本發(fā)明涉及玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
：經(jīng)過合適的離子交換工藝、且具有較高的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度的玻璃，由于其優(yōu)良的抗跌落性能和抗劃傷性能，而得以廣泛的應(yīng)用于手機、平板、電腦、電視等領(lǐng)域；同時因其密度小于普通的鈉鈣玻璃，可以減小電子產(chǎn)品的重量，提高用戶的產(chǎn)品體驗，從而得以應(yīng)用于便攜式觸控電子面板領(lǐng)域。電子設(shè)備在受較大的力或沖擊時，玻璃越薄就越容易損壞，為此人們對薄玻璃進行了離子交換工藝，使得玻璃的強度得到提高。但是不同組成的玻璃經(jīng)過不同的離子交換工藝，獲得的玻璃的性能也千差萬別。為了提高薄玻璃經(jīng)過合適的離子交換工藝后的強度，有必要對玻璃的組成進行探究。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種玻璃及其制備方法，能夠大幅提高經(jīng)過離子交換工藝后的玻璃的強度。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種可離子交換的玻璃，以氧化物為基準(zhǔn)，按照質(zhì)量百分比計，包括：sio2，48％～58％；na2o，11％～18％；al2o3，17％～30％；p2o5，1％～6％；b2o3，0％～2％；mgo，1％～3％；zno，0.5％～3％；li2o，0.3％～3％；zro2，0.1％～1％；ceo2，0.1％～0.3％；sno2，0.1％～0.3％?？蛇x地，按照質(zhì)量百分比計，sio2+al2o3+p2o5+b2o3≥79％?？蛇x地，按照質(zhì)量百分比計，0.32％≤zro2+ceo2+sno2≤1.3％?？蛇x地，按照質(zhì)量計，0.5≤ceo2/sno2≤1?？蛇x地，按照質(zhì)量計，0.2≤(al2o3+0.7p2o5+1.4b2o3)/1.7sio2≤0.5，和/或，0.65≤(al2o3+1.4b2o3)/(0.7p2o5+1.6na2o+3.3li2o)≤1。可選地，按照質(zhì)量計，0.03≤li2o/(0.485na2o+li2o)≤0.3，和/或，2b2o3/(p2o5+1.429al2o3)≤0.11?？蛇x地，按照質(zhì)量百分比計，mgo+zno≤5％。可選地，以氧化物為基準(zhǔn)，按照質(zhì)量百分比計，可離子交換的玻璃包括：sio2，48％～58％；na2o，12％～17％；al2o3，18％～27％；p2o5，1.5％～5.5％；b2o3，0％～1.3％；mgo，1％～3％；zno，0.5％～3％；li2o，0.3％～3％；zro2，0.1％～1％；ceo2，0.1％～0.3％；sno2，0.1％～0.3％?？蛇x地，以氧化物為基準(zhǔn)，按照質(zhì)量百分比計，可離子交換的玻璃包括：sio2，48％；na2o，15.84％；al2o3，30％；p2o5，1％；b2o3，0.27％；mgo，1.5％；zno，0.5％；li2o，2.34％；zro2，0.1％；ceo2，0.15％；sno2，0.3％。根據(jù)本發(fā)明實施例的再一個方面，提供一種可離子交換的玻璃的制備方法，包括：將調(diào)制成能夠形成本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分的玻璃原料混合；對玻璃原料進行熔融和澄清處理，冷卻后得到所述可離子交換的玻璃?？蛇x地，將所述可離子交換的玻璃成型為板狀玻璃?？蛇x地，所述板狀玻璃的厚度為1.1mm。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提供一種經(jīng)過離子交換的玻璃，所述經(jīng)過離子交換的玻璃具有本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分，且具有從其表面向內(nèi)部延伸的壓縮應(yīng)力層。可選地，所述壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力為850mpa以上，表面壓縮層深度為50μm以上?？蛇x地，所述壓縮應(yīng)力層包含鉀離子。根據(jù)本發(fā)明實施例的還一個方面，提供一種經(jīng)過離子交換的玻璃的制備方法，包括：將調(diào)制成能夠形成本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分的玻璃原料熔融，成形為板狀玻璃；將所述板狀玻璃至于離子交換液中進行離子交換。可選地，所述離子交換液中包括kno3?？蛇x地，離子交換的溫度為425℃，和/或，離子交換的時間為2～10h。上述發(fā)明中的一個實施例具有如下優(yōu)點或有益效果：通過使玻璃中各種氧化物采用合適的添加比例，使得玻璃有較大的網(wǎng)絡(luò)空間得以較快地進行離子交換和加大離子交換的強度，大幅提高離子交換后的玻璃表面壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度；通過在玻璃的組成成分中添加一定比例的ceo2/sno2復(fù)合澄清劑，可以減少玻璃中的氣體率；通過在反應(yīng)體系中添加一定比例的zro2，可以減緩玻璃中裂紋的擴展，使玻璃表面具有較高的硬度。根據(jù)本發(fā)明的可離子交換的玻璃，經(jīng)過離子交換工藝后具有優(yōu)良的抗跌落性能和抗劃傷性能。上述的非慣用的可選方式所具有的進一步效果將在下文中結(jié)合具體實施方式加以說明。附圖說明附圖用于更好地理解本發(fā)明，不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。其中：圖1為經(jīng)過離子交換的玻璃達到50μm的表面壓縮層深度時所需要的最少時間的示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實施例做出說明，其中包括本發(fā)明實施例的各種細節(jié)以助于理解，應(yīng)當(dāng)將它們認為僅僅是示范性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，可以對這里描述的實施例做出各種改變和修改，而不會背離本發(fā)明的范圍和精神。同樣，為了清楚和簡明，以下的描述中省略了對公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。本發(fā)明中，玻璃的各成分以氧化物為基準(zhǔn)來標(biāo)示，各成分的含量按照氧化物的質(zhì)量百分比來表示。其中，“以氧化物為基準(zhǔn)”是，假設(shè)作為本發(fā)明的玻璃的組成成分的原料而使用的氧化物、硝酸鹽等在熔融時全部分解轉(zhuǎn)化為氧化物，表示玻璃中含有的各成分組成的方法；“按照氧化物的質(zhì)量百分比來表示”是，以該生成氧化物的總質(zhì)量為100％時，玻璃中含有的各成分的量。除非另有說明，否則，列舉的數(shù)值范圍同時包括所述范圍的上限和下限，以及所述范圍之間的任意范圍。還應(yīng)理解的是，在說明書中揭示的各種特征可以任意和所有的組合方式使用。根據(jù)本發(fā)明的可離子交換的玻璃，以氧化物為基準(zhǔn)，包括如下組成成分：sio2，na2o，al2o3，p2o5，b2o3，mgo，zno，li2o，zro2，ceo2，sno2。sio2是形成玻璃主要的氧化物，能參與形成硅-氧網(wǎng)絡(luò)。較高含量的sio2能增加形成強度受限裂紋系統(tǒng)所需的點接觸變形量，提高玻璃的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，但是sio2含量過高的玻璃或純sio2玻璃的熔化溫度太高，且容易出現(xiàn)氣泡、條紋等缺陷。sio2的含量降低時，能提高離子交換后玻璃的壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力，但sio2的含量過低時，玻璃的熱膨脹系數(shù)增大、耐熱沖擊性降低，并且難以進行玻璃化、失透性惡化。因此本發(fā)明sio2含量最佳的范圍為48％～58％。al2o3是使耐候性提高的成分，能降低玻璃的結(jié)晶傾向，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機械強度、硬度。在鋁硅酸鹽玻璃中，al2o3能參與形成鋁-氧網(wǎng)絡(luò)，在強化玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時，提供更大的網(wǎng)絡(luò)空間，從而使得玻璃可以有較快的離子交換速度。提高玻璃組成中al2o3的含量來提高玻璃強度的雖然能提高玻璃的表面壓縮層深度，但是玻璃的熔化溫度和液相線溫度也會顯著上升，從而造成玻璃澄清和均化困難等生產(chǎn)難題。本發(fā)明中，通過將al2o3的含量設(shè)置為16％～30％、且使玻璃中其他各種氧化物保持合適的比例，既能避免造成玻璃澄清和均化困難等生產(chǎn)難題，又使得玻璃有較大的網(wǎng)絡(luò)空間得以較快地進行離子交換和加大離子交換的強度，大幅提高離子交換后的玻璃表面壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度。進一步優(yōu)選地，al2o3的含量為18％～27％。na2o是促進玻璃原料熔融的成分。為了使玻璃具有良好的離子交換能力，必須含一定量以上的na2o，才能保證經(jīng)離子交換后的玻璃表面的壓縮應(yīng)力層具有優(yōu)良的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度?，F(xiàn)有技術(shù)中有通過提高玻璃組成中na2o的含量來提高玻璃強度的，如此雖然能提高玻璃的壓縮應(yīng)力，但是堿含量過高會大幅降低玻璃的熔化溫度和液相線溫度，并引起嚴(yán)重的揮發(fā)問題。此外，過高的na2o含量也會急劇增加玻璃的熱膨脹系數(shù)(thermalexpansioncoefficient，cte)，降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)中有通過將玻璃組成中的部分na2o替換為k2o來通過玻璃的強度的。雖然k+能夠使玻璃的網(wǎng)絡(luò)空間變得更大，在進行離子交換的時候，玻璃中k+呈統(tǒng)計學(xué)分布的通道形成了離子交換的便捷通道，故而將玻璃組成中的部分na2o替換為k2o在一定程度上可以提高玻璃的表面壓縮層深度；但是將玻璃組成中的部分na2o替換為k2o會使玻璃的壓縮應(yīng)力大幅下降。本發(fā)明中，通過將na2o的含量設(shè)置為11％～18％、且使玻璃中其他各種氧化物保持合適的比例，既能避免由于堿含量過高導(dǎo)致的一系列生產(chǎn)難題，又使得玻璃有較大的網(wǎng)絡(luò)空間得以較快地進行離子交換和加大離子交換的強度，大幅提高離子交換后的玻璃表面壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度。進一步優(yōu)選地，na2o的含量為12％～17％。p2o5是一種玻璃形成體，能降低玻璃的熔化溫度。p2o5能夠與x2o3(x為b或al)結(jié)合形成[xpo4]的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一方面，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能提供比鋁-氧網(wǎng)絡(luò)更大的空間，從而顯著提高玻璃的離子交換速度，另一方面，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得玻璃的網(wǎng)絡(luò)更加完整，進一步提升玻璃的熱穩(wěn)定性、硬度和抵抗沖擊的力學(xué)性能。但是，在玻璃中添加過多的p2o5會造成磷含量過高和磷揮發(fā)問題；磷含量越高，達到某一壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度所需要的離子交換工藝越復(fù)雜，耗時較長；過高含量的p2o5還會增加玻璃的析晶傾向和降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。因此本發(fā)明中p2o5的最佳含量為1～6％，進一步優(yōu)選地，為1.5％～5.5％。b2o3是一種玻璃形成體，能顯著降低玻璃的熔化溫度。b2o3能參與形成硼-氧網(wǎng)絡(luò)，該硼-氧網(wǎng)絡(luò)的剛性比硅-氧網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的剛性小，可以允許玻璃本體在形成裂紋前有更大的形變量。但高含量的b2o3能顯著減弱玻璃離子交換能力。因此本發(fā)明中b2o3的最佳含量為0～2％，進一步優(yōu)選地，為0～1.3％。mgo是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，有助于降低玻璃的熔化溫度，改善玻璃的均勻性，增加玻璃的抗水解性。mgo也能使玻璃趨于穩(wěn)定，提高玻璃的耐久性，防止玻璃產(chǎn)生結(jié)晶。但是過高含量的mgo會使玻璃的析晶傾向增大，如形成鎂橄欖石(mg2sio4)等晶體，且會明顯抑制玻璃的離子交換能力。因此本發(fā)明中mgo的最佳含量為1～3％。zno屬于玻璃網(wǎng)絡(luò)中間體，可以有效地降低玻璃的熔化溫度。當(dāng)玻璃中堿金屬離子的含量較高時，zno可以參與形成玻璃網(wǎng)絡(luò)，增加玻璃網(wǎng)絡(luò)的完整性，提高玻璃的強度和化學(xué)穩(wěn)定性。但zno含量過高時，會增大玻璃的析晶傾向，如形成鋅尖晶石(znal2o4)或硅酸鋅(zn2sio4)等晶體，且會明顯抑制玻璃的離子交換能力。因此本發(fā)明中zno的最佳含量為0.5～3％。li2o是玻璃熔化過程中的助熔劑；在離子交換的過程中，li2o能夠使玻璃保持非常高的壓縮應(yīng)力。但是過高的li2o會大量破壞玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅會使玻璃的機械性能、化學(xué)穩(wěn)定性大幅度下降，還會帶來表面壓縮層深度的大幅度降低和生產(chǎn)成本的提高。因此本發(fā)明中l(wèi)i2o的最佳含量為0.3～3％。zro2能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，增加玻璃的表面硬度；另外，zro2還能提高玻璃形成裂紋所需的壓力，提高玻璃的耐跌落性能和耐劃傷性能。但是過高含量的zro2會顯著提高玻璃的熔化溫度，并帶來結(jié)石等缺陷。因此本發(fā)明中zro2的最佳含量為0.1～1％。ceo2是玻璃熔化過程中的澄清劑，能夠減少玻璃中的氣體率。若ceo2的含量過低，無法滿足澄清要求；由于ceo2對近紫外光有強烈的吸收，若ceo2的含量過高，玻璃會呈現(xiàn)明顯的黃色，導(dǎo)致玻璃在可見光短波長區(qū)域和紫外線區(qū)域的透射率降低，阻礙玻璃的目標(biāo)物性。因此本發(fā)明中ceo2的最佳含量為0.1～0.3％。sno2是玻璃熔化過程中的澄清劑，能夠減少玻璃中的氣體率。若sno2的含量過低，無法起到充分的澄清效果；若sno2的含量過高，則sn會作為金屬析出。本發(fā)明中sno2的最佳含量為0.1～0.3％。sio2、al2o3、p2o5和b2o3分別可以參與形成硅-氧網(wǎng)絡(luò)、鋁-氧網(wǎng)絡(luò)、[xpo4]網(wǎng)絡(luò)和硼-氧網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一方面能提高玻璃的離子交換能力和速度，另一方面能提升玻璃的熱穩(wěn)定性、硬度和抵抗沖擊等性能。上述各個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在空間大小以及結(jié)構(gòu)力方面存在一定差異，為了提高玻璃網(wǎng)絡(luò)的完整性，進一步增強玻璃的斷裂韌性和穩(wěn)定性，在一些優(yōu)選實施例中，以質(zhì)量百分比計，sio2+al2o3+p2o5+b2o3≥79％。在本發(fā)明的玻璃組成成分體系中，zro2、ceo2與sno2之間存在相互作用，并且，以質(zhì)量百分比計，當(dāng)0.32％≤zro2+ceo2+sno2≤1.3％時，玻璃的硬度和澄清效果得到顯著提高。ceo2的分解溫度為1300～1400℃，sno2的分解溫度為1500℃以上，所以通過使用ceo2/sno2復(fù)合澄清劑，可以保證玻璃熔融時在不同的溫度階段能持續(xù)排出氣泡，從而得到澄清效果更佳的玻璃。當(dāng)ceo2和sno2的質(zhì)量比達到一定范圍時，能大幅降低玻璃中的氣體率，二者互相協(xié)同促進的澄清效果遠遠高于單獨使用其中任意一種澄清劑、或者兩種澄清劑單獨使用時的澄清效果的直接累加。當(dāng)ceo2和sno2的質(zhì)量比過高或過低時，ceo2和sno2的相互協(xié)同促進效果不明顯；并且，當(dāng)ceo2和sno2的質(zhì)量比過高時，還有可能會使玻璃對近紫外光有強烈的吸收而著黃色或者出現(xiàn)sn金屬析出。在一些實施例中，以質(zhì)量計，0.5≤ceo2/sno2≤1。在一些實施例中，以質(zhì)量計，0.2≤(al2o3+0.7p2o5+1.4b2o3)/1.7sio2≤0.5。具有滿足該關(guān)系式的玻璃組成的玻璃，能形成較多的[alpo4]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和[bpo4]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而進一步增強硅-氧網(wǎng)絡(luò)的力學(xué)性能。另外[alpo4]的網(wǎng)絡(luò)空間較大，能夠加快玻璃的離子交換速度，并使經(jīng)過離子交換工藝后的玻璃表面的壓縮應(yīng)力層具有較高的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度。在另一些實施例中，以質(zhì)量計，玻璃的組成成分滿足如下關(guān)系：0.65≤(al2o3+1.4b2o3)/(0.7p2o5+1.6na2o+3.3li2o)≤1。滿足上述條件的玻璃能形成較多的[alpo4]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和[bpo4]網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而進一步增強硅-氧網(wǎng)絡(luò)的力學(xué)性能。另外[alpo4]的網(wǎng)絡(luò)空間較大，能夠加快玻璃的離子交換速度，并使經(jīng)過離子交換工藝后的玻璃表面的壓縮應(yīng)力層具有較高的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度。na2o和li2o的含量對玻璃表面的壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度具有影響，例如，必須含一定量以上的na2o，才能保證經(jīng)離子交換后的玻璃表面的壓縮應(yīng)力層具有優(yōu)良的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度；在離子交換的過程中，li2o能夠使玻璃保持非常高的壓縮應(yīng)力，但是過高的li2o會大幅降低表面壓縮層深度。此外，玻璃組成成分中na2o和li2o的含量在影響壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度方面存在交互作用，尋求壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度之間的平衡，在一些實施例中，以質(zhì)量計，0.03≤li2o/(0.485na2o+li2o)≤0.3。若li2o/(0.485na2o+li2o)的值大于0.3，雖然能夠使經(jīng)過離子交換后的玻璃具有非常高的壓縮應(yīng)力，但是表面壓縮層深度會大幅度下降；若li2o/(0.485na2o+li2o)的值小于0.03，則雖然能夠使經(jīng)過離子交換后的玻璃的壓縮應(yīng)力層具有優(yōu)良的表面壓縮層深度，但是壓縮應(yīng)力會大幅下降。雖然硼氧網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比硅氧網(wǎng)絡(luò)剛性小，可以允許玻璃本體形成裂紋前有更大的形變量，但高含量的b2o3能顯著減弱玻璃離子交換能力。為了尋求形變量與離子交換能力之間的平衡，在一些實施例中，玻璃的組成成分滿足如下關(guān)系：以質(zhì)量計，2b2o3/(p2o5+1.429al2o3)≤0.11。雖然mgo和zno可以降低玻璃的熔化溫度以及防止玻璃析晶，但是二者對玻璃的離子交換能力和速度均有一定的抑制作用，為了尋求上述各種影響之間的平衡，在一些實施例中，玻璃的組成成分滿足如下關(guān)系：以質(zhì)量百分比計，mgo+zno≤5％。在一些優(yōu)選的實施例中，以氧化物為基準(zhǔn)，按照質(zhì)量百分比計，可離子交換的玻璃包括：sio2，48％；na2o，15.84％；al2o3，30％；p2o5，1％；b2o3，0.27％；mgo，1.5％；zno，0.5％；li2o，2.34％；zro2，0.1％；ceo2，0.15％；sno2，0.3％。根據(jù)本發(fā)明實施例的再一個方面，提供一種可離子交換的玻璃的制備方法，包括：將調(diào)制成能夠形成本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分的玻璃原料混合；對玻璃原料進行熔融和澄清處理，冷卻后得到可離子交換的玻璃。在制備可離子交換的玻璃的過程中，可以采用本發(fā)明第一方面列舉的各個組成成分為原料。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)連接，在制備玻璃的過程中，玻璃組分可能會發(fā)生一些物理化學(xué)變化，使得原料組分與最終制得的玻璃的組成成分之間存在一定得差異，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其他原料組分，只要該原料組分能夠形成本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分即可。根據(jù)實際情況，可以將將可離子交換的玻璃成型為板狀玻璃或者塊狀玻璃，該板狀玻璃可以是平面板，也可以彎曲的板狀結(jié)構(gòu)，例如3d蓋板，本發(fā)明對此不做特別限定，在一些實施例中，將可離子交換的玻璃成型為厚度為1.1mm的板狀玻璃，例如，通過機械切割、粗磨、細磨、拋光等工藝將可離子交換的玻璃加工成厚度為1.1mm的板狀玻璃。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提供一種經(jīng)過離子交換的玻璃，所述經(jīng)過離子交換的玻璃具有本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分，且具有從其表面向內(nèi)部延伸的壓縮應(yīng)力層。在一些實施例中，壓縮應(yīng)力層的壓縮應(yīng)力為850mpa以上，表面壓縮層深度為50μm以上。在離子交換的過程中，部分離子交換液中的鹽離子進入玻璃的壓縮應(yīng)里層。例如，離子交換液中包括鉀鹽時，壓縮應(yīng)力層包含鉀離子。根據(jù)本發(fā)明實施例的還一個方面，提供一種經(jīng)過離子交換的玻璃的制備方法，包括：將調(diào)制成能夠形成本發(fā)明實施例第一個方面提供的玻璃的組成成分的玻璃原料熔融，成形為板狀玻璃；將所述板狀玻璃至于離子交換液中進行離子交換。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用本領(lǐng)域常用的離子交換液和離子交換方法進行離子交換，例如，離子交換液中包括kno3；再例如，離子交換的溫度為425℃，和/或，離子交換的時間為2～10h。以下基于一些實施例對本發(fā)明的玻璃及其制備方法進行示例性說明。實施例1-25稱取玻璃的各個原料組分，在混合機中充分混合后，放入鉑金坩堝中，并在1670℃的高溫爐下進行6h的熔化和澄清。將玻璃液倒入石墨模具中成型，并于710℃下保溫半小時，之后隨爐冷卻，得到玻璃塊。再經(jīng)過機械切割并粗磨、細磨、拋光成厚度為1.1mm的板狀玻璃。表1、表2和表3列出了實施例1-25中可離子交換的玻璃的組成以及玻璃對應(yīng)的熔化溫度(玻璃液黏度為102dpa·s時的溫度)、密度、彈性模量、剪切模量、泊松比、摩爾體積、熱膨脹系數(shù)(thermalexpansioncoefficient，cte)、光彈系數(shù)。其中，熔化溫度的測量采用型號為zh9866的玻璃高溫旋轉(zhuǎn)粘度測量儀進行測量；玻璃密度采用型號為mh-200的直讀式精密天平比重計進行測量；玻璃的彈性模量、剪切模量、泊松比采用wh-ki彈性模量測量儀進行測量；玻璃的熱膨脹系數(shù)是采用耐馳dil420pc熱膨脹儀進行測量，取室溫到300℃的平均值；光彈系數(shù)(stress-opticalcoefficient，soc)是通過徑向壓縮法確定。表1實施例1-8中可離子交換的玻璃的組成以及測量指標(biāo)表2實施例9-16中可離子交換的玻璃的組成以及測量指標(biāo)910111213141516sio249.3749.3557.9248.0051.8648.0048.0053.22na2o11.0018.0012.6616.7816.2415.8416.0014.44al2o325.3727.2317.0030.0026.1430.0026.0025.51p2o55.941.545.951.001.001.003.161.51b2o31.810.910.000.000.000.272.000.00li2o2.230.410.360.741.462.340.303.00mgo2.321.302.482.001.721.503.001.00zno0.900.762.480.501.250.501.101.00zro20.660.180.770.370.120.100.100.12ceo20.180.140.170.300.100.150.150.10sno20.230.170.210.300.100.300.200.10熔化溫度(℃)16371656155016561617163616441595密度(g/cm3)2.3902.4242.3732.4492.4412.4342.3882.420彈性模量(gpa)84.0179.3978.5180.7180.5182.3781.6281.68剪切模量(gpa)35.0132.8132.8233.3033.3434.0433.7333.95泊松比0.2000.2100.1960.2120.2080.2100.2100.203摩爾體積(cm3/mol)31.7330.2730.8130.2629.4630.1530.9929.61cte(×10-7/℃)75.388.975.486.988.887.684.788.5soc(nm/cm/mpa)30.228.529.928.729.229.428.630.0表3實施例17-25中可離子交換的玻璃的組成以及測量指標(biāo)171819202122232425sio258.0054.9952.8348.0061.0059.5058.0058.0054.00na2o12.8812.9811.0018.0016.3011.5018.0010.0014.00al2o317.8624.5324.5925.0017.0021.0013.7817.0018.00p2o55.392.896.006.000.000.001.206.002.00b2o30.000.000.000.000.003.000.201.211.00li2o0.301.342.290.300.000.003.002.006.00mgo1.871.511.061.005.405.003.003.002.00zno3.000.500.941.000.000.001.502.002.00zro20.431.000.920.360.300.001.000.501.00ceo20.130.130.130.130.000.000.160.140.00sno20.140.130.250.210.000.000.160.150.00熔化溫度(℃)160516311626157815891662156116081622密度(g/cm3)2.3812.3972.3702.3692.4442.3852.4312.3722.384彈性模量(gpa)16051631162615781589166280.5681.9385.47剪切模量(gpa)2.3812.3972.3702.3692.4442.38533.3434.3335.50泊松比0.1950.1980.1960.2110.2070.1970.2080.1940.204摩爾體積(cm3/mol)30.6430.5731.9632.2127.2628.6727.5530.4628.72cte(×10-7/℃)75.675.775.187.186.778.595.676.596.4soc(nm/cm/mpa)30.0728.8428.9928.7029.0228.6129.830.330.6將實施例1-25所得的玻璃在425℃的kno3熔鹽中進行離子交換，離子交換結(jié)束后，分別測量玻璃的壓縮應(yīng)力(compressionstress，cs)和表面壓縮層深度(depthofcompressionlayer，dol)。分別以實施例的編號作為該實施例對應(yīng)的玻璃的序號。表4和表5示出了序號為1-25的玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換2h后所測得的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度，表6和表7示出了序號為1-25的玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換3h后所測得的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度，表8和表9示出了序號為1-25的玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換4h后所測得的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度，表10和表11示出了序號為1-25的玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換6h后所測得的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度，表12和表13示出了序號為1-25的玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換10h后所測得的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度。表41-12號玻璃離子交換2h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度123456789101112cs(mpa)992100196696899898710218969751030878999dol(μm)423941424443453642453251表513-25號玻璃離子交換2h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度13141516171819202122232425cs(mpa)1015105999510438829329431015105085010418511070dol(μm)41504440324350523126293025表61-12號玻璃離子交換3h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度123456789101112cs(mpa)98199396295899498010178909701024872993dol(μm)514753535653554354564060表713-25號玻璃離子交換3h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度13141516171819202122232425cs(mpa)1007105599010398769279381010103883610348401065dol(μm)52605351415258623531343227表81-12號玻璃離子交換4h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度123456789101112cs(mpa)97498795195498597310148879641018862989dol(μm)625761626562655566635169表913-25號玻璃離子交換4h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度13141516171819202122232425cs(mpa)1003105098410368659239321004103182510238361062dol(μm)60686259526168703935383429表101-12號玻璃離子交換6h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度123456789101112cs(mpa)9509669329299669539908659461000840965dol(μm)666167657066695971675673表1113-25號玻璃離子交換6h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度13141516171819202122232425cs(mpa)9731025960950845890867951102081110028301051dol(μm)66736663576572744340413732表121-12號玻璃離子交換10h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度123456789101112cs(mpa)842841830821836815846781808810752820dol(μm)706571727570766376726378表1313-25號玻璃離子交換10h的壓縮應(yīng)力和表面壓縮層深度13141516171819202122232425cs(mpa)8348408208467557897808329617219658121023dol(μm)73787067657177804851474338圖1為經(jīng)過離子交換的玻璃達到50μm的表面壓縮層深度時所需要的最少的時間，圖標(biāo)下方為對應(yīng)玻璃此時的壓縮應(yīng)力值。其中21、23-25號玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換10h后表面壓縮層深度分別為48μm、47μm、43μm、38μm，均未達到50μm；雖然22號玻璃的表面壓縮層深度達到了51μm，但是其壓縮應(yīng)力較小，僅為721mpa。從表1-13中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，1-20號玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換2-4小時，玻璃的表面壓縮層深度至少可以達到50μm，且此時玻璃的應(yīng)力值在850mpa以上。21號和23號玻璃的堿含量較高，雖然能夠使離子交換后的玻璃具有較大的壓縮應(yīng)力值，但是玻璃的網(wǎng)絡(luò)空間較小，表面壓縮層深度和離子交換速度均遠小于1-20號玻璃。離子交換10h后，21號玻璃的表面壓縮層深度才達到48μm、23號玻璃的表面壓縮層深度才達到47μm。22號玻璃中b含量過高，非常強地弱化了玻璃的離子交換能力，并且離子交換后玻璃的壓縮應(yīng)力層出現(xiàn)了較大的應(yīng)力松弛。當(dāng)在425℃的kno3熔鹽中離子交換10h后，22號玻璃的表面壓縮層深度達到51μm時，對應(yīng)的壓縮應(yīng)力值只有721mpa。24號玻璃雖然網(wǎng)絡(luò)空間大，但是由于堿金屬含量過低，導(dǎo)致離子交換動力嚴(yán)重不足，因此，其離子交換后的壓縮應(yīng)力值和表面壓縮層深度均遠遠小于相同離子交換條件下1-20號玻璃的壓縮應(yīng)力值和表面壓縮層深度。當(dāng)24號玻璃在425℃的kno3熔鹽中離子交換10h后，壓縮應(yīng)力值和表面壓縮層深度仍然較低，只有812mpa和43μm。25號玻璃的組成中l(wèi)i含量過高，導(dǎo)致在進行離子交換過程中，造成了網(wǎng)絡(luò)過度的擠塞，故而其在相同離子交換條件下的壓縮應(yīng)力值遠大于其他玻璃。玻璃內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的過度擠塞嚴(yán)重阻礙了離子向深度方向的遷移，因此25號玻璃在相同離子交換條件下的表面壓縮層深度遠小于其他玻璃，如表13所示，在425℃的kno3熔鹽中離子交換10h后，表面壓縮層深度只達到38μm。上述具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，取決于設(shè)計要求和其他因素，可以發(fā)生各種各樣的修改、組合、子組合和替代。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12