具有透锂长石和硅酸锂结构的高强玻璃-陶瓷.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115893850A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211528862.2C03C10/12(2006.01)(22)申请日2015.10.08C03C10/14(2006.01)C03C10/02(2006.01)(30)优先权数据62/061,3852014.10.08US62/205,1202015.08.14US(62)分案原申请数据201580065414.52015.10.08(71)申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州(72)发明人G·H·比尔付强C·M·史密斯(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256专利代理师邰红黄海波(51)Int.Cl.C03C10/04(2006.01)权利要求书2页说明书31页附图15页(54)发明名称具有透锂长石和硅酸锂结构的高强玻璃-陶瓷(57)摘要描述了具有硅酸锂晶相和透锂长石晶相的组合的玻璃和玻璃陶瓷组合物，以及制备玻璃和玻璃陶瓷组合物的方法。组合物与常规的辊压和浮法工艺兼容，是透明或半透明的,且具有高机械强度和断裂耐受性。此外，组合物能化学钢化成甚至更高强度的玻璃陶瓷，其可在多种应用中用作大基材。CN115893850ACN115893850A权利要求书1/2页1.一种电子装置覆盖件，其包含：具有200μm至5mm的厚度的玻璃‑陶瓷片材，所述玻璃‑陶瓷包含：单斜LiAlSi4O10的透锂长石晶相，其具有通过Li和Al四面体连接的具有折叠Si2O5层的层状结构的三维框架；硅酸锂晶相，其包含具有{Si2O5}四面体阵列波纹片材的斜方Li2Si2O5的焦硅酸锂晶相；以及残留玻璃；其中所述玻璃‑陶瓷包含20至70重量％的透锂长石晶相，其中所述玻璃‑陶瓷包括20至60重量％的硅酸锂晶相，其中所述焦硅酸锂晶相具有无规取向的互锁晶体的微观结构，其中所述片材具有大于1.0MPa·m1/2的断裂韧度；其中所述透锂长石和硅酸锂晶相是所述玻璃‑陶瓷的主要晶相，并且，如果存在，β‑锂辉石ss、β‑石英ss、磷酸锂、方石英和金红石是所述玻璃‑陶瓷中的次要晶相；其中所述玻璃‑陶瓷在可见光范围是半透明的。2.如权利要求1所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含35至50重量％的所述透锂长石晶相。3.如权利要求2所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含40至55重量％的所述硅酸锂晶相。4.如权利要求3所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含5至20重量％的所述残留玻璃。5.如权利要求4所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含具有500nm或更小的最长维度的晶粒。6.如权利要求4所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含具有100nm或更小的最长维度的晶粒。7.如权利要求4所述的装置，其中所述透锂长石晶相的晶体具有50至100nm的晶粒尺寸。8.如权利要求4所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷的晶粒具有2或更大的长径比。9.如权利要求1所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷具有透明的外观。10.如权利要求1所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷具有清澈、透明的外观。11.如权利要求1所述的装置，其中在1mm厚度下，对于400nm至1,000nm波长范围内的光而言，所述玻璃‑陶瓷的包括表面反射损失的平均透光率为85％或更大。12.如权利要求1所述的装置，以重量％记，所述玻璃‑陶瓷具有包括下述组分的组成：SiO2：55‑80％；Al2O3：2‑20％；Li2O：5‑20％；B2O3：0‑10％；Na2O：0‑5％；ZnO：0‑10％；P2O5：0.5‑6％；和2CN115893850A权利要求书2/2页ZrO2：0.2‑15％。13.一种电子装置覆盖件，其包含：具有200μm至5mm的厚度的玻璃‑陶瓷片材，所述玻璃‑陶瓷包含：LiAlSi4O10的透锂长石晶相；和硅酸锂晶相，其包含Li2Si2O5的焦硅酸锂晶相；以及其中所述玻璃‑陶瓷包含20至70重量％的透锂长石晶相，其中所述玻璃‑陶瓷包括20至60重量％的硅酸锂晶相，其中所述焦硅酸锂晶相具有无规取向的互锁晶体的微观结构，其中所述片材具有大于1.0MPa·m1/2的断裂韧度；其中所述透锂长石和硅酸锂晶相是所述玻璃‑陶瓷的主要晶相；并且其中所述玻璃‑陶瓷具有透明的外观。14.如权利要求13所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含35至50重量％的所述透锂长石晶相。15.如权利要求13所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含40至55重量％的硅酸锂晶相。16.如权利要求13所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含5至20重量％的残留玻璃。17.如权利要求13所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含具有500nm或更小的最长维度的晶粒。18.如权利要求13所述的装置，其中所述玻璃‑陶瓷包含具有100nm或更小的最长维度的晶粒。19.如权利要求13所