1590 1599 1599 1592 1604 1590 1581 1594 1603
35000 P溫度 (oC) 1128 1144 1126 1130 1137 1152 1146 1139 1143 1158
200000 P溫度 (oC) 1028 1047 1021 1024 1037 1055 1048 1043 1046 1061
  液相黏度(kiloPoise)   424   1312   223   179   206   405   536   756   474   512
SOC (nm/mm/MPa) 2.906 2.919 2.865 2.892 2.912 2.922 2.931 2.941 2.935 2.966
折射率 1.5041 1.5026 1.5126 1.5101 1.5081 1.5063 1.5048 1.5033 1.5028 1.5021
楊氏模量(GPa) 75.1 74.1 80.4 79.2 78.1 76.7 75.8 74.6 74.0 74.6
表1 - 接續
樣品 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
SiO2 59.90 60.19 59.84 60.10 61.40 61.36 61.32 61.37 61.39 61.45
Al2O3 16.31 16.38 16.40 16.45 16.25 16.30 16.33 16.29 16.25 16.29
P2O5 4.91 4.94 4.95 4.99 2.91 2.92 2.91 2.92 2.92 2.89
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 8.84 8.95 9.24 9.37 8.38 8.41 8.37 8.34 8.39 8.38
Na2O 9.95 9.46 9.49 9.00 9.99 9.99 10.07 9.02 9.05 9.00
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 1.01 0.02 0.49 2.00 0.02 1.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.94 0.46 0.00 1.92 0.93
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 25.15 25.34 25.63 25.82 24.63 24.71 24.69 24.64 24.64 24.66
R2O 18.80 18.42 18.73 18.38 18.38 18.41 18.44 17.37 17.45 17.39
R2O+RO 18.82 18.44 18.75 18.40 19.39 19.36 19.39 19.37 19.39 19.32
Li2O/Na2O 0.89 0.95 0.97 1.04 0.84 0.84 0.83 0.93 0.93 0.93
SiO2+Al2O3 76.21 76.57 76.24 76.55 77.65 77.67 77.65 77.66 77.64 77.74
R2O/Al2O3 1.15 1.12 1.14 1.12 1.13 1.13 1.13 1.07 1.07 1.07
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 81.13 8151 81.19 81.55 80.56 80.59 80.56 80.58 80.56 80.63
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O   9.18   9.11   8.79   8.70   9.61   9.58   9.63   9.66   8.60   9.63
密度 (g/cm3) 2.407 2.403 2.406 2.401 2.421 2.435 2.425 2.422 2.448 2.436
應變點(oC) 557 558 554 560 566 562 565 573 561 565
退火點(oC) 606 608 604 609 615 611 614 621 611 614
軟化點(oC) 843 852 843 853 856.4 854 854.8 861.8 853.9 855.8
1011 Poise溫度 (oC) 688 692 687 692 697 693 696 702 694 696
CTE *10-7 (1/oC) 82.9 80.5 81.9 79.8 81 80.1 80.6 77.6 76.3 76.4
Fulchers A -3.407 -3.083 -3.065 -3.373 -3.386 -3.514 -3.437 -3.416 -3.416 -3.247
Fulchers B 8891.5 8247.5 8041.1 8793.4 8767.4 9029.1 8904.5 8684 8789 8225.7
Fulchers To 25.7 63.2 83.9 47.6 46 28.7 34.7 62.8 42.7 97.3
200 P溫度 (oC) 1583 1595 1582 1597 1588 1581 1587 1582 1580 1580
35000 P溫度 (oC) 1144 1145 1141 1158 1152 1149 1150 1154 1147 1153
200000 P溫度 (oC) 1047 1047 1045 1061 1055 1053 1054 1059 1051 1060
液相黏度(kiloPoise) 229 229 164 116 201 212 215 132 95 82
SOC (nm/mm/MPa) 2.949 2.963 2.932 2.956 2.924 2.949 2.956 2.932 2.99 2.966
折射率 1.5034 1.5027 1.5038 1.5031 1.507 1.5084 1.5074 1.5081 1.5103 1.5091
楊氏模量(GPa) 74.8 74.7 75.1 75.2 77.8 77.4 77.6 78.5 78.2 78.5
表1 - 接續
樣品 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
SiO2 61.36 61.41 61.50 61.36 61.27 61.51 70.21 68.19 66.26 72.19
Al2O3 16.33 16.23 16.14 16.29 16.20 16.27 9.83 11.85 13.81 9.94
P2O5 2.97 3.47 2.99 2.95 2.97 2.97 0.00 0.00 0.05 0.00
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.98 1.91 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 8.35 8.35 8.37 8.39 8.37 8.34 6.01 6.01 6.01 6.01
Na2O 10.45 10.46 10.42 10.48 9.90 8.91 13.89 13.89 13.86 11.80
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.02 0.02 0.49 0.24 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.46 0.02 0.02 0.23 0.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.00 0.05
Al2O3+Li2O 24.68 24.57 24.51 24.67 24.58 24.62 15.84 17.86 19.82 15.95
R2O 18.81 18.81 18.80 18.87 18.28 17.26 19.91 19.91 19.88 17.82
R2O+RO 19.28 18.85 19.31 19.35 18.53 17.28 19.91 19.91 19.88 17.82
Li2O/Na2O 0.80 0.80 0.80 0.80 0.85 0.94 0.43 0.43 0.43 0.51
SiO2+Al2O3 77.69 77.63 77.64 77.64 77.47 77.78 80.04 80.04 80.07 82.13
R2O/Al2O3 1.15 1.16 1.16 1.16 1.13 1.06 2.02 1.68 1.44 1.79
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.66 81.10 80.63 80.60 81.42 82.67 80.04 80.04 80.12 82.13
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 9.66 9.72 9.63 9.61 9.72 9.91 13.32 13.32 13.33 13.67
密度 (g/cm3) 2.428 2.414 2.42 2.424 2.409 2.396 2.425 2.433 2.440 2.408
應變點(oC) 561 568 565 562 552 546 458 475 499 470
退火點(oC) 611 618 614 612 604 598 499 517 542 513
軟化點(oC) 850.4 861.2 854.4 853.3 847.5 847.1 705 731 769 735
1011 Poise溫度 (oC) 694 701 696 695 689 684 568 589 616 587
CTE *10-7 (1/oC) 82 82.7 82.7 82.2 81.1 76.9 87.1 87.7 88.2 80.3
Fulchers A -3.507 -3.68 -3.151 -3.428 -3.51 -3.293 -1.855 -2.373 -2.668 -1.950
Fulchers B 9164.8 9566 8306 8922.5 9133.7 8482.9 6336.7 7638.0 8386.1 6900.0
Fulchers To 13.3 -0.4 68.6 30.2 15.2 59.6 18.9 -55.9 -76.3 -3.6
200 P溫度 (oC) 1591 1599 1592 1588 1587 1576 1544 1578 1611 1620
35000 P溫度 (oC) 1152 1163 1148 1149 1149 1142 1009 1048 1086 1059
200000 P溫度 (oC) 1054 1065 1051 1052 1052 1047 904 939 976 948
液相黏度(kiloPoise) 195 296 308 314 253 127        
SOC (nm/mm/MPa) 2.936 2.939 2.933 2.925 2.978 3.047 2.851 2.848 2.862 2.925
折射率 1.5074 1.5052 1.5064 1.5071 1.5055 1.5046 1.5054 1.5073 1.5089 1.5028
楊氏模量(GPa) 77.4 76.1 77.2 76.7 76.5 75.3 76.1 77.2 77.6 76.3
表1-接續
樣品 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
SiO2 70.06 68.13 67.46 66.33 65.30 64.26 63.28 61.85 64.37 63.47
Al2O3 11.72 13.77 14.72 15.76 16.56 16.85 16.41 16.67 16.86 16.75
P2O5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 6.01 6.01 5.71 5.67 5.69 5.83 5.61 5.76 5.81 5.70
Na2O 12.15 12.03 12.03 12.16 12.37 11.94 12.37 12.38 11.87 11.96
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.00 0.00 0.02 0.02 0.02 1.07 2.28 3.29 1.03 2.07
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 17.73 19.78 20.43 21.43 22.25 22.68 22.02 22.43 22.67 22.44
R2O 18.17 18.05 17.75 17.84 18.07 17.77 17.98 18.15 17.69 17.67
R2O+RO 18.17 18.05 17.77 17.86 18.09 18.85 20.26 21.44 18.72 19.73
Li2O/Na2O 0.49 0.50 0.47 0.47 0.46 0.49 0.45 0.47 0.49 0.48
SiO2+Al2O3 81.78 81.90 82.19 82.09 81.86 81.11 79.69 78.51 81.23 80.22
R2O/Al2O3 1.55 1.31 1.20 1.13 1.09 1.05 1.10 1.09 1.05 1.05
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 81.78 81.90 82.19 82.09 81.86 81.11 79.69 78.51 81.23 80.22
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 13.61 13.63 14.41 14.47 14.39 13.91 14.21 13.63 13.98 14.08
密度 (g/cm3) 2.418 2.424 2.425 2.429 2.431 2.438 2.448 2.456 2.438 2.448
應變點(oC) 486 517 540 565 586 593 575 573 593 575
退火點(oC) 530 563 590 616 638 645 625 622 645 625
軟化點(oC) 758 812 843.8 877.9 906.7 905 875.3 860.8 905 875
1011 Poise溫度 (oC) 606 643 675 703 727 733 710 704 733 710
CTE *10-7 (1/oC) 81.7 81.9 81.9 82.7 83.7 82.1 82.2 82.4 82.10 82.20
Fulchers A -2.355 -3.091 -4.529 -4.374 -3.951 -3.276 -3.592 -3.062 -3.276 -3.592
Fulchers B 7943.7 9648.4 13672.9 12400.8 10724.5 8698.3 9477.4 8016.7 8698.3 9477.4
Fulchers To -60 -105.5 -318.2 -178.6 -35.9 93.6 10.3 98.2 93.6 10.3
200 P溫度 (oC) 1646 1684 1684 1679 1679 1653 1619 1593 1653 1619
35000 P溫度 (oC) 1091 1158 1189 1212 1227 1206 1175 1152 1206 1175
200000 P溫度 (oC) 978 1044 1073 1103 1123 1108 1076 1057 1108 1076
液相黏度(kiloPoise)     1472   3182 1853 1519 387 1853 1519
SOC (nm/mm/MPa) 2.909 2.930 2.944 2.944 2.938 2.918 2.873 2.858 2.918 2.873
折射率 1.5049 1.5066 1.5068 1.5073 1.5078 1.5100 1.5115 1.5136 1.5100 1.5115
楊氏模量(GPa) 76.9 77.9 78.2 78.0 78.3 79.7 79.9 80.5 79.7 79.9
表1-接續
樣品 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
SiO2 63.29 63.35 63.24 63.24 63.40 62.05 62.24 62.94 61.72 62.18
Al2O3 17.46 17.86 17.09 17.47 16.16 16.43 16.30 16.36 16.52 17.02
P2O5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.10 1.09 0.00 1.10 1.10
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 5.72 5.73 6.00 6.22 6.73 6.20 7.03 6.54 6.92 6.92
Na2O 11.93 11.93 12.00 11.97 13.64 13.08 13.27 12.93 12.60 12.71
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 1.54 1.07 1.62 1.05 0.02 1.08 0.02 1.18 1.10 0.02
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.05 0.04 0.04
Al2O3+Li2O 23.18 23.59 23.09 23.69 22.89 22.63 23.33 22.89 23.44 23.94
R2O 17.66 17.67 18.01 18.19 20.37 19.29 20.31 19.48 19.53 19.63
R2O+RO 19.20 18.74 19.62 19.24 20.39 20.38 20.33 20.65 20.62 19.66
Li2O/Na2O 0.48 0.48 0.50 0.52 0.49 0.47 0.53 0.51 0.55 0.54
SiO2+Al2O3 80.75 81.21 80.33 80.71 79.56 78.48 78.54 79.30 78.24 79.20
R2O/Al2O3 1.01 0.99 1.05 1.04 1.26 1.17 1.25 1.19 1.18 1.15
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.75 81.21 80.33 80.71 79.56 79.58 79.63 79.30 79.33 80.30
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 14.12 14.17 13.39 12.98 11.83 12.83 11.32 12.13 11.47 11.61
密度 (g/cm3) 2.443 2.440 2.444 2.442 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400 2.400
應變點(oC) 601 615 584 592 524 564 545 546 559 573
退火點(oC) 654 670 637 644 571 614 593 594 608 624
軟化點(oC) 908 926 889 898 800 857 828 834 846 869
1011 Poise溫度 (oC) 742 760 724 731 649 697 673 675 690 709
CTE *10-7 (1/oC) 81.00 80.90 82.20 82.30 88.6 86.6 88.5 87.2 85.9 87.2
Fulchers A -3.607 -3.554 -3.468 -3.723 -3.311 -2.657 -3.409 -3.487 -3.067 -3.525
Fulchers B 9163.8 8892.3 8990.5 9397 9487.1 7241.1 9457.1 9503.6 8245.3 9417.5
Fulchers To 76.5 118.3 64.2 59.4 -89.7 149.4 -55.3 -43.1 61.3 3.3
200 P溫度 (oC) 1628 1637 1623 1619 1601 1610 1601 1599 1597 1620
35000 P溫度 (oC) 1201 1216 1186 1196 1118 1155 1134 1140 1145 1170
200000 P溫度 (oC) 1105 1123 1089 1101 1012 1059 1030 1038 1047 1070
液相黏度(kiloPoise) 1275 1401 1378 1147 207 1299 805 283 906 839
SOC (nm/mm/MPa) 2.918   2.895 2.908 2.814 2.888 2.864 2.852 2.864 2.888
折射率 1.5111   1.5115 1.5114 1.5121 1.5088 1.5097 1.5122 1.5102 1.5093
楊氏模量(GPa) 80.0   80.0 80.2 79.4 78.0 77.9 79.6 78.8 78.3
表1-接續
樣品 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
SiO2 62.34 62.24 62.32 62.25 62.24 62.26 61.38 60.52 59.63 58.66
Al2O3 17.25 17.22 17.22 17.23 17.24 17.25 16.32 16.41 16.48 16.48
P2O5 1.09 1.06 1.04 1.05 1.06 1.05 0.93 1.93 2.91 3.93
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 7.14 7.56 7.70 7.30 7.57 7.80 7.00 7.08 7.17 7.13
Na2O 12.11 11.84 11.64 11.70 11.42 11.18 12.71 12.47 12.27 12.26
K2O 0.01 0.01 0.01 0.40 0.40 0.40 0.52 0.50 0.49 0.49
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 1.09 1.04 1.01 1.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 24.39 24.78 24.93 24.54 24.82 25.05 23.32 23.48 23.65 23.61
R2O 19.26 19.41 19.35 19.40 19.39 19.38 20.23 20.05 19.93 19.88
R2O+RO 19.28 19.44 19.37 19.42 19.41 19.40 21.33 21.09 20.94 20.89
Li2O/Na2O 0.59 0.64 0.66 0.62 0.66 0.70 0.55 0.57 0.58 0.58
SiO2+Al2O3 79.59 79.46 79.54 79.48 79.48 79.51 77.70 76.93 76.11 75.14
R2O/Al2O3 1.12 1.13 1.12 1.10 1.10 1.10 1.21 1.19 1.18 1.18
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.68 80.51 80.59 80.53 80.54 80.55 78.63 78.86 79.02 79.07
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O   11.29   10.65   10.46   11.03   10.64   10.33   11.23   11.15   11.02   11.09
密度 (g/cm3) 2.434 2.433 2.432 2.434 2.433 2.433 2.449 2.440 2.436 2.433
應變點(oC) 585 584 590 584 584 582 538 555 566 565
退火點(oC) 636 636 641 635 635 634 586 601 609 607
軟化點(oC) 883.1 878.9 878.6 879.5 879.9 879.3 817.4 836.8 846.9 844.2
1011 Poise溫度 (oC) 721 721 724 720 720 720 666 680 685 682
CTE *10-7 (1/oC) 85.6 85.9 84.8 86.6 85.4 86.1 90.10 90.10 90.20 90.60
Fulchers A -3.325 -3.869 -3.268 -3.432 -3.955 -3.373   -3.493 -3.199 -3.556
Fulchers B 8741 10051.8 8568.8 9057.8 10392.1 8843.4   9216.9 8403.2 9085.3
Fulchers To 67.1 -17.3 75.5 45.5 -42.4 57.3   -17.4 49.2 10.1
200 P溫度 (oC) 1621 1612 1614 1625 1619 1616   1573 1577 1561
35000 P溫度 (oC) 1178 1177 1172 1181 1180 1174   1129 1134 1132
200000 P溫度 (oC) 1080 1079 1075 1083 1080 1077   1031 1038 1036
液相黏度(kiloPoise) 788 482 512 587 604 381   1530 1519 1638
SOC (nm/mm/MPa) 2.930 2.923 2.922 2.906 2.903 2.897 2.823 2.877 2.880 2.880
折射率 1.5093 1.5096 1.5098 1.5093 1.5096 1.5100 1.5113 1.5085 1.5069 1.5052
楊氏模量(GPa) 78.5 78.9 78.7 78.4 78.9 78.9 79.4 78.0 77.0 75.6
表1-接續
樣品 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
SiO2 57.73 56.66 64.38 63.28 62.39 61.36 60.45 59.40 64.30 63.25
Al2O3 16.49 16.46 16.17 16.28 16.25 16.31 16.30 16.27 16.15 16.26
P2O5 4.92 5.91 0.00 0.94 1.90 2.94 3.93 5.02 0.00 0.97
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 7.11 7.20 8.65 8.74 8.77 8.81 8.83 8.81 9.25 9.29
Na2O 12.21 12.21 10.72 10.68 10.61 10.48 10.45 10.47 10.22 10.14
K2O 0.49 0.49 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 1.00 1.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.00 0.01 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 23.60 23.66 24.82 25.01 25.02 25.13 25.13 25.07 25.40 25.55
R2O 19.81 19.91 19.38 19.43 19.39 19.31 19.29 19.29 19.48 19.44
R2O+RO 20.81 20.92 19.40 19.45 19.41 19.33 19.31 19.31 19.50 19.46
Li2O/Na2O 0.58 0.59 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.84 0.90 0.92
SiO2+Al2O3 74.22 73.12 80.55 79.56 78.64 77.68 76.75 75.67 80.45 79.52
R2O/Al2O3 1.17 1.18 1.20 1.19 1.19 1.18 1.18 1.19 1.21 1.19
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 79.14 79.03 80.55 8050 80.54 80.62 80.68 80.69 80.45 80.49
(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 11.13 10.97 9.31 9.22 9.18 9.15 9.13 9.16 8.70 8.66
密度 (g/cm3) 2.428 2.425 2.434 2.429 2.424 2.419 2.415 2.411 2.433 2.426
應變點(oC) 563 545 535 553 563 562 560 551 535 552
退火點(oC) 608 591 582 600 612 611 609 601 581 600
軟化點(oC) 837.6 827.1 818.1 837.4 849.8 849.2 849.8 840.8 810  
1011 Poise溫度 (oC) 685 670 661 679 693 692 690 683 658  
CTE *10-7 (1/oC) 90.00 90.30 83.6 83.8 83.6 84.6 84.1 84.2 82.7 82.5
Fulchers A -3.161 -3.588 -3.826 -3.63 -2.79 -3.512 -3.12 -3.28 -2.877 -3.537
Fulchers B 8180.3 9097.4 10478.8 9677.6 7575.6 9191.9 8193.7 8569.4 8126.3 9491.6
Fulchers To 66.5 3.9 -115.5 -39.6 110.2 5.7 74.7 43.8 31 -34.9
200 P溫度 (oC) 1564 1549 1595 1592 1598 1587 1586 1579 1600 1591
35000 P溫度 (oC) 1128 1123 1136 1144 1143 1147 1144 1139 1126 1140
200000 P溫度 (oC) 1033 1027 1033 1044 1046 1049 1048 1042 1025 1039
液相黏度(kiloPoise) 2331 5458 123 148 127 215 233 388 81 124
SOC (nm/mm/MPa) 2.889 2.882   2.878 2.900 2.915 2.914 2.926   2.882
折射率 1.5040 1.5023   1.5111 1.5089 1.5070 1.5055 1.5036   1.5112
楊氏模量(GPa) 74.7 73.1   79.7 78.5 77.2 75.8 74.7   79.8
表1-接續
樣品 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
SiO2 62.53 61.40 60.37 59.50 64.10 63.35 62.25 61.33 60.37 59.47
Al2O3 16.28 16.30 16.27 16.22 16.31 16.22 16.33 16.30 16.28 16.22
P2O5 1.94 2.91 3.93 4.87 0.00 0.94 1.95 2.88 3.89 4.85
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 9.11 9.27 9.31 9.34 9.83 9.76 9.86 9.91 9.86 9.90
Na2O 10.06 10.03 10.03 9.99 9.68 9.64 9.55 9.49 9.52 9.48
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 25.39 25.57 25.58 25.56 26.14 25.99 26.18 26.21 26.14 26.11
R2O 19.17 19.31 19.34 19.34 19.52 19.41 19.41 19.41 19.39 19.38
R2O+RO 19.20 19.33 19.37 19.36 19.54 19.43 19.44 19.43 19.41 19.41
Li2O/Na2O 0.91 0.92 0.93 0.94 1.02 1.01 1.03 1.04 1.04 1.04
SiO2+Al2O3 78.81 77.70 76.65 75.73 80.41 79.58 78.57 77.64 76.65 75.69
R2O/Al2O3 1.18 1.18 1.19 1.19 1.20 1.20 1.19 1.19 1.19 1.19
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.75 80.62 80.58 80.59 80.41 80.52 80.52 80.52 80.54 80.54
  (SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O   8.87   8.69   8.66   8.63   8.18   8.25   8.17   8.13   8.17   8.14
密度 (g/cm3) 2.422 2.418 2.414 2.410 2.431 2.425 2.420 2.416 2.412 2.408
應變點(oC) 560 563 556 547 537 550 559 561 556 547
退火點(oC) 609 612 606 596 584 599 608 610 605 597
軟化點(oC) 844.9 849.7 845.3 836.2     841.4 845 841.7 835.3
1011 Poise溫度 (oC) 690 693 688 677     689 691 686 679
CTE *10-7 (1/oC) 82.8 83.6 83.5 84 81.7 81.9 82.6 82.5 83.3 83.2
Fulchers A -3.174 -3.318 -2.859 -3.164 -2.948 -3.471 -3.167 -2.681 -3.336 -3.133
Fulchers B 8419.1 8713 7568.2 8218.3 8181 9289.7 8361.2 7083.5 8632.9 8110.1
Fulchers To 56.7 38.3 114.3 68.4 32.2 -23.8 54.2 163.2 36.4 71.8
200 P溫度 (oC) 1594 1589 1581 1572 1591 1586 1583 1585 1568 1564
35000 P溫度 (oC) 1148 1147 1137 1135 1124 1135 1139 1144 1132 1128
200000 P溫度 (oC) 1050 1049 1042 1039 1024 1035 1042 1051 1036 1033
液相黏度(kiloPoise) 113 122 170 218 48 68 62 92 86 74
SOC (nm/mm/MPa) 2.882 2.907 2.915 2.917   2.879 2.895 2.899 2.904 2.924
折射率 1.5090 1.5072 1.5057 1.5042   1.5119 1.5100 1.5082 1.5064 1.5048
楊氏模量(GPa) 78.3 77.4 76.2 75.1   80.1 78.8 77.6 76.5 75.3
表1-接續
樣品 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
SiO2 60.33 60.44 60.38 60.32 60.45 60.35 61.46 61.49 61.41 61.38
Al2O3 16.31 16.26 16.28 16.26 16.27 16.23 16.26 16.26 16.23 16.25
P2O5 3.92 3.88 3.95 4.00 3.91 4.02 2.92 2.90 2.95 2.97
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li2O 8.38 8.43 8.37 8.33 8.45 8.39 7.80 7.85 7.87 7.85
Na2O 10.00 9.98 9.97 9.04 8.97 9.00 10.49 10.50 10.51 9.48
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 1.01 0.02 0.50 1.99 0.02 1.01 1.02 0.02 0.51 2.01
ZnO 0.00 0.94 0.49 0.00 1.87 0.95 0.00 0.93 0.47 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 24.69 24.68 24.65 24.59 24.72 24.62 24.06 24.11 24.10 24.10
R2O 18.38 18.42 18.35 17.38 17.43 17.40 18.30 18.35 18.39 17.34
R2O+RO 19.39 19.37 19.34 19.37 19.32 19.36 19.32 19.31 19.37 19.36
Li2O/Na2O 0.84 0.84 0.84 0.92 0.94 0.93 0.74 0.75 0.75 0.83
SiO2+Al2O3 76.64 76.70 76.66 76.58 76.73 76.57 77.71 77.74 77.64 77.62
R2O/Al2O3 1.13 1.13 1.13 1.07 1.07 1.07 1.13 1.13 1.13 1.07
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.56 80.58 80.61 80.58 80.63 80.59 80.63 80.65 80.59 80.59
(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 9.62 9.56 9.63 9.67 9.54 9.60 10.33 10.28 10.24 10.26
密度 (g/cm3) 2.418 2.430 2.423 2.418 2.444 2.430 2.422 2.436 2.428 2.423
應變點(oC) 563 555 558 568 555 560 570 564 566 575
退火點(oC) 611 606 607.0 616 605 610 620 615 616 624
軟化點(oC) 854.9 850.1 850.4 857.2 851.8 852.1 860.4 858.1 859.7 865.6
1011 Poise溫度 (oC) 695 688 689 698 688 691 701 697 699 706
CTE *10-7 (1/oC) 82.3 80.6 80.5 77.3 76.2 76.4 80.8 81.2 81 78.1
Fulchers A -3.335 -3.361 -3.421 -3.467 -3.405 -3.44 -3.108 -3.484 -3.386 -2.992
Fulchers B 8633.5 8739.7 8866.5 8755.7 8753.7 8798.6 8110.4 9086.5 8788.5 7780.3
Fulchers To 55 39 35.9 54.3 42.8 42.9 99.8 27.8 50.7 115.7
200 P溫度 (oC) 1587 1583 1585 1572 1577 1575 1599 1598 1596 1586
35000 P溫度 (oC) 1151 1145 1149 1147 1144 1145 1160 1160 1159 1148
200000 P溫度 (oC) 1055 1048 1052 1053 1048 1049 1064 1062 1062 1054
液相黏度(kiloPoise) 243 192 257 142 108 134 367 281 314 216
SOC (nm/mm/MPa) 2.932 2.966 2.932 2.934 2.988 2.961 2.92 2.962 2.925 2.929
折射率 1.5055 1.5067 1.5059 1.5060 1.5086 1.5069 1.5062 1.5075 1.5070 1.5074
楊氏模量(GPa) 76.2 76.1 76.3 77.2 77.1 77.2 77.0 77.3 77.2 78.2
表1-接續
樣品 101 102 103 104 105 106 107 108
SiO2 61.27 61.34 61.36 61.41 61.50 61.36 61.27 61.51
Al2O3 16.24 16.34 16.33 16.23 16.14 16.29 16.20 16.27
P2O5 2.98 2.96 2.97 3.47 2.99 2.95 2.97 2.97
B2O3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.98 1.91
Li2O 7.98 7.85 8.35 8.35 8.37 8.39 8.37 8.34
Na2O 9.50 9.53 10.45 10.46 10.42 10.48 9.90 8.91
K2O 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
MgO 0.03 1.00 0.02 0.02 0.49 0.24 0.01 0.01
ZnO 1.94 0.93 0.46 0.02 0.02 0.23 0.23 0.00
SnO2 0.05 0.05 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Al2O3+Li2O 24.22 24.19 24.68 24.57 24.51 24.67 24.58 24.62
R2O 17.49 17.39 18.81 18.81 18.80 18.87 18.28 17.26
R2O+RO 19.45 19.31 19.28 18.85 19.31 19.35 18.53 17.28
Li2O/Na2O 0.84 0.82 0.80 0.80 0.80 0.80 0.85 0.94
SiO2+Al2O3 77.51 77.67 77.69 77.63 77.64 77.64 77.47 77.78
R2O/Al2O3 1.08 1.06 1.15 1.16 1.16 1.16 1.13 1.06
SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5 80.49 80.64 80.66 81.10 80.63 80.60 81.42 82.67
(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O5)/Li2O 10.09 10.27 9.66 9.72 9.63 9.61 9.72 9.91
密度 (g/cm3) 2.449 2.437 2.428 2.414 2.42 2.424 2.409 2.396
應變點(oC) 563 565 561 568 565 562 552 546
退火點(oC) 614 615 611 618 614 612 604 598
軟化點(oC) 859.2 860.8 850.4 861.2 854.4 853.3 847.5 847.1
1011 Poise溫度 (oC) 698 699 694 701 696 695 689 684
CTE *10-7 (1/oC) 77 76.7 82 82.7 82.7 82.2 81.1 76.9
Fulchers A -3.613 -3.506 -3.507 -3.68 -3.151 -3.428 -3.51 -3.293
Fulchers B 9324.8 8964.3 9164.8 9566 8306 8922.5 9133.7 8482.9
Fulchers To 1.6 39.9 13.3 -0.4 68.6 30.2 15.2 59.6
200 P溫度 (oC) 1578 1584 1591 1599 1592 1588 1587 1576
35000 P溫度 (oC) 1145 1153 1152 1163 1148 1149 1149 1142
200000 P溫度 (oC) 1048 1058 1054 1065 1051 1052 1052 1047
液相黏度(kiloPoise) 143 157 195 296 308 314 253 127
SOC (nm/mm/MPa) 2.987 2.963 2.936 2.939 2.933 2.925 2.978 3.047
折射率 1.5096 1.5090 1.5074 1.5052 1.5064 1.5071 1.5055 1.5046
楊氏模量(GPa) 77.9 78.1 77.4 76.1 77.2 76.7 76.5 75.3
除非另有說明，否則本說明書中描述的所有組成成分，關係及比例均以mol%提供。本說明書中揭示的所有範圍包括廣泛揭示的範圍所涵蓋的任何及所有的範圍以及子範圍，無論是否在揭示範圍之前或之後明確說明。
對於本領域技藝人士將顯而易見的是，在不背離所主張標的的精神及範疇的情況下，能夠對本文描述的實施例進行各種修改以及變化。因此，本說明書意欲覆蓋本文描述的各種實施例的修改及變化，只要該等修改及變化落入所附申請專利範圍及其均等物的範疇內。
如本文所用，數字中的尾隨0意欲表示該數字的有效數位。例如，數位「1.0」包括兩個有效數位，而數位「1.00」包括三個有效數位。
100:玻璃 110:主表面 112:主表面 120:第一壓縮層 122:第二壓縮層 130:中心區域 d1:深度 d2:深度 200:消費電子裝置 202:殼體 204:前表面 206:後表面 208:側表面 210:顯示器 212:覆蓋基板
圖1示意性地圖示根據本文揭示以及描述的實施例的在其表面上具有壓應力層的玻璃的橫截面；
圖2A是包含本文揭示的任何玻璃製品的示例性電子裝置的平面圖；以及
圖2B是圖2A的示例性電子裝置的透視圖。
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
110:主表面
112:主表面
120:第一壓縮層
122:第二壓縮層
130:中心區域
d1:深度
d2:深度

Claims (13)

  1. 一種玻璃組合物（glass composition），包含： 大於或等於55.0 mol%至小於或等於75.0 mol%的SiO2 ； 大於或等於8.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ； 大於或等於3.0 mol%至小於或等於10.0 mol%的Li2 O； 大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O； 小於或等於1.5 mol%的K2 O；以及 大於0.0 mol%至小於或等於8.0 mol%的P2 O5 ， 其中： Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%， Al2 O3 + Li2 O +Na2 O大於或等於34.47 mol%， R2 O + RO大於或等於18.0 mol%， R2 O/Al2 O3 大於或等於1.06， SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且 (SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於8.0。
  2. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中Al2 O3 + Li2 O大於或等於23.0 mol%至小於或等於26.5 mol%。
  3. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中R2 O + RO為大於或等於18.0 mol%至小於或等於23.0 mol%。
  4. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中R2 O/Al2 O3 為大於或等於1.06至小於或等於2.10。
  5. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 為大於或等於78.0 mol%至小於或等於85.0 mol%。
  6. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O為大於或等於8.0至小於或等於17.0。
  7. 如請求項1所述之玻璃組合物，其中B2 O3 + P2 O5 大於0.0 mol%。
  8. 一種玻璃組合物，包含： 大於或等於55.0 mol%至小於或等於70.0 mol%的SiO2 ； 大於或等於10.0 mol%至小於或等於20.0 mol%的Al2 O3 ； 大於或等於4.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Li2 O； 大於或等於5.0 mol%至小於或等於15.0 mol%的Na2 O；以及 小於或等於1.5 mol%的K2 O；及 大於0.0 mol%至小於或等於8.0 mol%的P2 O5 ， 其中： Al2 O3 + Li2 O大於22.5 mol%， Al2 O3 + Li2 O +Na2 O大於或等於34.47 mol%， R2 O + RO大於或等於18.0 mol%， SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 大於或等於78.0 mol%，並且(SiO2 + Al2 O3 + B2 O3 + P2 O5 )/Li2 O大於或等於10.50。
  9. 一種玻璃製品，包括： 一第一表面； 與該第一表面相對的一第二表面，其中該玻璃製品的一厚度(t)是以該第一表面與該第二表面之間的一距離來測量；以及 一壓應力層，該壓應力層從該第一表面及該第二表面中的至少一者延伸到該玻璃製品的該厚度(t)，其中 該玻璃製品的一中心張力大於或等於30 MPa， 該壓應力層的一壓縮深度大於或等於0.15t至小於或等於0.25t，並且 該玻璃製品由一玻璃形成，該玻璃包括如請求項1至8任一項所述之玻璃組合物。
  10. 如請求項9所述之玻璃製品，其中該玻璃製品的該中心張力大於或等於50 MPa。
  11. 如請求項9或10所述之玻璃製品，其中該壓應力層的層中鉀進入該玻璃製品的該厚度的一深度為大於5μm至小於或等於45μm。
  12. 如請求項9或10所述之玻璃製品，其中該壓應力層的一表面壓應力為大於或等於450MPa至小於或等於800MPa。
  13. 一種消費電子產品，包括： 一殼體，該殼體包括一前表面、一後表面以及多個側表面； 至少部分地位於該殼體內的多個電氣部件，該等電氣部件包括至少一控制器、一記憶體以及一顯示器，該顯示器位於該殼體的該前表面處或附近；以及 設置在該顯示器上方的一覆蓋基板， 其中該殼體及該覆蓋基板中的至少一者的至少一部分包括如請求項9或10所述之玻璃製品。
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