[发明专利]具有改进的韧性和抗刮性的玻璃

说明书

一种坚韧而抗刮的硅酸盐玻璃。通过将玻璃中的非桥连氧原子的数量减至最小来增大韧性。在一个实施方式中,所述硅酸盐玻璃是一种铝硼硅酸盐玻璃，其中–15摩尔％≤(R₂O+R′O–Al₂O₃–ZrO₂)–B₂O₃≤4摩尔％,其中R是Li,Na,K,Rb和Cs中的一种,R′是Mg,Ca,Sr和Ba中的一种。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2007年11月29日提交的美国临时专利申请第61/004677号的优先权。

技术领域

本发明涉及硅酸盐玻璃。更具体来说，本发明涉及硅酸盐玻璃，其中玻璃中的非桥连氧原子的含量被减至最少。更具体来说，本发明涉及一种硅酸盐玻璃，其具有抗刮性，较不易于产生边缘碎屑。

背景技术

玻璃存在较脆的缺点。脆性通常被理解为玻璃所划分的硬度与其断裂韧性之比。脆性会导致发生断裂、缺陷和边缘碎屑,在例如移动电子器件的覆盖板、触摸屏、表玻璃、太阳能聚能器、窗、屏幕、容器等应用中，都特别容易带来问题。具有较高韧性的玻璃组合物的脆性较低以及具有抗裂纹扩展性,比较不容易发生其他种类的破坏，例如边缘碎屑。较软的(即硬度较小的)玻璃的脆性较低，但是抗刮性较差。

发明内容

本发明提供了具有改进的抗刮性和抗边缘碎屑性的硅酸盐玻璃。所述玻璃不仅具有最大的韧性，而且还能够在不影响脆性的情况下获得最大的硬度。另外，所述玻璃是可离子交换的，并且是可以下拉的。所述玻璃可以用于以下用途：移动电子器件的覆盖玻璃、触摸屏、表玻璃、太阳能聚能器、窗、屏幕和容器，以及其它需要强而坚韧的玻璃的应用。

因此，本发明一个方面提供一种硅酸盐玻璃。所述硅酸盐玻璃包含氧化铝和氧化硼中的至少一种,以及碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种,其中–15摩尔％≤(R₂O+R′O–Al₂O₃–ZrO₂)–B₂O₃≤4摩尔％,R是Li,Na,K,Rb和Cs中的一种,R′是Mg,Ca,Sr和Ba中的一种。

本发明第二方面提供一种铝硼硅酸盐玻璃。所述铝硅酸盐玻璃的韧性约为0.7MPam^0.5至最高约1.2MPa m^0.5，脆性约小于8.5μm^-0.5。

本发明的第三方面提供一种硅酸盐玻璃。所述硅酸盐玻璃包含:氧化铝和氧化硼中的至少一种；以及碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种,其中–15摩尔％≤(R₂O+R′O–Al₂O₃–ZrO₂)–B₂O₃≤4摩尔％,其中R是Li,Na,K,Rb和Cs中的一种,R′是Mg,Ca,Sr和Ba中的一种,所述硅酸盐玻璃的韧性约为0.7MPa m^0.5至最高约1.2MPa m^0.5，脆性约小于8.5μm^-0.5。

本发明的第四个方面是提供一种用于电子器件的覆盖板。所述覆盖板包含硅酸盐玻璃。所述硅酸盐玻璃包含氧化铝和氧化硼中的至少一种,以及碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的至少一种,其中–15摩尔％≤(R₂O+R′O–Al₂O₃–ZrO₂)–B₂O₃≤4摩尔％,R是Li,Na,K,Rb和Cs中的一种,R′是Mg,Ca,Sr和Ba中的一种。