TW202334994A - 用於記憶體儲存媒體之玻璃 - Google Patents

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彼德約瑟夫 雷奇
蜜雪兒黛安 皮爾森史都爾
普瑞凡亞歷山大I
麗萍 熊
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美商康寧公司
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Abstract

玻璃組合物包括氧化矽(SiO 2)、氧化鋁(Al 2O 3)和氧化鈣(CaO)作為組分並且可選擇性地包括氧化鋰(Li 2O)、氧化鎂(MgO)、氧化鈉(Na 2O)、氧化磷(P 2O 5)、氧化鋇(BaO)、氧化鍶(SrO)、B 2O 3和其他組分。從該玻璃組合物形成的玻璃的特徵可在於高比模量和該玻璃具有160 kP的黏度時的高溫度。

Description

用於記憶體儲存媒體之玻璃
相關申請的交叉引用
本案主張於2022年2月9日提出申請的美國臨時申請序號63/308130和於2022年2月16日提出申請的荷蘭申請第2030965號的優先權權益,依靠其各自的內容並藉由引用將其各自的內容作為整體併入本文。
本說明書大體上涉及適於用作電子裝置的基板材料的玻璃組合物。更具體而言,本說明書有關用於適於熱輔助磁記錄(HAMR)程序的記憶記錄磁片的基板材料。
業界持續地需要儲存越來越多的資料的能力。為了適應這種增加的資料儲存的需求,業界正不得不改變他們在磁片上儲存資料的方式。為了繞過物理障礙,他們轉向了一種被稱為熱輔助磁記錄(HAMR)的新技術。利用這種技術,資料儲存是藉由加熱磁儲存材料中的小的區域來寫入資料並快速冷卻磁儲存材料以便以更穩定的相儲存資料來實現的。當前磁片技術中用於支撐磁儲存材料的基板是鋁。然而,隨著向HAMR技術的過渡,鋁將不再是一種可行的基板,因為它不具有在諸如700℃或更高之類的利用HAMR技術寫入資料所需的溫度下發揮作用的能力。因此,需要耐高溫、剛性更高、表面光滑平整、對快速冷卻和加熱抗性高(或熱衝擊抗性)的新型基板材料,諸如玻璃,這進而要求低熱膨脹係數。
根據本案內容的實施方式,一種包括複數個組分的玻璃,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.8 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於2.0 mol.%的ZnO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的La 2O 3,大於或等於0.0 at.%且小於或等於3.0 at.%的F,CaO+MgO的和大於或等於5.0 mol.%,Li 2O+Na 2O的和大於或等於0.5 mol.%,Li 2O+MgO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%,MgO+ZnO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%,CaO+SrO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%,並且ZrO 2+TiO 2+FeO+Fe 2O 3的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.5 mol.%,其中所述玻璃具有大於或等於-2.8的鋁結合參數P Al,小於或等於2.8的改性劑結合參數P mod和小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,其中P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(VIII)計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, (VIII) P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(VII)計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n,(VII) P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3),(I) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
根據本案內容的另一實施方式,一種包括複數個組分的玻璃,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於80.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的RE mO n,大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%的F和可選擇性地包含選自P 2O 5、B 2O 3、MgO、CaO、BaO、ZnO、MnO、Na 2O、K 2O、Fe 2O 3、FeO、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、CoO、NiO、CuO、SrO、CdO、SnO、PbO和TiO 2中的一或多個組分,其中所述組分的組合物滿足條件:0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30,並且其中所述玻璃具有小於或等於28的方石英析出參數P crist,小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,小於或等於5.0的堇青石析出參數P cord和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,並且其中所述玻璃滿足條件:P spm>32,P anpt>680並且P 160kP>1150,其中P anpt是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(IX)計算得出的退火點參數: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O,(IX) P spm是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(X)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(X) P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(XI)計算得出的、預測所述玻璃的黏度為160 kP時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3),(XI) P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(VI)計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO,(VI) P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3),(I) P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(III)計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO,(III) P spod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(IV)計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O),(IV) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
根據本案內容的一或多個實施方式,一種包括複數個組分的玻璃,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.5 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的CaO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.8 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的RE mO n和可選擇性地包括選自B 2O 3、P 2O 5、TiO 2、SrO、BaO、ZnO、MnO、CuO、Na 2O、K 2O、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、FeO、CoO、NiO、CdO、SnO、PbO和Fe 2O 3中的一或多個組分,其中所述玻璃具有小於或等於28的方石英析出參數P crist,小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,大於或等於-3.0的改性劑結合參數P mod並且所述玻璃滿足條件:P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP)>0.000,其中P spm是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(X)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(X) P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(XI)計算得出的、預測所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3),(XI) P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(VI)計算得出的、方石英析出參數的值: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, (VI) P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的、鈣長石析出參數的值: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3),(I) P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(VII)計算得出的、改性劑結合參數的值: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n,(VII) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
本案內容的這些和其他態樣、目的、和特徵將為本領域技藝人士在研讀下述說明書、申請專利範圍、和隨附的附圖時所理解和領會。
在下述的詳細描述中,為了解釋而非限制的目的,闡述了公開具體細節的示例實施方式以提供對本案內容的各種原理的徹底理解。然而,對於已具有本案內容的益處的本領域技藝人士所會顯而易見的是,本案內容可以以脫離本文中公開的具體細節的其他實施方式來實踐。而且,已知的裝置、方法、和材料的描述可以省略,以防止使本案內容的各種原理的描述難以理解。最終,在任何可適用的情況下,類似的參考數字指類似的元件。
除非另外明確聲明,否則絕不意圖本文中闡述的任何方法被解讀為要求其步驟以具體順序來執行。因此,在方法請求項實際上並未記載其步驟所要遵循的順序的情況下,或者在申請專利範圍或描述中並未另外具體聲明這些步驟受限於具體順序的情況下,在任一方面中都絕非意圖要推斷順序。這適用於任何可能的非明確的解釋基礎,沒有限制地包括:與步驟或操作流程的佈置有關的邏輯問題;從語法組織或標點符號中衍生的普通含義;說明書中描述的實施方式的數量或類型。
如本文中所用,術語「及/或」在用於兩個或多個項目的清單時意指可以單獨採用所列項目中的任一者,或者可以採用所列項目中的兩者或更多者的任一組合。例如,如果組合物被描述為包括組分A、B、及/或C,則該組合物可僅包括A;僅包括B;僅包括C;組合地包括A和B;組合地包括A和C;組合地包括B和C;或者組合地包括A、B、和C。
本領域技藝人士和製作或使用本案內容的人將想到本案內容的改進。因此,要理解的是,附圖中示出的和以上描述的實施方式僅為說明性目的而非意圖限制如按照包括等效原則在內的專利法原理所解釋的、由下述請求項限定的本案內容的範圍。
如本文所用,術語「約」意指量、尺寸、配方、參數、和其他量值和特徵不是也不需要是精確的,但可以是近似的及/或根據需要更大或更小,反映公差、轉換因素、四捨五入、測量誤差等、以及本領域技藝人士已知的其他因素。當術語「約」用於描述值或範圍的端點時,本案內容應理解為包括所指的特定值或端點。無論說明書中的數值或範圍的端點是否記載「約」,該數值或範圍的端點意圖包括兩種實施方式:一種被「約」修飾,一種不被「約」修飾。進一步要理解的是,每個範圍的端點無論與另一端點相關還是獨立於另一端點均是顯著的。
術語「組分」是指玻璃組合物中存在的材料或化合物。組分包括氧化物,包括但不限於式(I)、和式(II)、以及請求項中表示的那些。代表性的組分包括B 2O 3、P 2O 5、Al 2O 3、CuO、Cu 2O、RO、R 2O、SnO 2、MnO 2、RE mO n、SiO 2、Ta 2O 5、ZnO、WO 3、Nb 2O 5、TiO 2、ZrO 2、Bi 2O 3、TeO 2等。其他代表性的組分包括鹵素(例如,F、Br、Cl)。每當組分作為數學運算式的項或式而被包括時,要理解的是,該組分是指該組分以mol.%的單位在玻璃組合物中的量。例如,表述「B 2O 3+ P 2O 5」是指在玻璃組合物中B 2O 3以mol.%的單位的量和P 2O 5以mol.%的單位的量的和。數學運算式或式是包括諸如「+」、「-」、「*」、「/」、「min」、或「max」之類的數學運運算元的任何運算式或式。
術語「從……形成」可意指包括、主要由……構成、或由……構成中的一者或多者。例如,從特定材料形成的組分可包括該特定材料、主要由該特定材料構成、或由該特定材料構成。
術語「不含」或「實質上不含」在本文中可互換地使用以代表在玻璃組合物中沒有特定材料或者無意地添加至該玻璃組合物中的該特定材料的量。要理解的是,玻璃組合物可以少於0.10 mol.%的量包括痕量的特定構成組分作為污染物或夾雜物(tramp)。
如本文中所用,術語「夾雜物」在用於描述玻璃組合物中的特定構成組分時是指無意地添加至該玻璃組合物中並且以少於0.10 mol.%的量存在的構成組分。夾雜物組分可在玻璃組合物的加工期間作為另一構成組分中的雜質及/或藉由夾雜物組分遷移至該組合物中而無意地添加至玻璃組合物中。
除非另外指明,否則術語「玻璃」用於代表從本文中公開的玻璃組合物製作的玻璃。
符號「*」在用於本文中的任何式時意指乘法。
術語「log」意指以10為底的對數。
溫度在本文中以℃(攝氏度)的單位表示。
術語「室溫」是指在從20℃至25℃的範圍內的溫度。
黏度在本文中以P(Poise;泊)的單位表示。術語「kP」意指千泊(kiloPoise)。
術語「玻璃形成體(glass former)」在本文中用來代表僅存在於玻璃組合物中(即,沒有其他組分,除了夾雜物)、在以不大於約300℃/min的速率冷卻熔體時能夠形成玻璃的組分。
術語「改性劑」,如本文中所用,是指一價或二價金屬的氧化物,即R 2O或RO,其中「R」表示陽離子。改性劑可被添加至玻璃組合物中以改變熔體的原子結構和所得的玻璃。在一些實施方式中,改性劑可改變玻璃形成體中存在的陽離子的配位數(例如,B 2O 3中的硼),這可導致形成更加聚合化的原子網路,並且結果,可提供更好的玻璃形成。
如本文中所用,術語「RO」是指二價金屬氧化物的總含量(以mol.%),術語「R 2O」是指一價金屬氧化物的總含量(以mol.%),術語「Alk 2O」是指鹼金屬氧化物的總含量(以mol.%)。例如,除了諸如Ag 2O、Tl 2O、和Hg 2O之類的其他一價金屬氧化物,術語R 2O包含鹼金屬氧化物(Alk 2O)。如以下所討論,在本案內容中,稀土金屬氧化物在本文中由在其中稀土金屬RE具有氧化還原態「+3」的其正規化的式(RE 2O 3)代表,並因此稀土金屬氧化物並未被術語RO包含。
如本文中所用,術語「稀土金屬」是指IUPAC週期表的鑭系中列出的金屬,加上釔和鈧。如本文中所用,術語「稀土金屬氧化物」被用來代表不同氧化還原態的稀土金屬的氧化物,諸如用於La 2O 3中的鑭的「+3」、用於CeO 2中的鈰的「+4」、用於EuO中的銪的「+2」等。一般而言,氧化物玻璃中稀土金屬的氧化還原態可改變,特別是,氧化還原態可基於組成及/或玻璃發生熔化及/或進行熱處理(例如,退火)的熔爐中的氧化還原條件而在熔化期間改變。除非另外指明,否則稀土金屬氧化物組分在本文中由在其中稀土金屬RE具有氧化還原態「+3」的其正規化的式代表。相應地,在具有除「+3」外的氧化還原態的稀土金屬被添加至玻璃組合物批料中的情況下,藉由添加或除去一些氧而重新計算該批組合物以保持化學計量比。例如,當CeO 2(具有氧化還原態「+4」的鈰)被用作組分時,假設2摩爾的CeO 2等效於1摩爾的Ce 2O 3,重新計算所得的該批(as-batched)組合物,並且所得的該批組合物以Ce 2O 3表示。如本文中所用,術語「RE mO n」用於代表存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總含量(以mol.%),並且術語「RE 2O 3」用於代表「+3」氧化還原態的稀土金屬氧化物的總含量(以mol.%),也被指定為「三價當量」。
除非另外指明,否則玻璃中的所有組分的組成以玻璃中的摩爾百分比(mol.%)表示。本文中報導的玻璃中的組分的組成藉由玻璃的化學分析來測定。B 2O 3的組成使用ICP(電導耦合電漿)來測定。Li 2O的組成使用FES(螢光激發光譜)來測定。所有其他組分的組成使用XRF(X射線螢光光譜)來測定。為避免疑義,本文中報導的「組合物」或「玻璃組合物」是指最終玻璃製品中的組分的組合物,並且不同於批料組合物。如本領域技藝人士所要理解的,最終玻璃製品的組合物可能不同於用來形成最終玻璃製品的批料組合物,例如因為在形成最終玻璃製品的程序中熔化各成分期間各種熔化的成分(例如,氟、鹼金屬、硼等)可能進行不同水平的揮發(例如,作為蒸氣壓、熔化時間、及/或熔化溫度的函數)這一事實。儘管如此,最終玻璃製品的組合物和批料組合物之間的差異預計較小。
在當氟或其他鹵素(氯、溴、及/或碘)被添加至或存在於氧化物玻璃中時的情況下,所得的玻璃組成的分子表示可能以不同的方式表示。在本案內容中,作為單一項的氟的含量在存在時以原子百分比(at.%)表示,其基於氟在玻璃組合物所有原子的總和中的分數乘以因數100來測定。
在本案內容中,使用了含氟組合物和濃度的表示的下述方法。對於所有氧化物(例如,SiO 2、B 2O 3、Na 2O等)的濃度限制都是在各自的陽離子(例如,諸如矽[Si 4+]、硼[B 3+]、鈉[Na +]等)最初以相應氧化物的形式存在的假設下存在的。當氟存在時,出於計算組合物的組分的濃度的目的,氧化物中的一些氧被等效地用氟替換(即,一原子的氧被兩原子的氟替換)。氟被假設以氟化矽(SiF 4)的形式存在;相應地,所有氧化物加上SiF 4的總和被假設為所有組成中的100摩爾百分比或100重量百分比。
室溫下玻璃的密度使用ASTM C693-93(2013)的浮力法來測定。該密度測量的估計誤差為0.001 g/cm 3
術語「液相溫度」(T Liq)在本文中用來代表在玻璃組合物完全是液態且沒有玻璃的構成組分的結晶時之上的溫度。除非另外指明,否則液相溫度按照題為「Standard Practice for Measurement of Liquidus Temperature of Glass by the Gradient Furnace Method」的ASTM C829-81 (2015)來測量。
如本文中所用,術語「液相黏度」(η liq)是指熔融玻璃在液相溫度下的黏度。除非另外指明,否則本案中公開的液相黏度值藉由下述方法來測定。首先,按照題為「Standard Practice for Measurement of Liquidus Temperature of Glass by the Gradient Furnace Method」的ASTM C829-81 (2015)測量玻璃的液相溫度。接下來,按照題為「Standard Practice for Measuring Viscosity of Glass Above the Softening Point」的ASTM C965-96 (2012)測量玻璃在該液相溫度下的黏度。術語「Vogel-Fulcher-Tammann (VFT)關係」,如本文中所用,描述了黏度的溫度依賴性,並由下述等式表示: log(η) = A + B / (T - T 0) 其中η是黏度,A、B、和T 0是經驗參數。為了測定A、B、和T 0,在給定的溫度範圍內測量玻璃組合物的黏度。然後黏度對溫度的原始資料藉由最小二乘法擬合利用VFT等式進行擬合以獲得A、B、和T 0。利用這些值,可計算在軟化點之上的任何溫度下的黏度點(例如,200 P溫度、35000 P溫度、和200000 P溫度)。
術語「α」或「α 20-300」,如本文中所用,是指在從20℃至300℃的溫度範圍內玻璃組合物的平均線性熱膨脹係數(CTE)。CTE以10 -7/℃的單位表示並按照ASTM E228-11藉由使用水平膨脹計(dilatometer)(推桿膨脹計)來測量。α的數值測量是表示為α=ΔL/(L 0ΔT)的指定溫度範圍ΔT(例如,20℃至300℃)內的線性平均值,其中L 0是樣品在測量的範圍內或附近的某一溫度下的線性尺寸,L是在測量的溫度範圍ΔT內線性尺寸的變化(ΔL)。
術語「模量」或「彈性模量」是指室溫下的楊氏模量。楊氏模量E、剪切模量(G)、和泊松比(μ)使用題為「Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts」的ASTM E2001-13中闡述的技術利用可購自ITW Indiana Private Limited, Magnaflux Division的Quasar RUSpec 4000藉由室溫下的共振超音光譜來測量。
玻璃化轉變溫度(T g)藉由藉由初始在室溫下以10 K/min的速率加熱玻璃樣品的差示掃瞄量熱計(DSC)來測量。
術語「軟化點」(T soft)是指玻璃組合物的黏度為10 7.6泊時的溫度。玻璃組合物的軟化點使用ASTM C336-71(2015)的纖維延長法或者類似於ASTM C1351M的、測量作為溫度的函數的從10 7至10 9泊的無機玻璃黏度的平行板黏度(PPV)法來測定。
術語「退火點」(An.P.)是指在玻璃的黏度大約為10 13.2泊時的、按照ASTM C598-93(2013)測定的溫度。
術語「應變點」和「T strain」是指在給定的玻璃組成的玻璃的黏度大約為10 14.7泊時的、按照ASTM C598-93測定的溫度。
在本案內容中使用的數學公式中,術語「min(A,B)」意即值A和B中的較小者,術語「max(A,B)」意即量值A和B中的較大者,其中「A」和「B」可以是任何量值(組分的濃度、屬性值等)。術語「abs(X)」意即量值X的絕對值。
玻璃組合物可包括氧化矽(SiO 2)。在本文中公開的玻璃組合物的實施方式中,SiO 2是玻璃網路的主要成分。純的SiO 2具有相對高的比模量、低CTE、和高退火點。然而,純的SiO 2也具有高熔點。如果SiO 2在玻璃組合物中的濃度太高,則玻璃組合物的可成型性可能降低,因為高濃度的SiO 2增加了熔化玻璃的難度,這進而不利地影響玻璃的可成型性。相應地,氧化矽的含量是受限的。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於54.0 mol.%且小於或等於84.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化矽(SiO 2)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於54.0 mol.%、大於或等於55.0 mol.%、大於或等於60.0 mol.%、大於或等於63.9 mol.%、大於或等於64.5 mol.%、大於或等於69.0 mol.%、大於或等於70.0 mol.%、大於或等於74.0 mol.%、或大於或等於79.0 mol.%的量包括SiO 2。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於84.0 mol.%、小於或等於80.0 mol.%、小於或等於79.0 mol.%、小於或等於75.0 mol.%、小於或等於74.4 mol.%、小於或等於74.0 mol.%、小於或等於70.0 mol.%、小於或等於69.0 mol.%、或小於或等於55.0 mol.%的量包括SiO 2 在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於60.0 mol.%且小於或等於80.0 mol.%、大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%、大於或等於63.9 mol.%且小於或等於74.4 mol.%、大於或等於64.5 mol.%且小於或等於74.5 mol.%、大於或等於54.0 mol.%且小於或等於84.0 mol.%、大於或等於54.0 mol.%且小於或等於55.0 mol.%、大於或等於55.0 mol.%且小於或等於69.0 mol.%、大於或等於60.0 mol.%且小於或等於69.0 mol.%、大於或等於63.9 mol.%且小於或等於69.0 mol.%、大於或等於64.5 mol.%且小於或等於69.0 mol.%、大於或等於69.0 mol.%且小於或等於84.0 mol.%、大於或等於69.0 mol.%且小於或等於70.0 mol.%的量包括SiO 2
玻璃組合物可包括氧化硼(B 2O 3)。類似於SiO 2、Al 2O 3、和P 2O 5,B 2O 3可被添加至玻璃組合物中作為網路形成劑。然而,已發現,添加硼顯著地降低鹼金屬離子在玻璃中的擴散性,這進而不利地影響所得玻璃的離子交換效能。以一些量添加B 2O 3可有助於降低形成玻璃的熔體的黏度,因此降低了熔化和成型所需的溫度。然而,如果添加了太多的B 2O 3,則可能在玻璃熔體的表面處發生揮發,對於玻璃熔體的區域而言造成組成的不均一性或者液相溫度下的黏度的局部降低。進一步地,添加太多B 2O 3可不利地影響玻璃組合物的退火點。相應地,氧化硼的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含B 2O 3。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化硼(B 2O 3)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括B 2O 3。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於3.8 mol.%、小於或等於3.0 mol.%、小於或等於0.8 mol.%、或小於或等於0.7 mol.%的量包括B 2O 3。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.8 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.8 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於7.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%的量包括B 2O 3
玻璃組合物可包括氧化磷(P 2O 5)。類似於SiO 2和Al 2O 3,P 2O 5可被添加至玻璃組合物中作為網路形成劑,由此降低玻璃組合物的可熔化性和可成型性。以一些量,P 2O 5可被添加至玻璃組合物中以增加液相溫度下的黏度,因此在冷卻形成玻璃的熔體期間限制結晶的傾向。添加P 2O 5也可在離子交換處理期間增加離子在玻璃組合物中的擴散性,由此增加這些處理的效率。然而,如果添加了太多的P 2O 5,則玻璃的退火點可能降低,CTE可能增加,或者可在冷卻形成玻璃的熔體時誘導相分離。相應地,氧化磷的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含P 2O 5。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化磷(P 2O 5)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於1.1 mol.%、大於或等於2.5 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括P 2O 5。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於4.0 mol.%、小於或等於3.4 mol.%、或小於或等於3.0 mol.%的量包括P 2O 5。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.4 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、大於或等於1.1 mol.%且小於或等於2.99 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於1.1 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的量包括P 2O 5
玻璃組合物可對稀土金屬氧化物的量具有限制。稀土金屬氧化物,尤其是氧化釔(Y 2O 3),可被添加至玻璃組合物中以增加比模量、退火點和應變點、同時降低高溫黏度、並因此允許在與一般耐火材料更相容的更低溫度下熔化玻璃。然而,當RE mO n的含量高時,其可因諸如稀土金屬鋁酸鹽(RE 3Al 5O 12)、矽酸鹽(RE 2SiO 5、RE 2Si 2O 7)和其他之類的耐火礦物的結晶化而不利地增加液相溫度,這進而可降低液相黏度。相應地,稀土金屬氧化物的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含RE mO n
在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於5.0 mol.%、小於或等於3.0 mol.%、或小於或等於2.5 mol.%的量包括稀土金屬氧化物RE mO n。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於2.5 mol.%的量包括RE mO n
玻璃組合物可包括氧化鑭(La 2O 3)。氧化鑭可被添加至玻璃組合物中以增加退火點和應變點、同時降低熔化溫度。然而,添加氧化鑭可降低玻璃的液相黏度和比模量。相應地,氧化鑭的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含La 2O 3。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鑭(La 2O 3)。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於5.0 mol.%、小於或等於2.5 mol.%、或小於或等於0.7 mol.%的量包括La 2O 3。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的量包括La 2O 3
玻璃組合物可包括鹼金屬氧化物(Alk 2O)。鹼金屬氧化物可被添加至玻璃組合物中以降低液相溫度和高溫黏度、保持高液相黏度。此外,例如,添加Alk 2O可增加諸如TiO 2、ZrO 2、Y 2O 3和其他之類的高模量物種的溶解性,因此間接增加比模量。此外,在氧化硼(B 2O 3)存在的情況下,鹼金屬氧化物可將硼原子從三角形形式轉變為四面體形式,這也可間接增加玻璃的比模量。
在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於12.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括鹼金屬氧化物(Alk 2O)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.5 mol.%、或大於或等於2.5 mol.%的量包括鹼金屬氧化物Alk 2O。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於12.0 mol.%、小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、或小於或等於6.0 mol.%的量包括Alk 2O。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於12.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於8.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於8.0 mol.%、大於或等於2.0 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的量包括Alk 2O。
玻璃組合物可包括氧化鋰(Li 2O)。Li 2O降低玻璃的黏度,這增強了熔化行為、可成型性、和楊氏模量,並且可實現離子可交換性。然而,當添加了太多Li 2O時,玻璃的CTE增加並且應變點降低。進一步地,如果Li 2O的量太高,則Li 2O可導致諸如鋰輝石(LiAl(SiO 3) 2)之類的不期望的物種的結晶化,這可降低液相溫度下的黏度,並因此增加臨界冷卻速率,這可在冷卻時導致形成玻璃的熔體的結晶化。相應地,氧化鋰的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含Li 2O。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鋰(Li 2O)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.3 mol.%、大於或等於0.5 mol.%、大於或等於2.8 mol.%、大於或等於3.0 mol.%、大於或等於3.2 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括Li 2O。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.8 mol.%、小於或等於7.5 mol.%、小於或等於7.4 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於6.2 mol.%、小於或等於6.0 mol.%、或小於或等於5.0 mol.%的量包括Li 2O。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.8 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.4 mol.%、大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%、大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%、大於或等於2.8 mol.%且小於或等於7.0 mol.%、大於或等於3.0 mol.%且小於或等於6.32 mol.%、大於或等於3.2 mol.%且小於或等於6.2 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.3 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.5 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於3.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%大於或等於3.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於3.2 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於6.0 mol.%的量包括Li 2O。
玻璃組合物可包括氧化鈉(Na 2O)。Na 2O降低玻璃的黏度,這增強了熔化行為、可成型性,並且可實現離子可交換性。然而,當添加了太多Na 2O時,玻璃組合物的CTE增加、楊氏模量降低,並且應變點降低。相應地,氧化鈉離子的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含Na 2O。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鈉(Na 2O)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.4 mol.%、大於或等於0.9 mol.%、大於或等於1.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括Na 2O。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於4.8 mol.%、小於或等於4.4 mol.%、或小於或等於4.0 mol.%的量包括Na 2O。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.8 mol.%、大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%、大於或等於0.9 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於3.98 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於0.9 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的量包括Na 2O。
玻璃組合物可包括氧化鋅(ZnO)。氧化鋅可被添加至玻璃組合物中以增加比模量,類似於MgO。然而,當ZnO的含量高時,例如,其可導致諸如鋅尖晶石(ZnAl 2O 4)之類的耐火材料的結晶化、或者形成玻璃的熔體的液體-液體相分離。相應地,氧化鋅的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含ZnO。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鋅(ZnO)。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於5.0 mol.%、小於或等於3.0 mol.%、小於或等於2.5 mol.%、或小於或等於2.0 mol.%的量包括ZnO。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於2.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的量包括ZnO。
玻璃組合物可包括氧化鋯(ZrO 2)。氧化鋯可被添加至玻璃組合物中以增加比模量。然而,即使添加少量的氧化鋯至富含氧化鋁的組合物中也可導致諸如鋯石(ZrSiO 4)或氧化鋯(ZrO 2)之類的耐火材料的結晶化,這可增加液相溫度並降低液相黏度。相應地,氧化鋯的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含ZrO 2。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鋯(ZrO 2)。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於5.0 mol.%、小於或等於2.5 mol.%、小於或等於1.5 mol.%、或小於或等於0.5 mol.%的量包括ZrO 2。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的量包括ZrO 2
玻璃組合物可包括氧化鋇(BaO)。添加BaO增加液相溫度下的黏度,因此在冷卻形成玻璃的熔體期間限制結晶的傾向。然而,當添加太多BaO時,玻璃的密度和CTE增加。相應地,氧化鋇的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含BaO。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鋇(BaO)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的量包括氧化鋇BaO。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於3.0 mol.%、小於或等於1.0 mol.%、小於或等於0.7 mol.%、或小於或等於0.625 mol.%的量包括BaO。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.625 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的量包括BaO。
玻璃組合物可包括氧化鍶(SrO)。SrO降低玻璃的黏度,這增強了玻璃組合物的熔化行為、可成型性、和應變點。在一些實施方式中,添加SrO增加液相溫度下的黏度,因此在冷卻形成玻璃的熔體期間限制結晶的傾向。然而,當添加太多SrO時,玻璃的密度和CTE增加。相應地,氧化鍶的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含SrO。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鍶(SrO)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.49 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括SrO。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於1.5 mol.%、小於或等於1.19 mol.%、小於或等於1.1 mol.%、或小於或等於0.95 mol.%的量包括SrO。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.5 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.1 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.95 mol.%、大於或等於0.49 mol.%且小於或等於1.19 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.49 mol.%且小於或等於0.95 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%的量包括SrO。
玻璃組合物可包括氧化鎂(MgO)。MgO降低玻璃的黏度,這增強了熔化行為、可成型性、應變點、和楊氏模量,並且可改善離子可交換性。然而,當添加太多MgO時,玻璃的密度和CTE增加。進一步地,如果MgO的量太高,則MgO可導致諸如堇青石(Mg 2Al 4Si 5O 18)之類的耐火物種的結晶化,這可降低液相溫度下的黏度,並因此增加臨界冷卻速率,這可在冷卻時導致形成玻璃的熔體的結晶化。相應地,氧化鎂的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含MgO。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鎂(MgO)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.4 mol.%、大於或等於1.0 mol.%、大於或等於2.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括MgO。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、小於或等於7.0 mol.%、小於或等於6.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、小於或等於4.4 mol.%、小於或等於4.3 mol.%、或小於或等於4.0 mol.%的量包括MgO。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於6.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%、大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於1.99 mol.%且小於或等於4.31 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於6.0 mol.%的量包括MgO。
玻璃組合物可包括氧化鈣(CaO)。CaO降低玻璃的黏度,這增強了熔化行為、可成型性、應變點、和楊氏模量,並且可改善離子可交換性。然而,當添加太多CaO時,玻璃的密度和CTE增加。進一步地,如果CaO的量太高,則CaO可導致諸如鈣長石(CaAl 2Si 2O 8)之類的不期望的物種的結晶化,這可降低液相溫度下的黏度,並因此增加臨界冷卻速率,這可在冷卻時導致形成玻璃的熔體的結晶化。相應地,氧化鈣的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含CaO。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鈣(CaO)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.3 mol.%、大於或等於1.0 mol.%、大於或等於1.4 mol.%、大於或等於1.9 mol.%、大於或等於3.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%、大於或等於7.0 mol.%、大於或等於8.0 mol.%、或大於或等於9.0 mol.%的量包括CaO。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於10.0 mol.%、小於或等於9.0 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6.0 mol.%、小於或等於5.6 mol.%、或小於或等於5.0 mol.%的量包括CaO。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於6.0 mol.%、大於或等於1.4 mol.%且小於或等於5.6 mol.%、大於或等於1.9 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於2.5 mol.%且小於或等於5.17 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於0.3 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於1.4 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於1.9 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於5.6 mol.%的量包括CaO。
玻璃組合物可包括氧化鋁(Al 2O 3)。Al 2O 3可充當玻璃網路形成劑,類似於SiO 2。Al 2O 3因在從玻璃組合物形成的玻璃熔體中其四面體配位元而可增加玻璃組合物的黏度,在Al 2O 3的量太高時降低了玻璃組合物的可成型性。在一些實施方式中,當Al 2O 3的濃度針對玻璃組合物中SiO 2的濃度和鹼金屬氧化物的濃度進行平衡時,Al 2O 3可降低玻璃熔體的液相溫度,由此降低玻璃液相黏度並改善與特定成型製程的相容性。然而,如果Al 2O 3的量太高,特別是超過總改性劑含量(鹼金屬氧化物和鹼土金屬氧化物),則Al 2O 3可導致諸如剛玉(Al 2O 3)或類似於莫來石的鋁矽酸鹽(3Al 2O 3·2SiO 2)之類的耐火物種的結晶化,這可降低液相溫度下的黏度,並因此增加臨界冷卻速率,這可在冷卻時導致形成玻璃的熔體的結晶化。相應地,氧化鋁的含量優選是受限的。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於10.0 mol.%且小於或等於19.0 mol.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氧化鋁(Al 2O 3)。在一些實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於10.0 mol.%、大於或等於10.5 mol.%、大於或等於11.0 mol.%、大於或等於12.0 mol.%、大於或等於12.34 mol.%、大於或等於15.0 mol.%、大於或等於16.0 mol.%、大於或等於17.0 mol.%、或大於或等於18.0 mol.%的量包括Al 2O 3。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於19.0 mol.%、小於或等於19.0 mol.%、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15.0 mol.%、或小於或等於11.0 mol.%的量包括Al 2O 3。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於10.0 mol.%且小於或等於20.0 mol.%、大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%、大於或等於10.0 mol.%且小於或等於17.0 mol.%、大於或等於10.5 mol.%且小於或等於18.0 mol.%、大於或等於11.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%、大於或等於12.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%、大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%、大於或等於10.0 mol.%且小於或等於11.0 mol.%、大於或等於10.5 mol.%且小於或等於20.0 mol.%、大於或等於10.5 mol.%且小於或等於11.0 mol.%、大於或等於11.0 mol.%且小於或等於20.0 mol.%、大於或等於11.0 mol.%且小於或等於15.0 mol.%、大於或等於12.0 mol.%且小於或等於20.0 mol.%、大於或等於12.0 mol.%且小於或等於15.0 mol.%的量包括Al 2O 3
玻璃組合物可包括氟(F)。氟可以少量添加至本案內容的玻璃組合物中作為澄清劑。然而,氟可導致環境問題。相應地,氟的含量優選是受限的,或者玻璃組合物可實質上不含氟。在實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 at.%且小於或等於3.0 at.%和前述值之間的所有範圍和子範圍的量包括氟(F)。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可以小於或等於3.0 at.%、小於或等於2.0 at.%、小於或等於1.0 at.%、小於或等於0.5 at.%、或小於或等於0.05 at.%的量包括F。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可以大於或等於0.0 at.%且小於或等於3.0 at.%、大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%、大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.05 at.%的量包括F。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的CaO+MgO的和。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於9.0 mol.%或小於或等於5.0 mol.%的CaO+MgO的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的CaO+MgO的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、大於或等於2.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的CaO+SrO的和。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於9.0 mol.%或小於或等於5.0 mol.%的CaO+SrO的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於2.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%、或大於或等於2.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的CaO+SrO的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的Li 2O+MgO的和。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於10.0 mol.%、小於或等於8.0 mol.%、或小於或等於5.0 mol.%的Li 2O+MgO的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於8.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於5.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%且小於或等於8.0 mol.%的Li 2O+MgO的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.5 mol.%、大於或等於4.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的Li 2O+Na 2O的和。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於9.0 mol.%或小於或等於5.0 mol.%的Li 2O+Na 2O的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、或大於或等於0.5 mol.%且小於或等於9.0 mol.%、或大於或等於0.5 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、大於或等於4.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%的Li 2O+Na 2O的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、大於或等於0.5 mol.%、或大於或等於1.0 mol.%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%、或大於或等於5.0 mol.%的MgO+ZnO的和。在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於10.0 mol.%、小於或等於5.0 mol.%、或小於或等於4.0 mol.%的MgO+ZnO的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%、大於或等於1.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%、或大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的MgO+ZnO的和。
在一些其他實施方式中,玻璃組合物可具有小於或等於1.5 mol.%、小於或等於1.0 mol.%、或小於或等於0.021 mol.%的ZrO 2+TiO 2+FeO+Fe 2O 3的和。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.5 mol.%、大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%、或大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.021 mol.%的ZrO 2+TiO 2+FeO+Fe 2O 3的和。
在一些實施方式中,玻璃組合物可對min(RE mO n,P 2O 5)具有限制。經驗上發現,在富含氧化鋁的玻璃中,尤其是在氧化鋁的含量超過鹼金屬氧化物的總含量時,即使與P 2O 5一起添加少量的稀土金屬氧化物(RE mO n)、尤其是氧化釔(Y 2O 3)也可在高溫下導致諸如磷酸釔(YPO 4)之類的稀土金屬磷酸鹽的結晶化,這可升高液相溫度並降低玻璃的液相黏度。相應地,在一些實施方式中,優選的是,玻璃組合物要麼僅包括P 2O 5或RE mO n之一,要麼實質上不含P 2O 5和RE mO n兩者。在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於0.00 mol.%、大於或等於0.10 mol.%、或大於或等於0.20 mol.%的min(RE mO n,P 2O 5)的值。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於0.30 mol.%、小於或等於0.20 mol.%、小於或等於0.15 mol.%、或小於或等於0.10 mol.%的min(RE mO n,P 2O 5)的值。在一些更多實施方式中,玻璃組合物可具有大於或等於0.00 mol.%且小於或等於0.30 mol.%、大於或等於0.00 mol.%且小於或等於0.20 mol.%、大於或等於0.00 mol.%且小於或等於0.15 mol.%、或大於或等於0.00 mol.%且小於或等於0.10 mol.%、大於或等於0.10 mol.%且小於或等於0.30 mol.%、大於或等於0.10 mol.%且小於或等於0.20 mol.%、或大於或等於0.10 mol.%且小於或等於0.15 mol.%的min(RE mO n,P 2O 5)。
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於32.0 GPa cm 3/g且小於或等於35.1 GPa cm 3/g和前述值之間的所有範圍和子範圍的比模量E/d RT。在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於32.0 GPa cm 3/g、大於或等於32.5 GPa cm 3/g、大於或等於33.0 GPa cm 3/g、大於或等於33.9 GPa cm 3/g、大於或等於34.0 GPa cm 3/g、大於或等於34.5 GPa cm 3/g、大於或等於35.7 GPa cm 3/g、大於或等於34.9 GPa cm 3/g、或大於或等於35.0 GPa cm 3/g的比模量E/d RT。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於35.1 GPa cm 3/g、小於或等於35.0 GPa cm 3/g、小於或等於34.9 GPa cm 3/g、小於或等於34.7 GPa cm 3/g、小於或等於34.5 GPa cm 3/g、小於或等於34.0 GPa cm 3/g、小於或等於33.0 GPa cm 3/g、或小於或等於32.5 GPa cm 3/g的比模量E/d RT。在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於32.0 GPa cm 3/g且小於或等於35.1 GPa cm 3/g、大於或等於32.5 GPa cm 3/g且小於或等於35.1 GPa cm 3/g、大於或等於33.0 GPa cm 3/g且小於或等於34.0 GPa cm 3/g的比模量E/d RT
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於650℃且小於或等於800℃和前述值之間的所有範圍和子範圍的退火點(An.P.)。在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於650℃、大於或等於680℃、大於或等於700℃、大於或等於703℃、大於或等於730℃、大於或等於740℃、大於或等於750℃、大於或等於760℃、或大於或等於780℃的An.P.。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於800℃、小於或等於780℃、小於或等於760℃、小於或等於750℃、小於或等於740℃、小於或等於729℃、或小於或等於700℃的An.P.。在一些更多實施方式中,玻璃可具有大於或等於650℃且小於或等於800℃、大於或等於650℃且小於或等於700℃、大於或等於700℃且小於或等於729℃、大於或等於703℃且小於或等於729℃、大於或等於740℃且小於或等於800℃的An.P.。
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於1093℃至小於或等於1300℃和前述值之間的所有範圍和子範圍的對應160,000 泊的黏度的溫度(T 160kP)。在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於1093℃、大於或等於1100℃、大於或等於1150℃、大於或等於1240℃、大於或等於1250℃、大於或等於1260℃、或大於或等於1280℃的T 160kP。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於1300℃、小於或等於1280℃、小於或等於1260℃、小於或等於1250℃、小於或等於1240℃、小於或等於1209℃、小於或等於1150℃、或小於或等於1100℃的T 160kP。在一些更多實施方式中,玻璃可具有大於或等於1093℃且小於或等於1300℃、大於或等於1150℃且小於或等於1209℃、大於或等於1250℃且小於或等於1300℃的T 160kP
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於5或大於或等於5.2的液相黏度的對數(log(η liq)),其中液相黏度η liq以泊的單位表示。
在一些實施方式中,玻璃可具有小於或等於40 K -1的玻璃在20℃至300℃的範圍內的平均線性熱膨脹係數α 20-300×10 7
在一些實施方式中,玻璃可具有小於或等於1750℃的對應200 泊的黏度的溫度(T 200P)。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於1700℃、小於或等於1650℃、或小於或等於1600℃的T 200P
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於-2.8的鋁結合參數P Al
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於-3、大於或等於-0.2、大於或等於0.8、大於或等於1.8、或大於或等於2的改性劑結合參數P mod。在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於2.8或小於或等於2的改性劑結合參數P mod。在一些更多實施方式中,玻璃可具有大於或等於-3且小於或等於2.8、大於或等於-3且小於或等於2、大於或等於-0.2且小於或等於2.8、或大於或等於-0.2且小於或等於2、大於或等於0.8且小於或等於2.8、或大於或等於0.8且小於或等於2、大於或等於1.8且小於或等於2.8的P mod
在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於10的鈣長石析出參數P anort
在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於28的方石英析出參數P crist
在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於5的堇青石析出參數P cord
在一些其他實施方式中,玻璃可具有小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod
在一些實施方式中,玻璃可具有大於或等於0.000的量值E/d RT- (92.5 - 0.05 * T 160kP)。
鈣長石析出參數P anort是藉由下式(I)計算得出的量值: P anort= min(CaO+SrO+0.5*BaO+Na 2O+0.5*K 2O,Al 2O 3),(I) 其中化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
鈣長石析出參數P anort以及以下描述的其他析出參數(P cord、P spod和P crist)涉及在特定結晶相(諸如鈣長石、堇青石、鋰輝石、方石英)被發現在液相溫度下析出時的情況下經驗上觀查到的玻璃組合物和液相溫度之間的相關性。不受任何具體理論所約束,據信這些相關性是形成玻璃的熔體中特定氧化物彼此化學結合或關聯的結果,其進而可帶著從熔體析出的傾向而在結構中形成與結晶相類似的原子結構。
具體而言,鈣長石析出參數P anort負責形成礦物鈣長石(CaAl 2Si 2O 8)的氧化物,包括可溶解於固態的鈣長石中、因此形成固溶體、也被稱為斜長石的氧化物。從文件(參見,例如:G.W.MOREY, Data of Geochemistry, 6th Edition, Chapter L: Phase Equilibrium Relations of the Common Rock-Forming Oxides Except Water, United States Government Printing Office, Washington, 1964, 173頁)中已知並且已在本案內容的特定玻璃中經驗上觀察到的是,鈣長石或斜長石結晶析出物(除CaO、Al 2O 3及/或SiO 2外)可包含氧化鈉(Na 2O)、氧化鉀K 2O、氧化鍶(SrO)及/或氧化鋇(BaO),從而潛在的結晶物涉及鈣長石的實施方式可由化學式M 2O*Al 2O 3*3SiO 2表示,其中M 2O是指Na 2O和K 2O中的一者或多者;或由化學式MO*Al 2O 3*2SiO 2表示,其中MO是指CaO、SrO和BaO中的一者或多者。也已經驗上觀察到的是,BaO和K 2O在這些結晶析出物中的溶解性大多數情況下在某種程度上小於CaO、SrO和Na 2O的溶解性。
不受任何具體理論所約束,據猜測,本案內容的鋁矽酸鹽玻璃的一些實施方式的熔體可包括具有與鈣長石和相關的結晶析出物的組成類似的組成的結構單元。這些結構單元在熔體中的量越大,就越有可能發生析出,並相應地,相應結晶析出物可與液相平衡存在時的溫度就越高。
因此,在本案內容的SiO 2在玻璃組合物中的含量高到足以形成鈣長石或相關的結晶析出物的實施方式中,據猜測,在玻璃組合物的熔體中形成的這些結構單元(M 2O*Al 2O 3*3SiO 2和MO*Al 2O 3*2SiO 2)的量可粗略地與氧化鋁(Al 2O 3)在玻璃組合物中以mol.%的含量和M 2O+MO在玻璃組合物中以mol.%的總含量中的較小者相關,即作為min(M 2O+MO, Al 2O 3),其中化學式和縮寫意指相應氧化物在玻璃中以mol.%的含量。
關於如前述的K 2O和BaO相對於CaO、SrO和Na 2O在鈣長石和相關的結晶析出物中受限的溶解性,在制定鈣長石析出參數P anort時將0.5的經驗因數應用於K 2O和BaO的量。相應地,如在鈣長石和相關的結晶相的析出的上下文中所述的和(M 2O+MO)可被表示為 M 2O+MO ≈ (CaO+SrO+0.5*BaO+Na 2O+0.5*K 2O)(II)。
最終,如藉由式(II)計算得出的和(M 2O+MO)與Al 2O 3中的較小者提供了當存在於形成玻璃的熔體中時可析出為鈣長石或相關的結晶相(例如,斜長石)的結構單元的量的估值。
基於以上推理,據猜測,更高的參數P anort的值可指示在高溫下更高的析出鈣長石或相關的結晶相(例如,斜長石)、並因此導致更高的液相溫度的可能性。這意味著在本案內容的一些實施方式中,為了降低玻璃的液相溫度,優選的是P anort的值較小。
堇青石析出參數P cord是藉由下式(III)計算得出的量值: P cord= MgO+MnO+FeO,(III) 其中化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
堇青石析出參數P cord被設計為預測在高溫下從本案內容的形成玻璃的熔體析出堇青石和相關的結晶相的可能性。
堇青石的化學式通常已知為2MgO*2Al 2O 3*5SiO 2、或Mg 2Al 4Si 5O 18。然而,已經驗上觀察到的是,當從形成玻璃的熔體析出時,可形成在其中MnO及/或FeO(整體或部分地)同構取代MgO的堇青石變體。相應地,假設氧化鋁和氧化矽在玻璃組合物中的量足以結合全部的MgO、MnO和FeO,作為用於預測析出堇青石和相關的結晶相的趨勢的估值,P cord的值可被呈現為MgO、MnO、和FeO在玻璃組合物中以mol.%的濃度的和,這提供了以上呈現的式(III)。
據猜測,如果P cord的值高,則堇青石(或相關的結晶相)有可能在高溫下從形成玻璃的熔體析出。相應地,在本案內容的一些實施方式中,P cord的值優選是受限的。
鋰輝石析出參數P spod是藉由下式(IV)計算得出的量值: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3-K 2O-0.5*Na 2O),(IV) 其中化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
鋰輝石析出參數P spod被設計為估計在高溫下從形成玻璃的熔體析出鋰輝石(LiAlSi 2O 6、或Li 2O*Al 2O 3*4SiO 2)的可能性。
不受具體理論所約束,據猜測,在高溫下從形成玻璃的熔體析出鋰輝石的可能性可與具有與鋰輝石的原子群組成類似的原子群組成的結構單元的量相關。如果氧化矽在本案內容的玻璃組合物的實施方式中的量足以形成這些結構單元,則這些結構單元在熔體中的量可粗略地與Li 2O和Al 2O 3在玻璃組合物中以mol.%的濃度中的較小者相關,數學上表示為 P spod≈ min(Li 2O, Al 2O 3)。(V)
除此之外,已經驗上觀察到的是,如果玻璃組合物包含顯著量的Na 2O和尤其是K 2O,則鋰輝石的析出可受到抑制。不受具體理論所約束,據猜測,這種效果可能是由形成玻璃的熔體中的氧化鋁與氧化鈉和氧化鉀結合、因此使得結合的氧化鋁在與Li 2O的反應中不具活性並抑制了鋰輝石的析出所導致。為了近似解釋這一效果,在估計鋰輝石從熔體析出的趨勢時從Al 2O 3的濃度減去K 2O的濃度和Na 2O的濃度的一半。上式(V)中的術語「Al 2O 3」因此被(Al 2O 3- K 2O - 0.5*Na 2O)取代,其中氧化物的化學式意指這些氧化物在玻璃組合物中以mol.%的濃度。在這一取代之後,式(V)被修改以提供用於P spod的上式(IV)。
據猜測,如果P spod的值高,則鋰輝石有可能在高溫下從形成玻璃的熔體析出。相應地,在本案內容的一些實施方式中,P spod的值優選是受限的。
方石英析出參數P crist是藉由下式(VI)計算得出的量值: P crist= SiO 2-6*(Na 2O+K 2O)-4*Li 2O-2*(CaO+SrO+BaO)-2.5*MgO,(VI) 其中化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
方石英析出參數P crist被引入以估計在高溫下從本案內容的形成玻璃的熔體析出礦物方石英(SiO 2)的可能性。
不受具體理論所約束,據猜測,可潛在地以方石英的形式析出的SiO 2在玻璃組合物中的量與在具有析出趨勢的其他結晶相組成的結構單元中的其他氧化物(即,氧化鋁、鹼金屬氧化物和鹼土金屬氧化物)結合之後殘留的氧化矽的量相關。這些結晶相包括Li 2O*Al 2O 3*4SiO 2(鋰輝石)、Na 2O*Al 2O 3*6SiO 2(鈉長石)、K 2O*Al 2O 3*6SiO 2(K-長石)、MgO*Al 2O 3*2.5SiO 2(堇青石,其也可被呈現為2MgO*2Al 2O 3*5SiO 2)、CaO*Al 2O 3*2SiO 2(鈣長石)、SrO*Al 2O 3*2SiO 2(Sr-長石)和BaO*Al 2O 3*2SiO 2(鋇長石)。
如果氧化矽和氧化鋁在玻璃組合物中的量足以形成全部列出的結晶相,則殘留的氧化矽的量可藉由從氧化矽在玻璃組合物中以mol.%的總量減去乘以用於列出的結晶相的式中的氧化矽的化學計量比係數(對於鋰輝石Li 2O*4,對於鈉長石Na 2O*6,對於鈣長石CaO*2等)的鹼金屬氧化物和鹼土金屬氧化物的量來獲得。因此,殘留的氧化矽的量可藉由上式(VI)來評價。
據猜測,如果P crist的值高,則方石英有可能在高溫下從形成玻璃的熔體析出。相應地,在本案內容的一些實施方式中,P crist的值優選是受限的。
改性劑結合參數P mod是藉由式(VII)計算得出的量值: P mod= R 2O+RO-Al 2O 3-P 2O 5-RE mO n(VII) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是稀土金屬氧化物的總和,並且化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
改性劑結合參數P mod評價了可與本文中公開的玻璃組合物的網路形成劑、即氧化鋁(Al 2O 3)、氧化磷(P 2O 5)和稀土金屬氧化物(RE mO n)化學結合的改性劑(一價金屬氧化物R 2O和二價金屬氧化物RO)的總量。假設1摩爾的改性劑(R 2O和RO)與1摩爾的網路形成劑結合,改性劑的總含量和網路形成劑的總含量之間的差值提供了如上式(VII)中呈現的P mod的值。
不受具體理論所約束,作者確信,如果參數P mod具有大的正值,則其可意味著玻璃結構可包括顯著量的可形成非橋接氧原子的改性劑,這進而可導致低溫黏度的降低,特別是,退火點和應變點的降低,這可降低將該玻璃用作適於如前述的HAMR程序的儲存記錄媒體的材料的可能性。
相應地,在本案內容的一些實施方式中,玻璃組合物優選特徵在於負值、零值、或小正值的P mod
鋁結合參數P Al是藉由式(VIII)計算得出的量值: P Al= R 2O+RO+P 2O 5+1.6*RE mO n-Al 2O 3,(VIII) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是稀土金屬氧化物的總和,並且化學式意指相應組分在玻璃組合物中以mol.%的量。
鋁結合參數P Al估計了可與諸如改性劑(R 2O和RO)、氧化磷(P 2O 5)和稀土金屬氧化物(RE mO n)之類的其他氧化物化學結合的氧化鋁的量。不受具體理論所約束,據猜測,1摩爾的氧化鋁有可能與要麼1摩爾的改性劑、要麼1摩爾的P 2O 5、要麼1.6摩爾的RE mO n(用於RE mO n的數位基於諸如釔鋁石榴石(YAG, Y 3Al 5O 12)、鋁酸鑭(La 3Al 5O 12)和其他之類的稀土鋁酸鹽的已知組成進行選擇)反應或結合。在這一猜測下,氧化物在玻璃組合物中以mol.%的總和(藉由上述化學計量比係數加權)與氧化鋁在玻璃組合物中以mol.%的濃度之間的差值的特徵在於與氧化物相比氧化鋁的缺少或過量。。
不受具體理論所約束,據猜測,例如,氧化鋁相對於以上枚舉的氧化物(R 2O、RO、P 2O 5、RE mO n)的過量在高溫下可潛在地導致從形成玻璃的熔體析出諸如β-氧化鋁(X*6Al 2O 3,其中「X」代表一價或二價金屬氧化物中的一者或多者)、莫來石(3Al 2O 3*2SiO 2)、剛玉(Al 2O 3)和其他之類的氧化鋁或富含氧化鋁的結晶相,因此增加了液相溫度並降低了液相黏度。相應地,在本案內容的一些實施方式中,玻璃組合物優選特徵在於負值、零值、或小正值的P Al
退火點An.P.、比模量E/d RT和T 160kP是可從玻璃組合物預測的玻璃性質。進行了以下實施例部分中的本案內容的示例性玻璃和文件中報導的其他玻璃組合物的線性回歸分析以決定可預測退火點、比模量、和玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的組成依賴性的等式。
玻璃組合物滿足下表1中指定的標準並具有關注的性質的測量值的訓練資料集,對於每個性質(An.P.、E/d RT和T 160kP)約100個玻璃組合物,從公開可用的SciGlass Information System資料庫中存在的文件資料和從來自本文中存在的實施方式的示例性玻璃進行隨機選擇。對以上指定的資料集(排除異常值)進行的線性回歸分析被用來決定用於預測性的參數P anpt、P spm、和P 160kP的下式(IX)、(X)、和(XI)。在表1中,RO是二價金屬氧化物的總和,R 2O是一價金屬氧化物的總和,RE mO n是稀土金屬氧化物的總和。
玻璃組合物滿足表1的標準的另一集合被用作驗證集以評價在預定的組成限制內內插的能力。基於驗證分析,在表2中指定的標準差內進行內插是可行的。也從SciGlass Information System database隨機選擇的先前技術玻璃組合物的外部資料集被用來評價以合理的準確度預測指定組成限制之外的性質的能力。執行這一程序的多次反覆運算以便決定每個性質的最佳變體,對應用於表2中指定的參數的回歸公式。
包括訓練資料集、驗證資料集、和外部資料集在內的用於線性回歸建模中使用的比較性玻璃組合物的資料從公開可用的SciGlass Information System資料庫獲得。下式(IX)、(X)、和(XI)從線性回歸分析獲得並用於分別預測玻璃的退火點、比模量、和黏度為160 kP時的溫度: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O,(IX) P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(X) P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3)。(XI)
在式(IX)、(X)、和(XI)以及表1和表2中,退火點參數P anpt是從以mol.%表示的玻璃組合物的組分計算得出的、預測退火點[℃]的參數;比模量參數P spm是從以mol.%表示的玻璃組合物的組分計算得出的、預測比模量E/d RT[GPa cm 3/g]的參數;參數P 160kP是從以mol.%表示的玻璃組合物的組分計算得出的、預測對應160 kP的黏度的玻璃溫度[℃]的參數。
在式(IX)、(X)、和(XI)中,玻璃組合物的每種組分以其化學式列出,其中化學式代表該組分以mol.%表示的濃度。例如,出於式(IX)、(X)、和(XI)的目的,SiO 2是指SiO 2在玻璃組合物中以mol.%表示的濃度。要理解的是,並非所有在式(IX)、(X)、和(XI)中列出的組分都必須存在於特定的玻璃組合物中,並且式(IX)、(X)、和(XI)對於包含少於這些式中列出的全部組分的玻璃組合物等同有效。要進一步理解的是,式(IX)、(X)、和(XI)對於在本案內容的範圍和請求項內的、包含除這些式中列出的組分以外的組分的玻璃組合物也有效。如果在特定的玻璃組合物中不存在式(IX)、(X)、和(XI)中列出的組分,則該組分在該玻璃組合物中的濃度為0 mol.%,並且該組分對於從這些式計算得出的值的貢獻為零。 表1用於建模的組合物空間
性質 An.P.,℃ E/d RT,GPa cm 3/g T 160kP,℃
組分 Min, mol.% Max, mol.% Min, mol.% Max, mol.% Min, mol.% Max, mol.%
SiO 2 60 75 60 75 60 75
Al 2O 3 10 20 10 20 10 20
Li 2O 0 10 0 10 0 10
Na 2O 0 10 0 10 0 10
K 2O 0 5 0 5 0 5
BaO 0 5 0 5 0 5
B 2O 3 0 3 0 3 0 3
La 2O 3 0 3 0 3 0 3
RO 3 未限制 3 未限制 3 未限制
R 2O 2.5 未限制 2.5 未限制 2.5 未限制
F 0 0.05 [at.%] 0 1 [at.%] 0 1 [at.%]
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 0 5 0 5 0 5
R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3 -5 未限制 -5 未限制 -5 未限制
R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n 未限制 5 未限制 5 未限制 5
R 2O - Al 2O 3 未限制 0 未限制 0 未限制 0
其他物種 0 未限制 0 未限制 0 未限制
表2性質預測模型
性質 縮寫 單位 預測的參數 回歸公式 組成單位 標準誤差
退火點 An.P. P anpt 式(IX) mol.% 22
比模量 E/d RT GPa cm 3/g P spm 式(X) mol.% 0.32
對應160 kP的黏度的溫度 T 160kP P 160kP 式(XI) mol.% 37
圖1是對於一些文件玻璃(「比較性玻璃」)和一些示例性玻璃(「示例性玻璃」)作為測量的退火點An.P.的函數的藉由式(IX)計算得出的參數P anpt的曲線圖。如圖1中的資料所示,對於大部分玻璃,參數P anpt的組成依賴性具有在測量的An.P.的± 22℃的範圍內的誤差,這對應表2中指定的標準誤差。
圖2是對於一些文件玻璃(「比較性玻璃」)和一些示例性玻璃(「示例性玻璃」)作為測量的比模量E/d RT的函數的藉由式(X)計算得出的參數P spm的曲線圖。如圖2中的資料所示,對於大部分玻璃,參數P spm的組成依賴性具有在測量的E/d的± 0.32 GPa cm 3/g的範圍內的誤差,這對應表2中指定的標準誤差。
圖3是對於一些文件玻璃(「比較性玻璃」)和一些示例性玻璃(「示例性玻璃」)作為測量的玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP的函數的藉由式(XI)計算得出的參數P 160kP的曲線圖。如圖3中的資料所示,對於大部分玻璃,參數P 160kP的組成依賴性具有在測量的T 160kP的± 37℃的範圍內的誤差,這對應表2中指定的標準誤差。
表3表明根據本案內容的一些實施方式的組分和它們各自的量的組合。表3中的示例性玻璃A可包括如本文中所述的根據本案內容的任何態樣的額外組分。 表3:示例性玻璃A
組分 量(mol.%)
SiO 2 60.0至75.0 mol.%
Al 2O 3 10.0至18.0 mol.%
Li 2O 0.0至10.0 mol.%
Na 2O 0.0至5.0 mol.%
(CaO+MgO)的和   5.0 mol.%
(Li 2O+Na 2O)的和   0.5 mol.%
(Li 2O+MgO)的和 0.0至10.0 mol.%
(MgO+ZnO)的和 0.0至10.0 mol.%
(CaO+SrO)的和 0.0至9.0 mol.%
根據本案內容實施方式的示例性玻璃A可選擇性地以0.0至3.0 at.%的量包括氟(F)。
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃A也可具有大於或等於-2.8的鋁結合參數P Al
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃A也可具有小於或等於2.8的改性劑結合參數P mod
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃A也可具有小於或等於10的鈣長石析出參數P anort
表4表明根據本案內容的一些實施方式的組分和它們各自的量的組合。表4中的示例性玻璃B可包括如本文中所述的根據本案內容的任何態樣的額外組分。 表4:示例性玻璃B
組分 量(mol.%)
SiO 2 60.0至80.0 mol.%
Al 2O 3 10.0至18.0 mol.%
Li 2O 0.5至7.5 mol.%
根據本案內容實施方式的示例性玻璃B可選擇性地以0.0至0.5 at.%的量包括氟(F)。
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可滿足下述條件: 0.00 ≦ min(RE mO n,P 2O 5) ≦ 0.30     其中化學式代表組分在玻璃中以mol.%表示的量。
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有小於或等於28的方石英析出參數P crist
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有小於或等於10的鈣長石析出參數P anort
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有小於或等於5的堇青石析出參數P cord
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有大於或等於680℃的退火點An.P.。
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃B也可具有大於或等於1150℃的對應160 kP的黏度的溫度T 160kP
表5表明根據本案內容的一些實施方式的組分和它們各自的量的組合。表5中的示例性玻璃C可包括如本文中所述的根據本案內容的任何態樣的額外組分。 表5:示例性玻璃C
組分 量(mol.%)
SiO 2 60.0至75.0 mol.%
Al 2O 3 10.5至18.0 mol.%
CaO 0.0至10.0 mol.%
Li 2O 0.0至7.8 mol.%
MgO 0.0至4.3 mol.%
ZrO 2 0.0至0.5 mol.%
稀土金屬氧化物RE mO n的總和 0.0至5.0 mol.%
根據本案內容實施方式的示例性玻璃C可具有小於或等於28的方石英析出參數P crist
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃C也可具有小於或等於10的鈣長石析出參數P anort
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃C也可具有大於於或等於-3的改性劑結合參數P mod
根據本案內容的一些實施方式,示例性玻璃C也可滿足下述式: E/d RT- (92.5 - 0.05 * T 160kP)>0.000, 其中E/d RT是比模量,T 160kP是對應160 kP的玻璃黏度的溫度。 實施例
下述實施例描述了本案內容提供的各種特點和優點,且絕非意圖限制本發明和隨附的申請專利範圍。
製備並分析玻璃組合物。分析的玻璃組合物包括下表6中列出的組分。實施例玻璃用諸如沙子、氧化鋁、鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬硝酸鹽、鋰輝石、霞石正長岩、硼砂、硼酸、偏磷酸鋁、磷酸二鈉、氧化鎂、稀土金屬氧化物、氧化錫和各種組合之類的一般原料進行熔化。將玻璃在1500℃和1575℃之間的鉑金坩堝中熔化5至6小時,以相對較細的流倒入水浴中以將熔融玻璃淬滅成小顆粒(激碎(drigaged)),然後在更高的1650℃的溫度下重新熔化5至6小時以提高均一性和熔體品質。然後將玻璃澆注到鋼板上,在下表 6 中提供的退火溫度附近退火 1 小時,並冷卻至室溫以形成最終的玻璃製品。 表6示例性玻璃組成
示例性玻璃 1 2 3 4 5 6 7 8
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 65.22 65.41 64.53 63.99 66.66 69.12 65.87 65.83
Al 2O 3 mol.% 17.41 17.43 17.90 17.87 16.89 15.95 17.87 17.87
Li 2O mol.% 5.94 6.18 6.27 4.87 5.37 5.85 6.64 6.54
CaO mol.% 1.99 4.02 4.01 3.98 3.98 4.01 3.01 4.02
MgO mol.% 3.97 1.98 1.98 1.98 1.98 1.98 0.97 0.09
Na 2O mol.% 3.36 3.48 3.42 4.61 3.68 2.73 3.44 3.46
P 2O 5 mol.% 0.85 1.14 1.53 2.34 1.08 0 1.84 1.83
B 2O 3 mol.% 0.90 0 0 0 0 0 0 0
K 2O mol.% 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
SnO 2 mol.% 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
組成限制
CaO+SrO mol.% 1.990 4.020 4.010 3.979 3.980 4.010 3.010 4.020
CaO + MgO mol.% 5.961 6.000 5.990 5.960 5.959 5.990 3.980 4.110
Li 2O + Na 2O mol.% 9.300 9.659 9.689 9.478 9.051 8.580 10.08 10.00
Li 2O + MgO mol.% 9.911 8.159 8.249 6.849 7.350 7.829 7.610 6.629
MgO + ZnO mol.% 3.970 1.980 1.980 1.981 1.979 1.980 0.9700 0.09000
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0.010000 1.000E-02 9.998E-03 9.997E-03 1.000E-02 0.010001 9.999E-03 0.010001
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 47.100 50.400 50.000 50.100 47.800 46.200 49.500 50.200
Str.P. 651 664 661 664 671 679 665 673
An.P. 699 712 710 713 721 728 716 723
T soft 930 942 939 948 956 967 955 960
T 160kP 1107 1124 1123 1137 1140 1151 1143 1151
T 35kP 1181 1198 1198 1214 1216 1228 1220 1228
T 200 P 1571 1590 1591 1611 1615 1630 1624 1628
T liq >1350 >1305 >1300 1335 1310 1295 >1350 1345
log(η liq) P 3.38 3.76 3.81 3.69 3.86 4.05 3.64 3.72
E GPa 85.640 85.290 85.080 83.020 84.670 85.840 83.500 83.150
G GPa 34.890 34.890 34.750 33.990 34.680 35.230 34.270 34.200
E/d RT GPa cm 3/g 35.000 34.800 34.700 33.900 34.600 35.100 34.300 34.200
d RT g/cm 3 2.444 2.452 2.453 2.447 2.447 2.443 2.431 2.434
預測的和計算的性質
P anort 5.5833 7.6455 7.6252 8.8092 7.8656 6.9109 6.6386 7.6568
P cord 3.9877 1.9934 1.9938 1.9939 1.9943 1.9941 0.99785 0.11337
P spod 5.9599 6.2501 6.3182 4.7043 5.3023 5.8515 6.7991 6.6516
P crist 5.1090 4.7247 3.6404 2.5914 8.4910 14.524 7.3384 8.0376
P mod ‑2.6835 ‑2.6250 ‑3.4590 ‑4.7228 ‑2.7830 ‑1.0930 ‑5.2663 ‑5.2561
P Al ‑0.94912 ‑0.29191 ‑0.34876 0.04274 ‑0.58979 ‑1.0930 ‑1.5574 ‑1.5515
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.74 34.51 34.47 33.83 34.32 34.75 34.35 34.21
P anpt[for An.P.] 693.3 696.8 695.3 692.0 704.1 715.5 686.9 688.1
P 160kP[for T 160kP] 1162 1160 1157 1155 1172 1188 1159 1159
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 0.4714 0.1683 0.0318 ‑0.9212 0.4787 1.7666 0.0406 ‑0.1057
表6續
示例性玻璃 9 10 11 12 13 14 15 16
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 67.09 64.37 67.14 64.47 63.75 63.89 63.94 63.93
Al 2O 3 mol.% 16.85 17.84 16.81 17.80 18.04 17.96 17.97 17.99
Li 2O mol.% 6.01 5.59 5.80 5.38 7.12 7.12 7.10 7.08
CaO mol.% 4.00 4.01 6.00 6.00 4.03 3.00 2.00 1.00
MgO mol.% 1.97 1.98 0.12 0.12 0.98 1.98 2.97 3.96
Na 2O mol.% 3.03 3.93 3.09 3.96 2.11 2.12 2.10 2.10
P 2O 5 mol.% 0.69 1.92 0.68 1.91 3.71 3.67 3.66 3.68
K 2O mol.% 0.20 0.20 0.20 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10
SnO 2 mol.% 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
組成限制
CaO+SrO mol.% 4.000 4.010 6.000 6.001 4.029 3.000 2.000 0.9999
CaO + MgO mol.% 5.970 5.990 6.120 6.121 5.009 4.981 4.970 4.960
Li 2O + Na 2O mol.% 9.039 9.520 8.890 9.341 9.230 9.239 9.199 9.179
Li 2O + MgO mol.% 7.979 7.570 5.919 5.501 8.100 9.100 10.07 11.04
MgO + ZnO mol.% 1.970 1.980 0.1200 0.1200 0.9799 1.981 2.970 3.960
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 1.000E-02 9.998E-03 0.010001 0.010001 9.999E-03 9.997E-03 1.000E-02 9.999E-03
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 47.300 49.200 49.400 51.300 45.700 44.600 43.700 42.200
Str.P. 670 663 688 678 659 656 653 652
An.P. 720 712 737 728 710 706 705 703
T soft 955 947 967 961 947 946 945 943
T 160kP 1134 1136 1144 1137 1137 1133 1127
T 35kP 1209 1212 1219 1211 1214 1212 1209 1203
T 200 P 1607 1604 1616 1599 1612 1609 1602 1597
T liq 1315 1325 1300 1300 1280 >1320 >1335 >1300
log(η liq) P 3.78 3.73 3.94 3.88 4.05 3.65 3.85
E GPa 85.640 84.260 84.670 83.360 82.400 82.600 83.080 83.290
G GPa 35.030 34.480 34.680 34.060 33.850 33.920 33.990 34.270
E/d RT GPa cm 3/g 35.000 34.400 34.500 33.900 34.000 34.100 34.400 34.500
d RT g/cm 3 2.448 2.451 2.453 2.456 2.423 2.420 2.417 2.415
預測的和計算的性質
P anort 7.2275 8.1340 9.2570 10.163 6.2238 5.2277 4.2299 3.2340
P cord 1.9937 1.9950 0.15720 0.15605 0.99683 1.9942 2.9919 3.9882
P spod 6.0307 5.4717 5.7513 5.2056 6.9861 6.9860 6.9881 6.9875
P crist 9.7140 3.9111 11.308 5.4590 11.675 11.171 10.667 10.167
P mod ‑2.2927 ‑4.1964 ‑2.3415 ‑4.2330 ‑7.5157 ‑7.5129 ‑7.5094 ‑7.5136
P Al ‑0.89687 ‑0.28859 ‑0.96807 ‑0.35083 ‑0.0591 ‑0.05621 ‑0.05267 ‑0.05724
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.64 34.17 34.37 33.89 34.11 34.24 34.37 34.50
P anpt[for An.P.] 707.0 695.4 710.1 698.1 690.3 690.2 690.2 690.5
P 160kP[for T 160kP] 1175 1159 1177 1160 1155 1156 1157 1159
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 1.0443 ‑0.3727 0.7290 ‑0.6402 ‑0.6555 ‑0.4635 ‑0.2129 ‑0.0080
表6續
示例性玻璃 17 18 19 20 21 22 23 24
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 64.94 64.11 74.16 74.46 74.40 74.47 74.53 74.36
Al 2O 3 mol.% 17.64 17.96 12.34 12.39 12.41 12.39 12.41 12.40
Li 2O mol.% 7.13 6.41 4.12 4.06 3.97 3.07 3.04 3.10
CaO mol.% 3.99 3.99 4.12 2.99 2.02 3.99 2.98 2.01
MgO mol.% 0.98 2.42 2.02 2.94 4.01 1.96 2.93 3.97
Na 2O mol.% 2.11 3.25 2.95 2.88 2.91 3.84 3.83 3.88
P 2O 5 mol.% 2.95 1.50 0 0 0 0 0 0
K 2O mol.% 0.10 0.20 0.14 0.13 0.14 0.13 0.13 0.13
SnO 2 mol.% 0.15 0.15 0.14 0.14 0.13 0.14 0.14 0.14
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
組成限制
CaO+SrO mol.% 3.990 3.990 4.120 2.990 2.021 3.990 2.981 2.010
CaO + MgO mol.% 4.970 6.411 6.141 5.931 6.031 5.949 5.911 5.980
Li 2O + Na 2O mol.% 9.238 9.661 7.069 6.941 6.880 6.909 6.870 6.980
Li 2O + MgO mol.% 8.109 8.831 6.140 7.001 7.981 5.029 5.970 7.071
MgO + ZnO mol.% 0.9801 2.420 2.021 2.941 4.011 1.960 2.931 3.970
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 9.999E-03 0.010000 0.010001 0.010002 0.010003 9.999E-03 0.010002 0.010000
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 45.600 48.400 43.400 42.100 40.000 44.500 42.300 39.200
Str.P. 664 660 670 674 672 681 680 678
An.P. 715 709 726 729 728 738 736 733
T soft 951 938 989 999 999 1010 1008 1006
T 160kP 1133 1121 1210 1216 1210 1225 1230 1222
T 35kP 1209 1195 1301 1304 1298 1315 1321 1310
T 200 P 1605 1587 1741 1754 1744 1772 1777 1757
T liq >1280 >1330 1225 1295 1200 1225 1180 1200
log(η liq) P 4.01 3.59 5.09 4.61 5.29 5.20 5.61 5.38
E GPa 83.220 85.770 82.740 83.150 83.500 81.910 82.330 82.670
G GPa 34.060 35.030 34.200 34.410 34.540 33.920 33.990 34.200
E/d RT GPa cm 3/g 34.300 34.900 34.300 34.600 34.800 34.000 34.200 34.400
d RT g/cm 3 2.426 2.457 2.409 2.404 2.402 2.409 2.405 2.404
預測的和計算的性質
P anort 6.2241 7.4271 7.0084 6.0142 5.0215 7.9985 7.0053 6.0127
P cord 0.99752 2.4431 1.9876 2.9801 3.9728 1.9863 2.9809 3.9737
P spod 7.0082 6.1689 3.9722 3.9728 3.9717 2.9794 2.9786 2.9798
P crist 12.644 4.1157 26.975 26.485 25.991 25.015 24.517 24.013
P mod ‑6.4085 ‑3.4428 0.61597 0.61503 0.61291 0.61340 0.61273 0.61359
P Al ‑0.42705 ‑0.37205 0.61597 0.61503 0.61291 0.61340 0.61273 0.61359
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.29 34.57 34.04 34.17 34.30 33.75 33.87 34.00
P anpt[for An.P.] 694.5 700.5 721.5 721.6 721.8 719.6 719.9 719.8
P 160kP[for T 160kP] 1162 1162 1202 1203 1204 1201 1203 1203
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) ‑0.1365 0.0720 1.3885 1.8421 2.0447 1.3565 1.6112 1.6558
表6續
示例性玻璃 25 26 27 28 29 30 31 32
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 73.91 73.49 74.38 73.99 73.12 72.43 74.61 74.52
Al 2O 3 mol.% 12.84 13.33 12.44 12.85 13.34 13.81 12.47 12.46
Li 2O mol.% 3.03 3.04 3.39 3.38 3.04 3.03 2.47 2.51
CaO mol.% 3.05 3.03 3.11 3.08 3.05 3.04 3.50 3.02
MgO mol.% 2.98 2.98 2.51 2.51 3.00 2.97 2.97 3.48
Na 2O mol.% 3.92 3.86 3.91 3.92 3.89 3.86 3.86 3.88
Y 2O 3 mol.% 0 0 0 0 0.30 0.60 0 0
K 2O mol.% 0.15 0.15 0.15 0.16 0.15 0.15 0.01 0.01
SnO 2 mol.% 0.10 0.10 0.09 0.10 0.09 0.09 0.09 0.10
TiO 2 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
組合物限制
CaO+SrO mol.% 3.050 3.030 3.110 3.080 3.051 3.041 3.500 3.019
CaO + MgO mol.% 6.030 6.010 5.621 5.589 6.050 6.011 6.470 6.498
Li 2O + Na 2O mol.% 6.950 6.901 7.301 7.297 6.931 6.890 6.330 6.388
Li 2O + MgO mol.% 6.009 6.021 5.900 5.888 6.039 6.000 5.439 5.988
MgO + ZnO mol.% 2.980 2.980 2.510 2.509 2.999 2.971 2.970 3.479
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0.02000 0.02000 0.02001 0.02000 0.02000 0.02000 0.02000 0.02000
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 42.800 42.600 44.900 44.600 42.900 43.500 41.300 41.420
Str.P. 680 685 671 676 682 684 690 688
An.P. 736 740 727 730 736 738 746 744
T soft 1007 1008 1003 1003 998 993 1018 1016
T 35kP 1310 1304 1306 1297 1294 1277
T 200 P 1749 1738 1753 1741 1721 1700
T liq 1205 1235 1205 1205 1195 1205 1220 1215
E GPa 82.740 83.290 82.190 82.400 83.640 84.460 82.330 82.600
G GPa 34.200 34.340 33.990 34.130 34.480 34.680 34.060 34.130
E/d RT GPa cm 3/g 34.330 34.500 34.190 34.230 34.390 34.420 34.190 34.300
d RT g/cm 3 2.410 2.414 2.404 2.407 2.432 2.454 2.408 2.408
預測的和計算的性質
P anort 7.0449 7.0455 7.0444 7.0451 7.0451 7.0456 7.4690 6.9696
P cord 2.9926 2.9927 2.4942 2.4943 2.9933 2.9933 2.9933 3.4921
P spod 2.9920 2.9908 3.4903 3.4908 2.9922 2.9919 2.4931 2.4941
P crist 23.709 23.210 23.366 22.960 22.908 22.110 26.152 25.898
P mod 0.23759 ‑0.26460 0.63876 0.23711 ‑0.55723 ‑1.3549 0.48917 0.48719
P Al 0.23759 ‑0.26460 0.63876 0.23711 0.22086 0.20089 0.48917 0.48719
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 33.93 34.01 33.86 33.92 33.99 34.06 33.88 33.95
P anpt[for An.P.] 721.3 723.8 713.2 715.0 728.1 734.7 726.9 726.7
P 160kP[for T 160kP] 1204 1207 1195 1197 1211 1218 1212 1212
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 1.6374 1.9497 1.2074 1.4013 2.0717 2.5249 2.1109 2.1288
表6續
示例性玻璃 33 34 35 36 37 38 39 40
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 74.64 74.29 74.48 74.68 68.75 69.62 69.62 69.87
Al 2O 3 mol.% 12.49 12.80 12.47 12.50 13.38 12.38 12.39 12.25
Li 2O mol.% 3.86 3.92 3.56 4.32 4.31 3.98 3.76 3.75
CaO mol.% 2.51 2.51 3.00 2.00 4.19 5.18 4.67 5.04
MgO mol.% 3.51 3.49 3.47 3.49 4.40 3.40 3.96 4.33
Na 2O mol.% 2.88 2.87 2.90 2.89 0.02 0.02 1.94 1.88
P 2O 5 mol.% 0 0 0 0 2.84 2.84 2.83 2.78
BaO mol.% 0 0 0 0 0.77 0.76 0 0
SrO mol.% 0 0 0 0 1.21 1.21 0.70 0
K 2O mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.49 0.01 0
SnO 2 mol.% 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10 0.10
TiO 2 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0
組合物限制
CaO+SrO mol.% 2.509 2.510 3.000 2.000 5.400 6.389 5.370 5.040
CaO + MgO mol.% 6.018 6.000 6.470 5.490 8.590 8.579 8.631 9.372
Li 2O + Na 2O mol.% 6.738 6.790 6.459 7.209 4.331 4.001 5.700 5.631
Li 2O + MgO mol.% 7.368 7.410 7.030 7.810 8.711 7.381 7.721 8.082
MgO + ZnO mol.% 3.509 3.490 3.470 3.490 4.400 3.400 3.961 4.331
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0.02000 0.02000 0.02001 0.02000 0.02000 0.02000 0.02000 0
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 40.300 40.500 39.680 40.900 36.800 39.100 40.700 41.000
Str.P. 680 680 684 673 671 675 661 660
An.P. 735 735 739 728 723 726 713 711
T soft 1004 1002 1004 998 978 978 972 968
T 160kP 1170 1185 1180
T 35kP 1304 1302 1251 1270 1264
T 200 P 1751 1752 1669 1697 1699
T liq 1220 1235 1210 1215 1200 1200 1115 1140
log(η liq) P 4.95 5.08
E GPa 83.640 83.770 83.640 83.500 82.740 80.530 81.360 81.840
G GPa 34.610 34.610 34.540 34.540 34.060 33.160 33.580 33.790
E/d RT GPa cm 3/g 34.830 34.860 34.760 34.850 33.500 32.700 33.600 33.860
d RT g/cm 3 2.401 2.403 2.406 2.396 2.467 2.461 2.424 2.417
預測的和計算的性質
P anort 5.4766 5.4777 5.9747 4.9777 5.7691 7.0232 7.3540 6.9446
P cord 3.4913 3.4918 3.4920 3.4919 4.4594 3.4596 4.0009 4.2998
P spod 3.9891 3.9884 3.4905 4.4873 3.9987 3.4987 3.2494 3.7495
P crist 26.882 26.580 27.880 25.888 29.371 29.844 24.238 22.339
P mod 0.48826 0.19029 0.48851 0.48940 ‑1.7299 ‑0.72350 ‑0.74642 ‑0.17671
P Al 0.48826 0.19029 0.48851 0.48940 4.0088 5.0152 4.9933 5.4630
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.31 34.35 34.25 34.36 33.53 32.97 33.35 33.65
P anpt[for An.P.] 722.4 723.9 728.6 715.9 747.7 746.2 723.9 716.7
P 160kP[for T 160kP] 1207 1209 1213 1200 1205 1194 1180 1171
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 2.363 2.474 2.4028 2.1532 0.9443 ‑0.2710 ‑0.5716 ‑0.2505
表6續
示例性玻璃 41 42 43 44 45 46 47 48
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 70.53 70.58 70.58 70.68 71.03 70.03 70.86 70.89
Al 2O 3 mol.% 12.38 12.32 12.32 12.30 12.34 12.67 12.74 12.76
Li 2O mol.% 3.76 4.70 3.76 4.70 4.70 0 0 0
CaO mol.% 5.03 5.04 5.99 4.99 5.04 6.20 5.71 6.21
MgO mol.% 4.35 4.32 4.29 4.78 4.84 5.52 5.54 5.56
Na 2O mol.% 1.88 0.97 0.97 0.97 0.96 0.96 0.96 0.96
P 2O 5 mol.% 1.97 1.97 1.99 1.49 0.99 0 0 0
BaO mol.% 0 0 0 0 0 2.67 2.68 1.67
SrO mol.% 0 0 0 0 0 0.52 0.06 0.52
B 2O 3 mol.% 0 0 0 0 0 0.56 0.57 0.57
Y 2O 3 mol.% 0 0 0 0 0 0.72 0.73 0.72
SnO 2 mol.% 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.12 0.11 0.11
TiO 2 mol.% 0 0 0 0 0 0.02 0.03 0.02
Fe 2O 3 mol.% 0 0 0 0 0 0.01 0.01 0.01
組合物限制
CaO+SrO mol.% 5.029 5.040 5.990 4.990 5.040 6.720 5.769 6.730
CaO + MgO mol.% 9.379 9.360 10.28 9.769 9.880 11.72 11.25 11.77
Li 2O + Na 2O mol.% 5.641 5.670 4.730 5.669 5.659 0.9600 0.9599 0.9601
Li 2O + MgO mol.% 8.110 9.020 8.050 9.479 9.540 5.521 5.538 5.561
MgO + ZnO mol.% 4.349 4.320 4.290 4.780 4.841 5.521 5.538 5.561
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0 0 0 0 0 0.03000 0.04000 0.03000
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 41.100 40.400 39.400 40.400 40.500
Str.P. 664 660 670 661 660
An.P. 716 711 722 710 711 791
T soft 966
T 35kP 1253 1240 1233 1237 1262 1277 1274
T 200 P 1685 1671 1662 1663 1636 1653 1652
T liq 1115 1165 1170 1160 1175 1210 1235 1205
E GPa 83.020 83.570 83.710 84.390 85.020 85.840 85.700 86.050
G GPa 34.270 34.410 34.480 34.750 34.890
E/d RT GPa cm 3/g 34.260 34.520 34.460 34.760 34.960 32.900 33.000 33.500
d RT g/cm 3 2.423 2.421 2.429 2.428 2.432 2.610 2.595 2.571
預測的和計算的性質
P anort 6.9441 6.0061 6.9464 6.0057 6.0061 8.8396 7.9701 8.4187
P cord 4.3007 4.3001 4.3002 4.8000 4.7991 5.4077 5.4589 5.4615
P spod 3.7501 4.6876 3.7490 4.6891 4.6887 0 0 0
P crist 23.153 25.039 26.906 23.779 24.282 32.678 34.944 35.071
P mod 0.64405 0.64939 0.64949 1.6474 2.1449 2.3223 1.3941 1.3349
P Al 4.6434 4.6484 4.6480 4.6466 4.1441 4.1495 3.2397 3.1816
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 33.90 34.18 34.07 34.38 34.53 33.05 33.21 33.50
P anpt[for An.P.] 723.3 725.1 737.2 729.0 733.3 802.0 801.9 804.7
P 160kP[for T 160kP] 1181 1182 1193 1184 1191 1265 1272 1272
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 0.5605 0.8067 1.2564 1.1535 1.6179 3.7767 4.3127 4.6183
表6續
示例性玻璃 49 50 51 52 53 54 55 56
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 71.20 71.09 71.11 71.07 71.24 71.50 73.94 73.91
Al 2O 3 mol.% 12.48 12.33 12.23 12.27 12.27 12.25 12.16 12.18
Li 2O mol.% 3.80 3.79 3.64 3.79 3.78 3.75 4.00 3.99
CaO mol.% 4.87 5.91 5.72 5.51 5.44 5.47 1.99 2.50
MgO mol.% 4.68 4.81 4.60 4.43 4.35 4.42 3.97 3.46
Na 2O mol.% 1.85 0.95 0.76 0.97 0.97 0.95 2.89 2.89
P 2O 5 mol.% 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.70 0 0
B 2O 3 mol.% 0 0 0.81 0.84 0.83 0.82 0.80 0.81
K 2O mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.14 0.14
SnO 2 mol.% 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.11 0.09 0.10
TiO 2 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
組合物限制
CaO+SrO mol.% 4.871 5.910 5.721 5.509 5.441 5.470 1.990 2.500
CaO + MgO mol.% 9.551 10.72 10.32 9.939 9.792 9.890 5.961 5.958
Li 2O + Na 2O mol.% 5.650 4.741 4.400 4.760 4.752 4.700 6.890 6.879
Li 2O + MgO mol.% 8.480 8.600 8.241 8.220 8.132 8.169 7.971 7.448
MgO + ZnO mol.% 4.681 4.809 4.601 4.430 4.351 4.419 3.970 3.459
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0.02000 0.02000 0.02001 0.02000 0.02000 0.02000 0.02000 0.02000
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 41.500 39.800 37.400 38.400 38.100 37.600 40.900 41.700
Str.P. 665 675 668 664 665 666 659 659
An.P. 717 725 720 716 716 718 715 714
T soft 963 968 964 963 961 963 980 980
T 35kP 1239 1245 1241 1242 1241 1247 1286 1281
T 200 P 1666 1666 1659 1662 1664 1674 1733 1728
T liq >1275 1190 1170 1155 1160 1190 1205 1165
E GPa 84.530 85.360 84.330 84.190 84.190 84.600 82.530 82.530
G GPa 34.820 35.030 34.610 34.540 34.540 34.750 34.200 34.130
E/d RT GPa cm 3/g 34.760 34.970 34.700 34.690 34.700 34.840 34.490 34.450
d RT g/cm 3 2.432 2.441 2.430 2.427 2.426 2.428 2.393 2.396
預測的和計算的性質
P anort 6.7259 6.8653 6.4862 6.4844 6.4161 6.4253 4.9500 5.4589
P cord 4.6808 4.8094 4.6014 4.4298 4.3506 4.4194 3.9704 3.4588
P spod 3.7993 3.7905 3.6395 3.7905 3.7814 3.7499 4.0001 3.9897
P crist 23.399 26.324 28.988 27.935 28.474 28.748 25.856 26.134
P mod 1.7434 2.1504 1.5072 1.4498 1.2944 1.6465 0.83248 0.79928
P Al 3.7235 4.1305 3.4875 3.4298 3.2743 3.0465 0.83248 0.79928
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.29 34.44 34.33 34.29 34.29 34.38 34.18 34.11
P anpt[for An.P.] 732.8 745.4 739.8 734.5 734.8 737.9 711.3 711.4
P 160kP[for T 160kP] 1194 1202 1201 1196 1197 1201 1192 1192
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 1.4684 2.0544 1.8622 1.5844 1.6495 1.9442 1.2885 1.2018
表6續
示例性玻璃 57 58 59 60 61 62 63 64 65
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 73.98 73.74 73.22 68.62 68.50 68.59 68.79 68.88 68.93
Al 2O 3 mol.% 12.18 12.85 12.59 12.26 12.57 12.28 12.41 12.34 12.27
Li 2O mol.% 4.39 3.99 4.03 4.40 4.21 4.17 4.24 4.22 4.21
CaO mol.% 2.00 2.01 1.99 5.26 5.36 5.02 5.53 5.33 5.06
MgO mol.% 3.48 3.98 3.95 4.31 4.23 4.30 4.82 4.83 4.86
Na 2O mol.% 2.91 2.88 2.88 2.05 2.03 2.06 2.05 2.05 2.06
P 2O 5 mol.% 0 0 0 1.96 1.96 1.95 1.00 0.99 0.98
B 2O 3 mol.% 0.81 0 0.79 1.01 1.02 1.00 1.04 0.98 1.01
Y 2O 3 mol.% 0 0.30 0.30 0 0 0 0 0 0
ZnO mol.% 0 0 0 8.00E-4 0 0.50 0 0.25 0.49
K 2O mol.% 0.14 0.14 0.14 0.011 0.011 0.011 0.0102 0.0109 0.0102
SnO 2 mol.% 0.09 0.09 0.09 0.0972 0.0994 0.0995 0.10 0.0999 0.10
TiO 2 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.0065 0.0057 0.0049 0.0064 0.0056 0.0056
Fe 2O 3 mol.% 0.01 0.01 0.01 0.0138 0.0138 0.0134 0.014 0.014 0.0141
組合物限制
CaO+SrO mol.% 2.000 2.010 1.990 5.256 5.356 5.020 5.525 5.326 5.063
CaO + MgO mol.% 5.479 5.990 5.939 9.564 9.589 9.320 10.34 10.16 9.922
Li 2O + Na 2O mol.% 7.298 6.869 6.910 6.448 6.241 6.236 6.290 6.276 6.261
Li 2O + MgO mol.% 7.868 7.969 7.979 8.711 8.445 8.474 9.054 9.054 9.064
MgO + ZnO mol.% 3.479 3.980 3.949 4.309 4.233 4.796 4.816 5.081 5.354
ZrO 2+ TiO 2+ FeO + Fe 2O 3 mol.% 0.01999 0.02000 0.02000 0.02028 0.01950 0.01830 0.02042 0.01965 0.01967
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 42.700 41.200 41.100 44.700 44.200 43.200 44.300 43.300 43.000
Str.P. 655 676 662 631 636 634 635 635 634
An.P. 709 730 716 680 686 683 684 684 683
T soft 976 988 975 927 927 927 925 922 923
T 35kP 1283 1286 1272 1207 1212 1214 1200 1200 1204
T 200 P 1741 1723 1706 1642 1644 1642 1629 1626 1634
T liq 1155 1210 1205
E GPa 82.190 84.390 83.500 82.188 82.326 82.395 83.774 83.981 83.912
G GPa 33.990 34.820 34.410 33.854 33.923 33.923 34.406 34.475 34.475
E/d RT GPa cm 3/g 34.370 34.850 34.550 33.878 33.907 33.866 34.334 34.390 34.348
d RT g/cm 3 2.391 2.422 2.417 2.426 2.428 2.433 2.440 2.442 2.443
預測的和計算的性質
P anort 4.9792 4.9599 4.9397 7.3063 7.3912 7.0868 7.5816 7.3848 7.1238
P cord 3.4789 3.9799 3.9490 4.3084 4.2331 4.2999 4.8162 4.8320 4.8593
P spod 4.3891 3.9891 4.0297 4.4023 4.2117 4.1740 4.2381 4.2223 4.2047
P crist 25.434 25.700 25.132 17.391 18.110 18.669 16.380 16.873 17.437
P mod 0.73767 ‑0.14829 0.09976 1.7981 1.3128 1.8309 3.2374 3.3593 3.4366
P Al 0.73767 0.63166 0.88001 5.7266 5.2259 5.7259 5.2288 5.3414 5.3934
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 34.16 34.37 34.23 33.80 33.82 33.68 34.14 34.09 34.03
P anpt[for An.P.] 706.0 729.2 717.6 700.2 704.5 699.3 710.4 709.1 706.5
P 160kP[for T 160kP] 1187 1212 1199 1149 1155 1149 1159 1158 1156
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) 1.0202 2.4542 1.663 ‑1.263 ‑0.9322 ‑1.3887 ‑0.4037 ‑0.5173 ‑0.6790
下表7列出了比較性玻璃C1-C5的組成和性質 表7比較例玻璃的組成和性質
比較例 C1 C2 C3 C4 C5
參考 [1] [2] [3] [4] [3]
組成-mol.%
SiO 2 mol.% 69.10 71.64 63.85 68.73 65.06
Al 2O 3 mol.% 13.26 13.07 16.86 11.39 16.29
B 2O 3 mol.% 3.98 2.00 0 4.72 0
Na 2O mol.% 3.62 1.42 9.25 4.45 7.95
Li 2O mol.% 7.09 6.98 7.48 4.39 7.68
P 2O 5 mol.% 1.22 0 2.50 1.85 2.46
CaO mol.% 0.81 0 0 0 0
MgO mol.% 0.85 3.00 0 3.26 0.51
SnO 2 mol.% 0.0473 0.10 0.049 0.17 0.0487
ZrO 2 mol.% 0.0105 0 0 0.16 0
Fe 2O 3 mol.% 0.0041 0 0 0 0
ZnO mol.% 0 1.80 0 0.40 0
Ce 2O 3 mol.% 0 0 0 0.096 0
K 2O mol.% 0 0 0 0.21 0
SiF 4 mol.% 0 0 0 0.0883 0
TiO 2 mol.% 0 0 0 0.0822 0
測量的性質
α 20-300×10 7 K -1 60.000
Str.P. 572.00 613.00 608.00 606.00
An.P. 626.00 666.00 661.00 661.00
T soft 924.00 900.00 926.40
T 160kP 1138.3 1168.8 1139.6
T 35kP 1223.1 1283.3 1226.0
T 200P 1659.0 2008.0 1661.0
T liq 1145.0 1280.0 1095.0 1100.0 1105.0
log(η liq) P 5.0810 4.1430 5.5850 5.6820 5.4990
E GPa 75.700 82.600 77.400 73.000 77.800
G GPa 34.130 32.000 32.100
E/d RT GPa cm 3/g 32.160 30.290 32.420
d RT g/cm 3 2.407 2.410 2.400
預測的和計算的性質
P spm[for E/d RT] GPa cm 3/g 41.04 41.59 41.70 38.24 42.03
P anpt[for An.P.] 639.0 689.8 612.5 624.5 625.9
P 160kP[for T 160kP] 1251 1305 1217 1209 1238
對於表7中列出的每個比較性玻璃的參考關鍵如下所述:[1] US2019127265;[2] US2020199019;[3] US2019161390;[4] US2020199013。
在本案內容的一些實施方式中,玻璃製品可在接近160 kP的黏度下利用熔融拉伸法從熔體形成。為了能夠使用熔融拉伸法,玻璃黏度為160 kP時的溫度(T 160kP)應當大於或約等於玻璃的液相溫度。同時,為了適於HAMR程序,玻璃應當具有高比模量。
然而,已經驗上觀察到的是,對於富含氧化鋁的矽酸鹽玻璃,難以實現高比模量和高T 160kP一起,同時仍將液相線溫度保持在可接受的低水平以實現大批量生產。不受具體理論所約束,據猜測,這一難度可能由不同的組分對液相溫度、高溫黏度、和比模量的爭用效果導致。增加比模量的組分(例如,諸如MgO、Li 2O、TiO 2、Y 2O 3、ZrO 2和其他)傾向於要麼降低高溫黏度(例如,Li 2O)、要麼增加液相溫度(例如,MgO、TiO 2、ZrO 2)、或兩者(例如,在Y 2O 3的情況下),因此在三種屬性:比模量、液相溫度和T 160kP之間建立了妥協。為了平衡這種妥協,本案內容的一些實施方式的玻璃組合物組合地包含這些組分以及以下指定的比例。
圖4是示出對於示例性玻璃中的一些和比較性玻璃中的一些預測T 160kP的參數P 160kP與比模量參數P spm之間的關係的曲線圖。示例性玻璃(填充的圓)是來自表6的實施例7至29。比較性玻璃(開口的圓)是來自表7的實施例C1和C2。按照式(XI)來測定P 160kP。預測比模量的參數P spm按照式(X)來測定。圖4中示出的所有示例性玻璃和比較性玻璃具有表8中指定的特徵。在表8中,規格「未限制」是指在選擇該組成時未考慮的限制。 表8用於圖4中示出的玻璃組合物的限制
量值 單位 Min Max
SiO 2 mol.% 60 75
Al 2O 3 mol.% 10.5 18
CaO mol.% 0 10
Li 2O mol.% 0 7.8
MgO mol.% 0 4.3
ZrO 2 mol.% 0 0.5
RE mO n mol.% 0 5
P spm GPa cm 3/g 25 未限制
P mod -3 未限制
P crist 未限制 28
P anort 未限制 10
圖4中圖示的比較性玻璃C1和C2選自比較性玻璃中,具有最高的比模量參數P spm與最接近圖4中示出的示例性玻璃的P 160kP的值的P 160kP的值。
圖4中示出的對應式Y = 92.5 - 0.05 * X(其中Y表示P spm,X表示P 160kP)的直線提供了比較性玻璃C 1和C 2與示例性玻璃7至29之間的差異的視覺表現。如圖4中可見,圖4中表示的示例性玻璃(填充的圓)以及沒有比較性玻璃(開口的圓)落在直線Y = 92.5 - 0.05 * X上方。也就是說,圖4中表示的所有示例性玻璃以及沒有比較性玻璃滿足下式(XII)(a): P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) > 0.00 (XII)(a)
如圖4中可見,圖4中表示的一些示例性玻璃以及沒有比較性玻璃落在直線Y = 94 - 0.05 * X上方,其中Y對應P spm,x對應P 160kP。也就是說,圖4中表示的一些示例性玻璃以及沒有比較性玻璃滿足下式(XII)(b): P spm- (94 - 0.05 * P 160kP) > 0.00 (XII)(b)
藉由預測,圖4中表示的示例性玻璃在T 160kP和E/d RT的組合方面優於具有表8中指定的特徵的最佳的已知比較性玻璃。
圖5是示出對於示例性玻璃中的一些和比較性玻璃中的一些預測玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP與比模量參數E/d RT之間的關係的曲線圖。示例性玻璃(填充的圓)是來自表6的實施例7至12、15和39。比較性玻璃(開口的圓)是來自表7的實施例C3至C5。圖5中示出的所有示例性玻璃和比較性玻璃具有表9中指定的特徵。在表9中,規格「未限制」是指在選擇該組成時未考慮的限制。在圖5中,以上枚舉的組合物中的一些可以被標記以獲得更好的可見度,其他一些可能沒有,並且一些更多的玻璃可能沒有被示出,這不影響進一步的結論。 表9用於圖5中示出的玻璃組合物的限制
量值 單位 Min Max
SiO 2 mol.% 60 75
Al 2O 3 mol.% 10.5 18
CaO mol.% 0 10
Li 2O mol.% 0 7.8
MgO mol.% 0 4.3
ZrO 2 mol.% 0 0.5
RE mO n mol.% 0 5
E/d GPa cm 3/g 25 未限制
P mod -3 未限制
P crist 未限制 28
P anort 未限制 10
圖5中示出的比較性玻璃C3、C4和C5選自比較性玻璃中,具有最高的比模量E/d RT的測量值與最接近圖5中示出的示例性玻璃的T 160kP的值的T 160kP的值。
圖5中示出的對應式Y = 92.5 - 0.05 * X(其中Y對應E/d RT,X對應T 160kP)的直線提供了比較性玻璃C3、C4、和C5與示例性玻璃7至12、15和39之間的差異的視覺表現。如圖5中可見,圖5中表示的所有示例性玻璃(填充的圓)以及沒有比較性玻璃(開口的圓)落在直線Y = 92.5 - 0.05 * X上方。也就是說,圖5中表示的一些示例性玻璃以及沒有比較性玻璃滿足下式(XIII)(a): E/d - (92.5 - 0.05 * T 160kP) > 0.00 (XIII)(a)
也如圖5中可見,圖5中表示的一些示例性玻璃以及沒有比較性玻璃落在直線Y = 94 - 0.05 * X上方。也就是說,圖5中表示的一些示例性玻璃以及沒有比較性玻璃滿足下式(XIII)(b): E/d RT- (94 - 0.05 * T 160kP) > 0.00 (XIII)(b)
圖5中表示的滿足式(XIII)(b)的示例性實施例的特徵在於在具有表9中指定的特徵的玻璃中在可比較的T 160kP的值下的最高的E/d RT的值。
這意味著,在表9中指定的條件下,相較於滿足相同條件的最佳比較性玻璃,一些示例性玻璃具有在可比較的溫度T 160kP的測量值下的更高的比模量E/d RT的測量值。相較於具有表9中指定的特徵的最佳比較性玻璃,按照這些測量的示例性玻璃具有在可比較的T 160kP的值下的更高的E/d RT的值。
對於圖4和圖5中繪製的比較性玻璃C1至C5,表8和表9以及式(XII)(a)、(XII)(b)、(XIII)(a)和(XIII)(b)中指定的所有屬性的值呈現在下表10中。 表10具有表8和表9的特徵的比較例玻璃的屬性
Ex. # C1 C2 C3 C4 C5
組合物
Al 2O 3 mol.% 13.26 13.07 16.86 11.39 16.29
CaO mol.% 0.81 0 0 0 0
Li 2O mol.% 7.10 6.98 7.47 4.39 7.68
RE mO n mol.% 0 0 0 0.0953 0
MgO mol.% 0.85 3.00 0 3.26 0.51
ZrO 2 mol.% 0.011 0 0 0.16 0
測量的性質
P mod ‑2.6347 ‑0.6289 ‑2.6044
P crist ‑21.58 15.08 ‑14.68
P anort 9.2567 4.5523 7.9535
T 160kP 1138 1169 1140
E/d GPa cm 3/g 32.16 30.29 32.42
E/d - (92.5 - 0.05 * T 160kP) ‑3.4275 ‑3.769 ‑3.101
E/d - (94 - 0.05 * T 160kP) ‑4.9275 ‑5.269 ‑4.601
預測的和計算的性質
P 160kP 1097 1154 1047 1079 1063
P spm 33.49 34.36 32.92 32.63 33.19
P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP) ‑4.1728 ‑0.4556 ‑7.2483 ‑5.9271 ‑6.1570
P spm- (94 - 0.05 * P 160kP) ‑5.6728 ‑1.9556 ‑8.7483 ‑7.4271 ‑7.6570
如從圖4和圖5可見,預測的和測量的性質資料均證實,相較於相應地具有表8和表9中指定的特徵的最佳比較性玻璃,一些示例性玻璃具有更好的改性劑結合參數P mod、溫度T 160kP、和比模量E/d RT的組合。
下述非限制性態樣也被本案內容包括。在尚未描述的範圍內,第一至第七十三態樣的任何一個特徵可以部分或全部與本案內容的其他態樣的任何一或多個特徵組合以形成附加態樣,即使這種組合並未被明確描述。
根據第一態樣,玻璃包括複數個組分,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.8 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於2.0 mol.%的ZnO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的La 2O 3,大於或等於0.0 at.%且小於或等於3.0 at.%的F,CaO+MgO的和大於或等於5.0 mol.%,Li 2O+Na 2O的和大於或等於0.5 mol.%,Li 2O+MgO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%,MgO+ZnO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%,CaO+SrO的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%,並且ZrO 2+TiO 2+FeO+Fe 2O 3的和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.5 mol.%,其中所述玻璃具有大於或等於-2.8的鋁結合參數P Al,小於或等於2.8的改性劑結合參數P mod和小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,其中P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n, P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
根據第二態樣,如第一態樣所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括:大於或等於10.0 mol.%且小於或等於17 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.4 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.8 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於2.5 mol.%的Alk 2O,MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO的和大於或等於1.0 mol.%,其中所述組分的組合物實質上不含氟,並且其中P Al小於或等於3.0,並且改性劑結合參數P mod大於或等於-3.0,並且其中所述玻璃具有小於或等於8.0的堇青石析出參數P cord和小於或等於28的方石英析出參數P crist其中 P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, 其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第三態樣,如第一至第二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO,大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
根據第四態樣,如第一態樣所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括:大於或等於63.9 mol.%且小於或等於74.4 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於2.8 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的Li 2O,大於或等於1.4 mol.%且小於或等於5.6 mol.%的CaO,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%的MgO,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.1 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.8 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的BaO和大於大於或等於0 mol.%且小於或等於0.55 mol.%的Y 2O 3
根據第五態樣,如第一至第四態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於64.5 mol.%且小於或等於74.4 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於3.2 mol.%且小於或等於6.2 mol.%的Li 2O,大於或等於1.9 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的CaO,大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的MgO,大於或等於0.9 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.95 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的B 2O 3,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.625 mol.%的BaO和大於大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的Y 2O 3
根據第六態樣,如第一態樣所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於11.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於0.5 mol.%的Alk 2O,大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%的F,MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO的和大於或等於0.5 mol,其中所述組分的組合物滿足條件:min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%] ≦ 0.15,並且其中所述玻璃具有大於或等於680℃的退火點An.P.、大於或等於1150℃的黏度為160 kP時的溫度T 160kP、大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT、小於或等於5的堇青石析出參數P cord、小於或等於28的方石英析出參數P crist、和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,其中E是楊氏模量,d RT是密度,P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P spod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O), 其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第七態樣,如第一至第四態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的BaO和大於大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的K 2O,其中所述組分的組合物實質上不含氟且實質上不含PbO並且其中所述組分的組合物滿足條件:0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30,
根據第八態樣,如第一至第七態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於5.0的液相黏度的對數log(η liq[P])。
根據第九態樣,如第八態樣所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於5.2的液相黏度的對數log(η liq[P])。
根據第十態樣,如第一至第九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件:P anpt> 710,P anpt是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的退火點參數: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O, (I)。
根據第十一態樣,如第一至第十態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於710℃的退火點An.P.。
根據第十二態樣,如第十一態樣所述的玻璃,其中所述退火點An.P.大於或等於730℃。
根據第十三態樣,如第一至第十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於5的堇青石析出參數P cord、小於或等於28的方石英析出參數P crist、和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,其中P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P spod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O)。
根據第十四態樣,如第一至第十三態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件:P spm> 32,P spm是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(II)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)), (II)。
根據第十五態樣,如第一至第十四態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT,其中E是楊氏模量,d RT是密度。
根據第十六態樣,如第十五態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於33 GPa cm 3/g。
根據第十七態樣,如第十六態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於34 GPa cm 3/g。
根據第十八態樣,如第十七態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於35 GPa cm 3/g。
根據第十九態樣,如第一至第十八態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件P 160kP> 1150,其中P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3), (III)。
根據第二十態樣,如第一至第十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於1150℃的所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP
根據第二十一態樣,如第二十態樣所述的玻璃,其中所述溫度T 160kP大於或等於1200℃。
根據第二十二態樣,如第一至第二十一態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於40 K -1的在20℃至300℃的範圍內的平均線性熱膨脹係數α 20-300×10 7
根據第二十三態樣,如第一至第二十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於1700℃的所述玻璃具有200 P黏度時的溫度T 200P
根據第二十四態樣,如第二十三態樣所述的玻璃,其中所述溫度T 200P小於或等於1650℃。
根據第二十五態樣,如第一至第二十四態樣中任一項所述的玻璃,其中P Al大於或等於-2.0且P mod小於或等於2.0。
根據第二十六態樣,玻璃包括複數個組分,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於80.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的RE mO n,大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%的F和可選擇性地包含選自P 2O 5、B 2O 3、MgO、CaO、BaO、ZnO、MnO、Na 2O、K 2O、Fe 2O 3、FeO、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、CoO、NiO、CuO、SrO、CdO、SnO、PbO和TiO 2中的一或多個組分,其中所述組分的組合物滿足條件:0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30,並且其中所述玻璃具有小於或等於28的方石英析出參數P crist,小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,小於或等於5.0的堇青石析出參數P cord和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,其中 P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P spod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O), 並且其中所述玻璃滿足條件:P spm>32,P anpt>680並且P 160kP>1150,其中P anpt是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的退火點參數: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O, (I) P spm是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(II)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)), (II) P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3), (III) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,REmO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
根據第二十七態樣,如第二十六態樣所述的玻璃,其中所述玻璃具有室溫下的楊氏模量E、室溫下的密度d RT、大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT、大於或等於680℃的退火點An.P.、和大於或等於1150℃的所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP
根據第二十八態樣,如第二十六至第二十七態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.0 mol.%且小於或等於17.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.4 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的CaO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.8 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的TiO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的ZnO,大於或等於2.5 mol.%的Alk 2O,MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO的和大於或等於1.0 mol.%,其中所述組分的組合物實質上不含氟,並且其中所述玻璃具有小於或等於3.0的鋁結合參數P Al和大於或等於-3.0的改性劑結合參數P mod,並且P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, 並且P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n, 其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第二十九態樣,如第二十六至第二十七態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
根據第三十態樣,如第二十六至第二十七以及第二十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括一或多個下述組分:大於或等於63.9 mol.%且小於或等於74.4 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於2.8 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的Li 2O,大於或等於1.4 mol.%且小於或等於5.6 mol.%的CaO,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%的MgO,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.4 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.1 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.8 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的BaO和大於大於或等於0 mol.%且小於或等於0.550 mol.%的Y 2O 3
根據第三十一態樣,如第二十六、第二十七、以及第二十九至第三十態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於64.5 mol.%且小於或等於74.4 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於3.2 mol.%且小於或等於6.2 mol.%的Li 2O,大於或等於1.9 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的CaO,大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的MgO,大於或等於0.9 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.95 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的B 2O 3,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.625 mol.%的BaO和大於大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的Y 2O 3
根據第三十二態樣,如第二十六、第二十七、以及第二十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於11.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的TiO 2,大於或等於0.5 mol.%的Alk 2O,大於或等於0.5 mol.%的MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO並且其中所述組分的組合物滿足條件min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.15,其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第三十三態樣,如第二十六至第二十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的BaO和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的K 2O,其中所述組分的組合物實質上不含氟且實質上不含PbO並且其中所述組分的組合物滿足條件:0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30,
根據第三十四態樣,如第二十六至第三十三態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於5.0的液相黏度的對數log(η liq[P])。
根據第三十五態樣,液相黏度的對數log(η liq[P])大於或等於5.2的。
根據第三十六態樣,如第二十六至第三十五態樣中任一項所述的玻璃,其中P anpt>710。
根據第三十七態樣,如第二十六至第三十六態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於710℃的退火點An.P.。
根據第三十八態樣,如第三十七態樣所述的玻璃,其中所述退火點An.P.大於或等於730℃。
根據第三十九態樣,如第二十六至第三十八態樣中任一項所述的玻璃,其中P spm>33。
根據第四十態樣,如第二十六至第三十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於33 GPa cm 3/g的比模量E/d RT,其中E是楊氏模量,d RT是密度。
根據第四十一態樣,如第四十態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於34 GPa cm 3/g。
根據第四十二態樣,如第二十六至第四十一態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件:P 160kP> 1200,P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3), (III)。
根據第四十三態樣,如第二十六至第四十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於1200℃的所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP
根據第四十四態樣,如第二十六至第四十三態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於40 K -1的在20℃至300℃的範圍內的平均線性熱膨脹係數α 20-300×10 7
根據第四十五態樣,如第二十六至第四十四態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於1700℃的所述玻璃具有200 P黏度時的溫度T 200P
根據第四十六態樣,如第四十五態樣所述的玻璃,其中所述溫度T 200P小於或等於1650℃。
根據第四十七態樣,如第二十六至第四十六態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於-2.0的鋁結合參數P Al和小於或等於2.0的改性劑結合參數P mod,其中P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, 並且P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n
根據第四十八態樣,玻璃包括複數個組分,所述玻璃具有包括下述的所述組分的組合物:大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2,大於或等於10.5 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的CaO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.8 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的RE mO n和可選擇性地包括選自B 2O 3、P 2O 5、TiO 2、SrO、BaO、ZnO、MnO、CuO、Na 2O、K 2O、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、FeO、CoO、NiO、CdO、SnO、PbO和Fe 2O 3中的一或多個組分,其中所述玻璃具有小於或等於28的方石英析出參數P crist,小於或等於10的鈣長石析出參數P anort,大於或等於-3.0的改性劑結合參數P mod,其中 P crist是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P anort是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n, 並且其中所述玻璃滿足條件:P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP)>0.000,其中P spm是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(II)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)), (II) P 160kP是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測所述玻璃的黏度為160 kP時的溫度的參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3), (III) 其中R 2O是一價金屬氧化物的總和,RO是二價金屬氧化物的總和,REmO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的總和,並且星號(*)表示乘法。
根據第四十九態樣,如第四十八態樣所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件E/d RT- (92.5 - 0.05 * T 160kP) > 0.000,其中E/d RT[GPa cm 3/g]是比模量,E是楊氏模量,d RT是密度,T 160kP是所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度。
根據第五十態樣,如第四十八至第四十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於10.5 mol.%且小於或等於17.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.4 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.8 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的TiO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的ZnO,大於或等於2.5 mol.%的Alk 2O,MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO的和大於或等於1.0 mol.%,其中所述組分的組合物實質上不含氟,並且其中所述玻璃具有小於或等於3.0的鋁結合參數P Al和小於或等於8.0的堇青石析出參數P mod,並且P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, 並且P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, 其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第五十一態樣,如第四十八至第四十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO,大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
根據第五十二態樣,如第四十八至第四十九和第五十一態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括一或多個下述組分:大於或等於63.9 mol.%且小於或等於74.4 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於2.8 mol.%且小於或等於7.0 mol.%的Li 2O,大於或等於1.4 mol.%且小於或等於5.6 mol.%的CaO,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.4 mol.%的Na 2O,大於或等於0.4 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.4 mol.%的P 2O 5,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.1 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.8 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的BaO和大於大於或等於0 mol.%且小於或等於0.550 mol.%的Y 2O 3
根據第五十三態樣,如第四十八至第四十九和第五十一至第五十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於64.5 mol.%且小於或等於74.5 mol.%的SiO 2,大於或等於12.34 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於3.2 mol.%且小於或等於6.2 mol.%的Li 2O,大於或等於1.9 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的CaO,大於或等於1.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的MgO,大於或等於0.9 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的Na 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的P 2O 5,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.95 mol.%的SrO,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的B 2O 3,大於或等於0 mol.%且小於或等於0.625 mol.%的BaO和大於大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的Y 2O 3
根據第五十四態樣,如第四十八、第四十九、和第五十一態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於11.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3,大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的B 2O 3,大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的TiO 2,大於或等於0.5 mol.%的Alk 2O,大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%的F,MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO的和大於或等於0.5 mol.%,其中所述組分的組合物滿足條件:min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦ 0.15,並且其中所述玻璃具有大於或等於680℃的退火點An.P.、大於或等於1150℃的所述玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP、楊氏模量E、密度d RT、大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT、小於或等於5的堇青石析出參數P cord和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,其中P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, 並且P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O), 其中Alk 2O是鹼金屬氧化物的總和。
根據第五十五態樣,如第四十八至第五十二和第五十四態樣中任一項所述的玻璃,其中所述組分的組合物包括大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的BaO和大於大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.0 mol.%的K 2O,其中所述組分的組合物實質上不含氟且實質上不含PbO並且其中所述組分的組合物滿足條件:0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30,
根據第五十六態樣,如第四十八至第五十五態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於5.0的液相黏度的對數log(η liq[P])。
根據第五十七態樣,如第五十六態樣所述的玻璃,其中所述液相黏度的對數log(η liq[P])大於或等於5.2。
根據第五十八態樣,如第四十八至第五十七態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃滿足條件:P anpt> 710,其中P anpt是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照式(I)計算得出的退火點參數: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O, (I)。
根據第五十九態樣,如第四十八至第五十八態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於710℃的退火點An.P.。
根據第六十態樣,如第五十九態樣所述的玻璃,其中所述退火點An.P.大於或等於730℃。
根據第六十一態樣,如第四十八至第六十態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於5.0的堇青石析出參數P cord和小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod,其中P cord是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式的計算得出的、堇青石析出參數的值: P cord= MgO + MnO + FeO, P spod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的、鋰輝石析出參數的值: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O)。
根據第六十二態樣,如第四十八至第六十一態樣中任一項所述的玻璃,其中P spm>32。
根據第六十三態樣,如第四十八至第六十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於32 GPa cm 3/g的比模量E/d RT,其中E是楊氏模量,d RT是密度。
根據第六十四態樣,如第六十三態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於33 GPa cm 3/g。
根據第六十五態樣,如第六十四態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於34 GPa cm 3/g。
根據第六十六態樣,如第六十五態樣所述的玻璃,其中所述比模量E/d RT大於或等於35 GPa cm 3/g。
根據第六十七態樣,如第四十八至第六十六態樣中任一項所述的玻璃,其中P 160kP>1150。
根據第六十八態樣,如第四十八至第六十七態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於1150℃的所述玻璃的黏度為160 kP時的溫度T 160kP
根據第六十九態樣,如第六十八態樣所述的玻璃,其中所述溫度T 160kP大於或等於1200℃。
根據第七十態樣,如第四十八至第六十九態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於40 K -1的在20℃至300℃的範圍內的平均線性熱膨脹係數α 20-300×10 7
根據第七十一態樣,如第四十八至第七十態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有小於或等於1700℃的所述玻璃具有200 P的黏度時的溫度T 200P
根據第七十二態樣,如第七十一態樣所述的玻璃,其中所述溫度T 200P小於或等於1650℃。
根據第七十三態樣,如第四十八至第七十二態樣中任一項所述的玻璃,其中所述玻璃具有大於或等於-2.0的鋁結合參數P Al和小於或等於2.0的改性劑結合參數P mod,其中P Al是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, 並且P mod是從所述玻璃組合物以所述組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n
在不實質上脫離本案內容的精神和各種原理的情況下可對本案內容上述的實施方式做出許多變形和改進。所有這些改進和變形均意圖被包括在本案內容的範圍內且受下述請求項保護。
在尚未描述的範圍內,本案內容的各個態樣的不同特徵可以根據需要彼此組合使用。未針對本案內容的每個態樣明確說明或描述的特定特徵並不意味著被解讀為其不能是,而是為了描述的簡明扼要而這樣做。因此,可以根據需要混合和匹配不同態樣的各種特徵以形成新態樣,無論新態樣是否被明確公開。
C1:比較性玻璃 C2:比較性玻璃 C3:比較性玻璃 C4:比較性玻璃 C5:比較性玻璃
圖1是對於一些比較性玻璃和根據本案內容實施方式的一些示例性玻璃圖示退火點An.P.和藉由式(IX)計算得出的退火點參數P anpt之間的關係的曲線圖。
圖2是對於一些比較性玻璃和根據本案內容實施方式的一些示例性玻璃圖示比模量E/d RT和藉由式(X)計算得出的比模量參數P spm之間的關係的曲線圖。
圖3是對於一些比較性玻璃和根據本案內容實施方式的一些示例性玻璃圖示玻璃具有160 kP的黏度時的溫度T 160kP和預測玻璃具有160 kP的黏度時的溫度的藉由式(XI)計算得出的參數P 160kP之間的關係的曲線圖。
圖4是對於一些比較性玻璃和根據本案內容實施方式的一些示例性玻璃圖示參數P 160kP和比模量參數P spm之間的關係的曲線圖。
圖5是對於一些比較性玻璃和根據本案內容實施方式的一些示例性玻璃圖示溫度T 160kP和比模量E/d RT之間的關係的曲線圖。
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

Claims (20)

  1. 一種包括複數個組分的玻璃,該玻璃具有包括下述的該等組分的一組合物: 大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2, 大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的Li 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.8 mol.%的B 2O 3, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的P 2O 5, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於2.0 mol.%的ZnO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.7 mol.%的La 2O 3, 大於或等於0.0 at.%且小於或等於3.0 at.%的F, CaO+MgO的一和大於或等於5.0 mol.%, Li 2O+Na 2O的一和大於或等於0.5 mol.%, Li 2O+MgO的一和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%, MgO+ZnO的一和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%, CaO+SrO的一和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於9.0 mol.%,並且 ZrO 2+TiO 2+FeO+Fe 2O 3的一和大於或等於0.0 mol.%且小於或等於1.5 mol.%, 其中該玻璃具有 大於或等於-2.8的一鋁結合參數P Al, 小於或等於2.8的一改性劑結合參數P mod和 小於或等於10的一鈣長石析出參數P anort, 其中 P Al是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P Al= R 2O + RO + P 2O 5+ 1.6 * RE mO n- Al 2O 3, P mod是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n,並且 P anort是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), 其中R 2O是一價金屬氧化物的一總和,RO是二價金屬氧化物的一總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的一總和,並且一星號(*)表示乘法。
  2. 如請求項1之玻璃,其中該等組分的該組合物包括: 大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO, 大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的MgO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2,和 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
  3. 如請求項1至2中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 大於或等於5.0的液相黏度的一對數log(η liq[P])。
  4. 如請求項1至2中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 小於或等於5.0的一堇青石析出參數P cord, 小於或等於28的一方石英析出參數P crist和 小於或等於7.5的鋰輝石析出參數P spod, 其中 P cord是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P crist是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P spod是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O)。
  5. 如請求項1至2中任一項所述的玻璃,其中該玻璃滿足條件: P spm>32, 其中 P spm是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(II)計算得出的比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(II)。
  6. 如請求項1至2中任一項所述的玻璃,其中該玻璃滿足條件: P 160kP>1150, 其中 P 160kP是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測該玻璃具有160 kP的一黏度時的溫度的一參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3),(III)。
  7. 如請求項1至2中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 小於或等於1700℃的該玻璃具有200 泊的一黏度時的一溫度T 200P
  8. 一種包括複數個組分的玻璃,該玻璃具有包括下述的該等組分的一組合物: 大於或等於60.0 mol.%且小於或等於80.0 mol.%的SiO 2, 大於或等於10.0 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3, 大於或等於0.5 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於3.0 mol.%的RE mO n, 大於或等於0.0 at.%且小於或等於0.5 at.%的F和 可選擇性地包括選自P 2O 5、B 2O 3、MgO、CaO、BaO、ZnO、MnO、Na 2O、K 2O、Fe 2O 3、FeO、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、CoO、NiO、CuO、SrO、CdO、SnO、PbO和TiO 2中的一或多個組分。 其中該等組分的該組合物滿足條件: 0.00≦min(RE mO n,P 2O 5) [mol.%]≦0.30, 並且其中該玻璃具有 小於或等於28的一方石英析出參數P crist, 小於或等於10的一鈣長石析出參數P anort, 小於或等於5.0的一堇青石析出參數P cord和 小於或等於7.5的一鋰輝石析出參數P spod, 其中 P crist是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P anort是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), P cord是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P spod是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O) 並且其中該玻璃滿足條件: P spm>32, P anpt>680並且 P 160kP>1150, 其中 P anpt是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(I)計算得出的一退火點參數: P anpt= 664.7 + 5.2303 * SiO 2- 11.493 * B 2O 3- 7.1742 * P 2O 5+ 8.3980 * ZrO 2- 2.0585 * MgO - 2.1088 * CaO - 3.8995 * BaO - 10.323 * ZnO - 9.0727 * MnO - 23.455 * Li 2O - 33.819 * Na 2O - 25.204 * K 2O + 15.745 * Y 2O 3+ 8.9047 * La 2O 3- 33.960 * (Fe 2O 3+ FeO) - 5.6704 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 4.2545 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)) - 19.439 * Cu 2O,(I) P spm是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(II)計算得出的一比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(II) P 160kP是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測該玻璃具有160 kP的一黏度時的溫度的一參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3),(III) 其中R 2O是一價金屬氧化物的一總和,RO是二價金屬氧化物的一總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的一總和,並且一星號(*)表示乘法。
  9. 如請求項8所述的玻璃,其中 P crist小於或等於28, P anort小於或等於10, P cord小於或等於5.0, P spod小於或等於7.5, 並且其中該玻璃具有 大於或等於32 GPa cm 3/g的一比模量E/d RT, 大於或等於680℃的一退火點An.P.和 大於或等於1150℃的該玻璃具有160 kP的一黏度時的一溫度T 160kP, 其中E是一楊氏模量,d RT是一密度。
  10. 如請求項8至9中任一項所述的玻璃,其中該等組分的該組合物包括: 大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2, 大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的MgO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的P 2O 5, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2和 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
  11. 如請求項8至9中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 大於或等於5.0的液相黏度的一對數log(η liq[P])。
  12. 如請求項8至9中任一項所述的玻璃,其中 P spm>33。
  13. 如請求項8至9中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 小於或等於1700℃的該玻璃具有200 泊的一黏度時的一溫度T 200P
  14. 一種包括複數個組分的玻璃,該玻璃具有包括下述的該等組分的組合物: 大於或等於60.0 mol.%且小於或等於75.0 mol.%的SiO 2, 大於或等於10.5 mol.%且小於或等於18.0 mol.%的Al 2O 3, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於10.0 mol.%的CaO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於7.8 mol.%的Li 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.3 mol.%的MgO, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的ZrO 2, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的RE mO n和 可選擇性地包括選自B 2O 3、P 2O 5、TiO 2、SrO、BaO、ZnO、MnO、CuO、Na 2O、K 2O、Cu 2O、Rb 2O、Ag 2O、Cs 2O、Au 2O、Hg 2O、Tl 2O、BeO、FeO、CoO、NiO、CdO、SnO、PbO和Fe 2O 3中的一或多個組分, 其中該玻璃具有 小於或等於28的一方石英析出參數P crist, 小於或等於10的一鈣長石析出參數P anort, 大於或等於-3.0的一改性劑結合參數P mod並且 其中該玻璃滿足條件: P spm- (92.5 - 0.05 * P 160kP)>0.000, 其中 P spm是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(II)計算得出的一比模量參數: P spm= 32.10 + 0.47744 * SiO 2- 1.6506 * Al 2O 3- 0.11775 * B 2O 3- 0.30166 * P 2O 5+ 0.20187 * TiO 2+ 0.20219 * ZrO 2+ 0.96268 * MgO + 0.83379 * CaO + 0.53685 * SrO + 0.41218 * BaO + 0.63264 * ZnO + 0.75365 * MnO + 0.62984 * CuO - 1.2496 * Na 2O - 1.5154 * K 2O + 1.4746 * Cu 2O - 0.037941 * Y 2O 3- 0.75836 * La 2O 3- 1.8052 * (R 2O + RO - Al 2O 3) - 0.47488 * (SiO 2- (6 * K 2O + 6 * Na 2O + 4 * Li 2O + 2 * RO)),(II) P 160kP是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照式(III)計算得出的、預測該玻璃具有160 kP的一黏度時的一溫度的一參數: P 160kP= 1058 + 2.5492 * SiO 2- 25.725 * Al 2O 3- 11.327 * B 2O 3- 10.014 * P 2O 5- 14.309 * TiO 2- 11.594 * ZrO 2+ 30.559 * MgO + 29.290 * CaO + 30.592 * SrO + 30.079 * BaO + 23.323 * ZnO + 19.724 * MnO + 11.888 * PbO + 11.462 * CuO + 17.090 * Li 2O + 16.475 * Na 2O + 11.386 * K 2O + 14.422 * Y 2O 3- 36.909 * La 2O 3- 34.144 * (Fe 2O 3+ FeO) - 35.001 * (R 2O + RO - Al 2O 3),(III) P crist是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的、一方石英析出參數的一值: P crist= SiO 2- 6 * (Na 2O + K 2O) - 4 * Li 2O - 2 * (CaO + SrO + BaO) - 2.5 * MgO, P anort是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的、一鈣長石析出參數的一值: P anort= min(CaO + SrO + 0.5 * BaO + Na 2O + 0.5 * K 2O,Al 2O 3), P mod是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的、一改性劑結合參數的一值: P mod= R 2O + RO - Al 2O 3- P 2O 5- RE mO n, 其中R 2O是一價金屬氧化物的一總和,RO是二價金屬氧化物的一總和,RE mO n是存在的所有氧化還原態的稀土金屬氧化物的一總和,並且一星號(*)表示乘法。
  15. 如請求項14所述的玻璃,其中 P crist小於或等於28, P anort小於或等於10和 P mod大於或等於-3.0並且 其中該玻璃滿足條件: E/d RT- (92.5 - 0.05 * T 160kP)>0.000, 其中 E/d RT[GPa cm 3/g]是該玻璃的一比模量,E是一楊氏模量,d RT是一密度,並且 T 160kP[℃]是該玻璃具有160 kP的一黏度時的一溫度。
  16. 如請求項14至15中任一項所述的玻璃,其中該等組分的組合物包括: 大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的CaO, 大於或等於0.3 mol.%且小於或等於7.5 mol.%的Li 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於5.0 mol.%的Na 2O, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於4.0 mol.%的P 2O 5, 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.5 mol.%的SnO 2和 大於或等於0.0 mol.%且小於或等於0.3 mol.%的Fe 2O 3
  17. 如請求項14至15中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 大於或等於5.0的液相黏度的一對數,log(η liq[P])。
  18. 如請求項14至15中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有 小於或等於5.0的一堇青石析出參數P cord和 小於或等於7.5的一鋰輝石析出參數P spod其中 P cord是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P cord= MgO + MnO + FeO, P spod是從該玻璃組合物以該等組分的mol.%按照下式計算得出的: P spod= min(Li 2O,Al 2O 3- K 2O - 0.5 * Na 2O)。
  19. 如請求項14至15中任一項所述的玻璃,其中 P spm>32。
  20. 如請求項14至15中任一項所述的玻璃,其中該玻璃具有小於或等於1700℃的該玻璃具有200 泊的一黏度時的一溫度T 200P
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