具有高断裂韧性的镁铝硅酸盐玻璃制造技术

一种玻璃组合物，包括：Si2O、大于0摩尔％且小于或等于24摩尔％的Al2O3、B2O3、K2O、大于或等于10摩尔％且小于或等于38摩尔％的MgO、Na2O及Li2O。玻璃组合物的断裂韧性可以大于或等于0.80MPa√m，而玻璃组合物的杨氏模量可以大于或等于80GPa且小于或等于120GPa。玻璃组合物是可化学强化的。玻璃组合物可以用于玻璃制品或消费电子产品中。制品或消费电子产品中。制品或消费电子产品中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高断裂韧性的镁铝硅酸盐玻璃
[0001]本申请主张于2019年11月26日提出的美国临时申请第62/940,301号的优先权权益，本申请基于其内容，且其内容藉由引用整体并入本文。
[0002]背景
[0003]领域
[0004]本说明书总体上涉及适合作为电子装置的覆盖玻璃的玻璃组合物。更具体而言，本说明书是针对可以形成为用于电子装置的覆盖玻璃的含镁铝硅酸盐玻璃。
技术背景
[0005]便携设备(例如，智能电话、平板计算机、可携式媒体播放器、个人计算机及照相机)的移动特性让这些装置特别容易意外掉落于硬表面(例如，地面)上。这些装置通常包括覆盖玻璃，这些玻璃可能在碰撞硬表面之后损伤。在许多这些装置中，覆盖玻璃作为显示器外罩，并且可以结合触控功能，因而在覆盖玻璃损伤时，装置的使用受到负面影响。
[0006]当相关联的便携设备掉落于硬表面上时，覆盖玻璃存在两种主要的破损模式。模式之一是挠曲破损，这是由于当装置受到与硬表面冲击的动态负载时玻璃的折曲而造成。另一模式是尖锐接触破损，这是由于玻璃表面的损伤而造成。玻璃与粗糙硬表面(例如，沥青、花岗岩等)的冲击可能导致玻璃表面中的尖锐压痕。这些压痕成为玻璃表面中的破损位置，而可能产生及传播裂纹。
[0007]藉由离子交换技术可以使玻璃更耐弯曲破损，离子交换技术涉及在玻璃表面中引起压缩应力。然而，离子交换玻璃仍然容易受到动态尖锐接触的影响，这是由于尖锐接触所引起的玻璃中的局部压痕而造成的高应力集中。
[0008]玻璃制造商及手持装置制造商持续努力改善手持装置对于尖锐接触破损的抵抗力。解决方案的范围包括从覆盖玻璃到边框上的涂层，以防止当装置掉落在坚硬表面上时，覆盖玻璃直接撞击到坚硬表面。然而，由于美观与功能要求的限制，很难完全防止覆盖玻璃撞击到坚硬表面。
[0009]便携设备也期望尽可能薄。因此，除了强度之外，也期望在便携设备中作为覆盖玻璃的玻璃尽可能薄。因此，除了增加覆盖玻璃的强度之外，也期望玻璃具有机械特性，允许其通过能够制造薄玻璃制品(例如，薄玻璃片材)的工艺而形成。
[0010]因此，需要一种可以强化(例如，藉由离子交换)的玻璃，并具有允许形成为薄玻璃制品的机械性质。
[0011]概述
[0012]根据方面(1)，提供一种玻璃。玻璃的组合物包括：大于或等于34.60摩尔％且小于或等于59.00摩尔％的SiO2；大于或等于0.80摩尔％且小于或等于23.60摩尔％的Al2O3；大于或等于1.35摩尔％且小于或等于13.50摩尔％的B2O3；大于或等于0摩尔％且小于或等于15.80摩尔％的CaO；大于或等于0.20摩尔％且小于或等于0.50摩尔％的K2O；大于或等于9.80摩尔％且小于或等于37.40摩尔％的MgO；大于或等于3.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Na2O；以及大于或等于4.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Li2O。
[0013]根据方面(2)，提供方面(1)的玻璃，其中组合物的液相线黏度小于100泊。
[0014]根据方面(3)，提供方面(1)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的断裂韧性大于或等于0.80MPa√m。
[0015]根据方面(4)，提供方面(1)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的断裂韧性大于或等于0.90MPa√m。
[0016]根据方面(5)，提供方面(1)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的杨氏模量大于或等于80GPa且小于或等于120GPa。
[0017]根据方面(6)，提供方面(1)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的硬度大于或等于6.5GPa且小于或等于9.2GPa。
[0018]根据方面(7)，提供一种玻璃。玻璃的组合物包括：Si2O；大于0摩尔％且小于或等于24摩尔％的Al2O3；B2O3；K2O；大于或等于10摩尔％且小于或等于38摩尔％的MgO；Na2O；以及Li2O。玻璃的断裂韧性大于或等于0.80MPa√m，而玻璃的杨氏模量大于或等于80GPa且小于或等于120GPa。
[0019]根据方面(8)，提供方面(7)的玻璃，进一步包含CaO。
[0020]根据方面(9)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于34摩尔％且小于或等于59摩尔％的SiO2。
[0021]根据方面(10)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于0.80摩尔％且小于或等于23.60摩尔％的Al2O3。
[0022]根据方面(11)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于1.35摩尔％且小于或等于13.50摩尔％的B2O3。
[0023]根据方面(12)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于0摩尔％且小于或等于15.80摩尔％的CaO。
[0024]根据方面(13)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于0.20摩尔％且小于或等于0.50摩尔％的K2O。
[0025]根据方面(14)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于9.80摩尔％且小于或等于37.40摩尔％的MgO。
[0026]根据方面(15)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于3.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Na2O。
[0027]根据方面(16)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，包含大于或等于4.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Li2O。
[0028]根据方面(17)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的断裂韧性大于或等于0.90MPa√m。
[0029]根据方面(18)，提供方面(7)至先前方面中任一者的玻璃，其中组合物的液相线黏度小于100泊。
[0030]根据方面(19)，提供一种玻璃基制品。藉由针对玻璃基基板进行离子交换来形成玻璃基制品。玻璃基制品包括从玻璃基制品的表面延伸至压缩深度的压缩应力区域。玻璃基基板可以具有根据先前方面的组合物中任一者。
[0031]根据方面(20)，提供一种消费性电子产品。消费性电子产品包括：包含前表面、后表面及侧表面的壳体；电部件，其至少部分位于壳体内，电部件包含控制器、存储器及显示
器，显示器位于壳体的前表面处或与前表面相邻；以及外罩，其设置于显示器上方。壳体与外罩中的至少一者的至少一部分包括方面(19)的玻璃基制品。
[0032]在随后的具体实施方式中将阐述额外特征及优势，而本领域技术人员可根据该描述而部分理解额外特征及优势，或藉由实践本文中(包括随后的详细描述、权利要求书及附图)所描述的实施方式而了解额外特征及优势。
[0033]应了解，上述一般描述与以下详细描述二者均描述各种实施方式，并且意欲提供用于理解所要求保护的主题的本质及特性的概述或框架。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本文中所述的各种实施方式，且与描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，包含：大于或等于34.6摩尔％且小于或等于59.00摩尔％的SiO2；大于或等于0.80摩尔％且小于或等于23.60摩尔％的Al2O3；大于或等于1.35摩尔％且小于或等于13.50摩尔％的B2O3；大于或等于0摩尔％且小于或等于15.80摩尔％的CaO；大于或等于0.20摩尔％且小于或等于0.50摩尔％的K2O；大于或等于9.80摩尔％且小于或等于37.40摩尔％的MgO；大于或等于3.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Na2O；以及大于或等于4.00摩尔％且小于或等于9.00摩尔％的Li2O。2.如权利要求1所述的组合物，其中该组合物的液相线黏度小于100泊。3.如权利要求1至前项权利要求中任意一项所述的组合物，其中该组合物的断裂韧性大于或等于0.80MPa√m。4.如权利要求1至前项权利要求中任意一项所述的组合物，其中该组合物的断裂韧性大于或等于0.90MPa√m。5.如权利要求1至前项权利要求中任意一项所述的组合物，其中该组合物的杨氏模量大于或等于80GPa且小于或等于120GPa。6.如权利要求1至前项权利要求中任意一项所述的组合物，其中该组合物的硬度大于或等于6.5GPa且小于或等于9.2GPa。7.一种组合物，包含：Si2O；大于0摩尔％且小于或等于24摩尔％的Al2O3；B2O3；K2O；大于或等于10摩尔％且小于或等于38摩尔％的MgO；Na2O；以及Li2O；其中该组合物的断裂韧性大于或等于0.80MPa√m，且杨氏模量大于或等于80GPa且小于或等于120GPa。8.如权利要求7所述的组合物，还包含CaO。9.如权利要求7至前项权利要求中任意一项所述的组合物，包含大于或等于34摩尔％且小于或等于59摩尔％的SiO2。10.如权利要求7至前...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓菊，P，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：