[发明专利]硅-钠-钙玻璃的组合物及其应用

说明书

本发明的目的在于提供一些玻璃组合物，该组合物适合于转变为玻璃带，并可由此切割成非常耐热的玻璃板。这些玻璃板可用于生产耐火窗玻璃或作为生产等离子体屏、场致发光屏以及冷阴极屏(场致发射显示器)的衬底。

目前用于生产这类衬底的玻璃是属于硅-钠-钙玻璃族的玻璃，这些玻璃通常供作生产建筑用的或汽车用的窗玻璃。虽然这类玻璃的化学稳定性、平整性和它确有的缺陷是完全令人满意的，但是，其温度性能却有些不能令人满意。

在生产发射屏时，衬底经过几次热处理，旨在稳定所述衬底的尺寸并固定一系列不同化合物的涂膜，例如淀积在其表面上的珐琅质。固定这些厚度或多或少大一些的涂膜要求将衬底的温度提高到超过550℃。虽然所使用的硅-钠-钙玻璃的热膨胀系数与淀积在其表面上的化合物的热膨胀系数处于同一数量级，但是它的温度性能仍不能满足要求，因此，在热处理过程中必须将其置于精确的平板上，以防止任何变形。

用于生产耐火窗玻璃的玻璃通常属于硼硅酸盐玻璃类。这些玻璃具有很好的耐热性和耐热冲击性，其特征通常在于热膨胀系数低。后一特征不允许通过热淬火处理在这些玻璃中产生高的应力，因此，通过这种方法提高其机械强度受到限制。

本发明提出了克服这些已知的玻璃只能用于上述的一种或另一种用途的限制。

因此，本发明的目的在于提供一种能生产平板或衬底的玻璃组合物，当其经受550-600℃的温度时，其形变实际上为零。

本发明的目的特别在于提供一种能生产平板玻璃的玻璃组合物，通过热淬火处理在其中产生的应力至少与普通的硅-钠-钙玻璃板产生的应力一样高。

本发明的目的还在于提供一种能生产衬底的玻璃组合物，其中，表面碱性离子减少的量应比由普通的硅-钠-钙玻璃生产的衬底上观察到的少。

本发明的目的也在于提供一种玻璃组合物，该玻璃组合物能在接近普通的硅-钠-钙玻璃的温度条件下熔融，并转变成熔融金属浴上的浮法玻璃带。

本发明的目的通过包含如下重量比的组分玻璃组合物实现：

     SiO₂              45-68％

     Al₂O₃            0-20％

     ZrO₂              0-20％

     B₂O₃             0-10％

     Na₂O              2-12％

     K₂O               3.5-9％

     CaO                1-13％

     MgO                0-8％

氧化物SiO₂、Al₂O₃和ZrO₂的总含量保持等于或小于70％，氧化物Al₂O₃和ZrO₂的总量等于或大于2％，碱性氧化物Na₂O和K₂O的总含量等于或大于8％，如果需要，所述组合物可按以下比例包含氧化物BaO和/或SrO：

      11％≤MgO＋CaO＋BaO＋SrO≤30％所述组合物具有等于或大于约530℃的应变点和膨胀系数(α_25-300℃)为80-95×10^-7/℃。

通常可以接受的是，在低于称为应变点的特征温度下，玻璃不再具有任何的粘滞性，它相当于约为10^14.5泊的粘度。因此，该温度对于评价玻璃性能随温度的变化是有意义的参考点。由于本发明规定的各种组分组合的结果，符合该规定的玻璃具有的应变点比常规的硅-钠-钙玻璃至少约高25℃。对于本发明的大部分玻璃而言，这一差值至少为45-50℃。

上述组分的组合也能获得热膨胀系数与常规硅-钠-钙玻璃保持相同数量级的的玻璃。

本发明的玻璃还具有这样的优点，在生产常规的硅-钠-钙玻璃采用的温度附近该玻璃可以熔融并转变成玻璃带。