[发明专利]具有改进的回火能力的玻璃

说明书

本公开涉及具有改进的热回火能力的玻璃组合物。所公开的玻璃组合物具有高的热膨胀系数和杨氏模量，并且能够实现高的表面压缩。还提供了制造所述玻璃的方法。

本申请根据35U.S.C.§119要求2017年8月24日提交的系列号为62/549,507的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开涉及可高度回火的玻璃组合物。更具体地，本公开涉及当相比于普通钠钙玻璃时，具有改进的回火的玻璃。甚至更具体地，本公开涉及用于热回火工艺的具有高热膨胀系数和高杨氏模量的玻璃组合物。

背景技术

在热回火中，玻璃产品被加热到接近软化温度并接着迅速淬火。结果，在冷却期间，玻璃将具有比内部更低的表面温度。在玻璃表面冷却到室温之前会一直保持温度差异。由于玻璃的中心较慢地冷却到室温，其收缩到较小的比体积，而表面层的高比体积保持不变。这得到了表面压缩层，其使得回火玻璃具有强度。比体积的差异主要是因为冷却时玻璃的热膨胀差异所致，而在较小程度上是由于表面与本体之间的假想温度差所致。对于第一种近似，热回火玻璃中的应力分布可通过简单的抛物线表示，其中表面压缩应力的大小大致等于中心张力的两倍。

热回火玻璃有时被称为安全玻璃，其常应用于需要安全断裂行为以防止失效时发生受伤的情况，并且用于强化汽车的侧窗和尾窗以及诸如沐浴门之类的物体。期望的是，与退火玻璃不同，当热回火玻璃破裂时，其破碎成没有锋利边缘或针状形状的岩盐状的片。正因为此，表征热回火玻璃的断裂行为极为重要。期望的断裂性质被称为“切割(dicing)”，其在玻璃实现完全回火时发生。

除了热回火玻璃的安全方面之外，回火也强化了玻璃，使得其更耐损坏和更耐久。由于耐久性增加，回火玻璃可用于普通玻璃会迅速破裂的应用——例如，汽车挡风玻璃，在这种情况中，玻璃可被岩石或其他硬物冲击。由于玻璃越来越多地用于建筑、汽车和电子装置应用，因此不断需要回火能力得到改进的强化玻璃。

具体说明

在以下说明中，每当将一个组描述为包含一组要素中的至少一种及组合时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式包含任何数目的这些所列要素，或者主要由任何数目的这些所列要素组成，或者由任何数目的这些所列要素组成。类似地，每当将一个组描述为由一组要素中的至少一个要素或其组合组成时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式由任何数目的这些所列要素组成。除非另有说明，否则，列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限，以及所述上限和下限之间的任意范围。除非另外说明，否则，本文所用的修饰语“一个”、“一种”及其相应的修饰语“该(所述)”意为“至少一(个/种)”或者“一(个/种)或多(个/种)”。还应理解的是，在说明书和附图中公开的各个特征可以任意的和所有的组合方式使用。

如果本文中列出包含上限值和下限值的数值范围，则除非在特定情形下另外指出，否则该范围旨在包括范围的端点以及该范围之内的所有整数和分数。权利要求的范围并不限于定义范围时所列举的具体值。另外，当数量、浓度或其他数值或参数以范围、一个或多个优选范围或优选上限值和优选下限值的列表的形式给出时，这应当被理解为明确公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任何配对形成的所有范围，而无论这些配对是否被单独公开。最后，当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。当范围的数值或端点不使用“约”列举时，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。