1.發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種能夠被化學(xué)回火/強化的玻璃板。具體地，本發(fā)明涉及一種能夠被容易地化學(xué)回火/強化并且是便宜的及易于生產(chǎn)的玻璃板。
呈單片或疊層形式的化學(xué)強化的玻璃板在其中機械阻力是必須的/強制的專門的玻璃裝配工作中獲得越來越多的應(yīng)用，如運輸(即，航空、汽車)、建筑物/建筑學(xué)以及顯示器行業(yè)。在此類應(yīng)用中，顯示器行業(yè)在過去幾年中已變?yōu)樾枰瘜W(xué)強化的透明玻璃板作為用于大量電子裝置如移動電話、智能電話、tv、計算機、數(shù)字照相機等的保護/蓋板玻璃、觀察窗或(觸摸)屏幕的巨大市場。確實，因為這些裝置中的許多是便攜式的，對所使用的玻璃在機械上要求很多，并且因此高度令人希望的是其能夠在使用和運輸期間耐受沖擊和/或損害，諸如刮擦或沖擊?；瘜W(xué)強化在顯示器領(lǐng)域中甚至更具有極大重要性，因為此領(lǐng)域需要具有低厚度(低至小于1mm)的玻璃板，并且因為化學(xué)強化被認為是機械上加強(超)薄玻璃板所選擇的方法。出于重量和能量傳輸原因，還有利的是使用薄玻璃板作為用于太陽能、熱或光伏器件的蓋板玻璃，以及隔熱嵌裝玻璃單元像雙層或三層嵌裝玻璃。出于重量減小和能耗節(jié)省，加強的薄玻璃對于汽車和運輸透明嵌裝玻璃還具有重要意義。
2.現(xiàn)有技術(shù)的解決方案
玻璃物品的化學(xué)強化是熱誘導(dǎo)的離子交換，涉及用較大離子(例如，堿性鉀離子)置換玻璃的表層中的較小堿性鈉離子。當(dāng)較大離子“楔”入原來由鈉離子占據(jù)的小位點時，玻璃中出現(xiàn)增加的表面壓縮應(yīng)力。此類化學(xué)處理總體上是通過將玻璃浸入含有一種或多種較大離子的熔融鹽的離子交換熔融浴中、在溫度和時間的精確控制下進行。已經(jīng)如此處理的玻璃物品的斷裂強度因此增加大致等于所產(chǎn)生的表面壓縮應(yīng)力的值。
盡管如此，能夠在化學(xué)強化的玻璃的使用期間影響其表面的損害導(dǎo)致此強化作用的減小，并且如果該損害是使得壓縮下的層被穿透，則甚至可能消除此強化作用。因此，取決于旨在用于化學(xué)強化的玻璃的用途，焦點集中在實現(xiàn)高的表面壓縮應(yīng)力(或“cs”)值和/或壓縮下的層的高的厚度值(其與被稱作“層深度”或“dol”(即所引入的離子到達的深度)的參數(shù)有關(guān))，其理想地至少等于玻璃可能經(jīng)受的最大可能缺陷/損害的深度。這兩個參數(shù)的組合通常被認為適當(dāng)?shù)叵薅ㄋ脵C械強度的品質(zhì)。
特別地，在顯示器領(lǐng)域中，當(dāng)使用“逐件法(piece-by-pieceprocess)”來生產(chǎn)化學(xué)強化的玻璃板(在回火處理之前進行切割成最終尺寸)時，針對邊緣強度搜索高的dol值(即>12-15微米)和足夠的cs(即>400mpa)，而當(dāng)使用“片材法”(在回火處理之后進行切割成最終尺寸)時，“中心張力”(定義為(cs*dol)/(玻璃厚度-2*dol))必須保持是低的。
還已知的是，對于給定的玻璃組成，這兩個強化參數(shù)還顯著取決于離子交換法的溫度和時間的條件。因此，壓縮下的層的厚度根據(jù)已知的擴散定律隨著溫度并且隨著離子交換的持續(xù)時間而增加。但是溫度越高，由離子交換誘發(fā)的應(yīng)力松弛越快。同樣，將該處理延長過長時間允許給予應(yīng)力松弛所必需的時間并且因此導(dǎo)致更小程度的韌化。因此，為該方法選擇的條件通常在于最優(yōu)溫度與最小持續(xù)時間之間的折中，以優(yōu)化方法成本和產(chǎn)品特性。
為了降低化學(xué)強化的成本(限制持續(xù)時間和/或溫度以達到壓縮應(yīng)力和dol的搜索值)，已提出(僅描述或已在市場上)大量“容易化學(xué)回火的”玻璃組合物(意味著它們尤其有利于離子交換)，但它們通常具有各種缺點。
它們中的許多包含源自昂貴原料和/或顯著改變玻璃(熔融的或最終的)的物理特性的成分。已知的一些可化學(xué)回火的玻璃組合物含有例如顯著含量的鋰和/或硼。然而，鋰具有增加玻璃的密度的缺點，而硼具有因其蒸發(fā)和爐壁/耐火材料腐蝕而有時導(dǎo)致波筋(ream)的形成的缺點。另外，由于它們的相應(yīng)原料的高價格，兩者均具有極大增加最終玻璃價格的額外且顯著的缺點。
還已知鋁硅酸鹽型玻璃組合物，諸如，在美國專利申請us2012/0196110a1中描述的那些，來自康寧(corning)的
與鋁硅酸鹽玻璃組合物相比，鈉鈣硅玻璃組合物一般不被視為容易化學(xué)回火的組合物的良好候選物，即便它們便宜得多。
最后，已知相當(dāng)難以改變(即使略微地)玻璃組成，因為：
-玻璃生產(chǎn)線，并且特別是浮法線，代表相當(dāng)多的投資，并且如果該組成導(dǎo)致例如對耐火材料的損害，則其為不可修復(fù)的；以及
-從一種組成變成另一種組成的過渡時間是生產(chǎn)玻璃時具有高重要性的一個參數(shù)，因為如果過長，最終玻璃的生產(chǎn)成本將大幅度地受到負面影響。
因此，在顯示器領(lǐng)域中尤其對于能夠可化學(xué)回火的鈉鈣硅型玻璃組合物存在市場需要，該玻璃組合物比鋁硅酸鹽玻璃更適合于大量生產(chǎn)，并且因此是以低成本可獲得的，并且具有接近于或非常類似于在現(xiàn)有大量生產(chǎn)中已經(jīng)使用的組成的基礎(chǔ)玻璃/基質(zhì)組成。
3.發(fā)明目的
本發(fā)明的目的特別是補救所列舉的缺點并且解決技術(shù)問題，即提供容易化學(xué)回火或換言之比常規(guī)的鈉鈣硅玻璃組合物更有利于離子交換的玻璃組合物。
在本發(fā)明的實施例的至少一個中，本發(fā)明的另一個目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且允許達到適合于用于生產(chǎn)顯示裝置的蓋板玻璃的“逐件”法的強化參數(shù)。特別地，在此背景下，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且允許獲得大的交換深度(特別地>＝12μm)，同時保持產(chǎn)生足夠的玻璃強化的壓縮應(yīng)力值(特別地>＝400mpa)。
在本發(fā)明的實施例的至少一個中，本發(fā)明的另一個目的是提供一種玻璃組合物，當(dāng)使玻璃經(jīng)受較高的溫度工藝時該玻璃組合物能夠限制應(yīng)力松弛，因此允許實現(xiàn)較深的交換深度，而不太負面地影響壓縮應(yīng)力。
在本發(fā)明的實施例的至少一個中，本發(fā)明的另一個目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且特別是在現(xiàn)有的經(jīng)典鈉鈣硅玻璃的生產(chǎn)線上易于生產(chǎn)。特別地，在此背景下，本發(fā)明的目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且在從經(jīng)典鈉鈣硅組合物的生產(chǎn)轉(zhuǎn)到可回火組合物的生產(chǎn)(且反之亦然)時無需較長過渡時間，并且不要求使用與用于一般生產(chǎn)的經(jīng)典鈉鈣硅玻璃所使用的那些實質(zhì)上不同的原料、技術(shù)和/或工業(yè)設(shè)施。
在本發(fā)明的實施例的至少一個中，本發(fā)明的另一個目的是提供一種玻璃組合物，該玻璃組合物是容易化學(xué)回火的并且與浮法工藝兼容的。
最后，本發(fā)明的另一個目的是提供一種簡單的、快速的且尤其是經(jīng)濟的針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點的解決方案。
4.
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及一種玻璃板，該玻璃板具有不含硼、鍶和鋰的玻璃組成，該玻璃組成包含以相對于玻璃的總重量表示的重量百分比的以下各項：
65％≤sio2≤78％
5％≤na2o≤20％
1％≤k2o<8％
1％≤al2o3<6％
2％≤cao<10％
0％≤mgo≤8％；
以及范圍是按重量計從0.002％至0.06％的含量的總鐵(以fe2o3的形式表示)以及范圍是從0.1至0.7的k2o/(k2o+na2o)比。
因此，本發(fā)明在于一種新穎的且創(chuàng)造性的方法，因為該方法使得能夠發(fā)現(xiàn)針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(特別是鋁硅酸鹽玻璃的缺點)同時至少部分地保持其優(yōu)勢的解決方案。
諸位發(fā)明人確實已發(fā)現(xiàn)有可能通過在鈉硅玻璃基質(zhì)中結(jié)合低的氧化鋁含量以及比經(jīng)典工業(yè)玻璃組合物(包括鈉鈣硅，具有低于0.1的鉀離子與鈉離子比率典型值)中更大比率的鉀離子和鈉離子的組合來獲得便宜且易于大量生產(chǎn)并且限制高溫誘導(dǎo)的應(yīng)力松弛的容易化學(xué)回火的玻璃板。
貫穿本文，當(dāng)表示范圍時，包括端值。此外，在數(shù)值范圍內(nèi)的所有整數(shù)和子域值清楚地包括在內(nèi)，如同明確地寫出一樣。再者貫穿本文，作為百分比的含量值是相對于該玻璃的總重量表示的按重量計的值(也提及為wt％)。
從閱讀以下通過簡單的說明性和非限制性實例給出的優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將更清晰。
本發(fā)明的玻璃板由鈉鈣硅玻璃組合物/基質(zhì)制成，包含sio2、cao、na2o以及k2o作為主要組分且進一步包含mgo、al2o3等。
本發(fā)明的玻璃板能夠是可化學(xué)回火的，或換言之離子可交換的/能夠經(jīng)受離子交換。
本發(fā)明的玻璃板可以是通過浮法工藝、拉延工藝、輥壓工藝或已知的從熔融玻璃組成開始制造玻璃板的任何其他工藝獲得的玻璃板。根據(jù)優(yōu)選的實施例，該玻璃板是浮法玻璃板。術(shù)語“浮法玻璃板”應(yīng)當(dāng)理解為意指通過浮法工藝形成的玻璃板，該浮法工藝是在還原條件下將熔融的玻璃澆注在熔融錫的浴上。浮法玻璃板以已知的方式包括“錫面”，即，在接近于該板的表面的玻璃本體內(nèi)富含錫的面。術(shù)語“富含錫”應(yīng)當(dāng)理解為意指相對于在核心處的該玻璃的組成錫濃度的增加，該核心可能或可能不是基本上為零(缺乏錫)。因此，浮法玻璃板可容易地區(qū)別于通過其他玻璃制造工藝獲得的板，具體地通過氧化錫含量，該含量可以例如通過電子微探針至約10微米深度來測量。在許多情況下且作為說明，此含量處于1wt％與5wt％之間，整合在從表面開始的第一個10微米內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的玻璃板可以具有不同并且較大的尺寸。例如，它可以具有范圍為最高達3.21m×6m或3.21m×5.50m或3.21m×5.10m或3.21m×4.50m(“plf”玻璃板)或者例如還有3.21m×2.55m或3.21m×2.25m(“dlf”玻璃板)的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的玻璃板可以具有從0.1至25mm的厚度。有利地，在顯示器應(yīng)用的情況下，根據(jù)本發(fā)明的玻璃板優(yōu)選地具有從0.1至6mm的厚度。更優(yōu)選地，在顯示器應(yīng)用的情況下并且由于重量的原因，根據(jù)本發(fā)明的玻璃板的厚度是從0.1至2.2mm。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成不含硼。這意味著不將硼有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的b2o3含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。例如，本發(fā)明的玻璃板的組成中的b2o3含量是小于0.01wt％或甚至更好地小于0.005wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成不含鋰。這意味著不將鋰有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的li2o含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。例如，本發(fā)明的玻璃板的組成中的li2o含量是小于0.01wt％或甚至更好地小于0.005wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成不含鍶。這意味著不將元素鍶不有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的sro含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。例如，本發(fā)明的玻璃板的組成中的sro含量是小于0.01wt％或甚至更好地小于0.005wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含：1wt％≤al2o3<6wt％。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含：1wt％≤al2o3≤4wt％并且更優(yōu)選地1wt％≤al2o3≤3wt％?？商娲?，該玻璃板的組成包含：2wt％≤al2o3≤4wt％。在最優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：2wt％≤al2o3≤3wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含：2wt％≤cao<10wt％。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含：3wt％≤cao<10wt％并且更優(yōu)選地，4wt％≤cao<10wt％。在非常特別優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：5wt％≤cao<10wt％。在最優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：6wt％≤cao<10wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含：0wt％≤mgo≤8wt％。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含：0wt％≤mgo≤7wt％并且更優(yōu)選地，0wt％≤mgo≤6wt％。
在最優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：0wt％≤mgo<5wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含：1wt％≤k2o<8wt％。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含：1wt％≤k2o<7wt％并且更優(yōu)選地，1wt％≤k2o<6wt％。在非常特別優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：1wt％≤k2o<5wt％。可替代地，該玻璃板的組成包含：2wt％≤k2o≤6wt％，或甚至更好地3wt％≤k2o≤6wt％。在最優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含：2wt％≤k2o≤4wt％。
根據(jù)本發(fā)明，該玻璃板的組成包含范圍是從0.1至0.7的k2o/(k2o+na2o)比。優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含范圍是從0.1至0.6的k2o/(k2o+na2o)比。更優(yōu)選地，該玻璃板的組成包含范圍是從0.2至0.6的k2o/(k2o+na2o)比?？商娲?，該玻璃板的組成包含范圍是從0.1至0.5的k2o/(k2o+na2o)比。在非常特別優(yōu)選的實施例中，該玻璃板的組成包含范圍是從0.2至0.5的k2o/(k2o+na2o)比。在本發(fā)明的最優(yōu)選的實施例中，該組成包含范圍是從0.2至0.4的k2o/(k2o+na2o)比。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的組成包含范圍是從0.002wt％至0.06wt％的總鐵(以fe2o3表示)含量。小于或等于0.06wt％的總鐵(以fe2o3形式表示)含量使得有可能獲得幾乎沒有可見著色并且允許美學(xué)設(shè)計中的高靈活度(例如，當(dāng)進行智能手機的一些玻璃元件的白色絲網(wǎng)印刷時不變形)的玻璃板。該最小值使得可能不造成對該玻璃成本的過度損害，因為此種低的鐵值經(jīng)常要求昂貴的、非常純的起始材料以及還有這些材料的純化。優(yōu)選地，該組成包含范圍為從0.002wt％至0.04wt％的總鐵(以fe2o3的形式表示)含量。更優(yōu)選地，該組成包含范圍為從0.002wt％至0.02wt％的總鐵(以fe2o3的形式表示)含量。在非常特別優(yōu)選的實施例中，該組成包含范圍為從0.002wt％至0.015wt％的總鐵(以fe2o3的形式表示)含量。
在最優(yōu)選的實施例中，該組成包含范圍為從0.002wt％至0.01wt％的總鐵(以fe2o3的形式表示)含量。
根據(jù)特別優(yōu)選的實施例，本發(fā)明的玻璃板的組成包含以相對于玻璃的總重量表示的重量百分比的以下各項：
65％≤sio2≤78％
8％≤na2o≤15％
1％≤k2o<6％
1％≤al2o3<3％
4％≤cao<10％
0％≤mgo≤6％；
總鐵(以fe2o3的形式表示)：0.002wt％至0.02wt％；范圍是從0.1至0.5的k2o/(k2o+na2o)比。
根據(jù)該最后一個實施例，本發(fā)明的玻璃板的組成更優(yōu)選地包含：
65％≤sio2≤78％
8％≤na2o≤15％
2％≤k2o<6％
1％≤al2o3<3％
6％≤cao<10％
0％≤mgo≤6％；
總鐵(以fe2o3的形式表示)：0.002wt％至0.02wt％；以及范圍是從0.2至0.5的k2o/(k2o+na2o)比。
根據(jù)該最后一個實施例并且最優(yōu)選地，本發(fā)明的玻璃板的組成包含：
65％≤sio2≤78％
8％≤na2o≤15％
2％≤k2o<4％
1％≤al2o3<3％
6％≤cao<10％
0％≤mgo≤5％；
總鐵(以fe2o3的形式表示)：0.002wt％至0.02wt％；以及
范圍是從0.2至0.4的k2o/(k2o+na2o)比。
根據(jù)另一個實施例，該玻璃板的組成包含低于0.1wt％的含量的zno。優(yōu)選地，該玻璃板的組成不含zno。這意味著不將元素鋅有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的zno含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
根據(jù)另一個實施例，該玻璃板的組成包含低于0.1wt％的含量的zro2。優(yōu)選地，該玻璃板的組成不含zro2。這意味著不將元素鋯有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的zro2含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
根據(jù)還另一個實施例，該玻璃板的組成包含低于0.1wt％的含量的bao。優(yōu)選地，該玻璃板的組成不含bao。這意味著不將元素鋇有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的bao含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
根據(jù)還另一個實施例，該玻璃板的組成包含低于0.1wt％的含量的本體sno2(本體含量不包括浮法玻璃板的“錫面”中的sno2)。優(yōu)選地，該玻璃板的組成不含本體sno2。這意味著不將元素錫有意添加于玻璃批料/原料中并且如果其存在，則該玻璃板的組成中的本體sno2含量僅達到生產(chǎn)中不可避免地包括的雜質(zhì)的水平。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該組成包含小于0.005wt％的總含量的除鐵、鉻及鈷氧化物外的著色組分。這樣一個實施例允許控制顏色并且因此提供如顯示器應(yīng)用主要要求的中性的玻璃板。更優(yōu)選地，本發(fā)明的組成包含小于0.003wt％的總含量的除鐵、鉻及鈷氧化物外的著色組分。
有利地，本發(fā)明的組成可以進一步包含在0.001wt％與0.0025wt％之間的總含量的鉻和/或鈷氧化物。這意味著該組成可以包含僅鉻、僅鈷或二者。此類特定組成使得玻璃尤其適合于基于ir透射的觸控技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該玻璃板涂覆有至少一個透明的且導(dǎo)電的薄層。根據(jù)本發(fā)明的透明的且導(dǎo)電的薄層例如可以是基于sno2:f、sno2:sb或ito(銦錫氧化物)、zno:al或還有zno:ga的層。
根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的實施例，使用至少一個減反射層涂覆該玻璃板。在使用本發(fā)明的玻璃板作為屏幕的前面的情況下，這個實施例明顯是有利的。根據(jù)本發(fā)明的減反射層例如可以是基于具有低折射率的多孔硅的層或者它可以由若干層(堆疊體)組成，特別是具有低和高折射率的介電材料交替層并且終止于具有低折射率的層的層堆疊體。
根據(jù)另一個實施例，該玻璃板使用至少一個抗指紋層進行涂覆或者已經(jīng)被處理以便減少或防止指紋的記錄。在使用本發(fā)明的玻璃板作為觸摸屏的前面的情況下，這個實施例也是有利的。此類層或此類處理可以與沉積在相反面上的透明的且導(dǎo)電的薄層組合。此類層可以與沉積在相同面上的減反射層組合，該抗指紋層是在該堆疊體的外側(cè)并且因此覆蓋該減反射層。
根據(jù)還另一個實施例，該玻璃板涂覆有至少一個層或者已經(jīng)被處理以便減少或防止眩光和/或閃光。在使用本發(fā)明的玻璃板作為顯示裝置的前面的情況下，此實施例當(dāng)然是有利的。此類防眩光或防閃光處理是例如酸蝕刻處理，產(chǎn)生玻璃板的經(jīng)處理的面的特定粗糙度。
根據(jù)所希望的應(yīng)用和/或特性，可以在根據(jù)本發(fā)明的玻璃板的一個和/或另一個面上沉積/進行一個或多個其他層/處理。
根據(jù)再另一個實施例，處理該玻璃板(如果通過浮法方法生產(chǎn)的)以便防止在化學(xué)回火后的翹曲。在(非常)薄玻璃的情況下，其中由于不對稱應(yīng)力分布的變形可以是大的并且要求有待補償?shù)陌嘿F操作(額外層壓，結(jié)合，...)，這個實施例是有利的。
這種處理可以是但不限于拋光、蝕刻、半可滲透層沉積(cvd，磁控濺射)、特定脫堿工藝等。
本發(fā)明還涉及一種化學(xué)回火的根據(jù)本發(fā)明的玻璃板。所有先前描述的實施例和優(yōu)選的組成范圍同樣適用于本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板。
最后，本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板在電子裝置中的用途。類似地，本發(fā)明同樣涉及根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板在汽車嵌裝玻璃中的用途，其中該玻璃板可以允許在重量和/或安全上的顯著增益。在太陽能轉(zhuǎn)換器(熱的、光伏...)中，使用非常薄的低鐵化學(xué)回火的玻璃板尤其是有意義的，因為它允許在蓋板中的較低的能量損失、較高的機械阻力和/或柔性設(shè)計。因此，本發(fā)明同樣涉及根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板在太陽能轉(zhuǎn)換器中的用途。最后，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)回火的玻璃板在建筑物隔熱嵌裝玻璃單元中的用途，其中該玻璃板允許在這些建筑物上顯著的重量減小和自然能量增益的增加。
現(xiàn)在僅以示例的方式并且結(jié)合一些不是根據(jù)本發(fā)明的對比實施例來進一步描述本發(fā)明的實施方案。提供以下實例用于說明性目的并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
實例
根據(jù)在下表中指定的組成，將粉末原料混合在一起并且放置于熔融坩堝中。然后將該原料混合物在電爐中加熱至允許原料完全熔融的溫度。
在第一系列(實例1.x)中，將堿摩爾組成保持恒定，并且在將堿(na2o+k2o～13.3mol％)的摩爾分數(shù)在總組成內(nèi)保持恒定的同時，在na2o與k2o之間的比例在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化。第一實例是對比樣品，與現(xiàn)有技術(shù)的浮法組合物類似。
在第二系列(實例2.x.x)中，將sio2和al2o3的摩爾組成保持恒定。同樣將總堿(na2o+k2o～13.3mol％)和總堿土(mgo+cao～15mol％)的摩爾分數(shù)保持恒定，但是在k2o與na2o之間的比例以及在mgo與cao之間的比例改變。因為已知通過mgo置換cao改進dol，測試了3個水平的cao/mgo(實例2.1.x、2.2.x和2.3.x)以示出了改進的k2o/(k2o+na2o)比在大范圍組成內(nèi)的有益影響。對于每個子系列，第一實例是具有經(jīng)典k2o/(k2o+na2o)比的對比樣品。
第三系列(實例3.x)與系列2.2類似，但是具有較高含量的al2o3。在此再次地，第一實例(3.1)是具有經(jīng)典k2o/(k2o+na2o)的對比樣品。
在該組合物的熔融且均質(zhì)化之后，將玻璃鑄造成40*40mm的若干個小樣品并且在退火爐中退火。隨后，將這些樣品拋光至類似于浮法玻璃的表面狀態(tài)(鏡面拋光)。對于每種組合物生產(chǎn)了若干樣品，以便對于每種組合物允許進行不同的回火處理。
化學(xué)回火
在兩種不同的回火條件下將在以上部分中制備的樣品進行化學(xué)回火，并且對于它們中的每一種，在相同的時間下并且在相同的條件下處理不同的樣品。將具有不同組成的樣品放置于盒子中、預(yù)熱并且隨后浸沒于熔融kno3(>99％)浴中。在離子交換之后，將這些樣品冷卻并且洗滌。
在不同的玻璃組合物上施加兩種類型的處理。在220分鐘的浸入時間期間在420℃下進行第一處理(所謂的“低溫”)。在480分鐘期間在465℃下進行第二處理(所謂的“高溫”)。隨后，經(jīng)由光彈性測量來測量表面壓縮應(yīng)力(cs)和交換層的深度(dol)。以下表總結(jié)了對于每種組合物和每種處理的3種隨機樣品的cs和dol的平均值。
基于化學(xué)回火特性的測量值(cs和dol)，可以計算在高溫壓縮應(yīng)力與低溫壓縮應(yīng)力之間的比率r：r＝cs465℃/cs420℃。這個r比率是在高溫下表面壓縮應(yīng)力保留的圖像。接近于1的r值意味著該玻璃傾向于限制高溫下的應(yīng)力松弛，并且低溫和高溫處理最后產(chǎn)生了相同水平的壓縮應(yīng)力。另一方面，如果r比率是小的，那么它意味著經(jīng)受高溫處理的玻璃傾向于在很大程度上松弛所產(chǎn)生的應(yīng)力。
通過使用相應(yīng)的對比樣品還可以對于根據(jù)本發(fā)明的每種組合物計算dol(g因子)的增益：g＝(dol樣品-dol對比)/dol對比。這個g因子必須是盡可能高的以便改進玻璃片對比機械需求的耐受性。
在以下表中總結(jié)了對于不同組合物的r比率和g因子。
從以上表，本發(fā)明的有益效果是突出的。通過增加k2o/(k2o+na2o)比，同時在摩爾觀點上保持組合物的剩余部分穩(wěn)定，該組合物的g因子(420℃和465℃)顯著增加，意味著根據(jù)本發(fā)明的組合物允許在這兩個測試的溫度下更快的離子交換。
類似地，r比率隨著較高的k2o/(k2o+na2o)值增加，突出了對于高溫處理的應(yīng)力保存作用。在這組實驗中，對比樣品呈現(xiàn)了大約0.7的r比率，意味著將該處理溫度從420℃增加至465℃將表面壓縮應(yīng)力減小了30％。在另一側(cè)上，根據(jù)本發(fā)明的樣品呈現(xiàn)了最高達0.9的r比率，意味著相對于低溫處理，較高的溫度處理僅僅將該壓縮應(yīng)力減小了10％。
通過這種方式，dol(最高達50μm)和cs(保持高于400mpa)的有趣組合可以用根據(jù)本發(fā)明的組合物通過施加較高的溫度處理獲得。