TW202342394A - 包含具有傑菲貝尼特(jeffbenite)結晶結構的晶相的前驅物玻璃與玻璃陶瓷 - Google Patents

包含具有傑菲貝尼特(jeffbenite)結晶結構的晶相的前驅物玻璃與玻璃陶瓷 Download PDF

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Abstract

本文揭示包括具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品。玻璃陶瓷製品可以包括第一表面、與第一表面相對的第二表面、及定義玻璃陶瓷製品的形狀的周邊。玻璃陶瓷製品可以進一步包括具有一或更多種結晶相及玻璃相的相組合。一或更多種結晶相可以包括具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。

Description

包含具有傑菲貝尼特(Jeffbenite)結晶結構的晶相的前驅物玻璃與玻璃陶瓷
本案請求於2022年2月14日提交的標題為「Precursor Glasses and Glass-Ceramics Comprising a Crystalline Phase having a Jeffbenite Crystalline Structure」的美國臨時申請案63/309,667以及於2022年8月12日提交的標題為「Precursor Glasses and Glass-Ceramics Comprising a Crystalline Phase having a Jeffbenite Crystalline Structure」的美國非臨時申請案17/887,012,其內容藉由引用整體併入本文。
本案係關於前驅物玻璃以及由其製成的玻璃陶瓷製品。
玻璃製品(例如,覆蓋玻璃、玻璃背板、殼體、及類似者)被用於消費及商業電子裝置(例如,智慧型手機、平板電腦、可攜式媒體播放器、個人電腦、及相機)。這些可攜式裝置的移動特性使得裝置與其中所包括的玻璃製品特別容易受到意外掉落到堅硬表面(例如,地面)上的影響。此外,玻璃製品(例如,覆蓋玻璃)可以包括「觸控」功能,這需要玻璃製品被各種物體(包括使用者的手指及/或觸控筆裝置)接觸。因此,玻璃製品必須足夠堅固以承受意外掉落及正常接觸,而不會有所損傷(例如,刮擦)。實際上,因為刮痕可能作為導致玻璃災難性破損的裂紋的起始點,引入玻璃製品的表面的刮痕可能降低玻璃製品的強度。
因此,需要具有相對於玻璃的改善的機械性質的替代材料。
在隨後的具體實施方式中將闡述本文所述的前驅物玻璃以及玻璃陶瓷的特徵及優勢,且該領域具有通常知識者將可根據該描述而部分理解本文所述的前驅物玻璃以及玻璃陶瓷的特徵及優勢,或藉由實踐本文中(包括隨後的具體實施方式、申請專利範圍、及隨附圖式)所描述的實施例而瞭解本文所述的前驅物玻璃以及玻璃陶瓷的特徵及優勢。
如本文所解釋,本案申請人已經發現,若在玻璃中形成玻璃陶瓷的結晶相,則與「超深」鑽石中的夾雜物相關聯的傑菲貝尼特結晶結構可以提供許多有用的優點及性質。申請人認為,以前從未在玻璃陶瓷中生長或以其他方式形成具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。申請人進一步認為,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相以前從未形成或以其他方式結合到玻璃陶瓷製品中(例如,玻璃陶瓷的片材、玻璃陶瓷容器、窗戶、面板、殼體、板、櫃檯、廚具、棒、纖維、或其他此類製品)。此外,相較於(各向異性)鑽石或單獨的傑菲貝尼特,申請人認為具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相從未包括在具有各向同性材料性質(例如,在不同方向測試時保持相同的例如拉伸強度、彈性、及斷裂韌性的性質)的製品中,這可以藉由包括如本文所揭示的用於形成玻璃陶瓷的隨機定向並均勻分佈在殘餘玻璃內或在另一各向同性固體介質(例如,聚合物)內的相對小的結晶粒有效地實現。如本文所揭示,申請人認為,即使自然製造;從前驅物玻璃中生長;或者在溫度(例如,<1600K、<1400K)以及壓力(例如,<12GPa(例如,<10GPa、<8GPa、<1GPa(例如,甚至1atm)))下形成,也從未出現具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷。由於目前的發現,現在可以在單一批次中生產大量具有傑菲貝尼特結晶結構的晶體,部分原因是因為不需要與地幔內的超深地層相關聯的極端溫度及壓力。
此外,本文所述的玻璃陶瓷可以實現優異的硬度及剛度值,因此可以實現輕且薄的行動電話及平板電腦顯示面。相同特徵允許用於電話及平板電腦殼體的不透明或有色玻璃陶瓷。此外,這些玻璃陶瓷可以不含鋰,並且仍然可以藉由離子交換來強化,而減少對於此稀缺資源的需求。
態樣1包括一種玻璃陶瓷製品,包含:第一表面;與第一表面相對的第二表面;定義玻璃陶瓷製品的形狀的周邊;以及包含一或更多種結晶相與玻璃相的相組合,一或更多種結晶相包含傑菲貝尼特結晶結構。
態樣2包括態樣1的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的一或更多個結晶相係為主結晶相。
態樣3包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的一或更多個結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中R 2+係為二價金屬陽離子,R 4+係為四價金屬陽離子,而x係大於或等於0且少於1。
態樣4包括態樣1或態樣2的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中R 2+係為二價金屬陽離子,R 4+係為四價金屬陽離子,x係大於或等於0且少於或等於1。
態樣5包括態樣4的玻璃陶瓷製品,其中R 2+係為選自Ca 2+、Mn 2+、Fe 2+的一或更多種二價金屬陽離子,且其中R 4+係為選自Ti 4+、Sn 4+、Hf 4+的一或更多種四價金屬陽離子。
態樣6包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的一或更多個結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,Fe,Mn,Zn) 3+x(Zr,Ti,Sn) xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣7包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的一或更多個結晶相具有根據下列等式的組成物:Mg 3+xZr xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣8包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中一或更多種結晶相包含一或更多種副結晶相。
態樣9包括態樣8的玻璃陶瓷製品,其中一或更多種副結晶相包含ZrO 2結晶相。
態樣10包括態樣8的玻璃陶瓷製品,其中一或更多種副結晶相包含ZrTiO 4結晶相。
態樣11包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中相組合包含大於或等於25重量%的一或更多種結晶相以及少於或等於75重量%的玻璃相。
態樣12包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的至少一種結晶相的至少一些結晶粒具有大於或等於20nm且少於或等於100nm的尺寸。
態樣13包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中在0.6mm的製品厚度下針對400nm至800nm的波長範圍內的光,玻璃陶瓷製品具有至少75%的平均透射率。
態樣14包括態樣1-12的玻璃陶瓷製品,其中在0.6mm的製品厚度下針對400nm至800nm的波長範圍內的光,玻璃陶瓷製品具有20%到少於75%的範圍的平均透射率。
態樣15包括態樣1-12的玻璃陶瓷製品,其中在0.6mm的製品厚度下針對400nm至800nm的波長範圍內的光,玻璃陶瓷製品具有少於20%的範圍的平均透射率。
態樣16包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含:大於或等於35莫耳%至少於或等於65莫耳%的SiO 2;大於或等於5莫耳%至少於或等於20莫耳%的Al 2O 3;大於或等於10莫耳%至少於或等於45莫耳%的MgO;大於或等於1莫耳%至少於或等於7莫耳%的ZrO 2;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於9莫耳%的FeO;大於或等於0莫耳%至少於或等於1莫耳%的MnO 2;以及大於或等於0莫耳%至少於或等於12莫耳%的ZnO。
態樣17包括態樣1-15的玻璃陶瓷製品,包含:大於或等於35莫耳%至少於或等於65莫耳%的SiO 2;大於或等於5莫耳%至少於或等於20莫耳%的Al 2O 3;大於或等於7莫耳%至少於或等於65莫耳%的MgO;大於或等於0莫耳%至少於或等於7莫耳%的ZrO 2;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於9莫耳%的FeO;大於或等於0莫耳%至少於或等於10莫耳%的MnO 2;以及大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的ZnO,其中玻璃陶瓷包含具有一或更多種結晶相與玻璃相的相組合,一或更多種結晶相包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。
態樣18包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於48莫耳%至少於或等於54莫耳%的SiO 2
態樣19包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於9莫耳%至少於或等於13莫耳%的Al 2O 3
態樣20包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O。
態樣21包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O。
態樣22包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)係大於或等於2莫耳%至少於或等於15莫耳%。
態樣23包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))係大於或等於0.3。
態樣24包括態樣1-22的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))係大於或等於0.2。
態樣25包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.3莫耳%至少於或等於7莫耳%的TiO 2
態樣26包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%)係大於或等於2莫耳%。
態樣27包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)/(ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%))係大於或等於0.3。
態樣28包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於12莫耳%的ZnO。
態樣29包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,進一步包含少於或等於3莫耳%的Li 2O。
態樣30包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品基本上不含Li 2O。
態樣31包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於1莫耳%至少於或等於8莫耳%的BaO。
態樣32包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.2莫耳%至少於或等於1.7莫耳%的CaO及SrO中之至少一者。
態樣33包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品基本上不含P 2O 5
態樣34包括態樣1-32的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於4莫耳%的P 2O 5
態樣35包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於或等於1.5莫耳%至少於或等於3莫耳%的ZrO 2
態樣36包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於12莫耳%的HfO 2,其中ZrO 2與HfO 2的總和係大於1莫耳%。
態樣37包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的CaO。
態樣38包括任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於7莫耳%的La 2O 3
態樣39包括一種玻璃陶瓷製品,包含:大於或等於35莫耳%至少於或等於65莫耳%的SiO 2;大於或等於5莫耳%至少於或等於20莫耳%的Al 2O 3;大於或等於10莫耳%至少於或等於45莫耳%的MgO;大於或等於1莫耳%至少於或等於7莫耳%的ZrO 2;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於9莫耳%的FeO;大於或等於0莫耳%至少於或等於1莫耳%的MnO 2;以及大於或等於0莫耳%至少於或等於12莫耳%的ZnO,其中玻璃陶瓷製品包含玻璃相以及具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。
態樣40包括玻璃陶瓷製品,包含:大於或等於35莫耳%至少於或等於65莫耳%的SiO 2;大於或等於5莫耳%至少於或等於20莫耳%的Al 2O 3;大於或等於7莫耳%至少於或等於65莫耳%的MgO;大於或等於0莫耳%至少於或等於7莫耳%的ZrO 2;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O;大於或等於0莫耳%至少於或等於9莫耳%的FeO;大於或等於0莫耳%至少於或等於10莫耳%的MnO 2;以及大於或等於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的ZnO,其中玻璃陶瓷製品包含玻璃相以及具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。
態樣41包括態樣39或態樣40的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中R 2+係為二價金屬陽離子,R 4+係為四價金屬陽離子,而x係大於或等於0且少於1。
態樣42包括態樣39或態樣40的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+)xAl 2-2xSi 3O 12,其中R 2+係為二價金屬陽離子,R 4+係為四價金屬陽離子,x係大於或等於0且少於或等於1。
態樣43包括態樣42的玻璃陶瓷製品,其中R 2+係為選自Ca 2+、Mn 2+、Fe 2+的一或更多種二價金屬陽離子,且其中R 4+係為選自Ti 4+、Sn 4+、Hf 4+的一或更多種四價金屬陽離子。
態樣44包括態樣39-43的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,Fe,Mn,Zn) 3+x(Zr,Ti,Sn) xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣45包括態樣39-44的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:Mg 3+xZr xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣46包括態樣39-45的玻璃陶瓷製品,其中包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相係為主結晶相。
態樣47包括態樣39-46的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於48莫耳%至少於或等於54莫耳%的SiO 2
態樣48包括態樣39-47的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於9莫耳%至少於或等於13莫耳%的Al 2O 3
態樣49包括態樣39-48的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於15莫耳%的Na 2O。
態樣50包括態樣39-49的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於2莫耳%至少於或等於5莫耳%的Na 2O。
態樣51包括態樣49-50的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於15莫耳%的K 2O。
態樣52包括態樣39-51的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於5莫耳%的K 2O。
態樣53包括態樣39-52的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)係大於或等於2莫耳%至少於或等於15莫耳%。
態樣54包括態樣39-53的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))係大於或等於0.3。
態樣55包括態樣39-53的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))係大於或等於0.2。
態樣56包括態樣39-55的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.3莫耳%至少於或等於7莫耳%的TiO 2
態樣57包括態樣39-56的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%)係大於或等於2莫耳%。
態樣58包括態樣39-57的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)/(ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%))係大於或等於0.3。
態樣59包括態樣39-58的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%至少於或等於12莫耳%的ZnO。
態樣60包括態樣39-59的玻璃陶瓷製品,進一步包含少於或等於3莫耳%的Li 2O。
態樣61包括態樣39-60的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品基本上不含Li 2O。
態樣62包括態樣39-61的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於1莫耳%至少於或等於8莫耳%的BaO。
態樣63包括態樣39-62的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.2莫耳%至少於或等於1.7莫耳%的CaO及SrO中之至少一者。
態樣64包括態樣39-63的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品基本上不含P 2O 5
態樣65包括態樣39-63的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於4莫耳%的P 2O 5
態樣66包括態樣39-65的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於或等於1.5莫耳%至少於或等於3莫耳%的ZrO 2
態樣67包括態樣39-66的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於7莫耳%的HfO 2
態樣68包括態樣39-67的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於15莫耳%的CaO。
態樣69包括態樣39-68的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%至少於或等於7莫耳%的La 2O 3
態樣70包括態樣39-69的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品具有大於或等於2.65g/cm 3至少於或等於2.95g/cm 3的密度。
態樣71包括態樣39-69的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品具有大於或等於2.50g/cm 3至少於或等於3.70g/cm 3的密度。
態樣72包括態樣39-71的玻璃陶瓷製品,進一步包含ZrO 2結晶相。
態樣73包括態樣39-72的玻璃陶瓷製品,進一步包含ZrTiO 4結晶相。
態樣74包括態樣39-73的玻璃陶瓷製品,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒具有大於或等於20nm且少於或等於100nm的尺寸。
態樣75包括一種消費性電子裝置,包含:殼體,具有前表面、後表面、及側表面;電子部件,至少部分設置於殼體內,電子部件至少包括控制器、記憶體、及顯示器,顯示器係位於殼體的前表面處或與殼體的前表面相鄰;以及任何前述態樣的玻璃陶瓷製品,其設置在顯示器上方並形成殼體的一部分。
態樣76包括一種製造玻璃陶瓷製品的方法,該方法包含以下步驟:針對包含SiO 2、Al 2O 3、MgO、及ZrO 2的前驅物玻璃進行熱加工,以使前驅物玻璃中的一或更多種結晶相成核,其中一或更多個結晶相包含傑菲貝尼特結晶結構,並且前驅物玻璃可選擇地包含FeO、MnO 2、及ZnO中之一或更多者;以及在玻璃相中生長一或更多種結晶相。
態樣77包括一種製造玻璃陶瓷製品的方法,該方法包含以下步驟:針對包含SiO 2、Al 2O 3、及MgO前驅物玻璃進行熱加工,以使前驅物玻璃中的一或更多種結晶相成核,其中一或更多個結晶相包含傑菲貝尼特結晶結構;以及在玻璃相中生長一或更多種結晶相。
態樣78包括態樣76或77的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中熱加工包含以下步驟:將前驅物玻璃加熱至大於或等於700℃且少於或等於950℃的第一溫度;以及將前驅體玻璃維持在第一溫度持續大於或等於0.25小時且少於或等於6小時的第一時間。
態樣79包括態樣78的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中熱加工進一步包含以下步驟:將前驅物玻璃加熱至大於或等於750℃且少於或等於950℃的第二溫度;以及將前驅物玻璃維持在第二溫度持續大於或等於0.25小時且少於或等於6小時的第二時間。
態樣80包括態樣76-79的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相係為主結晶相。
態樣81包括態樣76-80的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中傑菲貝尼特結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣82包括態樣76-81的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於或等於1。
態樣83包括態樣76-82的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中傑菲貝尼特結晶相具有根據下列等式的組成物:(Mg,Fe,Mn,Zn) 3+x(Zr,Ti,Sn) xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣84包括態樣76-83的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中傑菲貝尼特結晶相具有根據下列等式的組成物:Mg 3+xZr xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於1。
態樣85包括態樣76-84的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中玻璃陶瓷製品包括具有一或更多種結晶相及玻璃相的相組合。
態樣86包括態樣85的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中一或更多種結晶相包含一或更多種副結晶相。
態樣87包括態樣86的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中一或更多種副結晶相包含ZrO 2
態樣88包括態樣86的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中一或更多種副結晶相包含ZrTiO 4
態樣89包括態樣85-88的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中相組合包含大於或等於25重量%的一或更多種結晶相以及少於或等於75重量%的玻璃相。
態樣90包括態樣85-89的製造玻璃陶瓷製品的方法,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒具有大於或等於20nm且少於或等於100nm的尺寸。
態樣91包括一種玻璃陶瓷製品,包含:第一主表面以及背對第一主表面的第二主表面,邊緣係形成第一與第二主表面的周邊並在第一與第二主表面之間延伸;其中製品的厚度係定義為第一與第二主表面之間的距離,製品的寬度係定義為沿著正交於厚度的第一主表面並在邊緣之間的距離,製品的長度係定義為沿著正交於寬度及厚度二者的第一主表面並在邊緣之間的距離;其中寬度係大於或等於厚度;其中長度係大於或等於寬度;主體,位於第一主表面、第二主表面、及邊緣之間,其中主體包含玻璃陶瓷,其中玻璃陶瓷包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。
態樣92包括態樣91的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷製品包含玻璃陶瓷片材。
態樣93包括態樣91或態樣92的玻璃陶瓷製品,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒均勻分佈在整個主體的玻璃陶瓷。
態樣94包括態樣91-93的玻璃陶瓷製品,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒在主體的玻璃陶瓷內隨機定向。
態樣95包括態樣91-94的玻璃陶瓷製品,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒在主體的玻璃陶瓷內相互重疊及互鎖為一程度,而使得其斷裂韌性係為0.75MPa•m 1/2或更大。
態樣96包括態樣91-95的玻璃陶瓷製品,其中玻璃陶瓷具有各向同性材料性質。
態樣97包括態樣91-96的玻璃陶瓷製品,其中厚度係大於或等於200μm且少於或等於5mm。
態樣98包括態樣91-97的玻璃陶瓷製品,其中長度及寬度均大於5mm。
態樣99包括態樣91-98的玻璃陶瓷製品,其中第一主表面具有大於或等於25mm 2的面積。
態樣100包括態樣91-99的玻璃陶瓷製品,其中主體中的玻璃陶瓷的體積係大於或等於25mm 3
態樣101包括態樣91-100的玻璃陶瓷製品,其中主體基本上由玻璃陶瓷組成,且其中主體至少部分是半透明的,而使得被引導進入片材的厚度的至少20%的400至800奈米波長的光穿過主體。
態樣102包括製造玻璃陶瓷的方法,包含以下步驟:針對包含成核位點的前驅物玻璃進行熱加工,以從前驅物玻璃內的成核位點生長具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒,以形成包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相與殘餘玻璃的玻璃陶瓷;以及在熱加工期間,生長具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒,而使得具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒的至少一些者具有大於或等於20nm的尺寸。
態樣103包括態樣102的方法,其中生長係發生在大氣壓力下。
態樣104包括態樣102-103的方法,其中在整個熱加工中,前驅物玻璃的溫度在熱加工期間保持少於1500K。
態樣105包括態樣102-104的方法,其中在生長之後,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒的至少一些者在玻璃陶瓷的殘餘玻璃內彼此重疊及互鎖。
態樣106包括態樣102-105的方法,其中在生長之後,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒的至少一些者具有少於或等於5μm的尺寸。
態樣107包括態樣102-106的方法,其中成核位點係定位於前驅物玻璃內,而使得具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒均勻分佈在玻璃陶瓷內。
態樣108包括態樣102-107的方法,其中熱加工使得具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒在整個玻璃陶瓷中生長。
態樣109包括態樣102-108的方法,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒相對於彼此,以隨機定向生長並分散在玻璃陶瓷的殘餘玻璃內。
態樣110包括態樣102-109的方法,其中具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相係為玻璃陶瓷的主結晶相。
態樣111包括態樣102-110的方法,其中在生長之後,玻璃陶瓷具有各向同性材料性質。
態樣112包括一種玻璃陶瓷製品,包含:具有四方結構的鎂鋁榴石-鐵鋁榴石的石榴石化學計量的結晶;以及圍繞及包圍結晶的非晶玻璃,而使得結晶與玻璃一起形成玻璃陶瓷製品的玻璃陶瓷。
態樣113包括態樣112的玻璃陶瓷製品,其中四方結構落入I-42d空間群內。
態樣114包括玻璃陶瓷製品,包含:大於或等於6.5Å且少於或等於6.7Å的「a」晶格參數;大於或等於18.0Å且少於或等於18.5Å的「c」晶格參數;以及X射線繞射光譜,包含:在30°至32°的2θ角之間的第一峰;在33°至35°的2θ角之間的第二峰;在40°至42°的2θ角之間的第三峰;在55°至58°的2θ角之間的第四峰及第五峰,其中第一峰、第二峰、第三峰、第四峰、及第五峰係對應於傑菲貝尼特。
態樣115包括具有傑菲貝尼特的玻璃陶瓷。
態樣116包括一種製品,包含:表面;以及位於表面的內部的主體,其中主體包含態樣115的玻璃陶瓷。
態樣117包括根據態樣116的製品,其中表面係為第一表面,製品進一步包含背對第一表面的第二表面,其中主體係定位於第一與第二表面之間,而使得製品係為片材。
態樣118包括製造材料的方法,包含以下步驟:在少於10GPa壓力下生長傑菲貝尼特。
態樣119包括態樣118的方法,其中生長係在少於1400K的溫度下進行。
態樣120包括態樣118的方法,其中傑菲貝尼特在玻璃內生長為結晶相,以形成玻璃陶瓷。
應瞭解,上述一般描述與以下詳細描述二者皆描述各種實施例,並且意欲提供用於理解所主張標的物之本質及特性之概述或框架。包括附隨圖式以提供對各種實施例的進一步理解,且附隨圖式併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明本文中所述的各種實施例,且與描述一同用於解釋所主張標的物之原理及操作。
現在將詳細參照前驅物玻璃以及由其製成的玻璃陶瓷製品的各種實施例。根據實施例,玻璃陶瓷製品包括第一表面、與第一表面相對的第二表面、及定義玻璃陶瓷製品的形狀的周邊。玻璃陶瓷製品可以進一步包括具有一或更多種結晶相及玻璃相的相組合,一或更多種結晶相包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。前驅物玻璃、由其製成的玻璃陶瓷製品、及製造玻璃陶瓷製品的方法的各種實施例將在本文中具體參照隨附圖式。
本文所表示之範圍可為從「約」一個特定值及/或到「約」另一特定值。當表示這樣的範圍時,另一實施例包括從一個特定值及/或到另一特定值。同樣地,當以使用前置詞「約」的近似方式表示值時,將可瞭解到特定值將形成另一實施例。可以進一步瞭解範圍的每一端點明顯與另一端點有關,並獨立於另一端點。
本文所使用的方向術語(例如上、下、右、左、前方、後方、頂部、底部)係僅對於參照圖式的圖示成立,而不預期為暗示絕對定向。
除非另外明確陳述,否則並不視為本文所述任何方法必須建構為以特定順序施行其步驟,亦不要求具有任何設備的特定定向。因此,在方法請求項並不實際記載其步驟之順序,或者任何設備請求項並不實際記載獨立部件的順序或定向,或者不在請求項或敘述中具體說明步驟係限制於特定順序,或者並未記載設備的部件的特定順序或定向的情況中,在任何方面都不以任何方式推斷其順序或定向。這適用於為了說明的任何可能非表述基礎,包括:對於步驟、操作流程、部件順序、或部件定向的佈置的邏輯主題;文法組織或標點所推衍的通用意義;以及在說明書中所敘述之實施例的數量或類型。
如本文所使用,除非上下文明確另外指示,否則單數型「一」、「一個」與「該」包括複數指稱。因此,舉例而言,除非上下文明確另外指示,否則對於「一」部件的參照包括具有二或更多個部件的態樣。
當用於描述前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的特定組成成分的濃度及/或不存在時,術語「基本上不含」係指稱並未故意將組成成分添加到前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中。然而前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含少於0.05莫耳%的量的組成成分來作為污染物或殘渣。
在本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的實施例中,組成成分(例如,SiO 2、Al 2O 3、及類似者)的濃度除非以其他方式指明,否則是在氧化物的基礎上以莫耳百分比(莫耳%)指明。
透射率資料(總透射率)係利用PerkinElmer Inc.(USA的Massachusetts的Waltham)所製造的Lambda 950 UV/Vis分光光度計進行測量。Lambda 950設備裝設150mm的積分球。使用開放光束基線與Spectralon ®參考反射盤來收集資料。針對總透射率(總Tx),樣品係固定在積分球入口點。針對漫透射率(漫射Tx),移除球體出口埠上方的Spectralon ®參考反射盤,以允許軸上光離開球體並進入光阱。在沒有樣品的情況下,針對漫射部分進行零偏移測量,以決定光阱的效率。為了校正漫透射率測量,使用下列等式從樣品測量值減去零偏移貢獻:漫射Tx=漫射 測量-(零偏移*(總Tx/100))。針對所有波長的散射比率的測量係為:(%漫射Tx/%總Tx)。
當用於描述本文的製品時,術語「透明」係指稱針對波長範圍為400nm至800nm(包括端點)的光在0.6mm的製品厚度下,製品具有至少75%的平均透射率。
當用於描述本文的製品時,除非另有說明(例如,在請求項中),術語「半透明」係指稱針對波長範圍為400nm至800nm(包括端點)的光在0.6mm的製品厚度下,製品具有20%至少於75%的範圍的平均透射率。
當用於描述本文的玻璃陶瓷組成物所形成的玻璃陶瓷製品時,術語「不透明」係指稱玻璃陶瓷組成物在波長範圍為400nm至800nm(包括端點)的光垂直入射0.6mm的製品厚度下測量時具有少於20%的平均透射率。
如本文所使用,術語「CIELAB顏色空間」係指稱國際照明委員會(CIE)在1976年定義的顏色空間。將顏色表示為三個值:L*表示黑色(0)至白色(100),a*表示綠色(-)至紅色(+),b*表示藍色(-)至黃色(+)。除非另有說明,否則L*、a*、及b*值係針對在F2照明及10°標準觀察者角度下的樣品的厚度方向上的0.4mm至5mm(包括端點)的製品厚度。除非另有說明,否則意指厚度的範圍內的每一厚度的L*、a*、及b*座標係落入L*、a*、及b*座標的指定範圍內。舉例而言,具有55至96.5的範圍內的L*值的有色玻璃製品意指0.4mm至5mm(例如,0.6mm、0.9mm、2mm等)的範圍內的每一厚度具有55至96.5的範圍內的L*。
本文所述的玻璃陶瓷的一或更多個結晶相的結晶粒的尺寸使用掃描電子顯微鏡進行測量。
本文所使用的術語「熔點」係指稱前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的黏度為200泊(20Pa*s)的溫度。
本文所使用的術語「軟化點」係指稱前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的黏度為1x10 7.6泊(1x10 6.6Pa*s)的溫度。軟化點係根據平行板黏度方法進行測量,類似於ASTM C1351M,平行板黏度方法測量隨著溫度的變化為10 7至10 9泊(10 6至10 8Pa*s)的無機玻璃的黏度。
本文所使用的術語「液相線黏度」係指稱玻璃陶瓷在失透開始時的黏度(亦即,在根據ASTM C829-81利用梯度爐方法決定的液相線溫度下)。
以千兆帕(GPa)為單位來提供玻璃基底製品的彈性模量(亦稱為楊氏模量)。玻璃的彈性模量係藉由根據ASTM C623的每一玻璃基底製品的大量樣品上的共振超音光譜法而決定。
維氏硬度可以使用US的PA的Conshohocken的ASTM International的ASTM C1326及C1327(及其後續,藉由引用整體併入本文)「Standard Test Methods for Vickers Indentation Hardness of Advanced Ceramics」進行測量。在一些實施例中,在經由離子交換進行化學強化之後,玻璃陶瓷呈現這種維氏壓痕裂紋起始負載值。
在玻璃陶瓷的離子交換強化之前,斷裂韌性可以根據ASTM C1421-10「Standard Test Methods for Determination of Fracture Toughness of Advanced Ceramics at Ambient Temperature」使用山形缺口短梁進行測量。
壓縮應力(包括表面壓縮應力)係利用表面應力計(FSM)(例如,商業可取得的儀器(如由Orihara Industrial Co., Ltd(日本)製造的FSM-6000))來測量。表面應力測量取決於與玻璃陶瓷的雙折射有關的應力光學係數(SOC)的測量。然後,根據標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16所述的程序C(玻璃碟方法)測量SOC,其內容藉由引用整體併入本文。亦利用FSM來測量壓縮深度(DOC)。使用該領域已知的散射光偏光鏡(SCALP)技術來測量最大中心張力(CT)值。
短語「壓縮深度」與「DOC」係指稱玻璃陶瓷中的壓縮應力轉變成拉伸應力的位置。
如本文所使用,短語「玻璃前驅物」或「前驅物玻璃」係指稱包含一或更多種成核劑及/或成核位點(例如,在材料的主體內,而可以均勻分佈於主體中及均勻分佈於整個主體)的玻璃或玻璃製品,並在熱加工之後,至少部分造成(例如,促進)玻璃中的至少一個結晶相的成核。
如本文所使用,短語「玻璃陶瓷」係指稱由前驅物玻璃材料在前驅物玻璃中的至少一個結晶相的成核之後所形成的材料或製品,而使得玻璃陶瓷包括殘餘玻璃相以及至少一個結晶相(一般參見第9圖及相關揭示)。
如本文所使用,短語「主結晶相」係稱指以比玻璃陶瓷中所存在的任何其他單獨結晶相的量(以玻璃陶瓷的重量%計)更大的量(以玻璃陶瓷的重量%計)存在於玻璃陶瓷中的結晶相。舉例而言,若玻璃陶瓷包含結晶相A、B、及C,而結晶相A係為主結晶相,則玻璃陶瓷中的結晶相A的量係大於玻璃陶瓷中的結晶相B的量,並且大於玻璃陶瓷中的結晶相C的量。
相對於由玻璃形成的製品,由玻璃陶瓷形成的製品通常具有改善的斷裂韌性。此改善可能是由於玻璃陶瓷中的結晶粒的存在,而可能阻礙裂紋生長。玻璃陶瓷的斷裂韌性可以藉由減少每單位體積的玻璃陶瓷的結晶粒的數量(亦即,藉由增加玻璃陶瓷的結晶粒的大小)來改善。然而,玻璃陶瓷的透明度或光學透射率可能隨著結晶粒大小的增加而降低。更特定言之,當結晶粒的大小係大於300nm時,玻璃陶瓷的可見透明度可能會顯著降低。因此,一些玻璃陶瓷可能具有相對較好的機械性質(例如,斷裂韌性)及相對較差的光學特性(例如,光學透明度或光學透射率)或者具有相對較差的機械性質及相對較好的光學特性,但是無法同時具有較好的機械性質及相對較好的光學特性。
此外,一些玻璃陶瓷可以藉由離子交換處理來強化,其中玻璃陶瓷中的較小的鹼金屬離子與來自例如熔融鹼金屬鹽的浴的較大鹼金屬離子進行交換。舉例而言,含鋰玻璃陶瓷可以藉由將玻璃陶瓷放置於熔融鹼金屬鹽(例如,鈉鹽及/或鉀鹽)的浴中進行離子交換來強化,藉此促進玻璃陶瓷中的鋰離子與浴中的鈉及/或鉀離子的交換。然而,近來在各種應用中對於鋰的需求增加了鋰原料的成本並降低了可取得性,而因此增加生產可以藉由離子交換進行強化的含鋰玻璃陶瓷的總體成本。本文所述的玻璃陶瓷不需要鋰來促進所期望的離子交換效能。
本文揭示了減輕上述問題的前驅物玻璃以及由其形成的玻璃陶瓷。
現在藉由實例參照第9圖,根據本文所述及所示的一或更多個實施例而示意性描繪玻璃陶瓷製品810。如本文所述,短語「玻璃陶瓷」係指稱由前驅物玻璃材料在前驅物玻璃中的至少一個結晶相的成核之後所形成的材料或製品,而使得玻璃陶瓷包括殘餘玻璃相以及至少一個結晶相。因此,玻璃陶瓷製品810包括玻璃相812(例如,非晶玻璃;單相玻璃或多相玻璃)與多晶陶瓷相(例如,主結晶相814的結晶粒,可選擇地具有副結晶相816的結晶粒)。玻璃相812可以指稱為「殘餘玻璃」或「殘餘玻璃相」。可以想像,結晶相814、816的結晶粒可以不均勻分佈或指向生長(例如,藉由經由雷射局部加熱,或藉由定位及/或定向成核位點)以導引結晶相814、816的結晶粒的生長、並且預期的實施例包括這樣的性質;然而,通常在本文所揭示的玻璃陶瓷中,結晶相814、816的結晶粒可以在玻璃相812內(例如,玻璃陶瓷製品810的一些、大部分、或全部)一致或均勻地分佈及隨機定向。此外,一旦從前驅物玻璃中成核,結晶相814、816的結晶粒可以生長,以相互接觸、相互重疊、相互互鎖、及/或填充玻璃陶瓷製品810的更多體積。結晶相814、816的結晶粒生長成不同大小可能影響玻璃陶瓷製品810的性質,並且這些性質可以是各向同性的,其中本文所揭示,當結晶相814、816的結晶粒具有多種結晶粒大小並且製品具有多種大小時,結晶相814、816的結晶粒一致或均勻地定位及隨機定向。在結晶相814、816的結晶粒成核及生長之後,玻璃相812圍繞(例如,接觸、包封、包覆)結晶相814、816的結晶粒的個體或群集。玻璃陶瓷製品810可以具有多於一種玻璃相812及/或多於一種結晶相(如結晶相814、816所示)。
本文所述的玻璃陶瓷的實施例(例如,第9圖所示的實施例)具有包含一或更多種結晶相及玻璃相的相組合。結晶相中之至少一者包含傑菲貝尼特結晶結構。具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相係指稱藉由X射線繞射(XRD)分析而識別為傑菲貝尼特的結晶相。舉例而言,從玻璃陶瓷材料的樣品中收集的XRD資料(例如,XRD光譜)以及關於樣品的組成物的一般組成資訊(例如,製備樣品的批次組成物)可以輸入至Materials Data Inc的MDI Jade粉末XRD分析軟體。該軟體利用輸入資訊以及International Center For Diffraction Data's Powder Diffraction File version 4資料庫(ICDDPDF-4資料庫)而依據由XRD資料所決定的樣品的組成資料及相的結晶結構來識別樣品中的結晶相。在實施例中,玻璃陶瓷的相組合可以具有包含藉由此方法決定的傑菲貝尼特結晶結構的至少一種結晶相。
如前所述,除非另有說明或在本文中進一步闡明(例如在請求項或他處),如本文所述,短語「傑菲貝尼特結晶結構」係指稱藉由XRD分析而識別為傑菲貝尼特的結晶相或結晶相的結晶粒,而本文提供的進一步特徵可以有助於闡明可以包括及要求保護的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的各種實施例及形式。
在實施例中,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相係為玻璃陶瓷中的主結晶相。具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相可以具有與傑菲貝尼特共通的屬性(例如,組成、分子結構、微觀結構)。
傑菲貝尼特係以Jeffrey Harris及Ben Harte的名字命名,並且是最近在來自地幔內的「超深地層」(例如,>300公里深)的鑽石中發現的一種礦物。在命名之前,傑菲貝尼特係稱為四方晶-鐵鋁榴石-鎂鋁榴石相(「TAPP」)。傑菲貝尼特可以包含四方Mg 3Al 2Si 3O 12。術語「四方」係指稱其他立方晶格沿著其晶格向量中之一者伸展成為具有正方形底部(「a乘a」)及高度(「c」,不同於「a」)的矩形稜柱(例如,在空間群 I42 d內)。傑菲貝尼特的四方結晶結構可以包括約6.5的晶胞邊緣參數α(例如,6.5231(1)(例如,其0.1以內))以及約18.2的參數c(例如,18.1756(3)埃(例如,其0.1以內))。如本文所述,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相可以具有傑菲貝尼特的四方結構。
傑菲貝尼特(自身)的密度可以是約3.6g/cm 3(例如,3.576g/cm 3(例如,在其0.1g/cm 3以內))。傑菲貝尼特(自身)的顯微硬度可以是約7(例如,在其1以內)。傑菲貝尼特(本身)可以是單軸的(-),折射率ω係為約1.7(例如,1.733(5)(例如,在其0.1以內)),而ε係約1.7(例如,1.721(例如,在其0.1以內))。
儘管Mg 3Al 2Si 3O 12係為傑菲貝尼特的理想形式,但是傑菲貝尼特通常可以描述為化學計量的石榴石組成物,類似於鎂鋁榴石(Mg 3Al 2(SiO 43)-鐵鋁榴石(Fe 3Al 2(SiO 43),但是具有四方結晶結構,並且可以包括其他元素。換言之,在結構上,傑菲貝尼特以及具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶可以描述為(M1)(M2) 2(M3) 2(T1)(T2) 2O 12,其中M1包含鎂(例如,主要是鎂),M2包含鋁(例如,主要是鋁),M3包含鎂(例如,主要是鎂),T1及T2包含矽(都主要是矽),並且這種結晶結構的二個四面體並未與另一四面體共享任何氧。傑菲貝尼特可以歸類為原矽酸鹽(例如,包含四面體基團SiO 4的矽酸鹽,其中矽與氧的比率係為1比4)。
在本文所述的玻璃陶瓷的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構的結晶相可以至少包含四方Mg 3Al 2Si 3O 12,主要(>50重量%)由四方Mg 3Al 2Si 3O 12組成,基本上由四方Mg 3Al 2Si 3O 12組成,或為四方Mg 3Al 2Si 3O 12
在本文所述的玻璃陶瓷的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以藉由添加氧化鋯(ZrO 2)進行改性。不打算受到任何理論的束縛,在傑菲貝尼特結晶結構中,氧化鋁(亦即,鋁成分)可以至少部分被氧化鎂(亦即,鎂成分)與氧化鋯(亦即,鋯成分)替代。在這樣的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有根據下列等式的組成物:Mg 3+xZr xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於或等於1。在實施例中,x可以大於或等於0且少於或等於0.6。例如但不限於,具有傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有下列組成物:Mg 3Al 2Si 3O 12、Mg 3.1Zr 0.1Al 1.8Si 3O 12、Mg 3.2Zr 0.2Al 1.6Si 3O 12、Mg 3.3Zr 0.3Al 1.4Si 3O 12、Mg 3.4Zr 0.4Al 1.2Si 3O 12、Mg 3.5Zr 0.5AlSi 3O 12、Mg 3.6Zr 0.6Al 0.8Si 3O 12、Mg 3.7Zr 0.7Al 0.6Si 3O 12、Mg 3.8Zr 0.8Al 0.4Si 3O 12、或Mg 3.9Zr 0.9Al 0.2Si 3O 12
在本文所述的玻璃陶瓷的實施例中,可以藉由添加二氧化鈦、氧化錫、氧化鐵(FeO)、氧化錳、及/或氧化鋅來進一步針對包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相進行改性。舉例而言,二氧化鈦(亦即,鈦成分)及/或氧化錫(亦即,錫成分)可以替代傑菲貝尼特結晶結構中的至多50%的鋯。類似地,氧化鐵(亦即,鐵成分)、氧化錳(亦即,錳成分)、及/或氧化鋅(亦即,鋅成分)可以代替傑菲貝尼特結晶結構中的一部分的鎂。在這樣的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有根據下列等式的組成物: (Mg,Fe,Mn,Zn) 3+x(Zr,Ti,Sn) xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於或等於1。在實施例中,x可以大於或等於0且少於或等於0.6。例如但不限於,具有傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有下列組成物: (Mg,Fe,Mn,Zn) 3Al 2Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.1(Zr,Ti,Sn) 0.1Al 1.8Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.2(Zr,Ti,Sn) 0.2Al 1.6Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.3(Zr,Ti,Sn) 0.3Al 1.4Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.4(Zr,Ti,Sn) 0.4Al 1.2Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.5(Zr,Ti,Sn) 0.5AlSi 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.6(Zr,Ti,Sn) 0.6Al 0.8Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.7(Zr,Ti,Sn) 0.7Al 0.6Si 3O 12、(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.8(Zr,Ti,Sn) 0.8Al 0.4Si 3O 12、或(Mg,Fe,Mn,Zn) 3.9(Zr,Ti,Sn) 0.9Al 0.2Si 3O 12。在這些實施例中,應理解,等式中的Fe、Mn、Zn、Ti、及Sn成分中之每一者係為可選擇的,並且可以在沒有這些元素中之一或更多者的情況下形成組成物。舉例而言,組成物可以不含Fe,但可以包括Mn、Ti、及Sn,或者不含Sn,但包括Fe、Mn、Zn、及Ti。因此,應理解,可以在沒有Fe、Mn、Zn、Ti、及Sn中之一或更多者的情況下編寫上述參考等式。
應理解,針對包含傑菲貝尼特結構的結晶相的其他替代和修改係為預期的並且是可能的。舉例而言,在本文所述的玻璃陶瓷的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以藉由將金屬氧化物添加到組成物中作為二價金屬陽離子的來源(表示為「R 2+」),以代替傑菲貝尼特結晶結構中的一部分的鎂。二價金屬陽離子的實例包括但不限於Ca 2+、Mn 2+、Fe 2+、及類似者。在這些實施例中,二價金屬陽離子可以具有少於1埃(0.1nm)的離子半徑。類似地,可以藉由將金屬氧化物添加到組成物中作為四價金屬陽離子的來源(表示為「R 4+」),以代替傑菲貝尼特結晶結構中的一部分的鋯。四價金屬陽離子的實例包括Ti 4+、Sn 4+、Hf 4+、及類似者。在這樣的實施例中,包含傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有根據下列等式的組成物: (Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12,其中x係大於或等於0且少於或等於1。在實施例中,x可以大於或等於0且少於或等於0.6。例如但不限於,具有傑菲貝尼特結晶結構(或其一部分)的結晶相可以具有下列組成物: (Mg,R 2+3Al 2Si 3O 12、(Mg,R 2+3.1(Zr,R 4+0.1Al 1.8Si 3O 12、(Mg,R 2+3.2(Zr,R 4+0.2Al 1.6Si 3O 12、(Mg,R 2+3.3(Zr,R 4+0.3Al 1.4Si 3O 12、(Mg,R 2+3.4(Zr,R 4+0.4Al 1.2Si 3O 12、(Mg,R 2+3.5(Zr,R 4+0.5AlSi 3O 12、(Mg,R 2+3.6(Zr,R 4+0.6Al 0.8Si 3O 12、(Mg,R 2+3.7(Zr,R 4+0.7Al 0.6Si 3O 12、(Mg,R 2+3.8(Zr,R 4+0.8Al 0.4Si 3O 12、或(Mg,R 2+3.9(Zr,R 4+0.9Al 0.2Si 3O 12。在這些實施例中,應理解,等式中的R 2+及R 4+成分中之每一者係為可選擇的,並且可以在沒有這些元素中之一者或另一者的情況下形成組成物。因此,應理解,可以在沒有R 2+及R 4+中之一者或另一者的情況下編寫上述參考等式。
在實施例中,相組合的一或更多種結晶相可以包含一或更多種副結晶相。一或更多種副結晶相可以利用少於主結晶相的量存在於玻璃陶瓷中。在實施例中,一或更多種副結晶相可以包含四方氧化鋯(ZrO 2)、ZrTiO 4、或其組合。然而,應理解,在所得到的玻璃陶瓷中亦可以存在其他副結晶相。在實施例中,一或更多種副結晶相可以進入具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結構(例如,在傑菲貝尼特結晶相的晶格內可能存在第二相。
在實施例中,根據XRD光譜的Rietveld分析而決定的本文所述的玻璃陶瓷的相組合包含以玻璃陶瓷製品的重量計(亦即,重量%)的大於或等於25重量%的一或更多種結晶相與少於或等於75重量%的玻璃相、大於或等於30重量%的一或更多種結晶相與少於或等於70重量%的玻璃相、大於或等於40重量%的一或更多種結晶相與少於或等於60重量%的玻璃相、大於或等於50重量%的一或更多種結晶相與少於或等於重量50%的玻璃相、大於或等於60重量%的一或更多種結晶相與少於或等於40重量%的玻璃相、大於或等於70重量%的一或更多種結晶相與少於或等於30重量%的玻璃相、大於或等於80重量%的一或更多種結晶相與少於或等於20重量%的玻璃相。應理解,結晶相含量或玻璃含量可以位於任何及所有前述端點所形成的子範圍內。在實施例中,結晶相與玻璃相可以均勻分佈在整個玻璃陶瓷中。亦應注意,至少一些、大部分(>50重量%)、或基本上所有此類結晶相可以具有傑菲貝尼特結晶結構(例如,藉由XRD所識別的;四方晶、化學計量的石榴石、Mg 3Al 2Si 3O 12、及其變體)。
SiO 2可以是本文所述的前驅物玻璃及玻璃陶瓷組成物中的主要玻璃形成物,並且可以用於穩定玻璃陶瓷的網路結構。前驅物玻璃及玻璃陶瓷組成物中的SiO 2的濃度應該足夠高(例如,大於或等於35莫耳%),以在前驅物玻璃被熱加工以將前驅物玻璃轉換成玻璃陶瓷時,形成結晶相。由於純SiO 2或高SiO 2玻璃的熔融溫度過高,因此可以限制SiO 2的量(例如,少於或等於65莫耳%),以控制前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的熔點。因此,限制SiO 2的濃度可以有助於改善前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的可熔融性及可形成性。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含正量的二氧化矽(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量(例如,大於或等於35莫耳%且少於或等於65莫耳%的SiO 2))。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物所包含的SiO 2的量可以大於或等於35莫耳%且少於或等於62莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於59莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於56莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於53莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於53莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於47莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於44莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於41莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於38莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於38莫耳%、大於或等於38莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於41莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於42莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於43莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於44莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於45莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於46莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於47莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於48莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於49莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於50莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於51莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於52莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於53莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於54莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於55莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於56莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於57莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於58莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於59莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於60莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於61莫耳%且少於或等於65莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在一些實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含大於或等於48莫耳%且少於或等於54莫耳%的SiO 2。在實施例中,SiO 2的濃度可以大於或等於40莫耳%、45莫耳%、或50莫耳%。在實施例中,SiO 2的濃度可以少於或等於65莫耳%、60莫耳%、或55莫耳%。
類似於SiO 2,Al 2O 3亦可以穩定玻璃網路,並且附加地針對玻璃陶瓷提供改善的機械性質以及化學耐久性。亦可以修整Al 2O 3的量,以控制前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物的黏度。然而,若Al 2O 3的量太高,則玻璃熔體的黏度可能增加。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含大於或等於5莫耳%且少於或等於20莫耳%的Al 2O 3。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Al 2O 3的濃度可以是正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量)(例如,大於或等於5莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於19莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於18莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於17莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於16莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於12莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於14莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於15莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於16莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於17莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於18莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於19莫耳%且少於或等於20莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍)。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Al 2O 3的濃度可以大於或等於9莫耳%且少於或等於13莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Al 2O 3的濃度可以大於或等於5莫耳%、7莫耳%、或10莫耳%。在實施例中,Al 2O 3的濃度可以少於或等於20莫耳%、15莫耳%、12莫耳%、或10莫耳%。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含正量的MgO(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量(例如,大於或等於10莫耳%且少於或等於45莫耳%的MgO))。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含大於或等於7莫耳%且少於或等於65莫耳%的MgO。MgO的添加可以增加前驅物玻璃及所得到的玻璃陶瓷的玻璃的彈性模量。MgO亦可以取代玻璃網路中的Al 2O 3,並建立更開放的網路結構,而改善玻璃網路中的離子遷移率。不受理論的束縛,MgO的添加可以增加玻璃陶瓷組成物的結晶度。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的MgO濃度可以大於或等於7莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於55莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於48莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於46莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於44莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於42莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於40莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於38莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於36莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於34莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於32莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於30莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於28莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於26莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於24莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於22莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於18莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於16莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於55莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於42莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於40莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於38莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於36莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於34莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於32莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於30莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於28莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於26莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於24莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於22莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於20莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於18莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於16莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於12莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於12莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於14莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於14莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於15莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於15莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於16莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於16莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於17莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於17莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於18莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於18莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於19莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於19莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於20莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於20莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於21莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於21莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於22莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於22莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於23莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於23莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於24莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於24莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於25莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於25莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於26莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於26莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於27莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於27莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於28莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於28莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於29莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於29莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於30莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於30莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於31莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於31莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於32莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於32莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於33莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於33莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於34莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於34莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於35莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於36莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於36莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於37莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於37莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於38莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於38莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於39莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於39莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於40莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於40莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於41莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於41莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於42莫耳%且少於或等於60莫耳%、大於或等於42莫耳%且少於或等於45莫耳%、大於或等於43莫耳%且少於或等於65莫耳%、大於或等於43莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於45莫耳%且少於或等於50莫耳%、大於或等於47莫耳%且少於或等於50莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的MgO的濃度可以大於或等於7莫耳%、10莫耳%、20莫耳%、25莫耳%、或30莫耳%。在實施例中,MgO的濃度可以少於或等於65莫耳%、60莫耳%、55莫耳%、50莫耳%、45莫耳%、40莫耳%、35莫耳%、或30莫耳%。不受理論的束縛,隨著玻璃陶瓷組成物中的MgO的濃度的增加,玻璃陶瓷的不透明度可以增加。同樣地,隨著玻璃陶瓷組成物中的MgO的濃度的降低,透明度可以改善。然而,若玻璃陶瓷組成物中的MgO的濃度太低,則玻璃陶瓷組成物可能變得模糊。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含Na 2O。Na 2O的添加可以降低玻璃的液相線黏度,而可以有助於形成或成形前驅物玻璃。Na 2O亦可以促進所得到的玻璃陶瓷的離子交換強化,因為前驅物玻璃中所存在的大部分的Na 2O在熱加工(例如,陶瓷化)之後被分配到殘餘玻璃相中。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Na 2O的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於15莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於12莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於14莫耳%且少於或等於15莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Na 2O的濃度可以大於或等於0莫耳%、5莫耳%、或10莫耳%。在實施例中,Na 2O的濃度可以少於或等於15莫耳%、10莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含Na 2O。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含K 2O。K 2O的添加可以降低玻璃的液相線黏度,而可以有助於形成或成形前驅物玻璃。K 2O亦可以促進所得到的玻璃陶瓷的離子交換強化,因為大部分的K 2O在陶瓷化之後被分配到玻璃相中。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的K 2O的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於15莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於12莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於15莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的K 2O的濃度可以大於或等於0莫耳%、5莫耳%、或10莫耳%。在實施例中,K 2O的濃度可以少於或等於15莫耳%、10莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含K 2O。
在實施例中,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)可以大於或等於0莫耳%且少於或等於15莫耳%。在實施例中,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)可以大於或等於0莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於10莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於11莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於13莫耳%且少於或等於15莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)的濃度可以大於或等於2莫耳%、3莫耳%、5莫耳%、或10莫耳%。在實施例中,Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)的濃度可以少於或等於15莫耳%、10莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))可以大於或等於0.2或甚至大於或等於0.3,以改善所得到的玻璃陶瓷的離子交換性。
在實施例中,Na 2O(莫耳%)與K 2O(莫耳%)的比率可以是約1:3、約2:5、或約1:1(例如,如實例所示,在本文所揭示的特定組成物中,以莫耳%計的Na 2O的量係為的K 2O的量的至少33%或更多或者反之亦然(亦即,以莫耳%計的K 2O的量係為Na 2O的量的至少33%或更多),例如,以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少40%或更多或者反之亦然,例如,以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少50%或更多或者反之亦然,例如,以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少60%或更多或者反之亦然,例如,以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少70%或更多或者反之亦然,例如,以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少80%或更多或者反之亦然,例如以莫耳%計的Na 2O的量係為K 2O的量的至少90%或更多或者反之亦然)。不希望受到理論的束縛,認為可以調整Na 2O(莫耳%)與K 2O(莫耳%)的比率,以改善玻璃陶瓷組成物的透明度。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含ZrO 2。不希望受到理論的束縛,認為ZrO 2作為成核劑,而在環境大氣壓力(亦即,約100kPa)下的加工理期間促進具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的成核。在實施例中,ZrO 2可以是四方ZrO 2。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於1.5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於1.5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於1.5莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於1.5莫耳%%且少於或等於4莫耳%、大於1.5莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於1.5莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2的濃度可以大於1.5莫耳%、大於或等於2莫耳%、3莫耳%、或4莫耳%。在實施例中,ZrO 2的濃度可以少於或等於7莫耳%、6莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含ZrO 2
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含HfO 2。不希望受到理論的束縛,認為HfO 2作為成核劑,而在熱加工期間促進結晶相的形成。在實施例中,HfO 2可以作為除了ZrO 2之外的成核劑,或者作為ZrO 2的替代物。此外,HfO 2可以有助於降低前驅物玻璃的液相線。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的HfO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於12莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的HfO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的HfO 2的濃度可以大於或等於1莫耳%、2莫耳%、或3莫耳%。在實施例中,HfO 2的濃度可以少於或等於12莫耳%、10莫耳%、7莫耳%、6莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含HfO 2
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含TiO 2。不希望受到理論的束縛,認為TiO 2作為成核劑,而在熱加工期間促進結晶相的形成。增加濃度的TiO 2亦可以將顏色賦予前驅物玻璃及所得到的玻璃陶瓷。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的TiO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0.3莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的TiO 2濃度可以大於或等於0莫耳%、1莫耳%、或2莫耳%。在實施例中,TiO 2的濃度可以少於或等於7莫耳%、6莫耳%、或5莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含TiO 2
在實施例中,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%)可以大於或等於2.0莫耳%、大於或等於3.0莫耳%、或甚至大於或等於4.0莫耳%。在實施例中,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2(莫耳%)/(ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%))可以大於或等於0.3。不受理論的束縛,當前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2(莫耳%)/(ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%))少於0.3時,則玻璃陶瓷中的主結晶相可以是鎂橄欖石結晶相,而不是具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相(這可能是不受期望的)。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含SnO 2。SnO 2主要作為前驅物玻璃組成物中的澄清劑。然而,SnO 2的添加亦可以幫助成核劑(例如,TiO 2及ZrO 2)在熱加工期間使結晶相成核。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的SnO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於0.18莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.16莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.14莫耳%、大於或等於莫耳%且少於或等於0.12莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.11莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.1莫耳%、大於或等於0.08莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0.09莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0.12莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0.13莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於0.14莫耳%且少於或等於0.2莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的SnO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%、0.08莫耳%、或0.09莫耳%。在實施例中,SnO 2的濃度可以少於或等於0.2莫耳%、0.18莫耳%、或0.16莫耳%。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含SnO 2
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含BaO。BaO可以增加玻璃陶瓷的殘餘玻璃的折射率,以更好地匹配玻璃陶瓷中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的折射率。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的BaO濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於8莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含BaO。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含ZnO。ZnO的添加可以增加玻璃陶瓷中的殘餘玻璃的折射率,以更好地匹配玻璃陶瓷中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的折射率。儘管不希望受到理論的束縛,但認為ZnO的添加可能導致利用Zn替代傑菲貝尼特結晶結構中的至少一部分的Mg。ZnO亦可以幫助穩定前驅物玻璃、防止失透、及降低液相線黏度。然而,過多的ZnO可能會在陶瓷化期間破壞具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的形成。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZnO的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於15莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於12莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於11莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於15莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於14莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於13莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於8莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含ZnO。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含FeO。儘管不希望受到理論的束縛,但認為FeO的添加可能導致利用Fe替代傑菲貝尼特結晶結構中的至少一部分的Mg。FeO亦可以將顏色賦予前驅物玻璃及玻璃陶瓷。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的FeO的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於9莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含FeO。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含CaO、SrO、或其組合。CaO、SrO、及其組合的添加可以增加玻璃陶瓷中的殘餘玻璃的量。不希望受到理論的束縛,在玻璃陶瓷中包括SrO可以增加殘餘玻璃的折射率,以更好地匹配結晶相的折射率。在實施例中,CaO、SrO、或其組合的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.2莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.4莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.6莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.8莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.2莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.4莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於0.2莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於0.4莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於0.6莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於0.8莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於1.2莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於1.4莫耳%且少於或等於1.7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.2莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,CaO的濃度可以大於或等於0莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含CaO。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含SrO。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含CaO及SrO。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含Cs 2O。不希望受到理論束縛,認為Cs 2O的添加保留在陶瓷化之後的殘餘玻璃中,並具有提高殘餘玻璃的折射率的作用,而不會產生結晶。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的Cs 2O的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含Cs 2O。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含Li 2O。例如但不限於,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物所包含的Li 2O可以少於或等於3莫耳%、少於或等於2.5莫耳%、少於或等於2莫耳%、少於或等於1.5莫耳%、少於或等於1莫耳%、少於或等於0.7莫耳%、少於或等於0.5莫耳%、少於或等於0.3莫耳%、或少於或等於0.1莫耳%,但是為正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量),或最多僅為雜質的量(亦即,少於0.05莫耳%))。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含Li 2O。不欲受到理論的束縛,當前驅物玻璃包含少於或等於3莫耳%的Li 2O時,可以減少熱加工期間的β石英的形成。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含Y 2O 3。不希望受到理論的束縛,Y 2O 3可以穩定包含在前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的ZrO 2。在實施例中,Y 2O 3的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.2莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.4莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.6莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.8莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.2莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.4莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.6莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於1.8莫耳%且少於或等於2.0莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.2莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含Y 2O 3
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含P 2O 5。在一些實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以不含P 2O 5。不希望受到理論的束縛,在前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中包括P 2O 5可以導致磷酸鎂的形成,以及具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的形成的減少。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含P 2O 5。儘管不希望受到理論的束縛,但認為P 2O 5的添加可以改善離子交換處理期間的玻璃陶瓷組成物的擴散率。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的P 2O 5的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3.5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2.5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.5莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1.5莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2.5莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於3.5莫耳%且少於或等於4莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,包含在玻璃陶瓷組成物中的P 2O 5可以保留在玻璃陶瓷組成物的殘餘玻璃相中。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含P 2O 5
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含MnO 2。儘管不希望受到理論的束縛,但認為MnO 2的添加可能導致利用Mn替代傑菲貝尼特結晶結構中的至少一部分的Mg。MnO 2亦可以將顏色賦予前驅物玻璃及玻璃陶瓷。例如但不限於,MnO 2的添加可以將黑色賦予玻璃陶瓷。在實施例中,MnO 2的濃度可以大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於10莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於0.2莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.4莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.6莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.8莫耳%且少於或等於1.0莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.8莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於大於或等於0.4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於0.2莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於7莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於8莫耳%且少於或等於10莫耳%、大於或等於9莫耳%且少於或等於10莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含MnO 2
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以包含La 2O 3。儘管不希望受到理論的束縛,但認為La 2O 3的添加可以增加玻璃陶瓷組成物的殘餘玻璃的折射率,而可以改善玻璃陶瓷組成物的透明度。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物中的La 2O 3的濃度可以大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於0莫耳%(例如,正量(例如,大於雜質(0.05莫耳%或更大)的量))且少於或等於6莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於0莫耳%且少於或等於1莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於1莫耳%且少於或等於2莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於2莫耳%且少於或等於3莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於3莫耳%且少於或等於4莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於4莫耳%且少於或等於5莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於7莫耳%、大於或等於5莫耳%且少於或等於6莫耳%、大於或等於6莫耳%且少於或等於7莫耳%,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物可以基本上不含La 2O 3
取決於玻璃陶瓷的特定應用,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷所形成的製品可以具有任何合適的厚度。玻璃陶瓷片材實施例可以具有大於或等於0.2mm且少於或等於10mm的厚度T。在實施例中,玻璃陶瓷片材實施例的厚度T可以是6mm或更少、5mm或更少、4mm或更少、3mm或更少、2mm或更少、1.0mm或更少、750μm或更少、500μm或更少、或250μm或更少。在實施例中,玻璃陶瓷片材實施例的厚度T可以大於或等於200μm且少於或等於5mm、大於或等於500μm且少於或等於5mm、大於或等於200μm且少於或等於4mm、大於或等於200μm且少於或等於2mm、大於或等於400μm且少於或等於5mm、或大於或等於400μm且少於或等於2mm。應理解,前驅物玻璃或玻璃陶瓷製品的厚度可以在前述端點中之任何或所有者所形成的子範圍內。可替代地,玻璃片材可以比10mm更厚(例如,用於某些裝甲窗或其他用途)。可替代地,包含本文所揭示的玻璃或玻璃陶瓷的容器及管狀物可以具有例如壁厚度這樣的厚度,並且包含本文所揭示的玻璃或玻璃陶瓷的桿及球狀物以及其他製品可以具有例如類似的厚度。
在實施例中,本文所述的前驅物玻璃或玻璃陶瓷組成物係為可離子交換,以促進強化前驅物玻璃或玻璃陶瓷。在典型的離子交換處理中,利用接近玻璃陶瓷的外表面的層內的具有相同價數的較大金屬離子來取代或「交換」玻璃陶瓷中的較小金屬離子。利用較大離子取代較小離子會在玻璃陶瓷的層內建立壓縮應力。在實施例中,金屬離子係為一價金屬離子(例如,Li +、Na +、K +、及類似者),並藉由將玻璃陶瓷浸入包含用於替換玻璃陶瓷中的較小金屬離子的較大金屬離子的至少一種熔融鹽的浴中,以完成離子交換。用於強化玻璃陶瓷的離子交換處理可以包括但不限於浸入單一浴或具有相同或不同組成物的多種浴中,並在浸入之間具有清洗及/或退火步驟。在實施例中,玻璃陶瓷可以藉由暴露於熔融KNO 3鹽、熔融NaNO 3鹽、或包含KNO 3及NaNO 3的熔融鹽的混合物而進行離子交換。若Na 2O存在於前驅物玻璃或玻璃陶瓷中,則用於K +離子交換的Na +可以在KNO 3鹽浴或包含KNO 3與NaNO 3組合的鹽浴中發生。若Li 2O存在於前驅物玻璃或玻璃陶瓷中,則用於Li +離子交換的Na +可以在NaNO 3鹽浴或包含NaNO 3與KNO 3組合的鹽浴中發生。在實施例中,玻璃陶瓷可以在大於或等於350℃且少於或等於500℃的浴溫度下在熔融鹽浴中進行離子交換。例如但不限於,玻璃陶瓷進行離子交換的浴溫度可以大於或等於350℃且少於或等於530℃、大於或等於375℃且少於或等於530℃、大於或等於400℃且少於或等於530℃、大於或等於425℃且少於或等於530℃、大於或等於450℃且少於或等於530℃、大於或等於475℃且少於或等於530℃、大於或等於500℃且少於或等於530℃、大於或等於350℃且少於或等於500℃、大於或等於375℃且少於或等於500℃、大於或等於400℃且少於或等於500℃、大於或等於425℃且少於或等於500℃、大於或等於450℃且少於或等於500℃、大於或等於475℃且少於或等於500℃、大於或等於350℃且少於或等於475℃、大於或等於350℃且少於或等於450℃、大於或等於350℃且少於或等於425℃、大於或等於350℃且少於或等於400℃、大於或等於350℃且少於或等於375℃,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。離子交換時間可以大於或等於1小時且少於或等於48小時。在實施例中,離子交換處理可以在玻璃前驅物或玻璃陶瓷組成物中形成表面壓縮層。相較於非離子交換材料,此表面壓縮層的發展有利於實現更好的抗裂紋性以及更高的彎折強度。相較於用於玻璃陶瓷製品的主體(亦即,不包括表面壓縮的區域)的交換進入玻璃陶瓷製品的離子的濃度,表面壓縮層具有更高的離子濃度。
在實施例中,前驅物玻璃及/或玻璃陶瓷進行離子交換而實現的壓縮深度可以是約30μm或更大、約40μm或更大、約50μm或更大、約60μm或更大、約70μm或更大、約80μm或更大、約90μm或更大、或約100μm或更大。在實施例中,壓縮深度可以大於或等於前驅物玻璃及/或玻璃陶瓷所形成的製品的厚度的3%、大於或等於厚度的5%、大於或等於厚度的10%、大於或等於厚度的15%、大於或等於厚度的20%、或甚至大於或等於厚度的22%。相較於非離子交換材料,此表面壓縮層的發展有利於實現更好的抗裂紋性以及更高的彎折強度。相較於用於製品的主體(亦即,不包括表面壓縮的區域)的交換進入製品的離子的濃度,表面壓縮層具有交換進入前驅物玻璃及/或玻璃陶瓷製品的離子的較高濃度。
在實施例中,前驅物玻璃及/或玻璃陶瓷進行離子交換以實現大於或等於10MPa的中心張力。在實施例中,中心張力可以大於或等於10MPa且少於或等於200MPa、大於或等於20MPa且少於或等於200MPa、大於或等於30MPa且少於或等於200MPa、大於或等於40MPa且少於或等於200MPa、大於或等於50MPa且少於或等於200MPa、大於或等於60MPa且少於或等於200MPa、大於或等於70MPa且少於或等於200MPa、大於或等於80MPa且少於或等於200MPa、大於或等於90MPa且少於或等於200MPa、大於或等於100MPa且少於或等於200MPa、大於或等於110MPa且少於或等於200MPa、大於或等於120MPa且少於或等於200MPa、大於或等於130MPa且少於或等於200MPa、大於或等於140MPa且少於或等於200MPa、大於或等於150MPa且少於或等於200MPa、大於或等於160MPa且少於或等於200MPa、大於或等於170MPa且少於或等於200MPa、大於或等於180MPa且少於或等於200MPa、大於或等於190MPa且少於或等於200MPa,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。
在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷的表面壓縮應力的範圍可以大於或等於100MPa且少於或等於1GPa、大於或等於100MPa且少於或等於950MPa、大於或等於100MPa且少於或等於900MPa、大於或等於100MPa且少於或等於850MPa、大於或等於100MPa且少於或等於800MPa、大於或等於100MPa且少於或等於750MPa、大於或等於100MPa且少於或等於700MPa、大於或等於100MPa且少於或等於650MPa、大於或等於100MPa且少於或等於600MPa、大於或等於100MPa且少於或等於550MPa、大於或等於100MPa且少於或等於500MPa、大於或等於100MPa且少於或等於450MPa、大於或等於100MPa且少於或等於400MPa、大於或等於100MPa且少於或等於350MPa、大於或等於100MPa且少於或等於300MPa、大於或等於100MPa且少於或等於250MPa、大於或等於100MPa且少於或等於200MPa、大於或等於100MPa且少於或等於150MPa、150MPa且少於或等於500MPa、大於或等於150MPa且少於或等於450MPa、大於或等於150MPa且少於或等於400MPa、大於或等於150MPa且少於或等於350MPa、大於或等於150MPa且少於或等於300MPa、大於或等於150MPa且少於或等於250MPa、大於或等於150MPa且少於或等於200MPa、200MPa且少於或等於500MPa、大於或等於200MPa且少於或等於450MPa、大於或等於200MPa且少於或等於400MPa、大於或等於200MPa且少於或等於350MPa、大於或等於200MPa且少於或等於300MPa、大於或等於200MPa且少於或等於250MPa、250MPa且少於或等於500MPa、大於或等於250MPa且少於或等於450MPa、大於或等於250MPa且少於或等於400MPa、大於或等於250MPa且少於或等於350MPa、大於或等於250MPa且少於或等於300MPa、300MPa且少於或等於500MPa、大於或等於300MPa且少於或等於450MPa、大於或等於300MPa且少於或等於400MPa、大於或等於300MPa且少於或等於350MPa、350MPa且少於或等於500MPa、大於或等於350MPa且少於或等於450MPa、大於或等於350MPa且少於或等於400MPa、400MPa且少於或等於500MPa、大於或等於400MPa且少於或等於450MPa、大於或等於450MPa且少於或等於500MPa,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,前驅物玻璃或玻璃陶瓷的表面壓縮應力可以是約100MPa或更大、約150MPa或更大、約200MPa或更大、約250MPa或更大、約300MPa或更大、約350MPa或更大、約400MPa或更大、約450MPa或更大、或約500MPa或更大。
在實施例中,製造玻璃陶瓷的處理包括以下步驟:將一批次的組成成分熔融,以形成前驅物玻璃。可以將熔融前驅物玻璃倒入模具中。在實施例中,模具可以包含鋼。可以對前驅物玻璃進行退火。可以將前驅物玻璃的圓盤進行分段,然後進行熱加工以形成玻璃陶瓷。
可替代地,本文所述的前驅物玻璃可以由熔融前驅物玻璃製造並經由處理(包括但不限於狹槽拉伸、浮式、軋製、及該領域已知的其他片材形成處理)形成片材。
在實施例中,製造玻璃陶瓷的處理包括以下步驟:在一或更多個預選擇溫度下針對前驅物玻璃進行熱加工(在本文中亦指稱為「陶瓷化」)並持續一或更多個預選擇時間,以誘導一或更多個結晶相(例如,具有一或更多種組成物、量、形態、大小、或大小分佈等)的玻璃均化及結晶(亦即,成核及生長)。在整個熱加工處理中,一或更多個預選擇溫度可以少於1500K。應注意,溫度可以指稱一範圍內的溫度,而不一定是靜態的單一溫度。類似地,應注意,結晶成核及/或生長可以發生在連續或多個離散的熱加工中,這些熱加工加在一起以實現期望的結晶生長。不希望受到理論的束縛,成核劑可以作為成核位點或形成成核位點,在該成核位點處發生結晶相的結晶粒的成核及生長(包括具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒的成核及生長)。成核位點在前驅物玻璃內進行定位及定向,而使得所得到的結晶相的結晶粒(包括具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒)均勻分佈在整個所得到的玻璃陶瓷中,並以隨機定向進行生長,而導致具有各向同性材料性質的玻璃陶瓷。在實施例中,熱加工可以包括在熱加工爐中以1-10℃/min的速率加熱前驅物玻璃,直到爐達到第一溫度。爐的第一溫度可以大於或等於700℃且少於或等於950℃。在實施例中,爐的第一溫度可以大於或等於700℃且少於或等於950℃、大於或等於710℃且少於或等於950℃、大於或等於730℃且少於或等於950℃、大於或等於750℃且少於或等於950℃、大於或等於770℃且少於或等於950℃、大於或等於790℃且少於或等於950℃、大於或等於810℃且少於或等於950℃、大於或等於830℃且少於或等於950℃、大於或等於850℃且少於或等於950℃、大於或等於870℃且少於或等於950℃、大於或等於890℃且少於或等於950℃、大於或等於910℃且少於或等於950℃、大於或等於930℃且少於或等於950℃、大於或等於700℃且少於或等於930℃、大於或等於700℃且少於或等於910℃、大於或等於700℃且少於或等於890℃、大於或等於700℃且少於或等於870℃、大於或等於700℃且少於或等於850℃、大於或等於700℃且少於或等於830℃、大於或等於700℃且少於或等於810℃、大於或等於700℃且少於或等於790℃、大於或等於700℃且少於或等於770℃、大於或等於700℃且少於或等於750℃、大於或等於700℃且少於或等於730℃、大於或等於700℃且少於或等於710℃,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。除非另有說明,熱加工或離子交換加工的溫度係指稱製品所暴露的環境的溫度(例如,用於熱加工的爐或離子交換加工的熔融鹽浴)。在實施例中,用於製造玻璃陶瓷的處理包括將前驅物玻璃維持在第一溫度下持續第一時間,第一時間的範圍係為0.25小時至6小時。例如但不限於,前驅物玻璃可以維持在第一溫度下持續第一時間,第一時間的範圍係為大於或等於0.25小時且少於或等於6小時、大於或等於0.5小時且少於或等於6小時、大於或等於0.75小時且少於或等於6小時、大於或等於1小時且少於或等於6小時、大於或等於1.25小時且少於或等於6小時、大於或等於1.5小時且少於或等於6小時、大於或等於1.75小時且少於或等於6小時、大於或等於2小時且少於或等於6小時、大於或等於2.25小時且少於或等於6小時、大於或等於2.5小時且少於或等於6小時、大於或等於2.75小時且少於或等於6小時、大於或等於3小時且少於或等於6小時、大於或等於3.25小時且少於或等於6小時、大於或等於3.5小時且少於或等於6小時、大於或等於3.75小時且少於或等於6小時、大於或等於4小時且少於或等於6小時、大於或等於4.25小時且少於或等於6小時、大於或等於4.5小時且少於或等於6小時、大於或等於4.75小時且少於或等於6小時、大於或等於5小時且少於或等於6小時、大於或等於5.25小時且少於或等於6小時、大於或等於5.5小時且少於或等於6小時、大於或等於5.75小時且少於或等於6小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於1小時、大於或等於0.25小時且少於或等於0.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於0.5小時,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,在熱加工爐中在第一溫度下針對前驅物玻璃進行熱加工持續第一時間可以促進前驅物玻璃中的所期望結晶相的成核及生長,以形成玻璃陶瓷。在其他實施例中,在熱加工爐中在第一溫度下針對前驅物玻璃進行熱加工持續第一時間可以促進前驅物玻璃中的所期望結晶相的成核,並且實施第二加工理步驟,以生長前驅物玻璃中的成核結晶相,以形成玻璃陶瓷。
舉例而言,在實施例中,熱加工可以包括第二步驟,第二步驟係在熱加工爐中以1-10℃/min的速率加熱前驅物玻璃,直到爐達到第二溫度。第二溫度可以不同於第一溫度。爐的第二溫度可以大於或等於750℃且少於或等於950℃。在實施例中,第二溫度可以大於或等於750℃且少於或等於950℃、大於或等於770℃且少於或等於950℃、大於或等於790℃且少於或等於950℃、大於或等於810℃且少於或等於950℃、大於或等於830℃且少於或等於950℃、大於或等於850℃且少於或等於950℃、大於或等於870℃且少於或等於950℃、大於或等於890℃且少於或等於950℃、大於或等於910℃且少於或等於950℃、大於或等於930℃且少於或等於950℃、大於或等於750℃且少於或等於930℃、大於或等於750℃且少於或等於910℃、大於或等於750℃、少於或等於890℃、大於或等於750℃且少於或等於870℃、大於或等於750℃且少於或等於850℃、大於或等於750℃且少於或等於830℃、大於或等於750℃且少於或等於810℃、大於或等於750℃且少於或等於790℃、大於或等於750℃且少於或等於770℃,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,用於製造玻璃陶瓷的處理包括將前驅物玻璃維持在第二溫度下持續第二時間,第二時間的範圍係大於或等於0.25小時且少於或等於6小時。例如但不限於,前驅物玻璃可以維持在第二溫度下持續第二時間,第二時間的範圍係為大於或等於0.25小時且少於或等於6小時、大於或等於0.5小時且少於或等於6小時、大於或等於0.75小時且少於或等於6小時、大於或等於1小時且少於或等於6小時、大於或等於1.25小時且少於或等於6小時、大於或等於1.5小時且少於或等於6小時、大於或等於1.75小時且少於或等於6小時、大於或等於2小時且少於或等於6小時、大於或等於2.25小時且少於或等於6小時、大於或等於2.5小時且少於或等於6小時、大於或等於2.75小時且少於或等於6小時、大於或等於3小時且少於或等於6小時、大於或等於3.25小時且少於或等於6小時、大於或等於3.5小時且少於或等於6小時、大於或等於3.75小時且少於或等於6小時、大於或等於4小時且少於或等於6小時、大於或等於4.25小時且少於或等於6小時、大於或等於4.5小時且少於或等於6小時、大於或等於4.75小時且少於或等於6小時、大於或等於5小時且少於或等於6小時、大於或等於5.25小時且少於或等於6小時、大於或等於5.5小時且少於或等於6小時、大於或等於5.75小時且少於或等於6小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於4小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於3小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.5小時、大於或等於0.25小時且少於或等於2.25小時、大於或等於0.25小時且少於或等於1小時、大於或等於0.25小時且少於或等於0.75小時、大於或等於0.25小時且少於或等於0.5小時,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在熱加工爐中在第二溫度下針對具有成核結晶相的前驅物玻璃進行熱加工持續第二時間有助於在前驅物玻璃中生長所期望結晶相,以形成玻璃陶瓷。
在實施例中,針對前驅物玻璃進行熱加工可以進一步包含將熱加工爐中的前驅物玻璃加熱至一或更多個後續爐溫度(例如,大於或等於750℃且少於或等於950℃),以及將前驅物玻璃在每一後續爐溫度下保持一定範圍的時間(例如,大於或等於0.25小時且少於或等於6小時)。
在實施例中,可以在環境壓力下針對前驅物玻璃進行熱加工。在實施例中,針對前驅物玻璃進行熱加工可以發生在環境大氣壓力(例如,101.325kPa)下。在實施例中,可以在約100kPa下針對前驅物玻璃進行熱加工。在一或更多個實施例中,可以在少於或等於15GPa的壓力下針對前驅物玻璃進行熱加工。例如但不限於,針對前驅物玻璃進行熱加工可以在少於或等於15GPa、少於或等於10GPa、少於或等於5GPa、或少於或等於1GPa的壓力下進行。根據本文所述的方法,傑菲貝尼特可以在玻璃陶瓷製品中形成,而不需要這種加壓。
在熱加工之後(亦即,在前驅物玻璃中的結晶相的成核及生長之後),具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒中的至少一些者在殘留玻璃相內彼此重疊及互鎖。具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒可以在主體的玻璃陶瓷內彼此重疊及互鎖(例如,達到玻璃陶瓷具有本文所揭示的斷裂韌性(例如,約0.75MPa•m 1/2或本文所揭示的其他此類值)的程度)。在本揭示的其他態樣中,傑菲貝尼特結晶結構的重疊及互鎖發生在主體的玻璃陶瓷內,但是達到尚未提供這種斷裂韌性的程度。在其他態樣中,可以存在傑菲貝尼特結晶結構的結晶,但相當稀疏而在主體的玻璃陶瓷內不會以任何程度彼此重疊或互鎖。
在實施例中,所得到的玻璃陶瓷可以是透明的、半透明的、或不透明的。在實施例中,在0.85mm的製品厚度下在約400nm至約1000nm的波長範圍內,玻璃陶瓷具有≥85%的光的平均透射率。在實施例中,針對在0.85mm的製品厚度下在約400nm至約1000nm的波長範圍內的光,玻璃陶瓷的平均透射率係為約85%或更大、約86%或更大、約87%或更大、約88%或更大、約89%或更大、約90%或更大、約91%或更大、約92%或更大、約93%或更大。
在實施例中,所得到的玻璃陶瓷可以是有色的。有色玻璃陶瓷製品可以包含作用為賦予玻璃陶瓷所期望的顏色的著色劑套裝中的至少一種著色劑。著色劑套裝可以包含Au、Ag、Cr 2O 3、過渡金屬氧化物(例如,CuO、NiO、CO 3O 4、TiO 2、Cr 2O 3)、稀土金屬氧化物(例如,CeO 2)、及/或其組合中之至少一者,以作為著色劑套裝的著色劑,而在一些情況下,前驅物玻璃或玻璃陶瓷可以包括大於或等於1x10 -6莫耳%(例如大於0.0005莫耳%,例如大於0.001莫耳%,例如大於或等於0.01莫耳%,例如大於或等於0.1莫耳%,例如大於或等於0.2莫耳%,例如大於或等於0.01莫耳%)及/或少於或等於10莫耳%的著色劑(亦即,著色劑套裝中的所有著色劑的總和)(例如少於5莫耳%,例如少於2莫耳%,例如少於1莫耳%,例如少於0.5莫耳%,例如少於0.25莫耳%)。舉例而言,黃色玻璃或玻璃陶瓷可以包含稀土金屬氧化物(例如,大於約0.2莫耳%且少於1莫耳%);黑色或灰色玻璃可以包含這種數量的NiO及CO 3O 4;綠色玻璃或玻璃陶瓷可以類似地包含Cr 2O 3;粉紅色、紅色、或橙色玻璃或玻璃陶瓷可以包含少量金(例如,大於1×10 -6莫耳%且少於0.5莫耳%),而與美國申請案17/691,813的揭示一致。其他著色劑也可以在這種數量下使用(例如,用於綠色或棕色玻璃或玻璃陶瓷的氧化鐵、用於琥珀色或紫色的氧化錳、用於紅色的硒、用於白色的銻、用於光亮顏色的鈾、用於紅色的銅、用於白色的錫、用於黃色的鉛、及其他著色劑)。然而,一些這樣的著色劑(例如,鉛、銻、及硒)可能不如其他著色劑理想。著色劑的進一步氧化還原、紫外光加工、及微粒可能影響玻璃的顏色,申請人在此藉由引用將2022年12月16日提交的美國申請號63/433,060;2022年12月16日提交的63/433,065;以及2022年12月16日提交的63/433,119的全部內容併入本文。
在實施例中,有色玻璃陶瓷可以形成玻璃陶瓷片材。在本文所揭示的厚度下的在可見光譜中的一些、大多數、及/或所有頻率(例如,4×10 14至8×10 14Hz;380至750奈米波長)處的有色玻璃陶瓷可以是半透明的(例如,>1%的總透光率、>5%、>10%,及/或<95%、<92%、<90%、<85%、<80%、<70%)。此外,在380nm至750nm的波長範圍內(例如,380nm至390nm;390nm至400nm;385nm至395nm;及/或740nm至750nm)的至少一個10nm寬的波段的總透射率係少於90%(例如,少於85%、少於80%、少於70%、少於60%、及/或少於50%)(在主要厚度(例如,約1mm、約0.6mm、約0.8mm、約1.2mm、約1.6mm、約2mm,其中本文中的約係指稱在0.2mm以內)下穿過片材的玻璃)。
在實施例中,有色玻璃陶瓷可以是不透明的(例如,基本上不會透射可見光(例如,在380至750奈米波長之間的少於1%的總透射率)的純色(例如,白色、黑色、森林綠))。有色玻璃陶瓷亦可以是半透明的(例如,在本文所揭示的厚度下的在可見光譜中的一些、大部分、及/或所有頻率(例如,4×10 14至8×10 14Hz;380至750奈米波長)的>95%、>96%及/或<100%的透射率)。
在實施例中,玻璃陶瓷的顏色可以使用CIELAB顏色空間座標L*、a*、及b*來描述。在實施例中,L*的值可以是0至100、10至100、20至100、30至100、40至100、50至100、60至100、70至100、80至100、90至100、0至90、0至80、0至70、0至60、0至50、0至40、0至30、0至20、0至10,或者這些端點所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,L*座標可以大於或等於50、大於或等於60、大於或等於70、大於或等於80、及少於或等於100。在實施例中,a*的值可以是-128至128、-120至128、-110至128、-100至128、-90至128、-80至128、-70至128、-60至128、-50至128、-40至128、-30至128、-20至128、-10至128、0至128、10至128、20至128、30至128、40至128、50至128、60至128、70至128、80至128、90至128、100至128、110至128、120至128,或者這些端點所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,a*座標可以大於或等於-100、大於或等於-90、大於或等於-80、大於或等於-70、大於或等於-60、大於或等於-50、大於或等於-40、大於或等於-30、或大於或等於-20。在實施例中,a*座標可以少於或等於100、少於或等於90、少於或等於80、少於或等於70、少於或等於60、少於或等於50、少於或等於40、少於或等於30、或少於或等於20。在實施例中,b*的值可以是-128至128、-120至128、-110至128、-100至128、-90至128、-80至128、-70至128、-60至128、-50至128、-40至128、-30至128、-20至128、-10至128、0至128、10至128、20至128、30至128、40至128、50至128、60至128、70至128、80至128、90至128、100至128、110至128、120至128,或者這些端點所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,b*座標可以大於或等於-100、大於或等於-90、大於或等於-80、大於或等於-70、大於或等於-60、大於或等於-50、大於或等於-40、大於或等於-30、或大於或等於-20。在實施例中,b*座標可以少於或等於100、少於或等於90、少於或等於80、少於或等於70、少於或等於60、少於或等於50,少於或等於40、少於或等於30、或少於或等於20。
在實施例中,所得到的玻璃陶瓷的密度可以大於或等於2.65g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3。在實施例中,所得到的玻璃陶瓷的密度可以大於或等於2.50g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3。例如但不限於,玻璃陶瓷的密度可以大於或等於2.50g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.55g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.60g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.65g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.70g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.80g/cm 3且少於或等於3.70、大於或等於2.85g/cm 3且少於或等於3.70、大於或等於2.90g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於3.00g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於3.10g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於3.20g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於3.30g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於3.40g/cm 3且少於或等於3.70g/cm 3、大於或等於2.50g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.55g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.60g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.65g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.70g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.80g/cm 3且少於或等於3.60、大於或等於2.85g/cm 3且少於或等於3.60、大於或等於2.90g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於3.00g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於3.10g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於3.20g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於3.30g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於3.40g/cm 3且少於或等於3.60g/cm 3、大於或等於2.65g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.70g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.80g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.85g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.90g/cm 3且少於或等於2.95g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於2.90g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於2.85g/cm 3、大於或等於2.75g/cm 3且少於或等於2.80g/cm 3,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。不受理論的束縛,當考慮到玻璃陶瓷前驅物的相對輕質成分時,玻璃陶瓷製品中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的存在可能導致具有相對高密度的玻璃陶瓷。
在實施例中,所得到的玻璃陶瓷可以包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相。在實施例中,玻璃陶瓷中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒或甚至大部分結晶粒可以具有少於可見光的波長的尺寸(例如,從玻璃陶瓷的分段/拋光切割進行測量,其中「尺寸」係為線性橫截面尺寸,從結晶粒相對的最外表面沿著玻璃陶瓷的分段/拋光切割的表面通過結晶粒的幾何質心進行測量(例如,最長橫截面尺寸、最短橫截面尺寸、平均橫截面尺寸;除非另有說明,否則本文中的「尺寸」係指稱給定結晶粒的最長此類橫截面尺寸;參見第3圖至第4圖以及第6A圖至第6F圖所示的結晶粒,一般而言係在第9圖中))。例如但不限於,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒或甚至大部分結晶粒的尺寸可以少於或等於500nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm、或甚至少於或等於100nm。在實施例中,玻璃陶瓷中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒或甚至大部分結晶粒的尺寸可以大於或等於20nm,或甚至大於或等於30nm。例如但不限於,玻璃陶瓷中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的至少一些結晶粒或甚至大部分結晶粒的尺寸可以大於或等於20nm且少於或等於100nm、大於或等於30nm且少於或等於100nm、大於或等於40nm且少於或等於100nm、大於或等於50nm且少於或等於100nm、大於或等於60nm且少於或等於100nm、大於或等於70nm且少於或等於100nm、大於或等於80nm且少於或等於100nm、大於或等於90nm且少於或等於100nm、大於或等於20nm且少於或等於90nm、大於或等於30nm且少於或等於90nm、大於或等於20nm且少於或等於80nm、大於或等於30nm且少於或等於80nm、大於或等於20nm且少於或等於70nm、大於或等於30nm且少於或等於70nm、大於或等於20nm且少於或等於60nm、大於或等於30nm且少於或等於60nm、大於或等於20nm且少於或等於50nm、大於或等於30nm且少於或等於50nm、大於或等於20nm且少於或等於40nm、大於或等於30nm且少於或等於40nm,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在實施例中,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒中的至少一些者可以呈現細長形式。在實施例中,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒中的至少一些者可以包含針狀或片狀形狀。在實施例中,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒可以包含約170GPa的體積彈性模量。在實施例中,具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的結晶粒可以包括約1350VHn的硬度。
在實施例中,所得到的玻璃陶瓷可以包含相組合,其中相組合的結晶相的至少一些結晶粒或甚至大部分結晶粒具有少於可見光的波長的尺寸。例如但不限於,相組合中的結晶相的結晶粒中的至少一些或甚至大部分的尺寸可以少於或等於500nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm、或甚至少於或等於100nm。在實施例中,相組合中的結晶相的結晶粒中的至少一些或甚至大部分的尺寸可以大於或等於20nm,或甚至大於或等於30nm。例如但不限於,玻璃陶瓷中的結晶相的結晶粒中的至少一些或甚至大部分的結晶粒大小可以大於或等於20nm且少於或等於100nm、大於或等於30nm且少於或等於100nm、大於或等於40nm且少於或等於100nm、大於或等於50nm且少於或等於100nm、大於或等於60nm且少於或等於100nm、大於或等於70nm且少於或等於100nm、大於或等於80nm且少於或等於100nm、大於或等於90nm且少於或等於100nm、大於或等於20nm且少於或等於90nm、大於或等於30nm且少於或等於90nm、大於或等於20nm且少於或等於80nm、大於或等於30nm且少於或等於80nm、大於或等於20nm且少於或等於70nm、大於或等於30nm且少於或等於70nm、大於或等於20nm且少於或等於60nm、大於或等於30nm且少於或等於60nm、大於或等於20nm且少於或等於50nm、大於或等於30nm且少於或等於50nm、大於或等於20nm且少於或等於40nm、大於或等於30nm且少於或等於40nm,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。
在實施例中,玻璃陶瓷可以具有大於或等於50GPa且少於或等於200GPa的彈性模量。在實施例中,玻璃陶瓷的彈性模量可以大於或等於50GPa、大於或等於80GPa、大於或等於90GPa、或甚至大於或等於100GPa。在實施例中,玻璃陶瓷的彈性模量可以少於或等於200GPa、或甚至少於或等於150GPa。在實施例中,玻璃陶瓷的彈性模量可以大於或等於50GPa且少於或等於200GPa、大於或等於50GPa且少於或等於175GPa、大於或等於60GPa且少於或等於175GPa、大於或等於60GPa且少於或等於150GPa、大於或等於70GPa且少於或等於175GPa、大於或等於70GPa且少於或等於150GPa、大於或等於80GPa且少於或等於175GPa、或甚至大於或等於80GPa且少於或等於150GPa,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。
在實施例中,玻璃陶瓷所呈現的斷裂韌性係為約0.75MPa·•m 1/2或更大、約0.85MPa•m 1/2或更大、約1.0MPa•m 1/2或更大、約1.1MPa•m 1/2或更大、1.2MPa•m 1/2或更大、1.3MPa•m 1/2或更大、1.4MPa•m 1/2或更大、1.5MPa•m 1/2或更大、1.6MPa•m 1/2或更大、1.7MPa•m 1/2或更大、1.8MPa•m 1/2或更大、1.9MPa•m 1/2或更大、或約2.0MPa•m 1/2。在實施例中,斷裂韌性的範圍係為大於或等於0.75MPa•m 1/2且少於或等於2MPa•m 1/2,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。
在一或更多個實施例中,玻璃陶瓷藉由呈現維氏硬度而具有高抗裂性及抗劃傷性。在一些實施例中,非離子交換玻璃陶瓷所呈現的維氏硬度的範圍係為大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於1400kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於1300kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於1200kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於1100kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於1000kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於900kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於875kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於850kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於825kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於800kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於775kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於750kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於725kgf/mm 2、大於或等於600kgf/mm 2且少於或等於700kgf/mm 2、大於或等於700kgf/mm 2且少於或等於900kgf/mm 2、大於或等於700kgf/mm 2且少於或等於875kgf/mm 2、大於或等於700kgf/mm 2且少於或等於850kgf/mm 2、大於或等於700kgf/mm 2且少於或等於825kgf/mm 2、或大於或等於700kgf/mm 2且少於或等於800kgf/mm 2。在一些實施例中,維氏硬度係為600kgf/mm 2或更大、625kgf/mm 2或更大、650kgf/mm 2或更大、675kgf/mm 2或更大、700kgf/mm 2或更大、725kgf/mm 2或更大、750kgf/mm 2或更大、775kgf/mm 2或更大、800kgf/mm 2或更大、825kgf/mm 2或更大、850kgf/mm 2或更大、875kgf/mm 2或更大、或900kgf/mm 2或更大,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。
所得到的玻璃陶瓷可以作為片材提供,然後可以藉由壓製、吹製、彎折、弛垂、真空形成、或其他方式將其重新成形或重新形成為具有均勻厚度的彎曲或彎折件。重新形成可以在熱加工之前進行,或者形成步驟亦可以作為熱加工步驟,其中形成及熱加工基本上同時進行。
本文所述的玻璃陶瓷及玻璃陶瓷製品可以用於各種應用,包括例如用於:消費性或商用電子裝置中的覆蓋玻璃或玻璃背板應用,消費性或商用電子裝置包括例如LCD及LED顯示器、電腦螢幕、及自動櫃員機(ATM);用於可攜式電子裝置的觸控螢幕或觸控感測器應用,可攜式電子裝置包括例如行動電話、個人媒體播放器、及平板電腦;積體電路應用,包括例如半導體晶圓;光伏應用;建築玻璃應用;汽車或交通工具玻璃應用;或商用或家用器具應用。在實施例中,消費性電子裝置(例如,智慧型電話、平板電腦、個人電腦、超輕薄筆電、電視、及相機)、建築玻璃、及/或汽車玻璃可以包含本文所述的玻璃製品。
第1圖及第2圖圖示結合本文揭示的任何玻璃陶瓷製品的示例性電子裝置。具體而言,第1圖及第2圖圖示消費性電子裝置100,包括:殼體102,具有前表面104、後表面106、及側表面108;電子部件(未圖示),至少部分地位於殼體內側或完全位於殼體內側,並至少包括控制器、記憶體、及在殼體的前表面處或與前表面相鄰的顯示器110;以及覆蓋基板112,在殼體的前表面處或前表面上方,而位於顯示器上方。在實施例中,覆蓋基板112及殼體102中之至少一者的至少一部分可以包括本文揭示的任何玻璃陶瓷製品。
現在參照第8A圖及第8B圖,圖示由本文所述的玻璃陶瓷所形成的玻璃陶瓷製品200的實施例。在此實施例中,玻璃陶瓷製品係為玻璃片材的形式,並且可以包含設置在與第二表面204相對的第一表面202之間的主體201。主體201包含如本文所述的玻璃陶瓷,或者基本上由如本文所述的玻璃陶瓷所組成。第一表面202與第二表面204可以是玻璃片材的彼此背對的主表面。在實施例中,第一表面202與第二表面204可以是大致平坦,並且彼此間隔開厚度T,厚度T係定義為在第一表面202與第二表面204之間。第一表面202與第二表面204係藉由至少一個邊緣表面206限定,至少一個邊緣表面206形成大致定義玻璃陶瓷製品200的形狀的周邊。在第8A圖及第8B圖所示的實施例中,玻璃陶瓷製品係為矩形的,並且包含長度L及寬度W。在此實施例中,玻璃片材的寬度W係定義為沿著正交於厚度T的第一表面202以及相對邊緣之間的距離。長度L係定義為沿著與厚度T及寬度W正交的第一表面202以及相對邊緣之間的距離。在實施例中,寬度W可以大於或等於厚度T,而長度L可以大於或等於寬度W。然而,應理解,玻璃陶瓷製品的其他形狀係為可預期且可能的(包括但不限於正方形、圓形、及其他規則或不規則的幾何形狀)。舉例而言,玻璃陶瓷製品亦可以包括桿、纖維、滾球、彎曲片材、管、碗、透鏡、小瓶、瓶子、或其他容器。
在實施例中,玻璃陶瓷製品200的厚度T可以如本文所述。玻璃陶瓷製品的長度L及寬度W可以根據採用玻璃陶瓷製品200的具體應用來選擇。在實施例中,玻璃陶瓷製品的長度L及寬度W可以大於或等於5mm(例如,大於或等於10mm、大於或等於15mm、大於或等於20mm、大於或等於25mm、及大於或等於30mm)。例如但不限於,玻璃陶瓷製品的長度L可以大於或等於30mm且少於或等於1m、大於或等於30mm且少於或等於75cm、大於或等於30mm且少於或等於50cm、大於或等於30mm且少於或等於25cm、大於或等於30mm且少於或等於20cm、大於或等於30mm且少於或等於15cm、大於或等於30mm且少於或等於10cm、大於或等於30mm且少於或等於5cm,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。玻璃陶瓷製品的寬度W可以大於或等於30mm且少於或等於1m、大於或等於30mm且少於或等於75cm、大於或等於30mm且少於或等於50cm、大於或等於30mm且少於或等於25cm、大於或等於30mm且少於或等於20cm、大於或等於30mm且少於或等於15cm、大於或等於30mm且少於或等於10cm、大於或等於30mm且少於或等於5cm,或者這些端點中之任一者所形成的任何及所有子範圍。在玻璃陶瓷製品為玻璃片材的實施例中,如第8A圖及第8B圖所示,玻璃片材的表面可以具有大於或等於25mm 2的面積。在玻璃陶瓷製品為玻璃片材的實施例中,玻璃片材的主體201中的玻璃陶瓷可以具有大於或等於25mm 3的體積。
在實施例中,在0.85mm的製品厚度下針對400nm至800nm(包括端點)的波長範圍內的光,玻璃陶瓷製品200的主體201具有至少75%的平均透射率,而使得玻璃陶瓷製品係為透明的。在實施例中,在0.85mm的製品厚度下針對400nm至800nm(包括端點)的波長範圍內的光,玻璃陶瓷製品200的主體201具有大於或等於20%且少於75%的平均透射率,而使得玻璃陶瓷製品係為半透明的。在實施例中,在0.85mm的製品厚度下針對400nm至800nm(包括端點)的波長範圍內的光以垂直入射進行測量時,玻璃陶瓷製品的主體具有少於20%的平均透射率,而使得玻璃陶瓷製品係為不透明的。在實施例中,玻璃陶瓷製品200的主體201係為至少部分半透明的,而使得引導進入製品的厚度的至少20%的具有400nm至800nm的波長的光透射通過主體。 傑菲貝尼特特徵化方法
在實施例中,如本文所詳細描述,可以藉由X射線繞射來測試玻璃陶瓷製品,以決定玻璃陶瓷製品是否包含傑菲貝尼特結晶相。該測試使用下列裝備及軟體:X射線繞射儀(配備Cu輻射及Lynx Eye偵測器的Bruker-AXS D8 Endeavor、Rocklabs Whisper Series Ring Mill、Backfill樣品托持器(Malvern Panalytical PW1770/10 Powder Sample Preparation Kit及PW18XX樣品托持器))、6”x6”稱重紙、載玻片、抹刀、及資料分析軟體(MDI Jade、Bruker Topas、及Powder Diffraction File Database PDF-4)。
玻璃陶瓷製品的樣品接收為小片玻璃陶瓷。在環磨機中破碎玻璃陶瓷片,而可以取得約3克的玻璃陶瓷。使用Rocklabs環磨機約30秒的時間以將3克的玻璃陶瓷樣品研磨成細粉。
PW18XX樣品托持器填充本文所述的細粉。樣品托持器環被夾在準備桌上。細粉散佈在樣品托持器環中,而使得細粉在托持器環內側呈圓錐形堆積。使用載玻片將細粉牢固地按壓在托持器環中。使用載玻片將任何多餘的粉末刮回托持器環。可以根據需要添加額外的細粉,以填充樣品托持器。重複此處理,直到取得緻密的粉末樣品。使用載玻片的邊緣移除托持器環的邊緣上方多餘的細粉。將底板放在托持器環上,並夾到適當位置。從準備桌上移除完整的樣品托持器,並裝入X射線繞射儀。
在XRD Commander中建立樣品的作業檔案。作業檔案包括樣品在X射線繞射儀中的位置以及樣品的識別資訊。在建立作業檔案之後,X射線繞射儀掃描樣品。
在藉由X射線繞射儀掃描樣品之後,使用MDI Jade軟體分析從X射線繞射儀取得的資料。在MDI Jade中打開包含來自X射線繞射儀的資料的檔案。「Phases」視窗係用於識別資料中的指標峰值。表1包括可能存在於包含傑菲貝尼特的玻璃陶瓷中的至少一些相的指標峰值。每一相的PDF編號都輸入到「PDF Recall」欄位中。第14圖描述MDI Jade的相視窗中的PDF Recall欄位的位置。 表1
峰值(埃) 卡號
6.2, 3.2, 2.7 傑菲貝尼特 69-138
2.95, 2.54, 1.81 四方晶ZrO 2 50-1089
3.87, 2.45 鎂橄欖石 34-189
一些相可能具有大量的固溶體。可以縮放晶格參數,而使得卡片資料匹配樣品資料。為了縮放晶格參數,在相分頁中選擇相的名稱,並選擇主顯示的右側的升序大小箭頭。箭頭的位置係如第15圖所示。滑鼠左鍵及右鍵可以分別用於增加及減少晶格約束。
表1所列出的相可以在包含傑菲貝尼特的玻璃陶瓷樣品中找到。若資料中存在未識別的峰值,則可以使用玻璃陶瓷的組成物以及峰值位置來搜尋PDF-4資料庫。在識別所有相並調整晶格以匹配樣品資料之後,使用「Peaks」分頁上的「Assign Phases」功能。軟體會列出峰值,並針對每一峰值分配相。一些峰值可能沒有所分配的相。這由第16圖所示的峰值的列表中的峰值編號1進行說明。若峰值不包括所分配的相,則評估峰值以決定是真實峰值還是偽影,而不管是來自儀器還是來自峰值搜尋演算法。若峰值是真實峰值,則手動搜尋PDF-4資料庫,以匹配缺失的峰值以及樣品的化學性質。儘管自動搜尋匹配程式是穩健的,但一些玻璃陶瓷製品中的高固溶度可能對自動匹配程式造成問題。因此,操作者可能不得不進行上文描述的步驟。
使用Topas執行Rietveld Analysis,以決定晶格常數以及晶胞體積。在Topas中打開檔案「Jeffbenite with hkl phase and ZrO 2.pro」。如第17圖所示,藉由點擊紅色運行箭頭運行初始精細化。當精細化收斂時,將保留參數。然後,藉由點擊左側視窗中的檔案樹的頂部處的檔案名,選擇「Replace Scan Data」,導航到資料所在的檔案夾,將來自X射線繞射儀的掃描資料加載到Topas,並雙點擊包含資料的檔案以加載資料。第18圖顯示Topas中的「Replace Scan Data」的位置。掃描下的檔案樹可以展開,而使得所有相都是可見的。模型被設定成表示當前樣品中所存在的相。這是藉由點擊檔案樹中的相,然後點選或取消點選結構視窗中的「Use Phase」方塊來完成。若存在相,則點選方塊,而若不存在相,則取消點選方塊。「Use Phase」方塊的位置係如第19圖所示。若資料庫中的實驗性傑菲貝尼特沒有匹配結構,則在此步驟中使用傑菲貝尼特HKL相。傑菲貝尼特HKL相中的晶格參數及晶胞體積最匹配,而用於特徵化樣品中的傑菲貝尼特。
一旦樣品的所有結構及相都被正確識別,則點擊紅色運行箭頭,而Topas運行精細化,直到收斂於一解決方案。在解決方案收斂之後,分析RwP值、差異圖、及建模相資料。RwP值、差異圖;及建模相資料係如第20圖所示。右上角視窗中的RwP值應少於5。在差異圖中,展示相的實驗性資料及建模資料(橢圓內)之間的曲線及棍狀圖案。若在差異曲線中存在峰值,則可能存在相缺失。若存在相缺失,則重複分析的相識別步驟。檢查建模相資料,以決定每一相看起來是否合理。看起來合理的相保持在背景下方,沒有負資料點,並且具有與實驗性資料匹配的峰值寬度。若建模相資料看起來不合理,則模型可能陷入局部最小值。若模型陷入局部最小值,則在Topas中重新啟動Rietveld Analysis。若RwP值、差異圖、及建模相資料是可接受的,則傑菲貝尼特的晶格約束及晶胞體積是正確的,並且樣品的晶格約束及晶胞體積被記錄下來。
在實施例中,玻璃陶瓷製品可以具有對應於傑菲貝尼特並且指示傑菲貝尼特結晶相存在於玻璃陶瓷製品中的晶格參數。舉例而言,在實施例中,玻璃陶瓷製品的「a」晶格參數可以大於或等於6.5Å且少於或等於6.7Å,或甚至大於或等於6.6Å且少於或等於6.7Å。在實施例中,玻璃陶瓷製品的「c」晶格參數可以大於或等於18.0Å且少於或等於18.5Å、大於或等於18.1Å且少於或等於18.5Å、大於或等於18.2Å且少於或等於18.5Å、大於或等於18.0Å且少於或等於18.4Å、大於或等於18.1Å且少於或等於18.4Å、或甚至大於或等於18.2Å且少於或等於18.4Å。在實施例中,玻璃陶瓷製品的晶格體積可以大於或等於775A 3且少於或等於825A 3、大於或等於775A 3且少於或等於810A 3、大於或等於790A 3且少於或等於825A 3、或甚至大於或等於790A 3且少於或等於810A 3。在實施例中,玻璃陶瓷製品的峰值位置可以大於或等於2.55Å且少於或等於2.75Å、大於或等於2.55Å且少於或等於2.70Å、大於或等於2.60Å且少於或等於2.75Å、大於或等於2.60Å且少於或等於2.70Å、大於或等於2.65Å且少於或等於2.75Å、或甚至大於或等於2.65Å且少於或等於2.70Å。
在實施例中,玻璃陶瓷製品可以具有對應於傑菲貝尼特並指示玻璃陶瓷製品中存在傑菲貝尼特結晶相的X射線繞射(XRD)光譜。舉例而言,在實施例中,玻璃陶瓷製品可以具有包括:30°至32°的2θ角之間的第一峰值;33°至35°的2θ角之間的第二峰值;40°至42°的2θ角之間的第三峰值;及55°至58°之間的2θ角的第四峰值及第五峰值的XRD光譜,其中第一峰值、第二峰值、第三峰值、第四峰值、及第五峰值係對應於傑菲貝尼特。 實例
為了更容易理解各種實施例,參考下列實例,這些實例意欲說明本文所述的玻璃陶瓷的各種實施例。
表2展示示例性前驅物玻璃組成物AA-DH(以莫耳%計)。 表2
批次組成物(莫耳%) AA AB AC AD AE AF AG
SiO 2 54.46 50.66 41.07 52.42 48.60 45.93 52.83
Al 2O 3 9.18 8.43 13.70 11.48 9.88 11.18 9.80
MgO 23.37 28.87 41.09 25.42 32.25 35.15 25.67
Na 2O 4.65 4.25 0.00 4.63 3.23 2.09 4.06
K 2O 4.75 4.26 0.00 2.36 3.16 2.10 4.10
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.10 2.33 4.03 3.56 2.79 2.75 3.08
TiO 2 0.37 1.08 0.00 0.00 0.00 0.71 0.37
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.11 0.11 0.12 0.09 0.09 0.10
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次比較(莫耳%) AH AI AJ AK AL AM AN
SiO 2 47.71 44.04 46.60 46.66 46.64 46.52 46.43
Al 2O 3 11.56 7.90 11.25 11.24 11.23 11.21 11.22
MgO 32.65 44.12 33.48 33.54 33.43 33.47 33.45
Na 2O 2.31 0.00 2.81 2.78 2.82 2.86 2.82
K 2O 2.31 0.00 1.61 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 1.59 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 1.63 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.64 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.68
ZrO 2 3.02 2.55 2.74 2.71 2.75 2.78 2.84
TiO 2 0.36 1.31 1.41 1.39 1.41 1.43 1.46
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次比較(莫耳%) AO AP AQ AR AS AT AU
SiO 2 45.05 44.95 45.05 42.40 42.81 43.11 43.03
Al 2O 3 9.66 9.64 9.66 11.34 12.88 12.23 12.21
MgO 37.31 29.20 29.26 36.76 35.74 36.63 27.70
Na 2O 2.95 2.94 2.95 3.79 4.20 2.93 2.90
K 2O 1.44 1.44 1.44 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 8.24 0.00 0.00 0.00 0.00 8.67
FeO 0.00 0.00 8.04 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.39 2.39 2.39 3.52 2.85 3.58 3.59
TiO 2 1.11 1.10 1.11 2.11 1.44 1.44 1.45
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.10 0.10 0.08 0.08 0.08 0.09
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.37
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) AV AW AX AY AZ BA BB
SiO 2 44.61 44.49 45.79 42.82 43.78 44.55 39.48
Al 2O 3 8.38 7.36 10.91 11.43 11.70 9.48 10.65
MgO 38.48 27.84 33.67 39.98 37.85 36.47 36.75
Na 2O 2.93 3.15 3.06 0.00 0.00 2.93 0.00
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 1.37 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.87
ZnO 0.00 10.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.32 4.25 4.27 4.28 4.38 3.52 3.32
TiO 2 2.20 2.13 2.22 1.42 1.41 1.61 1.85
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) BC BD BE BF BG BH BI
SiO 2 43.71 44.38 41.57 48.47 46.05 46.44 47.16
Al 2O 3 13.95 14.02 10.72 9.86 11.21 11.26 11.43
MgO 32.10 22.93 27.29 32.16 35.23 33.50 34.02
Na 2O 0.00 3.00 2.77 3.22 2.10 2.27 2.58
K 2O 4.35 1.48 1.37 3.15 2.10 2.09 1.94
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 8.91 11.05 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.37 3.72 3.81 2.32 3.21 3.65 2.78
TiO 2 1.44 1.50 1.38 0.71 0.00 0.70 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.04 0.04 0.09 0.09 0.09 0.09
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) BJ BK BL BM BN BO BP
SiO 2 48.68 45.32 41.60 47.95 48.60 48.47 54.46
Al 2O 3 10.07 8.71 9.47 11.59 9.88 9.86 9.18
MgO 32.02 38.27 45.10 31.72 32.25 32.16 23.37
Na 2O 3.24 2.07 0.00 2.75 3.23 3.22 4.65
K 2O 3.11 2.05 0.00 1.81 3.16 3.15 4.75
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.79 2.09 2.31 2.31 2.79 2.32 3.10
TiO 2 0.00 1.39 1.42 1.78 0.00 0.71 0.37
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.10 0.09 0.09 0.09 0.09 0.12
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) BQ BR BS BT BU BV BW
SiO 2 54.46 50.66 50.66 48.01 43.73 48.68 46.60
Al 2O 3 9.18 8.43 8.43 8.61 8.99 10.07 11.25
MgO 23.37 28.87 28.87 33.64 39.55 32.02 33.48
Na 2O 4.65 4.25 4.25 3.18 2.36 3.24 2.81
K 2O 4.75 4.26 4.26 3.11 2.17 3.11 1.61
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.10 2.33 2.33 2.23 2.37 2.79 2.74
TiO 2 0.37 1.08 1.08 1.12 0.73 0.00 1.41
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.11 0.11 0.10 0.10 0.10 0.09
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) BX BY BZ CA CB CC CD
SiO 2 45.05 42.81 42.40 42.86 54.46 54.46 54.43
Al 2O 3 9.66 12.88 11.34 11.45 9.18 9.18 9.18
MgO 29.26 35.74 36.76 37.06 23.37 23.37 23.36
Na 2O 2.95 4.20 3.79 0.00 4.65 4.65 4.10
K 2O 1.44 0.00 0.00 2.87 4.75 4.75 5.33
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 8.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.39 2.85 3.52 4.29 3.10 3.10 3.11
TiO 2 1.11 1.44 2.11 1.39 0.37 0.37 0.37
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.08 0.08 0.08 0.12 0.12 0.12
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) CE CF CG CH CI CJ CK
SiO 2 50.47 45.94 53.07 52.38 50.37 54.46 50.47
Al 2O 3 9.67 10.94 9.34 9.43 9.61 9.18 9.67
MgO 29.52 33.33 25.33 26.34 29.21 23.37 29.52
Na 2O 3.68 2.98 4.35 4.23 3.68 4.65 3.68
K 2O 1.70 1.31 3.72 3.18 1.70 4.75 1.70
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.10 4.65 3.56 3.80 3.80 3.10 4.10
TiO 2 0.77 0.77 0.55 0.55 1.54 0.37 0.77
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.12 0.08
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) CL CM CN CO CP CQ CR
SiO 2 46.60 53.07 52.38 50.37 43.50 42.96 47.47
Al 2O 3 11.25 9.34 9.43 9.61 11.38 11.36 11.17
MgO 33.48 25.33 26.34 29.21 36.80 36.79 27.78
Na 2O 2.81 4.35 4.23 3.68 3.76 3.78 3.84
K 2O 1.61 3.72 3.18 1.70 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.69
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.74 3.56 3.80 3.80 3.01 3.26 2.84
TiO 2 1.41 0.55 0.55 1.54 1.50 1.80 1.17
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.08 0.08 0.08 0.04 0.04 0.04
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次組成物(莫耳%) CS CT CU CV CW CX CY
SiO 2 46.17 57.23 54.37 51.08 47.18 53.76 53.76
Al 2O 3 11.00 3.12 9.16 10.41 11.86 11.84 10.52
MgO 29.39 18.96 23.33 28.07 32.98 18.78 21.19
Na 2O 3.22 10.27 4.65 3.46 2.58 6.11 5.28
K 2O 0.00 0.00 4.74 3.45 1.82 5.75 5.25
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 5.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.04 8.78 1.43 3.06 2.78 2.81 3.07
TiO 2 1.17 1.59 2.21 0.36 0.71 0.82 0.80
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.12 0.10 0.09 0.13 0.13
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次比較(莫耳%) CZ DA DB DC DD DE DF
SiO 2 39.99 52.39 48.51 52.21 53.50 42.91 50.90
Al2O3 6.71 9.45 11.88 9.40 10.40 8.54 9.80
MgO 46.60 26.40 26.36 26.25 21.20 37.05 29.8
Na 2O 0.00 3.76 3.76 3.74 5.20 2.92 2.70
K 2O 0.00 3.74 3.30 3.72 5.20 0.00 2.70
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.01 3.07 3.78 3.66 3.00 4.29 2.10
TiO 2 2.70 0.00 0.81 0.94 0.80 1.43 0.00
P 2O 5 0.00 1.11 1.51 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.00 0.08 0.09 0.08 0.10 0.00 0.10
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60 2.86 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.90
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表2續
批次比較(莫耳%) DG DH
SiO 2 50.80 57.67
Al 2O 3 9.80 11.72
MgO 29.80 15.07
Na 2O 2.70 7.03
K 2O 2.70 4.69
CaO 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00
Y 2O 3 1.00 0.00
ZrO 2 2.10 3.70
TiO 2 0.00 0.00
P 2O 5 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.13
MnO 2 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00
Ta 2O 5 1.00 0.00
藉由熔融一批次的組成物成分以形成具有指定組成物的前驅物玻璃來形成單獨的樣品。然後,將熔融的前驅物玻璃倒入鋼模,並冷卻以形成圓盤。將前驅物玻璃的圓盤進行分段,然後進行熱加工以形成玻璃陶瓷。玻璃陶瓷的樣品係為約1cm厚(除非另有說明)。
決定玻璃陶瓷的性質(包括結晶相、樣品的外觀、在樣品結晶之後的體積減少的%(亦即,收縮率)、前驅物玻璃密度、玻璃陶瓷(GC)密度、密度增加的%、彈性模量、剪切模量、泊松比、斷裂韌性、及維氏硬度)。藉由上文描述的「Jeffbenite Characterization Method」來決定玻璃陶瓷的結晶相。用於實現玻璃陶瓷GC1-GC97的陶瓷排程與玻璃陶瓷各別性質係如表3-6所示。
在描述樣品的外觀時,術語「白色」係指稱白色且不透明的玻璃陶瓷。術語「乳白」係指稱白色且略帶半透明的玻璃陶瓷。術語「透明乳白」係指稱白色但更半透明的玻璃陶瓷。此外,表3-6中列出的一些樣品是透明的(例如,如第30圖所示的由批次組成物CX與批次組成物CY形成的玻璃陶瓷GC22及GC23)。
表3-6包括幾個包括傑菲貝尼特的玻璃陶瓷的樣品。表3-6亦包括比較實例,其中結晶相不包括傑菲貝尼特。舉例而言,表3-6中的一些組成物(亦即,批次組成物AE、BI、BN等)包括作為結晶相的ZrO 2並且不存在傑菲貝尼特。 表3
玻璃陶瓷 GC1 GC2 GC3 GC4 GC5 GC6
批次組成物 AA AA AA AB AB AV
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 850-4 800-4, 925-4 725-4, 850-4 800-4, 925-4 800-4, 900-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特 - 傑菲貝尼特,鈦酸鎂
外觀 透明 - 不透明 半透明 不透明 白色
表3續
玻璃陶瓷 GC7 GC8 GC9 GC10 GC11 GC12
批次比較 AX BA BB BE CG CH
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 740-4, 790-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 半透明 乳白 - 乳白至半透明 半透明,乳白 半透明,乳白
表3續
玻璃陶瓷 GC13 GC14 GC15 GC16 GC17 GC18
批次比較 CI CP CQ CR CS CT
陶瓷排程(溫度℃-小時) 750-4, 825-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特,ZrO 2 無(僅玻璃) 無(僅玻璃) ZrO 2
外觀 半透明 不透明 不透明 - - -
表3續
玻璃陶瓷 GC19 GC20 GC21 GC22 GC23 GC24
批次組成物 CU CV CW CX CY CZ
陶瓷排程(溫度℃-小時) 725-4, 850-2 750-4, 850-4 800-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - - - 透明 透明 -
表3續
玻璃陶瓷 GC25 GC26 GC98 GC99 GC100 GC101
批次組成物 DA DB DD DE DF DG
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特,ZrO 2
外觀 - - 具有霧度的透明 不透明 不透明 不透明
表4
玻璃陶瓷 GC27 GC28 GC29 GC30 GC31 GC32
批次組成物 AF AG AH AK AL AM
陶瓷排程(溫度℃-小時) 750-4, 800-4 765-6, 825-2 765-4, 800-6 800-4, 900-4 800-4, 900-4 780-4, 850-4
結晶相 - 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - 半透明 模糊的透明 透明區域 半透明 半透明
結晶的%體積減少 -2.66 -7.74 -19.11 -14.66 -11.73 -48.41
表4續
玻璃陶瓷 GC33 GC34 GC35 GC36 GC37 GC38
批次組成物 AN AP AU AW BC BD
陶瓷排程(溫度℃-小時) 800-4, 900-4 750-4, 800-4 - - 780-4, 850-4 740-4, 790-4
結晶相 傑菲貝尼特,Y 2ZrO 5 傑菲貝尼特 - - 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特,Mg 2Zr 5O 12
外觀 不透明 白色的不透明 - - - 半透明
結晶的%體積減少 -17.09 -10.86 -17.3 -9.92 -22.49 -14.03
表5
玻璃陶瓷 GC39 GC40 GC41 GC42 GC43 GC44
批次組成物 BH BI BJ BK BL BS
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 900-4 780-4, 850-4 780-4, 900-4 780-4, 900-4 780-4, 850-4 775-4, 850-4
結晶相 - ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - 半透明 不透明,白色 不透明,白色 不透明,白色 不透明,白色
玻璃密度(g/cm 3 2.76 2.74 2.722 2.78 2.898 2.677
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.96 2.74 2.85 2.97 2.97 -
表5續
玻璃陶瓷 GC45 GC46 GC47 GC48 GC49 GC50
批次組成物 CE CF CJ CK CL CM
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 780-4, 850-4 725-4, 850-2 780-4, 850-4 800-4, 900-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 不透明 不透明 半透明 不透明,乳白 不透明,白色 半透明,乳白
玻璃密度(g/cm 3 2.753 2.827 2.65 2.753 2.75 2.686
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.884 3.021 2.712 2.902 2.926 2.767
表5續
玻璃陶瓷 GC51 GC52
批次組成物 CN CO
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 半透明,乳白 -
玻璃密度(g/cm 3 2.705 2.753
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.796 2.886
表6
玻璃陶瓷 GC53 GC54 GC55 GC56 GC57 GC58
批次組成物 AA AA AE AE AE AF
陶瓷排程(溫度℃-小時) 725-4, 850-2 780-4, 900-4 750-4, 800-4 750-4, 825-4 750-4, 850-4 750-4, 825-4
結晶相 傑菲貝尼特,ZrO 2 - ZrO 2 - - 傑菲貝尼特
外觀 半透明 - 半透明 -- - 不透明
結晶的%體積減少 -5.16 -6.99 - -3.6 -
玻璃密度(g/cm 3 2.6409 - 2.721 - - -
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.72 2.6843 - 2.823 2.818 2.841
%增加 2.64 - - - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 7.5 7.5 - 7.5 7.5 7.5
彈性模量(GPa) 90.39 - 93.3583 - - 112.87115
剪切模量(GPa) 37.51 - 37.30195 - - 45.2312
泊松比 0.21 - 0.252 - - 0.248
斷裂韌性(MPa√m) 0.85 - - - - -
維氏硬度(Kgf/mm 2 680.9 - - - - -
折射率 - -- - - - -
表6續
玻璃陶瓷 GC59 GC60 GC61 GC62 GC63 GC64
批次組成物 AF AI AJ AO AQ AR
陶瓷排程(溫度℃-小時) 750-4, 850-4 800-4, 900-4 800-4, 900-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 - 傑菲貝尼特,頑火輝石 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - 白色的乳白 不透明的白色 半透明的乳白 黑色 半透明
結晶的%體積減少 -6.89 -10.43 -7.02 -22.13 -6.98 -4.89
玻璃密度(g/cm 3 - 2.76 2.762 2.92 2.86 2.8
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.948 2.95 2.947 2.98 3.06 2.98
%增加 - 6.7 - 2.05 6.99 6.43
玻璃陶瓷莫氏硬度 7.5 - - - - -
彈性模量(GPa) - 120.94 120.9383 - 132.8 124.94
剪切模量(GPa) - 49.02 49.02345 - 53.57 50.33
泊松比 - 0.23 0.234 - 0.24 0.24
斷裂韌性(MPa√m) - 1.11 1.11 - - -
維氏硬度(Kgf/mm 2 - - 827 - - 918
折射率 - - - - -
表6續
玻璃陶瓷 GC65 GC66 GC67 GC68 GC69 GC70
批次組成物 AR AS AS AY AZ BF
陶瓷排程(溫度℃-小時) 780-4, 850-4 780-4, 850-5 780-4, 850-5 780-4, 875-4 780-4, 850-4 750-4, 800-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特,未知相,ZrO 2 傑菲貝尼特,ZrO 2 傑菲貝尼特
外觀 半透明的乳白 白色的乳白 不透明的白色 灰白色 半透明至透明 半透明
結晶的%體積減少 - - - - -5.4 -1.41
玻璃密度(g/cm 3 2.855 - 2.803 2.86 - 2.718
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 3.06 - 2.983 3.1 - -
%增加 - - - 8.22 - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 - - - - - -
彈性模量(GPa) 132.7977 - 124.9374 - - 96.8058
剪切模量(GPa) 53.57415 - 50.3335 - - 38.68095
泊松比 0.239 - 0.241 - - 0.25
斷裂韌性(MPa√m) 1.02 1.04 - - -
維氏硬度(Kgf/mm 2 940 819 832 - 961 -
折射率 - - - - -
表6續
玻璃陶瓷 GC71 GC72 GC73 GC74 GC75 GC76
批次組成物 BF BF BG BG BG BH
陶瓷排程(溫度℃-小時) 750-4, 825-4 750-4, 850-4 750-4, 850-4 750-4, 800-4 750-4, 825-4 770-4, 820-4
結晶相 傑菲貝尼特 - 傑菲貝尼特,ZrO 2 - - 傑菲貝尼特
外觀 - - 不透明,白色 - - 不透明,白色
結晶的%體積減少 - -6.67 -6.47 -4.75 - -4.15
玻璃密度(g/cm 3 2.718 2.718 2.771 2.771 2.771 2.76
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 2.802 2.841 2.951 - 2.782 2.88
%增加 - - - - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 7.5 7.5 7.5 - 7.5 -
彈性模量(GPa) - - - - - -
剪切模量(GPa) - - - - - -
泊松比 - - - - - -
斷裂韌性(MPa√m) - - - - - -
維氏硬度(Kgf/mm 2 - - - - - -
折射率 - - - - - -
表6續
玻璃陶瓷 GC77 GC78 GC79 GC80 GC81 GC82
批次組成物 BH BM BN BO BP BQ
陶瓷排程(溫度℃-小時) 760-4, 800-4 780-4, 900-4 750-4, 800-4 750-4, 800-4 725-4, 850-4 725-4, 850-4
結晶相 - 傑菲貝尼特 ZrO 2 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - 不透明,白色 半透明 半透明 半透明 半透明
結晶的%體積減少 -1.78 - - - - -
玻璃密度(g/cm 3 2.76 2.741 - - 2.648 2.647
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 - 2.925 - - 2.718 -
%增加 - - - - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 - - - - - -
彈性模量(GPa) - 117.69765 95.5647 97.15055 90.39345 -
剪切模量(GPa) - 47.8513 38.26725 38.95675 37.5088 -
泊松比 - 0.23 0.249 0.247 0.206 -
斷裂韌性(MPa√m) - 1.03 0.92 1 0.846 -
維氏硬度(Kgf/mm 2 - - 716.5 709.7 680.9 -
折射率 - - 1.5683 - - 1.5587
表6續
玻璃陶瓷 GC83 GC84 GC85 GC86 GC87 GC88
批次組成物 BQ BR BR BT BU BV
陶瓷排程(溫度℃-小時) 775-4, 850-4 775-4, 850-4 800-4, 950-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 - 傑菲貝尼特 - 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 - 不透明,白色 - 不透明,白色 不透明,白色 不透明,白色
結晶的%體積減少 - - - - - -
玻璃密度(g/cm 3 2.647 2.677 2.677 - - 2.721
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 - 2.755 2.765 - - 2.83
%增加 - - - - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 - - - - - 7.5
彈性模量(GPa) - 97.7711 99.35695 108.18255 121.4899 107.8378
剪切模量(GPa) - 39.991 40.6805 44.128 49.16135 43.9901
泊松比 - 0.221 0.221 0.225 0.235 0.226
斷裂韌性(MPa√m) - 0.839 0.85 0.914 1.036 0.99
維氏硬度(Kgf/mm 2 - 720.2 731.1 799.4 750.2 780.2
折射率 1.5581 - - - - 1.5901
表6續
玻璃陶瓷 GC89 GC90 GC91 GC92 GC93 GC94
批次組成物 BW BX BY BZ CA CB
陶瓷排程(溫度℃-小時) 800-4, 900-4 750-4, 800-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 780-4, 850-4 725-4, 850-2
結晶相 傑菲貝尼特 - 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 不透明,白色 - 不透明,白色 半透明的乳白 半透明的乳白 半透明
結晶的%體積減少 - - - - - -
玻璃密度(g/cm3) 2.766 2.916 2.808 2.853 2.855 -
玻璃陶瓷密度(g/cm3) 2.949 2.976 2.99 3.077 3.095 -
%增加 - - -- - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 -
彈性模量(GPa) 121.42095 119.6972 126.24745 134.24565 133.4872 93.3583
剪切模量(GPa) 49.0924 48.05815 51.023 54.1947 53.9189 38.0604
泊松比 0.236 0.245 0.237 0.239 0.239 0.227
斷裂韌性(MPa√m) 1.07 1.0475 1.09 1.05 1.04 0.83
維氏硬度(Kgf/mm 2 826.8 - 819.3 918 961.2 -
折射率 1.6185 1.6099 1.6288 1.646 1.6435 1.5018
表6續
玻璃陶瓷 GC95 GC96 GC97
批次組成物 CC CD DH
陶瓷排程(溫度℃-小時) 750-5, 850-4 750-5, 850-4 780-4, 850-4
結晶相 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特 傑菲貝尼特
外觀 半透明 半透明 不透明
結晶的%體積減少 - - -
玻璃密度(g/cm 3 - - -
玻璃陶瓷密度(g/cm 3 - - -
%增加 - - -
玻璃陶瓷莫氏硬度 - - -
彈性模量(GPa) - - -
剪切模量(GPa) - -- -
泊松比 - -
斷裂韌性(MPa√m) - - -
維氏硬度(Kgf/mm 2 - - -
折射率 1.5581 1.5579 -
由前驅物玻璃組成物所形成的玻璃陶瓷的晶格參數係根據上文描述的「Jeffbenite Characterization Method」來決定。表7給定批次組成物、陶瓷排程、對應玻璃陶瓷、及晶格參數。 表7
批次組成物 陶瓷排程(溫度℃-小時) 玻璃陶瓷 傑菲貝尼特 a晶格(Å) 傑菲貝尼特 c晶格(Å) 傑菲貝尼特晶格體積(A 3 (024)峰值位置(Å)
CU 725-4, 850-2 GC19 6.638 18.333 807.8 2.689
AA 850-4 GC2 6.626 18.254 801.5 2.681
AB 725-4, 850-2 - 6.634 18.300 805.4 2.686
BF 750-4, 825-4 GC71 6.608 18.227 795.9 2.675
CV 750-4, 850-4 GC20 6.588 18.143 787.5 2.665
CW 800-4, 850-4 GC21 6.610 18.276 798.5 2.677
CZ 780-4, 850-4 GC24 6.593 18.231 792.3 2.671
玻璃陶瓷的XRD光譜係根據上文描述的「Jeffbenite Characterization Method」所取得。圖式中包括幾種玻璃陶瓷製品的XRD光譜。表7的玻璃陶瓷GC19的XRD光譜係如第21圖所示。表7的玻璃陶瓷GC2的XRD光譜係如第22圖所示。由針對表7所示的批次組成物AB進行熱加工而形成的玻璃陶瓷的XRD光譜係如第23圖所示。表7的玻璃陶瓷GC71的XRD光譜係如第24圖所示。表7的玻璃陶瓷GC20的XRD光譜係如第25圖所示。表7的玻璃陶瓷GC21的XRD光譜係如第26圖所示。表7的玻璃陶瓷GC24的XRD光譜係如第27圖所示。
表3的玻璃陶瓷GC25的XRD光譜係如第28圖所示。表3的玻璃陶瓷GC26的XRD光譜係如第29圖所示。表3的玻璃陶瓷GC25及GC26均包括P 2O 5,而可以改善離子交換處理期間的擴散率。表3的玻璃陶瓷GC25及GC26的XRD光譜作為例子而說明傑菲貝尼特可以形成在包括P 2O 5的玻璃陶瓷製品中。
第3圖圖示玻璃陶瓷GC53的微觀結構。第4圖圖示玻璃陶瓷GC4的微觀結構。第3圖亦圖示玻璃陶瓷的微觀結構中的ZrO 2結晶(顏色較淺的區域)。
藉由高溫X射線繞射(XRD)分析批次組成物AB的玻璃陶瓷組成物的樣品。樣品在下列溫度中之每一者下保持一個小時:800℃、825℃、850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、975℃、及1000℃。樣品的XRD光譜是在樣品保持在特定溫度下的最後十五分鐘取得的。XRD光譜係如第5圖所示。高溫XRD分析指示樣品中各種結晶相的穩定性的範圍。如第5圖所示,樣品包括具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相以及四方ZrO 2結晶相。
藉由掃描電子顯微鏡(SEM)觀察玻璃陶瓷GC53的表面。樣品看起來是半透明的。為了能夠藉由SEM進行成像,樣品的表面在0.5%的HF中蝕刻10秒。然後,在樣品上蒸發導電碳塗佈,以減少充電。使用Hitachi SU70的5kv掃描電子顯微鏡拍攝樣品的表面的SEM圖像。在5K至150K的放大倍數下取得SEM圖像。第6A圖至第6F圖圖示樣品的表面。SEM顯微照片的放大倍率從第6A圖到第6F圖逐漸增加。樣品中的結晶的結晶粒大小係決定為約30nm。
現在參照第7圖,批次組成物AP的前驅物玻璃組成物的樣品在780℃下進行4小時的熱加工,並在850℃下進行4小時的熱加工,以形成玻璃陶瓷。然後,藉由X射線繞射來分析所得到的玻璃陶瓷,而得到第7圖所示的繞射圖。第7圖所示的X射線繞射圖展示,在熱加工之後,ZnO代替一部分的MgO的組成物(在此情況下,21.5%的MgO被ZnO替代)仍然可能導致形成具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相,而不會產生其他結晶相。
由批次組成物AA的組成物形成並具有0.6mm的厚度的樣品在725℃下進行4小時的熱加工,並在850℃下進行4小時的熱加工,以形成玻璃陶瓷。由批次組成物AA的組成物形成並具有0.6mm的厚度的樣品在775℃下進行4小時的熱加工,並在850℃下進行4小時的熱加工,以形成玻璃陶瓷。然後,將玻璃陶瓷的樣品在100重量%的KNO 3浴中進行離子交換而持續1小時、2小時、4小時、8小時、16小時、及32小時。然後,分析樣品以決定最大表面壓縮應力及最大中心張力與離子交換時間的函數。結果係報告於表8。 表8
批次組成物 陶瓷排程(溫度℃-小時) 離子交換時間(小時) 最大中心張力(MPa) 表面壓縮應力(MPa)
AA 725-4,850-4 1 51.62 350.43
AA 725-4,850-4 2 84.04 189.28
AA 725-4,850-4 4 102.1 268.21
AA 725-4,850-4 8 155.04 241.3
AA 725-4,850-4 16 187.08 309.39
AA 725-4,850-4 32 157.98 260.74
AA 775-4,850-4 1 47.15 336.61
AA 775-4,850-4 2 70.4 468.29
AA 775-4,850-4 4 93.53 690.57
AA 775-4,850-4 8 135.8 296.62
AA 775-4,850-4 16 177.5 253.39
AA 775-4,850-4 32 153.98 330.68
如表8所示,不同離子交換時間可以實現多達187.08MPa的最大中心張力以及690.57MPa的最大表面壓縮應力,而表示可以修整玻璃陶瓷中的應力分佈曲線以滿足不同的效能標準。
在725℃下進行4小時的陶瓷化並在850℃下進行4小時的陶瓷化的批次組成物AA的玻璃陶瓷組成物的樣品的透射率使用下列程序進行測量。透射率測量係利用PerkinElmer Inc.(USA的Massachusetts的Waltham)所製造的Lambda 950 UV-Vis-NIR分光光度計進行的。在本實例中,分光光度計使用下列儀器設定:150mm積分球;2nm的資料間隔;在860nm處進行偵測器轉換(InGaAs至PMT);在340nm處的燈改變;鎢鹵素源;伺服的InGaAs光譜頻寬;15的InGaAs增益;0.4秒的InGaAs平均時間;3.5nm的PMT光譜頻寬;0.2秒的PMT平均時間;以及雙光束模式。針對總透射率(總Tx),樣品係固定在積分球入口點。針對漫透射率(漫射Tx),移除球體出口埠上方的Spectralon®參考反射盤,以允許軸上光離開球體並進入光阱。在沒有樣品的情況下,針對漫射部分進行零偏移測量,以決定光阱的效率。為了校正漫透射率測量,使用下列等式從樣品測量值減去零偏移貢獻:漫射Tx=漫射 測量-(零偏移*(總Tx/100))。針對所有波長的散射比率的測量係為:(%漫射Tx/%總Tx)。亦測量軸向透射率。軸向透射率測量係使用通過出口埠從積分球逸出的軸上光的測量。實例A的玻璃陶瓷的總透射率係如第10圖所示。玻璃陶瓷的漫透射率係如第11圖所示。玻璃陶瓷的軸向透射率係如第12圖所示,而玻璃陶瓷的散射比率係如第13圖所示。
使用上文描述的程序測量五個玻璃陶瓷製品的透射率。表9列出批次組成物、陶瓷排程、對應玻璃陶瓷、及厚度。 表9
批次組成物 陶瓷排程(溫度℃-小時) 玻璃陶瓷 厚度(mm)
CM 780-4, 850-4 GC50 0.62
CN 780-4, 850-4 GC51 0.58
DC 780-4, 850-4 GC97 0.63
CX 780-4, 850-4 GC22 0.63
CY 780-4, 850-4 GC23 0.63
表9的玻璃陶瓷中之每一者的總透射率係如第31圖所示。表9的玻璃陶瓷中之每一者的漫透射率係如第32圖所示。表9的玻璃陶瓷中之每一者的散射比率係如第33圖所示。第33圖給定的散射比率使用下列等式來計算:%散射比率=(%漫射Tx/%總Tx)*100。
表9所列的玻璃陶瓷中之每一者的顏色座標使用下列程序來決定。如前所述,顏色測量係利用PerkinElmer Inc.(USA的Massachusetts的Waltham)所製造的Lambda 950 UV-Vis-NIR分光光度計進行的。顏色座標通常使用物體光譜透射率、人眼「標準觀察者」光譜函數、及光源功率頻譜分佈的加權及總和來計算。每一樣品的顏色座標係根據使用三種照射(Illuminant CIE D65、Illuminant CIE A、及Illuminant CIE F2)而得到的透射率資料來計算。使用2°及10°的觀察者角度進行測量,並使用770nm至380nm的波長範圍(具有2nm的間隔)。使用總透射率資料來計算第一組顏色座標,使用表9所列出的每一玻璃陶瓷製品的漫透射率資料來計算第二組顏色座標。使用總透射率進行的顏色測量包括在下面的表10中。使用漫透射率進行的顏色測量包括在下面的表11中。表10及11包括CIE L*A*B*顏色空間資料以及CIE Yxy顏色空間資料。 表10:根據總透射率資料所計算的顏色
玻璃陶瓷 照射 以及 觀察角度(°) L* A* B* X Y Z x y z
GC50 F2 2 89.23 -0.37 17.82 73.84 74.65 36.61 0.3989 0.4033 0.1978
GC50 A 2 89.49 3.99 15.82 84.83 75.21 20.38 0.4702 0.4169 0.1129
GC50 D65 2 88.64 -0.46 15.79 69.56 73.41 60.72 0.3415 0.3604 0.2981
GC50 F2 10 88.97 0.31 18.03 76.65 74.10 37.06 0.4081 0.3946 0.1973
GC50 A 10 89.30 4.22 16.35 85.49 74.81 19.84 0.4746 0.4153 0.1102
GC50 D65 10 88.21 0.56 15.82 69.00 72.51 59.02 0.3441 0.3616 0.2943
GC51 F2 2 89.59 -0.48 15.48 74.55 75.43 38.65 0.3952 0.3999 0.2049
GC51 A 2 89.82 3.31 13.68 85.23 75.91 21.39 0.4669 0.4159 0.1172
GC51 D65 2 89.09 -0.63 13.70 70.38 74.36 63.95 0.3373 0.3563 0.3064
GC51 F2 10 89.37 0.11 15.67 77.42 74.95 39.19 0.4042 0.3913 0.2046
GC51 A 10 89.65 3.52 14.16 85.94 75.56 20.87 0.4712 0.4143 0.1144
GC51 D65 10 88.72 0.25 13.75 69.87 73.57 62.26 0.3397 0.3577 0.3027
GC97 F2 2 93.13 -0.57 9.32 82.26 83.26 47.82 0.3856 0.3903 0.2242
GC97 A 2 93.25 1.73 8.14 92.80 83.54 26.05 0.4585 0.4128 0.1287
GC97 D65 2 92.84 -0.79 8.24 78.12 82.60 78.60 0.3264 0.3451 0.3284
GC97 F2 10 92.99 -0.21 9.46 85.52 82.95 48.69 0.3938 0.3820 0.2242
GC97 A 10 93.15 1.87 8.46 93.71 83.32 25.56 0.4626 0.4113 0.1262
GC97 D65 10 92.62 -0.27 8.30 77.70 82.10 76.90 0.3283 0.3468 0.3249
GC22 F2 2 94.95 -0.47 5.63 86.50 87.50 53.51 0.3802 0.3846 0.2352
GC22 A 2 95.01 0.90 4.88 96.84 87.65 28.87 0.4539 0.4108 0.1353
GC22 D65 2 94.78 -0.66 4.98 82.44 87.09 87.60 0.3206 0.3387 0.3407
GC22 F2 10 94.87 -0.25 5.72 89.98 87.30 54.61 0.3880 0.3765 0.2355
GC22 A 10 94.95 0.99 5.08 97.87 87.51 28.42 0.4578 0.4093 0.1329
GC22 D65 10 94.64 -0.34 5.03 82.10 86.78 85.96 0.3222 0.3405 0.3373
GC23 F2 2 95.34 -0.43 4.54 87.43 88.42 55.04 0.3787 0.3829 0.2384
GC23 A 2 95.38 0.67 3.91 97.67 88.53 29.62 0.4525 0.4102 0.1373
GC23 D65 2 95.20 -0.60 4.01 83.42 88.09 90.03 0.3190 0.3368 0.3442
GC23 F2 10 95.27 -0.24 4.62 90.97 88.26 56.22 0.3864 0.3749 0.2388
GC23 A 10 95.34 0.75 4.08 98.74 88.42 29.19 0.4564 0.4087 0.1349
GC23 D65 10 95.09 -0.34 4.06 83.10 87.84 88.41 0.3204 0.3387 0.3409
表11:根據漫透射率資料所計算的顏色
玻璃陶瓷 照射 以及 觀察角度(°) L* A* B* X Y Z x y z
GC50 F2 2 35.91 -1.02 -30.66 8.77 8.96 14.51 0.2719 0.2780 0.4500
GC50 A 2 35.10 -14.39 -29.52 7.67 8.55 7.24 0.3269 0.3644 0.3087
GC50 D65 2 37.59 -1.57 -26.75 9.18 9.86 23.02 0.2183 0.2344 0.5473
GC50 F2 10 36.61 -2.83 -30.05 9.28 9.33 15.09 0.2753 0.2769 0.4478
GC50 A 10 35.65 -14.73 -29.48 7.99 8.83 7.33 0.3309 0.3656 0.3035
GC50 D65 10 38.67 -4.18 -25.59 9.40 10.47 23.09 0.2189 0.2436 0.5375
GC51 F2 2 40.40 -1.48 -25.98 11.19 11.49 15.64 0.2920 0.2999 0.4081
GC51 A 2 39.68 -12.25 -25.04 10.39 11.06 7.89 0.3540 0.3770 0.2690
GC51 D65 2 41.76 -2.18 -22.76 11.43 12.35 24.92 0.2347 0.2535 0.5118
GC51 F2 10 40.96 -2.85 -25.53 11.80 11.84 16.23 0.2960 0.2970 0.4071
GC51 A 10 40.13 -12.46 -25.06 10.74 11.33 7.96 0.3578 0.3772 0.2650
GC51 D65 10 42.64 -4.22 -21.85 11.65 12.92 24.94 0.2353 0.2610 0.5037
GC97 F2 2 18.98 3.75 -30.73 2.93 2.74 6.31 0.2443 0.2289 0.5268
GC97 A 2 18.41 -9.30 -28.59 2.36 2.61 3.02 0.2954 0.3265 0.3782
GC97 D65 2 20.52 4.67 -26.78 3.24 3.12 9.84 0.1999 0.1927 0.6074
GC97 F2 10 19.72 1.58 -30.23 3.11 2.92 6.63 0.2455 0.2307 0.5238
GC97 A 10 18.95 -10.04 -28.75 2.47 2.74 3.10 0.2974 0.3291 0.3735
GC97 D65 10 21.62 1.80 -25.84 3.34 3.41 10.01 0.1994 0.2035 0.5971
GC22 F2 2 5.09 4.63 -21.31 0.68 0.56 1.60 0.2379 0.1982 0.5639
GC22 A 2 4.90 -1.90 -18.93 0.54 0.54 0.74 0.2974 0.2974 0.4052
GC22 D65 2 5.80 6.50 -18.96 0.77 0.64 2.46 0.1986 0.1658 0.6356
GC22 F2 10 5.49 3.43 -21.30 0.72 0.61 1.70 0.2372 0.2007 0.5621
GC22 A 10 5.16 -2.47 -19.43 0.56 0.57 0.77 0.2962 0.2999 0.4039
GC22 D65 10 6.44 4.92 -18.71 0.80 0.71 2.54 0.1967 0.1762 0.6271
GC23 F2 2 3.34 3.94 -19.83 0.47 0.37 1.26 0.2229 0.1765 0.6006
GC23 A 2 3.18 -1.42 -17.40 0.35 0.35 0.57 0.2727 0.2770 0.4504
GC23 D65 2 3.90 5.54 -17.73 0.55 0.43 1.92 0.1884 0.1490 0.6626
GC23 F2 10 3.66 2.96 -19.95 0.50 0.41 1.34 0.2219 0.1810 0.5971
GC23 A 10 3.39 -1.88 -17.99 0.36 0.38 0.60 0.2717 0.2807 0.4476
GC23 D65 10 4.42 4.28 -17.69 0.57 0.49 1.99 0.1867 0.1608 0.6526
除了上述關於包含傑菲貝尼特的玻璃陶瓷的實例及揭示之外,作為探索目前揭示的前驅物玻璃組成物以及由其形成的玻璃陶瓷的技術的一部分,下面的表提供如本文所述的申請人所熔融的附加組成物,其對應於本文所揭示的資訊以及本文所揭示及進一步描述的其他樣品。附加組成物係以基於氧化物的莫耳%表示,並列於表12中。 表12
組成物(莫耳%) 實例1 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6 實例7 實例8 實例9 實例10 實例11
SiO 2 54.37 54.58 54.46 50.66 54.66 48.25 45.76 43.33 41.07 50.34 52.42
Al 2O 3 9.16 9.20 9.18 8.43 9.20 13.79 13.76 13.73 13.70 13.77 11.48
MgO 23.33 23.42 23.37 28.87 23.43 30.89 34.39 37.79 41.09 27.62 25.42
Na 2O 4.65 4.66 4.65 4.25 4.66 3.44 2.29 1.17 0.00 4.61 4.63
K 2O 4.74 4.76 4.75 4.26 1.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.36
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 2.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 1.43 2.15 3.10 2.33 2.44 3.51 3.69 3.86 4.03 3.55 3.56
TiO 2 2.21 1.11 0.37 1.08 1.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.12 0.12 0.11 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例12 實例13 實例14 實例15 實例16 實例17 實例18 實例19 實例20 實例21 實例22
SiO 2 51.34 53.05 48.60 48.47 46.05 45.93 43.54 43.44 52.83 51.08 49.36
Al 2O 3 12.66 12.14 9.88 9.86 11.21 11.18 12.50 12.47 9.80 10.41 10.96
MgO 26.53 25.64 32.25 32.16 35.23 35.15 38.14 38.05 25.67 28.07 30.43
Na 2O 4.62 4.33 3.23 3.22 2.10 2.09 1.08 1.08 4.06 3.46 2.88
K 2O 1.18 1.18 3.16 3.15 2.10 2.10 1.01 1.01 4.10 3.45 2.87
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.56 3.55 2.79 2.32 3.21 2.75 3.63 3.17 3.08 3.06 3.04
TiO 2 0.00 0.00 0.00 0.71 0.00 0.71 0.00 0.70 0.37 0.36 0.36
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.12 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10
表12續
組成物(莫耳%) 實例23 實例24 實例25 實例26 實例27 實例28 實例29 實例30 實例31 實例32 實例33
SiO 2 47.71 46.15 46.87 46.65 46.44 48.09 47.92 47.46 47.23 47.16 48.68
Al 2O 3 11.56 12.15 11.36 11.31 11.26 9.77 9.74 10.57 10.52 11.43 10.07
MgO 32.65 34.82 33.81 33.65 33.50 31.85 31.88 33.82 33.65 34.02 32.02
Na 2O 2.31 1.74 2.29 2.28 2.27 2.69 2.17 2.67 2.66 2.58 3.24
K 2O 2.31 1.69 2.11 2.10 2.09 2.63 2.11 2.60 2.59 1.94 3.11
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.13 2.29 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.02 3.00 2.76 3.21 3.65 3.04 3.08 2.78 1.84 2.78 2.79
TiO 2 0.36 0.36 0.71 0.71 0.70 0.72 0.73 0.00 1.42 0.00 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.10 0.09 0.09 0.09 0.10
表12續
組成物(莫耳%) 實例34 實例35 實例36 實例37 實例38 實例39 實例40 實例41 實例42 實例43 實例44
SiO 2 46.83 51.04 50.79 48.01 45.32 43.73 41.60 49.65 48.59 47.59 47.18
Al 2O 3 12.23 9.91 9.86 8.61 8.71 8.99 9.47 9.36 10.29 11.23 11.86
MgO 34.20 28.82 28.68 33.64 38.27 39.55 45.10 30.06 31.41 32.51 32.98
Na 2O 2.58 3.66 3.64 3.18 2.07 2.36 0.00 3.87 3.40 3.03 2.58
K 2O 1.28 3.64 3.62 3.11 2.05 2.17 0.00 3.46 2.72 2.06 1.82
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.78 2.83 1.88 2.23 2.09 2.37 2.31 2.78 2.78 2.77 2.78
TiO 2 0.00 0.00 1.45 1.12 1.39 0.73 1.42 0.72 0.71 0.71 0.71
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
表12續
組成物(莫耳%) 實例45 實例46 實例47 實例48 實例49 實例50 實例51 實例52 實例53 實例54 實例55
SiO 2 50.57 45.77 48.18 48.12 47.95 50.63 50.57 48.60 48.60 48.47 48.47
Al 2O 3 10.31 10.55 11.65 11.63 11.59 9.61 9.60 9.88 9.88 9.86 9.86
MgO 28.66 33.42 31.87 31.83 31.72 31.45 31.41 32.25 32.25 32.16 32.16
Na 2O 3.45 3.47 2.76 2.76 2.75 2.91 2.90 3.23 3.23 3.22 3.22
K 2O 3.37 2.88 1.82 1.82 1.81 1.73 1.73 3.16 3.16 3.15 3.15
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.81 2.76 2.55 2.31 2.31 2.51 2.28 2.79 2.79 2.32 2.32
TiO 2 0.72 1.06 1.07 1.43 1.78 1.06 1.41 0.00 0.00 0.71 0.71
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
表12續
組成物(莫耳%) 實例56 實例57 實例58 實例59 實例60 實例61 實例62 實例63 實例64 實例65 實例66
SiO 2 45.93 45.93 54.46 54.46 50.66 50.66 48.93 48.71 48.59 48.47 48.26
Al 2O 3 11.18 11.18 9.18 9.18 8.43 8.43 9.63 9.59 9.56 9.54 9.50
MgO 35.15 35.15 23.37 23.37 28.87 28.87 35.16 35.00 34.91 34.83 34.67
Na 2O 2.09 2.09 4.65 4.65 4.25 4.25 2.70 2.69 2.68 2.68 2.66
K 2O 2.10 2.10 4.75 4.75 4.26 4.26 0.77 0.77 0.76 0.76 0.76
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.75 2.75 3.10 3.10 2.33 2.33 2.72 3.15 2.70 2.24 2.68
TiO 2 0.71 0.71 0.37 0.37 1.08 1.08 0.00 0.00 0.69 1.38 1.38
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.09 0.12 0.12 0.11 0.11 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
表12續
組成物(莫耳%) 實例67 實例68 實例69 實例70 實例71 實例72 實例73 實例74 實例75 實例76 實例77
SiO 2 44.04 46.60 46.66 46.64 46.52 46.62 46.43 44.36 45.05 45.02 45.05
Al 2O 3 7.90 11.25 11.24 11.23 11.21 11.26 11.22 11.15 9.66 9.65 9.66
MgO 44.12 33.48 33.54 33.43 33.47 33.50 33.45 36.54 37.31 29.25 29.26
Na 2O 0.00 2.81 2.78 2.82 2.86 2.80 2.82 2.80 2.95 2.95 2.95
K 2O 0.00 1.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.60 1.44 1.44 1.44
CaO 0.00 0.00 1.59 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.09 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 1.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 1.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.58 0.00 0.00 0.00 0.00 8.04
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.68 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.55 2.74 2.71 2.75 2.78 2.73 2.84 2.27 2.39 2.39 2.39
TiO 2 1.31 1.41 1.39 1.41 1.43 1.40 1.46 0.00 1.11 1.11 1.11
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.18 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.09 0.10 0.10 0.10
表12續
組成物(莫耳%) 實例78 實例79 實例80 實例81 實例82 實例83 實例84 實例85 實例86 實例87 實例88
SiO 2 45.67 45.05 48.01 48.01 43.73 43.73 48.81 46.20 47.47 45.45 46.21
Al 2O 3 10.05 9.66 8.61 8.61 8.99 8.99 10.82 9.93 10.40 8.68 9.93
MgO 33.89 29.26 33.64 33.64 39.55 39.55 31.27 35.98 33.60 38.14 31.43
Na 2O 3.00 2.95 3.18 3.18 2.36 2.36 3.72 2.87 3.29 2.82 2.87
K 2O 0.00 1.44 3.11 3.11 2.17 2.17 1.54 0.69 1.15 1.36 0.69
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.55
FeO 0.00 8.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 1.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.89 2.39 2.23 2.23 2.37 2.37 2.07 2.31 2.19 2.08 2.31
TiO 2 1.80 1.11 1.12 1.12 0.73 0.73 1.67 1.93 1.80 1.38 1.93
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
表12續
組成物(莫耳%) 實例89 實例90 實例91 實例92 實例93 實例94 實例95 實例96 實例97 實例98 實例99
SiO 2 46.21 44.62 44.62 43.79 43.79 42.91 42.91 42.82 42.40 43.40 42.81
Al 2O 3 9.93 14.20 14.20 12.40 12.40 10.70 10.70 11.45 11.34 13.02 12.88
MgO 31.43 42.90 42.90 44.70 44.70 46.50 46.50 37.06 36.76 36.19 35.74
Na 2O 2.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.79 0.00 4.20
K 2O 0.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 4.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.88 0.00 2.99 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.31 0.00 0.00 1.79 1.79 3.58 3.58 3.56 3.52 2.90 2.85
TiO 2 1.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.15 2.11 1.42 1.44
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例100 實例101 實例102 實例103 實例104 實例105 實例106 實例107 實例108 實例109
SiO 2 44.72 47.88 44.74 43.11 43.08 44.40 43.03 40.00 40.01 44.61
Al 2O 3 14.94 11.58 14.92 12.23 12.24 14.06 12.21 6.67 6.64 8.38
MgO 31.29 31.76 31.26 36.63 36.61 31.86 27.70 46.55 33.29 38.48
Na 2O 0.00 2.81 4.53 2.93 0.00 4.42 2.90 0.00 0.00 2.93
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 2.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 1.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.67 0.00 13.36 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 4.49 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.97 2.32 2.99 3.58 3.59 3.69 3.59 4.00 3.98 3.32
TiO 2 1.53 1.79 1.48 1.44 1.46 1.48 1.45 2.70 2.64 2.20
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.08 0.08 0.08
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.37 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例110 實例111 實例112 實例113 實例114 實例115 實例116 實例117 實例118 實例119
SiO 2 44.55 44.15 44.38 44.49 39.47 39.51 45.08 45.86 45.79 45.48
Al 2O 3 8.38 7.24 7.33 7.36 5.29 5.27 10.68 10.89 10.91 10.79
MgO 29.10 39.08 32.24 27.84 47.29 36.80 36.63 33.65 33.67 35.10
Na 2O 2.92 2.93 3.07 3.15 0.00 0.00 2.98 3.07 3.06 3.02
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 9.43 0.00 6.48 10.69 0.00 10.50 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.34 4.32 4.28 4.25 5.25 5.25 2.99 4.83 4.27 3.93
TiO 2 2.19 2.20 2.15 2.13 2.63 2.60 1.56 1.61 2.22 1.59
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例120 實例121 實例122 實例123 實例124 實例125 實例126 實例127 實例128 實例129
SiO 2 45.51 42.85 47.19 42.82 46.64 45.68 46.96 43.78 47.66 44.55
Al 2O 3 10.78 11.40 12.32 11.43 12.23 10.84 12.31 11.70 11.15 9.48
MgO 35.05 39.93 32.68 39.98 32.29 33.68 30.07 37.85 33.08 36.47
Na 2O 3.02 0.00 3.05 0.00 3.03 3.00 3.11 0.00 2.97 2.93
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 1.16 2.23 2.90 0.80 0.00 1.37
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.67 3.58 2.92 4.28 3.44 3.36 3.48 4.38 3.44 3.52
TiO 2 1.89 2.16 1.76 1.42 1.14 1.13 1.09 1.41 1.62 1.61
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例130 實例131 實例132 實例133 實例134 實例135 實例136 實例137 實例138 實例139
SiO 2 42.29 42.82 40.29 39.48 43.71 45.05 43.43 44.97 44.72 42.85
Al 2O 3 9.84 11.46 8.08 10.65 13.95 15.00 12.34 14.99 14.91 11.42
MgO 42.18 37.10 40.25 36.75 32.10 29.37 34.78 30.01 31.30 34.27
Na 2O 0.00 2.83 0.00 0.00 0.00 2.99 0.00 0.00 2.34 0.00
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 4.35 2.24 3.65 5.01 2.21 2.85
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 5.37 7.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.87
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.19 4.27 4.01 3.32 4.37 3.74 4.32 4.49 2.97 4.28
TiO 2 1.43 1.44 1.90 1.85 1.44 1.52 1.41 0.49 1.50 1.42
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.09 0.08 0.08 0.08 0.04 0.04 0.04
表12續
組成物(莫耳%) 實例140 實例141 實例142 實例143 實例144 實例145 實例146 實例147 實例148 實例149
SiO 2 42.81 44.72 10.20 43.49 45.89 42.84 43.44 43.50 42.90 42.91
Al 2O 3 11.45 14.90 3.07 13.02 11.00 12.86 10.13 10.12 8.55 8.54
MgO 34.20 31.35 85.02 36.15 36.54 37.13 36.28 36.25 37.07 37.05
Na 2O 2.88 0.00 0.69 0.00 0.00 0.00 2.90 2.92 2.90 2.92
K 2O 0.00 4.47 0.00 2.94 1.93 1.44 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 2.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.90 0.00 2.87 0.00
ZrO 2 4.30 3.00 0.68 2.89 3.69 4.30 2.91 2.88 4.27 4.29
TiO 2 1.44 1.52 0.34 1.46 0.91 1.39 1.45 1.43 1.44 1.43
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.01 0.04 0.04 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.90 0.00 2.86
表12續
組成物(莫耳%) 實例150 實例151 實例152 實例153 實例154 實例155 實例156 實例157 實例158 實例159
SiO 2 44.47 48.68 46.60 45.05 42.81 42.40 42.86 40.85 41.02 43.41
Al 2O 3 14.12 10.07 11.25 9.66 12.88 11.34 11.45 8.86 9.60 13.01
MgO 31.82 32.02 33.48 29.26 35.74 36.76 37.06 31.93 34.27 29.01
Na 2O 2.94 3.24 2.81 2.95 4.20 3.79 0.00 0.00 0.00 0.00
K 2O 1.47 3.11 1.61 1.44 0.00 0.00 2.87 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 8.04 0.00 0.00 0.00 13.57 10.96 7.26
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.94
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.67 2.79 2.74 2.39 2.85 3.52 4.29 3.41 3.42 3.62
TiO 2 1.50 0.00 1.41 1.11 1.44 2.11 1.39 1.34 0.70 0.71
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.00 0.10 0.09 0.10 0.08 0.08 0.08 0.04 0.04 0.04
表12續
組成物(莫耳%) 實例160 實例161 實例162 實例163 實例164 實例165 實例166 實例167 實例168 實例169
SiO 2 43.54 43.44 43.48 43.40 43.23 44.36 42.27 44.38 42.53 40.53
Al 2O 3 13.02 13.04 13.06 13.05 12.98 14.07 9.84 14.02 13.50 8.13
MgO 28.97 31.92 31.94 32.03 31.75 30.39 29.55 22.93 21.93 32.39
Na 2O 2.88 2.89 2.86 2.85 2.85 2.97 0.00 3.00 2.84 0.00
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.48 0.00 1.48 0.00 0.00
CaO 0.00 4.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 4.28 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 4.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 7.21 0.00 0.00 0.00 4.80 1.48 9.85 8.91 8.50 13.50
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.82 0.00 5.68 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.62 4.37 3.29 3.24 4.35 3.71 4.22 3.72 3.53 4.08
TiO 2 0.72 0.00 1.03 1.07 0.00 1.51 1.41 1.50 1.44 1.34
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
表12續
組成物(莫耳%) 實例170 實例171 實例172 實例173 實例174 實例175 實例176 實例177 實例178 實例179
SiO 2 41.60 41.57 43.40 44.87 44.02 45.06 44.31 44.06 43.47 43.50
Al 2O 3 10.71 10.72 10.14 11.33 9.88 10.93 11.01 10.95 11.41 11.38
MgO 27.26 27.29 28.34 26.28 28.91 26.87 27.06 26.90 31.78 36.80
Na 2O 4.15 2.77 2.87 3.11 3.05 3.08 3.10 3.09 3.79 3.76
K 2O 0.00 1.37 1.41 1.36 1.34 1.35 1.36 1.35 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 11.05 11.05 9.43 8.68 8.51 8.61 8.67 8.62 5.02 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.81 3.81 3.09 3.13 3.07 2.84 3.64 2.59 3.01 3.01
TiO 2 1.37 1.38 1.27 1.21 1.18 1.20 0.80 2.40 1.47 1.50
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
表12續
組成物(莫耳%) 實例180 實例181 實例182 實例183 實例184 實例185 實例186 實例187 實例188 實例189
SiO 2 43.48 42.96 42.44 44.27 45.43 47.47 45.44 46.17 46.56 47.24
Al 2O 3 11.38 11.36 11.39 11.08 11.38 11.17 11.34 11.00 11.63 10.61
MgO 28.01 36.79 29.76 29.73 28.16 27.78 29.45 29.39 27.86 28.23
Na 2O 3.79 3.78 3.77 2.83 3.46 3.84 3.53 3.22 4.25 3.83
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 8.80 0.00 6.98 7.63 7.28 5.69 5.99 5.97 5.70 5.61
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.98 3.26 3.48 3.16 3.07 2.84 3.04 3.04 2.85 3.35
TiO 2 1.51 1.80 2.13 1.26 1.18 1.17 1.17 1.17 1.10 1.10
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
表12續
組成物(莫耳%) 實例190 實例191 實例192 實例193 實例194 實例195 實例196 實例197 實例198 實例199
SiO 2 45.12 57.23 54.46 54.45 54.48 54.47 54.46 54.42 52.13 51.48
Al 2O 3 10.72 3.12 9.18 9.18 9.18 9.18 9.18 9.18 10.69 9.74
MgO 29.91 18.96 23.36 23.36 23.37 23.37 23.37 18.39 25.02 26.67
Na 2O 3.53 10.27 2.85 4.75 6.55 8.45 4.65 4.72 4.47 4.03
K 2O 0.00 0.00 6.56 4.68 2.81 0.94 4.75 4.69 3.55 3.98
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 5.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.95 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.60 8.78 3.10 3.10 3.11 3.11 3.10 3.11 3.22 3.35
TiO 2 1.17 1.59 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 0.41 0.79 0.63
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.04 0.04 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.13 0.13 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例200 實例201 實例202 實例203 實例204 實例205 實例206 實例207 實例208 實例209
SiO 2 51.70 48.46 52.64 46.17 46.94 46.54 53.14 52.88 53.97 53.96
Al 2O 3 9.15 10.23 8.21 11.52 11.74 9.20 0.00 3.80 9.01 9.00
MgO 27.58 24.14 26.18 34.42 27.28 34.24 22.98 24.51 27.93 27.93
Na 2O 4.09 4.23 4.18 3.62 3.65 3.22 0.00 1.96 4.02 4.05
K 2O 4.07 2.31 4.24 0.51 0.55 1.80 0.00 1.96 0.97 0.97
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 6.05 0.00 0.00 6.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.84 9.67 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.91 3.32 4.10 3.64 3.67 4.13 5.94 5.11 3.21 3.97
TiO 2 0.39 1.12 0.31 0.00 0.00 0.76 0.00 0.00 0.76 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.13 0.12 0.12 0.13 0.12 0.11 0.11 0.12 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例210 實例211 實例212 實例213 實例214 實例215 實例216 實例217 實例218 實例219
SiO 2 48.63 51.33 50.70 51.26 47.96 47.88 46.08 46.28 46.18 46.28
Al 2O 3 8.10 8.55 9.41 10.40 11.31 10.18 10.11 11.23 10.10 11.21
MgO 34.92 31.48 32.18 31.55 35.17 36.05 38.30 37.39 34.27 32.40
Na 2O 2.87 3.59 3.02 3.01 2.47 2.49 1.90 1.88 1.86 1.85
K 2O 0.32 0.45 0.77 0.77 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.02 4.98
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.00 3.81 3.82 2.89 2.24 3.32 3.49 2.37 3.49 2.40
TiO 2 1.04 0.68 0.00 0.00 0.74 0.00 0.00 0.73 0.00 0.76
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.08 0.12 0.12 0.08 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例220 實例221 實例222 實例223 實例224 實例225 實例226 實例227 實例228 實例229
SiO 2 46.95 47.87 47.32 48.24 48.82 47.68 48.62 54.46 54.43 54.47
Al 2O 3 7.78 8.87 9.01 10.12 11.33 9.60 10.74 9.18 9.18 9.17
MgO 37.33 34.19 36.80 33.65 32.87 36.35 33.17 23.37 23.36 23.36
Na 2O 2.47 3.48 2.47 3.49 3.51 2.49 3.51 4.65 4.10 5.20
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.75 5.33 4.17
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.01 4.08 3.30 3.36 3.39 3.80 3.88 3.10 3.11 3.14
TiO 2 1.40 1.43 1.03 1.05 0.00 0.00 0.00 0.37 0.37 0.37
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.12 0.12 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例230 實例231 實例232 實例233 實例234 實例235 實例236 實例237 實例238 實例239
SiO 2 54.38 54.45 54.35 44.75 46.13 46.74 45.99 45.46 44.69 54.32
Al 2O 3 9.17 9.19 9.16 8.43 10.58 9.86 11.25 11.23 11.02 9.20
MgO 23.35 23.40 23.31 34.10 36.24 36.53 33.60 33.74 30.99 23.43
Na 2O 5.80 6.34 7.11 2.93 2.89 2.38 2.95 2.96 3.02 6.36
K 2O 3.63 2.94 2.34 0.00 0.00 0.56 1.49 1.37 1.33 2.92
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 4.17 0.00 0.00 0.00 0.00 3.84 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.18 3.21 3.25 3.98 3.34 2.73 3.27 3.78 3.70 3.30
TiO 2 0.37 0.36 0.36 1.52 0.75 1.11 1.37 1.38 1.33 0.39
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.12 0.12 0.12 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例240 實例241 實例242 實例243 實例244 實例245 實例246 實例247 實例248 實例249
SiO 2 52.06 49.82 46.60 46.68 49.18 46.22 49.02 44.73 44.65 33.74
Al 2O 3 9.70 10.19 11.31 11.32 9.30 8.89 9.32 14.92 10.87 8.21
MgO 26.08 28.70 33.51 33.45 29.78 33.33 29.90 31.33 37.71 27.09
Na 2O 5.52 4.69 2.79 2.78 4.27 3.53 1.95 4.48 1.73 1.59
K 2O 2.51 2.10 0.00 0.00 0.48 0.20 0.47 0.00 1.01 0.90
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 1.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.35 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 2.31 2.59 2.32 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.43 3.56 2.70 2.69 3.46 3.86 3.47 2.99 3.05 27.63
TiO 2 0.62 0.85 1.39 1.40 1.13 1.29 1.12 1.48 0.90 0.78
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.08 0.08 0.08 0.06
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 1.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例250 實例251 實例252 實例253 實例254 實例255 實例256 實例257 實例258 實例259
SiO 2 45.91 45.83 43.91 53.76 53.11 52.37 51.54 50.82 50.11 49.39
Al 2O 3 11.13 11.10 10.76 9.26 9.28 9.31 9.39 9.48 9.50 9.58
MgO 34.89 34.92 31.87 24.37 25.51 26.64 27.77 28.89 30.01 31.10
Na 2O 2.53 2.57 1.42 4.47 4.15 3.93 3.71 3.50 3.19 2.97
K 2O 1.41 0.00 0.00 4.48 4.26 3.98 3.76 3.48 3.28 3.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 1.44 0.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 7.31 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.84 2.83 3.20 3.22 3.26 3.34 3.43 3.52 3.61 3.64
TiO 2 1.21 1.23 0.71 0.32 0.31 0.31 0.31 0.23 0.23 0.23
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.13 0.12 0.12 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例260 實例261 實例262 實例263 實例264 實例265 實例266 實例267 實例268 實例269
SiO 2 57.41 52.36 50.78 49.35 54.93 55.43 51.93 47.19 47.70 44.57
Al 2O 3 3.03 9.27 9.47 9.61 9.27 9.32 8.77 11.42 11.56 10.76
MgO 26.09 26.66 28.89 31.06 23.62 23.74 22.34 33.83 34.15 31.93
Na 2O 4.75 3.97 3.51 3.06 4.75 4.81 4.50 2.92 2.90 2.77
K 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 4.79 4.82 4.51 1.60 1.65 1.56
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 4.80 3.97 3.46 3.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.47 3.36 3.48 3.59 2.29 1.51 2.99 2.06 1.36 2.64
TiO 2 0.35 0.32 0.32 0.24 0.24 0.23 0.32 0.91 0.60 1.30
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.09 0.09 0.08 0.08 0.12 0.12 0.08 0.08 0.08 0.08
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.55 0.00 0.00 4.40
表12續
組成物(莫耳%) 實例270 實例271 實例272 實例273 實例274 實例275 實例276 實例277 實例278 實例279
SiO 2 46.94 45.44 50.54 47.37 47.53 53.15 51.85 50.30 48.88 50.33
Al 2O 3 8.08 8.84 8.73 9.18 8.62 9.19 9.21 9.42 9.50 9.42
MgO 21.23 28.66 22.87 29.81 25.53 24.23 26.36 28.62 30.67 28.64
Na 2O 3.89 2.69 4.18 2.88 3.42 4.36 3.89 3.33 2.98 3.24
K 2O 2.02 1.38 3.15 2.16 1.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.51
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.39 3.91 3.45 2.99 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.83 3.36 3.02 3.50 3.19 3.80 3.91 4.03 4.14 4.02
TiO 2 0.24 0.23 0.32 0.23 0.23 0.74 0.73 0.73 0.72 0.71
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.08 0.13 0.08 0.08 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 14.66 9.32 7.07 4.78 9.67 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例280 實例281 實例282 實例283 實例284 實例285 實例286 實例287 實例288 實例289
SiO 2 45.66 46.64 46.74 46.77 46.92 46.59 46.48 46.45 50.47 50.59
Al 2O 3 11.00 11.30 11.28 11.32 11.37 11.22 11.24 11.20 9.67 9.70
MgO 32.70 33.56 33.64 33.73 33.70 33.37 33.28 33.19 29.52 29.71
Na 2O 2.76 2.84 2.83 2.83 2.82 2.85 2.85 2.86 3.68 3.67
K 2O 0.00 1.61 1.61 1.60 1.60 1.61 1.62 1.62 1.70 1.70
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 2.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.60 2.61 2.46 2.30 2.16 2.91 3.07 3.22 4.10 3.79
TiO 2 1.59 1.37 1.36 1.36 1.36 1.37 1.37 1.38 0.77 0.77
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例290 實例291 實例292 實例293 實例294 實例295 實例296 實例297 實例298 實例299
SiO 2 50.71 50.83 50.86 50.04 50.27 50.15 50.02 50.05 49.92 50.92
Al 2O 3 9.72 9.74 9.83 9.39 9.45 9.37 9.34 9.32 9.30 9.27
MgO 29.90 30.10 30.30 28.53 28.70 28.49 28.42 28.40 28.33 30.06
Na 2O 3.65 3.64 3.63 3.52 3.53 3.54 3.53 3.55 3.54 3.81
K 2O 1.69 1.68 1.68 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.93
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 3.45 3.44 3.46 3.45 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.48 3.17 2.86 3.55 3.81 4.19 3.71 4.41 3.93 2.21
TiO 2 0.77 0.76 0.76 1.45 0.72 0.73 1.45 0.73 1.45 1.67
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.12
表12續
組成物(莫耳%) 實例300 實例301 實例302 實例303 實例304 實例305 實例306 實例307 實例308 實例309
SiO 2 50.17 49.42 53.12 53.22 53.09 50.05 50.97 50.85 50.75 51.30
Al 2O 3 9.32 9.37 9.33 9.31 9.24 9.31 9.73 9.70 9.72 9.83
MgO 30.22 30.38 25.62 25.72 25.40 30.32 29.84 29.64 29.55 29.97
Na 2O 3.83 3.85 4.14 4.13 4.15 3.78 3.70 3.71 3.72 3.72
K 2O 1.94 1.95 4.25 4.24 4.27 0.13 1.71 1.72 1.72 1.72
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.72 3.23 3.10 2.94 3.41 2.72 3.97 4.29 4.45 3.39
TiO 2 1.68 1.69 0.31 0.31 0.31 1.66 0.00 0.00 0.00 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.00 0.08 0.08 0.08 0.08
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
PbO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.01 0.00 0.00 0.00 0.00
ThO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.23 0.24 0.24 0.47
表12續
組成物(莫耳%) 實例310 實例311 實例312 實例313 實例314 實例315 實例316 實例317 實例318 實例319
SiO 2 51.28 51.25 46.43 46.25 45.94 46.86 46.68 47.04 49.15 48.98
Al 2O 3 9.79 9.80 11.00 10.97 10.94 11.71 11.68 11.74 9.43 9.40
MgO 29.87 29.76 33.32 33.25 33.33 32.09 32.02 32.16 30.56 30.49
Na 2O 3.72 3.73 2.97 2.98 2.98 3.00 3.00 2.99 3.76 3.77
K 2O 1.72 1.72 1.30 1.31 1.31 1.31 1.32 1.31 1.76 1.76
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.54 3.65 4.13 4.39 4.65 4.17 4.43 3.91 3.73 3.99
TiO 2 0.00 0.00 0.77 0.77 0.77 0.77 0.78 0.77 1.53 1.54
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
PbO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ThO 2 0.47 0.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例320 實例321 實例322 實例323 實例324 實例325 實例326 實例327 實例328 實例329
SiO 2 48.93 49.41 49.24 43.91 44.25 48.85 53.07 51.71 52.38 51.34
Al 2O 3 9.37 9.46 9.43 9.37 12.64 10.06 9.34 9.53 9.43 9.58
MgO 30.28 30.50 30.43 28.46 33.37 30.66 25.33 27.34 26.34 27.78
Na 2O 3.78 3.77 3.78 3.08 3.01 3.49 4.35 4.02 4.23 4.01
K 2O 1.77 1.76 1.77 1.49 1.32 1.57 3.72 2.71 3.18 2.44
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 7.83 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.25 4.24 4.50 4.65 4.55 4.51 3.56 3.99 3.80 4.14
TiO 2 1.54 0.77 0.77 1.12 0.78 0.77 0.55 0.62 0.55 0.62
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例330 實例331 實例332 實例333 實例334 實例335 實例336 實例337 實例338 實例339
SiO 2 46.71 50.49 50.45 50.50 50.37 50.27 50.46 46.19 50.28 50.38
Al 2O 3 8.82 9.69 9.71 9.73 9.61 9.57 9.61 12.36 9.01 9.35
MgO 26.43 29.43 29.47 29.38 29.21 29.12 29.36 30.48 30.41 29.92
Na 2O 3.09 3.39 3.09 2.80 3.68 3.69 3.68 4.43 3.36 3.38
K 2O 1.90 2.03 2.30 2.60 1.70 1.71 1.70 1.85 2.02 2.02
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 7.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.40 4.11 4.12 4.10 3.80 4.01 3.95 3.59 4.08 4.09
TiO 2 1.20 0.77 0.77 0.81 1.54 1.55 1.16 1.01 0.77 0.77
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例340 實例341 實例342 實例343 實例344 實例345 實例346 實例347 實例348 實例349
SiO 2 50.59 50.70 50.81 50.92 50.47 50.57 52.34 52.39 52.28 52.37
Al 2O 3 10.04 10.39 10.74 11.09 9.75 9.77 9.38 9.41 9.39 9.38
MgO 28.94 28.44 27.94 27.43 29.45 29.35 26.22 26.29 26.24 26.23
Na 2O 3.40 3.42 3.43 3.45 2.51 2.21 3.25 3.74 3.74 2.94
K 2O 2.04 2.05 2.06 2.07 2.90 3.17 4.21 3.73 3.72 4.61
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 4.13 4.15 4.16 4.18 4.14 4.14 3.83 3.82 3.45 3.68
TiO 2 0.78 0.78 0.78 0.79 0.78 0.78 0.79 0.63 1.18 0.79
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
PbO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ThO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SeO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11
表12續
組成物(莫耳%) 實例350 實例351 實例352 實例353 實例354 實例355 實例356 實例357 實例358 實例359
SiO 2 52.09 52.17 50.77 50.80 50.76 53.07 50.09 50.15 50.15 50.12
Al 2O 3 9.43 9.47 9.49 9.51 9.44 9.94 9.72 9.69 9.67 9.69
MgO 24.17 26.29 28.92 28.84 26.67 25.16 29.66 29.60 29.72 31.76
Na 2O 4.26 4.25 2.70 2.71 2.72 3.70 3.70 3.71 3.72 3.74
K 2O 3.20 1.60 2.70 1.32 1.33 1.76 1.71 1.71 1.72 1.68
CaO 2.24 0.00 0.00 0.00 2.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 1.63 0.00 1.38 1.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.77 3.77 3.82 3.83 3.85 3.93 3.12 2.12 0.00 0.00
TiO 2 0.79 0.78 1.55 1.56 1.56 2.39 1.01 1.01 1.02 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 2.01 4.00 3.01
SnO 2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例360 實例361 實例362 實例363 實例364 實例365 實例366 實例367 實例368 實例369
SiO 2 54.46 50.47 46.60 53.07 52.38 50.37 54.46 50.47 46.60 53.07
Al 2O 3 9.18 9.67 11.25 9.34 9.43 9.61 9.18 9.67 11.25 9.34
MgO 23.37 29.52 33.48 25.33 26.34 29.21 23.37 29.52 33.48 25.33
Na 2O 4.65 3.68 2.81 4.35 4.23 3.68 4.65 3.68 2.81 4.35
K 2O 4.75 1.70 1.61 3.72 3.18 1.70 4.75 1.70 1.61 3.72
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.10 4.10 2.74 3.56 3.80 3.80 3.10 4.10 2.74 3.56
TiO 2 0.37 0.77 1.41 0.55 0.55 1.54 0.37 0.77 1.41 0.55
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.12 0.08 0.09 0.08 0.08 0.08 0.12 0.08 0.09 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例370 實例371 實例372 實例373 實例374 實例375 實例376 實例377 實例378 實例379
SiO 2 52.38 50.37 50.40 50.12 50.42 52.08 52.45 50.52 52.48 52.72
Al 2O 3 9.43 9.61 9.45 9.89 8.40 8.33 8.91 10.46 9.43 9.48
MgO 26.34 29.21 29.65 30.26 28.60 28.36 27.98 29.10 26.34 26.46
Na 2O 4.23 3.68 3.73 3.71 3.76 3.73 3.74 3.74 3.73 3.72
K 2O 3.18 1.70 1.73 1.72 3.88 2.78 2.26 1.73 3.71 3.71
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.80 3.80 2.13 1.06 2.10 2.08 1.58 1.58 3.45 3.44
TiO 2 0.55 1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.78 0.39
P 2O 5 0.00 0.00 2.91 3.24 2.84 2.64 3.09 2.87 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例380 實例381 實例382 實例383 實例384 實例385 實例386 實例387 實例388 實例389
SiO 2 52.55 52.72 52.39 51.90 52.16 51.65 51.39 50.70 50.19 50.05
Al 2O 3 9.44 9.44 9.45 8.75 9.41 9.72 9.70 10.44 10.55 10.52
MgO 26.37 26.51 26.40 27.70 26.28 28.16 28.14 27.94 28.21 28.17
Na 2O 3.73 3.73 3.76 3.72 3.74 3.54 3.46 4.27 4.29 4.23
K 2O 3.72 3.71 3.74 3.71 3.73 1.66 1.61 2.09 2.17 2.12
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.70 3.80 3.07 3.04 3.82 3.82 3.84 3.70 3.41 4.05
TiO 2 0.39 0.00 0.00 0.00 0.78 0.00 0.00 0.77 0.77 0.78
P 2O 5 0.00 0.00 1.11 1.10 0.00 1.37 1.78 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.41 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例390 實例391 實例392 實例393 實例394 實例395 實例396 實例397 實例398 實例399
SiO 2 44.71 44.23 43.87 49.73 49.36 48.91 59.92 57.17 55.57 54.81
Al 2O 3 9.54 9.50 9.39 8.64 8.58 8.53 8.11 8.62 11.06 10.10
MgO 28.96 28.73 28.35 26.37 26.09 25.83 20.51 21.97 18.66 21.10
Na 2O 3.04 3.06 3.09 2.72 2.74 2.77 4.14 4.36 5.75 5.26
K 2O 1.47 1.48 1.49 1.33 1.34 1.35 4.12 4.47 5.71 5.23
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 7.94 7.85 7.84 7.22 7.20 7.17 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.16 3.95 4.77 2.89 3.58 4.33 2.69 2.90 2.79 3.06
TiO 2 1.10 1.11 1.12 1.02 1.02 1.03 0.39 0.39 0.32 0.32
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.12 0.12 0.13 0.13
表12續
組成物(莫耳%) 實例400 實例401 實例402 實例403 實例404 實例405 實例406 實例407 實例408 實例409
SiO 2 56.36 55.99 54.22 52.88 52.13 53.33 52.17 51.72 52.21 51.97
Al 2O 3 9.82 9.38 9.10 9.87 9.34 9.24 9.39 9.44 9.40 9.81
MgO 20.41 21.54 23.03 23.71 26.11 24.63 26.24 26.53 26.25 26.13
Na 2O 5.04 4.80 4.69 5.00 3.74 4.26 3.74 3.73 3.74 3.72
K 2O 5.08 4.78 4.76 4.23 3.72 4.20 3.72 3.72 3.72 3.71
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.85 2.98 3.13 3.39 3.66 3.42 3.61 3.55 3.66 3.64
TiO 2 0.32 0.40 0.95 0.79 1.18 0.79 1.02 1.17 0.94 0.94
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12 0.13 0.12 0.12 0.08 0.08
表12續
組成物(莫耳%) 實例410 實例411 實例412 實例413 實例414 實例415 實例416 實例417 實例418 實例419
SiO 2 52.45 51.53 52.87 52.12 52.30 53.76 54.38 53.76 56.55 57.67
Al 2O 3 8.98 9.27 9.51 9.38 9.41 11.84 11.81 10.52 11.92 11.72
MgO 26.38 27.22 25.33 26.21 26.30 18.78 18.73 21.19 16.30 15.07
Na 2O 3.76 3.69 3.78 3.73 3.74 6.11 6.09 5.28 6.15 7.03
K 2O 3.74 3.67 3.77 3.72 3.73 5.75 5.73 5.25 5.79 4.69
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 3.68 3.61 3.70 3.83 3.49 2.81 2.80 3.07 2.83 3.70
TiO 2 0.94 0.93 0.95 0.94 0.94 0.82 0.33 0.80 0.33 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13
表12續
組成物(莫耳%) 實例420 實例421 實例422 實例423 實例424 實例425 實例426 實例427 實例428 實例429
SiO 2 54.71 50.34 48.51 52.12 52.19 52.21 39.99 55.56 55.41 54.57
Al 2O 3 9.19 10.39 11.88 9.42 9.40 9.36 6.71 11.10 11.03 11.95
MgO 23.08 26.28 26.36 26.32 26.27 26.30 46.60 18.62 18.55 18.76
Na 2O 4.56 3.81 3.76 3.75 3.75 3.70 0.00 6.26 5.77 5.78
K 2O 4.82 3.52 3.30 2.73 1.73 3.75 0.00 5.22 5.66 5.67
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 1.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 0.00 3.78 3.78 3.79 3.77 2.26 4.01 2.78 3.11 2.80
TiO 2 0.41 0.80 0.81 0.79 0.79 2.33 2.70 0.32 0.33 0.33
P 2O 5 0.00 0.99 1.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.08 0.09 0.08 0.08 0.08 0.00 0.13 0.13 0.13
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Cs 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
B 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
PbO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ThO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SeO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 3.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例430 實例431 實例432 實例433 實例434 實例435 實例436 實例437 實例438 實例439
SiO 2 53.60 57.90 53.71 47.52 49.04 50.53 52.15 52.18 52.21 53.73
Al 2O 3 12.99 13.97 13.01 7.86 8.49 9.14 9.81 9.42 9.42 11.47
MgO 18.72 10.02 10.01 31.96 29.42 26.79 24.04 26.25 26.33 19.50
Na 2O 5.82 6.96 5.85 3.93 4.20 4.58 4.97 3.77 3.68 5.87
K 2O 5.64 6.98 5.66 3.91 4.18 4.52 4.88 2.76 1.71 5.59
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZrO 2 2.77 3.00 2.77 0.00 0.74 1.50 2.25 3.64 3.65 2.90
TiO 2 0.33 1.03 0.34 4.76 3.86 2.86 1.81 0.89 0.92 0.81
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.14 0.00 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.13
MnO 2 0.00 0.00 8.65 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 1.98 0.00
表12續
組成物(莫耳%) 實例440 實例441 實例442 實例443 實例444 實例445 實例446
SiO 2 53.74 53.73 53.65 53.84 53.64 50.90 50.80
Al 2O 3 11.17 10.81 12.12 11.84 10.79 9.80 9.80
MgO 20.07 20.63 18.66 18.72 21.07 29.8 29.80
Na 2O 5.64 5.51 6.12 6.14 5.29 2.70 2.70
K 2O 5.50 5.40 5.69 5.71 5.19 2.70 2.70
CaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SrO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BaO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ZnO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
FeO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Li 2O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Y 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00
ZrO 2 2.94 2.98 2.81 3.62 3.08 2.10 2.10
TiO 2 0.81 0.81 0.82 0.00 0.81 0.00 0.00
P 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
SnO 2 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.10 0.10
MnO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
La 2O 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
HfO 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.90 0.00
Ta 2O 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00
該領域具有通常知識者將理解,在不悖離所請求標的之精神及範疇的情況下可對本文所述之實施例作出各種修改及變化。因此,本揭示意欲涵蓋本文所提供的各種實施例的修改與變化,這些修改與變化係落於專利申請範圍與其等價物的範圍內。
100:消費性電子裝置 102:殼體 104:前表面 106:後表面 108:側表面 110:顯示器 112:覆蓋基板 200:玻璃陶瓷製品 201:主體 202:第一表面 204:第二表面 206:邊緣表面 810:玻璃陶瓷製品 812:玻璃相 814:結晶相 816:結晶相
第1圖係為包含玻璃陶瓷製品的電子裝置的頂視圖;
第2圖係為包含玻璃陶瓷製品的電子裝置的透視圖;
第3圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第4圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第5圖係為高溫X射線繞射二θ圖,表示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相與四方氧化鋯結晶相的玻璃陶瓷中的各種結晶相的穩定性的範圍與溫度的函數;
第6A圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第6B圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第6C圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第6D圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第6E圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第6F圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷的結晶結構的SEM顯微圖;
第7圖係為表示示例性玻璃陶瓷製品中的具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的X射線繞射二θ圖;
第8A圖示意性圖示玻璃陶瓷製品;
第8B圖示意性圖示玻璃陶瓷製品的橫截面;
第9圖示意性圖示玻璃陶瓷製品;
第10圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的總透射率與波長的函數;
第11圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的漫透射率與波長的函數;
第12圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的軸向透射率與波長的函數;
第13圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的散射比與波長的函數;
第14圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的MDI Jade軟體的視窗;
第15圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的MDI Jade軟體的視窗;
第16圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的MDI Jade軟體的視窗;
第17圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的Bruker Topas軟體的視窗;
第18圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的Bruker Topas軟體的視窗;
第19圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的Bruker Topas軟體的視窗;
第20圖圖示用於將玻璃陶瓷製品特徵化的Bruker Topas軟體的視窗;
第21圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第22圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第23圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第24圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第25圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第26圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第27圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第28圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第29圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的XRD光譜;
第30圖係為包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的透明玻璃陶瓷製品的照片;
第31圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的總透射率與波長的函數;
第32圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的漫透射率與波長的函數;以及
第33圖圖示包含具有傑菲貝尼特結晶結構的結晶相的玻璃陶瓷製品的散射比與波長的函數。
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:消費性電子裝置
102:殼體
104:前表面
106:後表面
108:側表面
110:顯示器
112:覆蓋基板

Claims (45)

  1. 一種包含傑菲貝尼特的玻璃陶瓷。
  2. 一種製品,包含: 一表面;以及 一主體,位於該表面內部, 其中該主體包含請求項1所述的玻璃陶瓷。
  3. 如請求項2所述的製品,其中該表面係為一第一表面,該製品進一步包含背對該第一表面的一第二表面,其中該主體係定位於該第一與第二表面之間,而使得該製品係為一片材。
  4. 一種製造一材料的方法,包含以下步驟:在少於10GPa壓力下生長傑菲貝尼特。
  5. 如請求項4所述的方法,其中該生長係在低於1400K的一溫度下進行。
  6. 如請求項4所述的方法,其中該傑菲貝尼特在一玻璃內生長為一結晶相,以形成玻璃陶瓷。
  7. 一種玻璃陶瓷製品,包含: 一第一表面; 一第二表面,與該第一表面相對; 一周邊,定義該玻璃陶瓷製品的一形狀;以及 一相組合,包含一或更多種結晶相及一玻璃相,該一或更多種結晶相包含具有一傑菲貝尼特結晶結構的一結晶相。
  8. 如請求項7所述的玻璃陶瓷製品,其中包含該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相係為一主結晶相。
  9. 如請求項7至8中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該相組合包含大於或等於25重量%的該一或更多種結晶相以及少於或等於75重量%的該玻璃相。
  10. 如請求項7至9中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中包含該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的至少一些結晶粒具有大於或等於20nm且少於或等於100nm的一最大尺寸。
  11. 如請求項7至10中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品基本上不含鋰。
  12. 如請求項7至11中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中包含該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相具有根據下列等式的一組成物: (Mg,R 2+3+x(Zr,R 4+xAl 2-2xSi 3O 12, 其中R 2+係為二價金屬陽離子,R 4+係為四價金屬陽離子,x係大於或等於0且少於或等於1。
  13. 如請求項12所述的玻璃陶瓷製品,其中R 2+係為選自Ca 2+、Mn 2+、Fe 2+的一或更多種二價金屬陽離子,且其中R 4+係為選自Ti 4+、Sn 4+、Hf 4+的一或更多種四價金屬陽離子。
  14. 如請求項7至13中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中在0.6mm的一製品厚度下針對400nm至800nm的一波長範圍內的一光,該玻璃陶瓷製品具有至少75%的一平均透射率。
  15. 一種玻璃陶瓷製品,包含基於氧化物以莫耳百分比(莫耳%)計的: 大於或等於35莫耳%且少於或等於65莫耳%的SiO 2; 大於或等於5莫耳%且少於或等於20莫耳%的Al 2O 3; 大於或等於7莫耳%且少於或等於65莫耳%的MgO; 大於或等於0莫耳%且少於或等於7莫耳%的ZrO 2; 大於或等於0莫耳%且少於或等於15莫耳%的Na 2O; 大於或等於0莫耳%且少於或等於15莫耳%的K 2O; 大於或等於0莫耳%且少於或等於9莫耳%的FeO; 大於或等於0莫耳%且少於或等於10莫耳%的MnO 2;以及 大於或等於0莫耳%且少於或等於15莫耳%的ZnO; 其中該玻璃陶瓷包含一相組合,該相組合包含一或更多種結晶相及一玻璃相,該一或更多種結晶相包含具有一傑菲貝尼特結晶結構的一結晶相。
  16. 如請求項15所述的玻璃陶瓷製品,進一步包含少於或等於3莫耳%的Li 2O。
  17. 如請求項15所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品基本上不含Li 2O。
  18. 如請求項15至17中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品包含大於或等於1.5莫耳%且少於或等於3莫耳%的ZrO 2
  19. 如請求項15至18中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%且少於或等於12莫耳%的HfO 2,其中ZrO 2與HfO 2的一總和係大於1莫耳%。
  20. 如請求項15至19中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%且少於或等於15莫耳%的CaO。
  21. 如請求項15至20中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%且少於或等於4莫耳%的P 2O 5
  22. 如請求項15至21中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中該玻璃陶瓷製品包含大於0莫耳%且少於或等於7莫耳%的La 2O 3
  23. 如請求項15至22中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%)係大於或等於2莫耳%且少於或等於15莫耳%。
  24. 如請求項15至23中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中Na 2O(莫耳%)/(Na 2O(莫耳%)+K 2O(莫耳%))係大於或等於0.2。
  25. 如請求項15至24中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.3莫耳%且少於或等於7莫耳%的TiO 2
  26. 如請求項15至25中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%)係大於或等於2莫耳%。
  27. 如請求項15至26中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,其中ZrO 2(莫耳%)/(ZrO 2(莫耳%)+TiO 2(莫耳%))係大於或等於0.3。
  28. 如請求項15至27中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,包含大於或等於1莫耳%且少於或等於12莫耳%的ZnO。
  29. 如請求項15至28中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於1莫耳%且少於或等於8莫耳%的BaO。
  30. 如請求項15至29中之任一者所述的玻璃陶瓷製品,進一步包含大於或等於0.2莫耳%且少於或等於1.7莫耳%的CaO及SrO中之至少一者。
  31. 一種製造一玻璃陶瓷製品的方法,該方法包含以下步驟: 針對包含SiO 2、Al 2O 3、及MgO的一前驅物玻璃進行熱加工,以使該前驅物玻璃中的一或更多種結晶相成核,其中該一或更多種結晶相包含具有一傑菲貝尼特結晶結構的一結晶相;以及 在一玻璃相中生長該一或更多種結晶相。
  32. 如請求項31所述的製造一玻璃陶瓷製品的方法,其中該熱加工之步驟包含以下步驟: 在大於或等於700℃且少於或等於950℃的一環境中加熱該前驅物玻璃;以及 將該前驅物玻璃在該環境中維持大於或等於0.25小時且少於或等於6小時的一第一時間。
  33. 如請求項32所述的製造一玻璃陶瓷製品的方法,其中該熱加工之步驟進一步包含以下步驟: 在大於或等於750℃且少於或等於950℃的一環境中加熱該前驅物玻璃;以及 將該前驅物玻璃在該環境中維持大於或等於0.25小時且少於或等於6小時的一第二時間。
  34. 一種玻璃陶瓷片材,包含: 一第一主表面以及背對該第一主表面的一第二主表面,邊緣係形成該第一與第二主表面的一周邊並在該第一與第二主表面之間延伸; 其中該製品的一厚度係定義為該第一與第二主表面之間的距離,該製品的一寬度係定義為沿著正交於該厚度的該第一主表面並在該等邊緣之間的一距離,該製品的一長度係定義為沿著正交於該寬度及厚度二者的該第一主表面並在該等邊緣之間的一距離; 其中該寬度係大於或等於該厚度; 其中該長度係大於或等於該寬度;以及 一主體,位於該第一主表面、該第二主表面、及該等邊緣之間,其中該主體包含玻璃陶瓷,其中該玻璃陶瓷包含具有一傑菲貝尼特結晶結構的一結晶相。
  35. 如請求項34所述的玻璃陶瓷片材,其中具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的結晶粒均勻分佈在整個該主體的該玻璃陶瓷。
  36. 如請求項34或請求項35的玻璃陶瓷片材,其中具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的結晶粒在該主體的該玻璃陶瓷內隨機定向。
  37. 如請求項34至36中之任一者所述的玻璃陶瓷片材,其中具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的結晶粒在該主體的該玻璃陶瓷內相互重疊及互鎖為一程度,而使得其斷裂韌性係為0.75MPa•m 1/2或更大。
  38. 如請求項34至37中之任一者所述的玻璃陶瓷片材,其中該玻璃陶瓷具有各向同性材料性質。
  39. 如請求項34至38中之任一者所述的玻璃陶瓷片材,其中該厚度係大於或等於200μm且少於或等於5mm,其中該長度及寬度均大於5mm。
  40. 一種製造一玻璃陶瓷的方法,包含以下步驟: 針對包含成核位點的前驅物玻璃進行熱加工,以從該前驅物玻璃內的該等成核位點生長具有一傑菲貝尼特結晶結構的一結晶相的結晶粒,以形成包含具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相與殘餘玻璃的一玻璃陶瓷;以及 在該熱加工期間生長具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的該等結晶粒,而使得具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的該等結晶粒中之至少一些者具有大於或等於20nm的一尺寸。
  41. 如請求項40所述的方法,其中該生長步驟係發生在大氣壓力下。
  42. 如請求項40或請求項41所述的方法,其中在該生長步驟之後,具有該傑菲貝尼特結晶結構的該結晶相的該等結晶粒中之至少一些者具有少於或等於5μm的一尺寸。
  43. 一種玻璃陶瓷製品,包含: 具有四方結構的鎂鋁榴石-鐵鋁榴石的石榴石化學計量的結晶;以及 圍繞及包圍該等結晶的非晶玻璃,而使得該等結晶與玻璃一起形成該玻璃陶瓷製品的該玻璃陶瓷。
  44. 如請求項43所述的玻璃陶瓷製品,其中該四方結構落入該I-42d空間群內。
  45. 一種玻璃陶瓷製品,包含: 大於或等於6.5Å且少於或等於6.7Å的一「a」晶格參數; 大於或等於18.0Å且少於或等於18.5Å的一「c」晶格參數;以及 一X射線繞射光譜,包含: 在30°至32°的2θ角之間的一第一峰值; 在33°至35°的2θ角之間的一第二峰值; 在40°至42°的2θ角之間的一第三峰值;以及 在55°至58°的2θ角之間的一第四峰值及一第五峰值, 其中該第一、第二、第三、第四、及第五峰值係對應於傑菲貝尼特。
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