[发明专利]具有高裂缝引发阈值的离子可交换玻璃

说明书

本发明提供具有对因为剧烈冲击导致的裂缝引发及损坏具有高抗性的碱硼铝硅酸盐玻璃。玻璃组成物具有熔融温度及形成温度，所述温度允许通过基于浮法的工艺将玻璃形成为片，同时仍允许有效地对玻璃进行离子交换。所述玻璃组成物含有MgO，且当离子交换时，所述玻璃组成物具有至少约10‑15kgf的维氏压痕裂缝引发载荷。

本申请为申请日为2014年09月12日、申请号为201480053213.9、名称为“具有高裂缝引发阈值的离子可交换玻璃”的发明专利申请的分案申请。

相关申请案的交叉引用

本申请案根据专利法35 U.S.C§119主张2013年9月13号提出申请的美国临时申请案第61/877492号的权利，所述申请案的内容为本案的依据且所述申请案全文以引用方式并入本文中。

背景技术

本公开案涉及抗损坏玻璃。更具体来说，本公开案涉及能通过浮法工艺形成为片的抗损坏玻璃。甚至更具体来说，本公开案涉及视情况通过离子交换强化的抗损坏含硼玻璃。

发明内容

提供碱硼铝硅酸盐玻璃，所述碱硼铝硅酸盐玻璃在经强化时抵抗因为剧烈冲击导致的损坏且能够进行快速离子交换。玻璃包含SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃及碱性氧化物的组合，且当玻璃经离子交换时具有至少约12kgf的维氏压痕裂缝引发载荷。

因此，一个方面包含碱硼铝硅酸盐玻璃，所述碱硼铝硅酸盐玻璃包含：

约60至约70莫耳％的SiO₂

约8至约13莫耳％的Al₂O₃

约9至约15莫耳％的B₂O₃

约2至约8莫耳％的MgO

约8至约13莫耳％的M₂O。

在一些实施例中，M₂O包含Na₂O。在一些组成物中，玻璃不含磷酸盐或基本上不含磷酸盐。

另一方面包含碱硼铝硅酸盐玻璃，所述碱硼铝硅酸盐玻璃包含：

约62至约69莫耳％的SiO₂

约9至约12莫耳％的Al₂O₃

约10至约14莫耳％的B₂O₃

约3至约7莫耳％的MgO

约9至约12莫耳％的Na₂O。

在一些组成物中，玻璃不含磷酸盐或基本上不含磷酸盐。在一些组成物中，以上碱铝硅酸盐玻璃在410℃下具有至少约2.4×10^-10cm²/s的钾/钠相互扩散系数。在一些实施例中，以上玻璃具有约550℃至约625℃的退火点。在一些实施例中，玻璃可具有约500℃至约575℃的应变点。在一些情况下，以上玻璃具有约780℃至约870℃的软化点。玻璃在1300℃下可具有小于10⁴泊的黏度。此外，以上玻璃可具有约2.320至约2.380的密度。以上玻璃的一些示例性实施例可具有约55至约75×10^-7/℃的热膨胀系数CTE_20℃-300℃。