CN116442608A - 用于车辆挡风玻璃具有独特断裂行为的玻璃 - Google Patents
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Abstract
本文公开了具有独特断裂行为的硼硅酸盐玻璃组成的实施例。可选择作为硼硅酸盐玻璃组成的组分的组成量的函数的可旋转性平衡参数Crb、网络平衡参数Cnb、和密度参数P2的值以促进该独特断裂行为。
Description
技术领域
本公开关于玻璃组成物以及由其制成的玻璃制品，并且更特定为关于能够以相对大的厚度熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物以及由其制成的玻璃制品。
背景技术
由于光学透明度及耐用性，玻璃用于窗户。汽车与建筑窗户可以包括单一玻璃夹层，或是包括两个玻璃夹层的迭层物，其间设置聚合物材料的中间层。特定为针对汽车应用，存在使用迭层物来改善燃料经济性及/或撞击效能的趋势。某些迭层物设计可以利用较厚的外玻璃夹层以及较薄的内玻璃夹层。举例而言，较厚的玻璃夹层可以是钠钙玻璃，其容易受到热冲击，并且容易在受到例如从道路抛出的岩石或其他碎屑的撞击之后破裂。因此，需要改善的玻璃以用于迭层物中的较厚的外玻璃夹层。
发明内容
根据实施方式，本公开内容的实施例关于一种硼硅酸盐玻璃组成物。除非另有说明，否则本文公开内容的玻璃组成物以氧化物基准分析的摩尔百分比(摩尔％)描述。在一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包括至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。在一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物具有大于500kP的液相线黏度。在一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物在硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的温度为1725℃或更少。
根据另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃夹层。玻璃夹层具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面。玻璃夹层由本文所述的硼硅酸盐玻璃组成物的一或更多个实施例所制成。
根据又另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种迭层物。迭层物包括根据本文所述的玻璃夹层的一或更多个实施例的第一玻璃夹层。迭层物亦包括第二玻璃夹层以及将第一玻璃夹层黏合到第二玻璃夹层的中间层。
根据又另一实施方式，本公开内容的实施例关于汽车玻璃窗。汽车玻璃窗由根据前述迭层物的迭层物所制成。
根据另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种车辆。车辆包括定义车辆的内部及至少一个开口的主体，以及设置在至少一个开口中的所述汽车玻璃窗。在车辆中，第二玻璃夹层布置成面向车辆的内部，而第一玻璃夹层面向车辆的外部。在一或更多个实施例中，第一玻璃夹层布置成面向车辆的内部，而第二玻璃夹层面向车辆的外部。
根据又另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种形成玻璃夹层的方法。玻璃夹层具有第一主表面以及第二主表面。在方法中，等压管中的沟槽利用硼硅酸盐玻璃组成物的至少两个流进行溢流，硼硅酸盐玻璃组成物的液相线黏度大于500kP，而在玻璃组成物的黏度为200P处的温度少于1725℃。在一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包括至少74摩尔％的SiO2以及至少10摩尔％的B2O3。此外，在一或更多个实施例中，组成物包括至少90摩尔％的SiO2、B2O3、及Al2O3的组合量。在该方法的一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物的至少两个流在等压管的根部处熔合，以在第一主表面与第二主表面之间形成具有至少2mm的厚度的玻璃夹层.
根据又另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃夹层。玻璃夹层具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面。玻璃夹层由硼硅酸盐玻璃组成物所制成。当玻璃夹层受到具有维氏尖端的准静态2kgf压痕负载时，玻璃夹层呈现环形裂纹以及复数个径向裂纹，复数个径向裂纹中的每一径向裂纹都以环形裂纹为边界。
根据又另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃迭层物。玻璃迭层物包括第一玻璃夹层、第二玻璃夹层、及中间层。第一玻璃夹层具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面。第一玻璃夹层由硼硅酸盐玻璃组成物所制成。第二玻璃夹层具有第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面。中间层将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面。硼硅酸盐玻璃组成物包括至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。
根据又另一实施例，本公开内容的实施例关于一种包括传感器及玻璃迭层物的***。玻璃迭层物包括具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面的第一玻璃夹层。第一玻璃夹层由硼硅酸盐玻璃组成物所制成。玻璃迭层物包括具有第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面的第二玻璃夹层。中间层将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面。硼硅酸盐玻璃组成物包括至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。传感器经配置以透过玻璃迭层物接收、发射、或接收及发射讯号，而讯号具有400nm至750nm的范围或1500nm或更大的范围内的峰值波长。
根据另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃迭层物。玻璃迭层物包括具有第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面的第一玻璃夹层。第一玻璃夹层为熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物。玻璃迭层物亦包括具有第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面的第二玻璃夹层。此外，玻璃迭层物包括将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面的中间层。具有300-380nm的范围内的波长的紫外光通过玻璃迭层物的透射率为75％或更少。可见光谱中的光通过玻璃迭层物的透射率为73％或更多，而通过玻璃迭层物的总日光透射率为61％或更少。
根据另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃组成物，其由约72摩尔％至约80摩尔％的范围内的量的SiO2、约2.5摩尔％至约5摩尔％的范围内的量的Al2O3、及约11.5摩尔％至约14.5摩尔％的范围内的量的B2O3所制成。玻璃组成物具有大于500kP的液相线黏度，而玻璃组成物在硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的温度为1725℃或更少。
根据另一实施方式，本公开内容的实施例关于一种玻璃组成物，其由约74摩尔％至80摩尔％的SiO2、2.5摩尔％至5摩尔％的Al2O3、11.5摩尔％至14.5摩尔％的B2O3、4.5摩尔％至8摩尔％的Na2O、0.5摩尔％至3摩尔％的K2O、0.5摩尔％至2.5摩尔％的MgO、及0摩尔％至4摩尔％的CaO所制成。
在随后的具体实施方式中将阐述额外特征及优势，而该领域具有通常知识者可根据该描述而部分理解额外特征及优势，或藉由实践本文中(包括随后的具体实施方式、申请专利范围、及附随图式)所描述的实施例而了解额外特征及优势。
应了解，上述一般描述与以下详细描述二者仅为示例性，并且意欲提供用于理解申请专利范围的本质及特性的概述或框架。
附图说明
兹包括随附图式以提供进一步理解，且将该等随附图式并入本说明书且构成本说明书的一部分。图式图示一或更多个实施例，且连同描述一起说明各种实施例的原理及操作。在图式中：
图1为根据一或更多个实施例的包括玻璃制品或迭层物的车辆的图示；
图2为根据一或更多个实施例的玻璃制品的侧视图；
图3为根据一或更多个实施例的包括玻璃制品的迭层物的侧视图；
图4为根据一或更多个实施例的包括玻璃制品的迭层物的侧视图；
图5A至图5C图示针对所公开内容的熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物(图5A)、比较的钠钙玻璃组成物(图5B)、及比较的浮式形成的硼硅酸盐玻璃组成物(图5C)的压痕测试所导致的裂纹的显微图及其相关图；
图6A及图6B图示针对所公开内容的熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物(图6A)以及比较的钠钙玻璃组成物(图6B)的热冲击测试的结果；
图7图示根据示例性实施例的用于熔合形成硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃夹层的熔合形成设备；
图8图示根据示例性实施例的各种硼硅酸盐玻璃组成物的日光透射率的图；
图9图示根据示例性实施例的包括传感器的***，传感器经配置以透过具有由硼硅酸盐玻璃组成物所制成的至少一个玻璃夹层的玻璃迭层物来发送及接收讯号；
图10及图11图示根据示例性实施例的可见光、总太阳光、及紫外光与玻璃中的铁含量的函数的透射率的图；以及
图12及图13图示根据示例性实施例的玻璃组成物的可见光透射率与总日光透射率的对比图。
图14为根据示例性实施例的玻璃制品的横截面的数字图像。
图15为根据示例性实施例的二个示例性组成物的透射率测量的图。
图16为根据示例性实施例的在使用本文所述的示例性组成物所建构的样品的热冲击之前及之后的压痕后的测量保留强度的图。
图17A为根据示例性实施例的根据本文所述的示例性组成物所建构的具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品的图像。
图17B为根据示例性实施例的根据本文所述的对比示例性组成物所建构的具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品的图像。
图17C为根据示例性实施例的根据本文所述的对比示例性组成物所建构的具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品的图像。
图18A为根据示例性实施例的按照本文描述的对比例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之前的图像。
图18B为根据示例性实施例的按照本文描述的对比例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之前的图像。
图18C为根据示例性实施例的按照本文描述的实施例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之前的图像。
图19A为根据示例性实施例的按照本文描述的对比例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之后的图像。
图19B为根据示例性实施例的按照本文描述的对比例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之后的图像。
图19C为根据示例性实施例的按照本文描述的实施例组成构建的、具有来自努氏刮痕测试的刮痕的样品在风化之后的图像。
图20为根据示例性实施例的描绘经压痕的样品或者在破损之前或者在测试完成之前暴露于环对环测试期间的载荷的时间段的曲线图。
图21为根据示例性实施例的来自根据本文描述的实施例组成构建的样品和根据本文描述的对比例组成构建的样品的雨刷磨损测试的雾度变化的曲线图。
图22为根据示例性实施例的描绘加速UV暴露测试中使用的模拟太阳光的光谱的曲线图。
图23为根据示例性实施例的当进行吹镖尖锐冲击测试时包括根据本文描述的实施例和对比例组成构建的外夹层的迭层的威布尔分布的曲线图。
图24为根据示例性实施例的当进行维氏镖掉落测试时包括根据本文描述的实施例和对比例组成构建的外夹层的迭层的威布尔分布的曲线图。
图25为根据示例性实施例的当进行维氏镖掉落测试时针对根据本文描述的实施例和对比例组成构建的外夹层而具有不同外夹层厚度比例的多个迭层在破损时的冲击能量的曲线图。
图26A为根据示例性实施例的根据本文描述的对比例构建的3.8mm厚样品的垂直光学失真的曲线图。
图26B为根据示例性实施例的根据本文描述的实施例构建的3.8mm厚样品的垂直光学失真的曲线图。
附图标记：
100:车辆
110:主体
120:开口
130:汽车玻璃窗
200:玻璃夹层
202:第一主表面
204:第二主表面
206:次表面
210:第一厚度
300:迭层结构
310:第一玻璃夹层
320:第二玻璃夹层
330:中间层
332:第三主表面
334:第四主表面
336:次表面
340:第二厚度
400:弯曲玻璃迭层物
410:第一曲率深度
420:第二曲率深度
510:径向裂纹
520:环形裂纹
530:谷值
540:峰值
550:箭头
560:曲线
570:星号
700:设备
702:等压管
704:沟槽
706:第一形成表面
708:第二形成表面
710:根部
712:玻璃组成物
714:玻璃夹层
716:第二等压管
718:第二沟槽
720:第三形成表面
722:第四形成表面
724:玻璃组成物
726A:包覆层
726B:包覆层
800:***
810:传感器
820:输入讯号
830:输出讯号
具体实施方式
现在将详细地参照图示于随附图式中的各种实施例及实施例。本公开内容的实施例关于一种硼硅酸盐玻璃组成物，其能够熔合形成或经熔合形成而成为具有至少2mm(更特定为至少3mm、至少3.3mm、或至少3.8mm)的厚度的玻璃夹层。在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包括至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及至少一些Al2O3，而在实施例中，SiO2、B2O3、及Al2O3的总量为至少90摩尔％。本文所述的硼硅酸盐玻璃组成物呈现至少500千泊(kP)的液相线黏度以及1725℃或更少的黏度为200泊(P)的温度(T200P)。
此外，本文公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的实施例特别适用于用于汽车玻璃窗应用的迭层物。在一或更多个实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物作为此类迭层物中的外夹层。相较于包括钠钙玻璃夹层的习知汽车窗玻璃，由所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物所制成的玻璃夹层在变形期间致密化，有助于防止趋向于损害玻璃夹层的强度的径向或中间裂纹的形成(启动)或扩展(传播)。此外，相较于钠钙玻璃，本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物更能抵抗热冲击，这也有助于防止裂纹启动及传播。当硼硅酸盐玻璃组成物作为玻璃迭层物的内玻璃夹层或外玻璃夹层时，这些效能优点可能有用。在一些情况下，当硼硅酸盐玻璃组成物作为迭层物中的外玻璃夹层时，这些效能优点特别有用。以下将更全面地描述所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物以及由其形成的制品的这些及其他实施方式及优点。本文所讨论的实施例藉由说明而非限制的方式呈现。
如本文中所用，术语“软化点”指玻璃组成物的粘度为107.6泊下的温度。
硼硅酸盐玻璃组成物的实施例在本文中相对于图1所示的车辆100进行描述。车辆100包括定义内部及与内部连通的至少一个开口120的主体110。车辆100进一步包括设置在开口120中的汽车玻璃窗130(亦即，窗户)。汽车玻璃窗包含本文所述的硼硅酸盐玻璃组成物的至少一个夹层。汽车玻璃窗130可以形成车辆100中的侧灯、挡风玻璃、后窗、窗户、及天窗中的至少一者。在一些实施例中，汽车玻璃窗130可以在车辆的内部形成内部隔板(未图示)，或者可以设置于车辆100的外表面上，并形成引擎本体外罩、前灯外罩、尾灯外罩、门板外罩、或支柱外罩。本文所使用的车辆(图1所图标的实施例)包括汽车、轨道车辆、机车、艇、船，以及飞机、直升机、无人驾驶飞机、航天器、及类似者。此外，尽管本公开以车辆为框架，但硼硅酸盐玻璃组成物可以用于其他环境(例如，建筑玻璃窗或防弹玻璃窗应用)。
如图2所示，在实施例中，汽车玻璃窗130包括至少一个玻璃夹层200，玻璃夹层200包含本文所述的硼硅酸盐玻璃组成物的实施例、由其组成、或基本上由其组成。在一或更多个实施例中，汽车玻璃窗130仅包括单一玻璃夹层200(亦即，单一玻璃夹层有时在工业中指称单体件)。如图2所示，玻璃夹层200具有第一主表面202以及第二主表面204。第一主表面202与第二主表面204相对。次表面206围绕玻璃夹层200的周边延伸，并连接第一主表面202及第二主表面204。
第一厚度210定义在第一主表面202与第二主表面204之间。在实施例中，第一厚度210为至少0.5mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少3.3mm、或至少3.8mm。在一或更多个实施例中，第一厚度的范围为约0.1mm至约6mm、0.2mm至约6mm、0.3mm至约6mm、0.4mm至约6mm、0.5mm至约6mm、0.6mm至约6mm、0.7mm至约6mm、0.8mm至约6mm、0.9mm至约6mm、1mm至约6mm、1.1mm至约6mm、1.2mm至约6mm、1.3mm至约6mm、1.4mm至约6mm、1.5mm至约6mm、1.6mm至约6mm、约1.8mm至约6mm、约2mm至约6mm、约2.2mm至约6mm、约2.4mm至约6mm、约2.6mm至约6mm、约2.8mm至约6mm、约3mm至约6mm、约3.1mm至约6mm、约3.2mm至约6mm、约3.3mm至约6mm、约3.4mm至约6mm、约3.5mm至约6mm、约3.6mm至约6mm、约3.7mm至约6mm、约3.8mm至约6mm、约3.9mm至约6mm、约4mm至约6mm、约4.2mm至约6mm、约4.4mm至约6mm、约4.5mm至约6mm、约4.6mm至约6mm、约4.8mm至约6mm、约5mm至约6mm、约5.2mm至约6mm、约5.4mm至约6mm、约5.5mm至约6mm、约5.6mm至约6mm、约5.8mm至约6mm、约1.6mm至约5.8mm、约1.6mm至约5.6mm、约1.6mm至约5.5mm、约1.6mm至约5.4mm、约1.6mm至约5.2mm、约1.6mm至约5mm、约1.6mm至约4.8mm、约1.6mm至约4.6mm、约1.6mm至约4.4mm、约1.6mm至约4.2mm、约1.6mm至约4mm、约1.6mm至约3.9mm、约1.6mm至约3.8mm、约1.6mm至约3.7mm、约1.6mm至约3.6mm、约1.6mm至约3.5mm、约1.6mm至约3.4mm、约1.6mm至约3.3mm、约1.6mm至约3.2mm、约1.6mm至约3.1mm、约1.6mm至约3mm、约1.6mm至约2.8mm、约1.6mm至约2.6mm、约1.6mm至约2.4mm、约1.6mm至约2.2mm、约1.6mm至约2mm、约1.6mm至约1.8mm、约3mm至约5mm、或约3mm至约4mm。在其他实施例中，玻璃夹层可以比2mm更薄或比6mm更厚。
在一些实施例中，玻璃夹层可以具有曲率(例如，圆形几何形状或管状(例如其中第一主表面为管状物的外部，而第二主表面是管状物的内部表面))。在一些实施例中，玻璃夹层的周边通常为直线，而在其他实施例中，周边是复杂的。第一主表面可以具有孔隙、狭槽、孔洞、凸块、凹坑、或其他几何形状。
如将在下文更充分讨论的，在一或更多个实施例中，玻璃夹层200为熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物，其具有至少500kP的液相线黏度以及1725℃或更少的T200P。
图3图示汽车玻璃窗130的实施例，其中汽车玻璃窗130为迭层结构300，包括作为第一玻璃夹层310的图2的玻璃夹层200。如上所述，玻璃夹层200可以包含本文所述的硼硅酸盐玻璃组成物的实施例、由其组成、或基本上由其组成。在图3所示的实施例中，第一玻璃夹层310藉由中间层330接合到第二玻璃夹层320。更特定言之，第二玻璃夹层320具有第三主表面332与第四主表面334。第三主表面332易与第四主表面334相对。次表面336围绕第二玻璃夹层320的周边延伸，并连接第三主表面332及第四主表面334。
第二厚度340定义在第三主表面332与第四主表面334之间。在实施例中，第二厚度340少于第一玻璃夹层310的第一厚度210。在实施例中，第二玻璃厚度为2mm或更少。在实施例中，总玻璃厚度(亦即，第一厚度210加上第二厚度340)为8mm或更少、7mm或更少、6.5mm或更少、6mm或更少、5.5mm或更少、或5mm或更少。在实施例中，总玻璃厚度的下限为约2mm。
在实施例中，第二玻璃夹层320所包含的玻璃组成物不同于第一玻璃夹层310的硼硅酸盐玻璃组成物。在实施例中，第二玻璃组成物包含钠钙硅酸盐组成物、铝硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硅酸盐玻璃组成物、含碱硼硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝磷硅酸盐玻璃组成物、或碱金属铝硼硅酸盐玻璃组成物。
此外，在实施例中，可以强化第一玻璃夹层310及/或第二玻璃夹层320。举例而言，第一玻璃夹层310及/或第二玻璃夹层320可以进行热强化、化学强化、及/或机械强化。更特定言之，在实施例中，第一玻璃夹层310及/或第二玻璃夹层320透过离子交换加工而进行化学强化。在一或更多个实施例中，藉由利用夹层的部分之间的热膨胀系数的不匹配来机械强化第一玻璃夹层310及/或第二玻璃夹层320，以建立压缩应力区域与呈现拉伸应力的中心区域。在一些实施例中，可以藉由将玻璃夹层加热至高于玻璃转化点的温度然后快速淬火来热强化第一玻璃夹层310及/或第二玻璃夹层320。在一些实施例中，化学强化、机械强化、及热强化的各种组合可以用于强化第二玻璃夹层320。在一或更多个实施例中，第二玻璃夹层320被强化，而第一玻璃夹层310并未强化(但可以可选择地经退火)，而所呈现的表面压缩应力少于约3MPa、或约2.5MPa或更少、2MPa或更少、1.5MPa或更少、1MPa或更少、或约0.5MPa或更少。
在一或更多个实施例中，中间层330将第一玻璃夹层310的第二主表面204黏合到第二玻璃夹层320的第三主表面332。在实施例中，中间层330包含聚合物(例如，聚乙烯缩丁醛(PVB)、隔音PVB(APVB)、离子聚合物、乙酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)、及类似者中的至少一者)。中间层的厚度的范围可以是约0.5mm至约2.5mm(更特定为约0.7mm至约1.5mm)。在其他实施例中，厚度可以少于0.5mm或多于2.5mm。此外，在实施例中，中间层330可以包含多个聚合物层或膜，以针对迭层结构300提供各种功能。举例而言，中间层330可以结合显示特征、太阳能绝缘、隔音、天线、防眩光加工、或抗反射加工等中的至少一者。在特定实施例中，中间层330经改性以提供紫外线(UV)吸收、红外线(IR)吸收、IR反射、声控/阻尼、黏合促进、及着色。中间层330可以藉由合适的添加剂(例如，染料、颜料、掺杂剂等)进行改性，以赋予所期望的性质。
在一或更多个实施例中，附加或替代于中间层330的功能或装饰膜，第一玻璃夹层310或第二玻璃夹层320可以设置功能或装饰涂布。在实施例中，涂布为红外反射(IRR)涂布、玻璃熔块、抗反射涂布、或颜料涂布中的至少一者。在IRR的示例性实施例中，利用红外反射膜(以及可选择的一或更多层的透明介电膜)涂布第一玻璃夹层310的第二主表面204或第二玻璃夹层320的第三主表面332。在实施例中，红外反射膜包含导电金属(例如，银、金、或铜)，其减少通过涂布夹层310、320的热的传输。在实施例中，可选择的介电膜可以用于针对红外反射膜进行抗反射，并控制涂布的其他性质及特性(例如，颜色及耐久性)。在实施例中，介电膜包含锌、锡、铟、铋、及钛等的一或更多个氧化物。在示例性实施例中，IRR涂布包括一个或两个银层，每一者夹在两层透明介电膜之间。在实施例中，IRR涂布使用例如物理或化学气相沉积或经由迭层物来施加。
在实施例中，第一玻璃夹层310及第二玻璃夹层320中的一或二者包括玻璃熔块。在实施例中，将玻璃熔块施加到例如第一玻璃夹层310的第二主表面204、第二玻璃夹层320的第三主表面332、及/或第二玻璃夹层320的第四主表面334。在实施例中，玻璃熔块提供用于黏着剂(例如，中间层330)的增强黏合表面或将玻璃窗130接合到定义车辆主体110中的开口120的黏合表面的黏着剂。可附加地，在实施例中，玻璃熔块提供用于玻璃窗130的装饰边框。此外，在实施例中，除了上述IRR涂布之外，亦可以使用玻璃熔块。在实施例中，玻璃熔块为珐琅玻璃熔块。在其他实施例中，玻璃熔块设计成可离子交换。亦即，可以在进行离子交换加工之前，将玻璃熔块施加到可离子交换玻璃。这种玻璃熔块经配置以允许玻璃与加工浴之间的离子的交换。在实施例中，玻璃熔块为Bi-Si-B碱***、基于Zn的Bi***、Bi-Zn***、Bi***、没有Bi或低Bi的Si-Zn-B-Ti***、Si-Bi-Zn-B-碱***、及/或Si-Bi-Ti-B-Zn-碱***等。包括着色剂的可离子交换玻璃熔块的实施例包含45.11摩尔％的Bi2O3、20.61摩尔％的SiO2、13.56摩尔％的Cr2O3、5.11摩尔％的CuO、3.48摩尔％的MnO、3.07摩尔％的ZnO、2.35摩尔％的B2O3、1.68摩尔％的TiO2、1.60摩尔％的Na2O、1.50摩尔％的Li2O、0.91摩尔％的K2O、0.51摩尔％的Al2O3、0.15摩尔％的P2O5、0.079摩尔％的SO3、0.076摩尔％的BaO、0.062摩尔％的ZrO2、0.060摩尔％的Fe2O3、0.044摩尔％的MoO3、0.048摩尔％的CaO、0018摩尔％的Nb2O5、0.006摩尔％的Cl、及0.012摩尔％的SrO。可离子交换玻璃熔块的实施例公开于美国专利号9,346,708B2(申请号13/464,493，提交于2012年5月4日)以及美国公开号2016/0002104A1(申请号14/768,832，提交于2015年8月19日)中，二者均藉由引用整体并入本文。
在实施例中，可以利用由墨水(例如，有机墨水)所组成的着色剂涂布来设置第二玻璃夹层320。在特别适用于这种着色剂涂布的实施例中，着色剂涂布施加到第二玻璃夹层320的第三主表面332或第二玻璃夹层320的第四主表面334，而相对于第一玻璃夹层310，第二玻璃夹层320为冷形成。有利地，这种着色剂涂布可以施加到第二玻璃夹层320，而第二玻璃夹层320处于平面配置中，然后第二玻璃夹层320可以冷形成为弯曲配置，而不会破坏着色剂涂布(例如，有机墨水涂布)。在实施例中，着色剂涂布包含至少一个颜料、至少一个矿物填料、及包含烷氧基硅烷官能化异氰脲酸酯或烷氧基硅烷官能化缩二脲的黏合剂。这种着色剂涂布的实施例描述于欧洲专利号2617690B1，其藉由引用整体并入本文。其他合适的着色剂涂布以及施加着色剂涂布的方法描述于美国公开号2020/0171800A1(申请号16/613,010，提交于2019年11月12日)以及美国专利号9,724,727(申请号14/618,398，提交于2015年2月10日)，二者均藉由引用整体并入本文。
在实施例中，涂布为抗反射涂布。在特定实施例中，抗反射涂布施加到第二玻璃夹层320的第四主表面334。在实施例中，抗反射涂布包含多层的低及高折射率材料或低、中、及高折射率材料。举例而言，在实施例中，抗反射涂布包括两层至十二层的交替的低及高折射率材料(例如，二氧化硅(低折射率)与氧化铌(高折射率))。在另一示例性实施例中，抗反射涂布包括三层至十二层的重复的低、中、及高折射率材料(例如，二氧化硅(低折射率)、氧化铝(中折射率)、及铌(高折射率))。在又其他实施例中，堆栈中的低折射率材料可以是超低折射率材料(例如，氟化镁或多孔二氧化硅)。通常而言，相较于在堆栈中具有较少层的抗反射涂布，在堆栈中具有较多层的抗反射涂布在较高的入射角下具有较好的表现。举例而言，在例如大于60°的入射角下，相较于具有两层的抗反射涂布堆栈，具有四层的抗反射涂布堆栈具有较好的表现(较少反射)。此外，在实施例中，相较于具有低折射率材料的抗反射涂布堆栈，具有超低折射率材料的抗反射涂布堆栈具有较好的表现(较少反射)。该领域已知的其他抗反射涂布亦可适用于迭层物300。
在实施例中，玻璃夹层200或迭层物300呈现至少一个曲率，该至少一个曲率包含沿着至少第一轴在300mm至约10m的范围内的曲率半径。在实施例中，玻璃夹层200或迭层物300呈现至少一个曲率，该至少一个曲率包含沿着横向于(特定为垂直于)第一轴的第二轴在300mm至约10m的范围内的曲率半径。在其他实施例中，玻璃夹层呈现曲率，但曲率具有少于300μm或大于10m的曲率半径。在一些实施例中，曲率为复杂且变化的。
在实施例中，曲率透过热处理被引入玻璃夹层200或玻璃迭层物300的每一玻璃夹层310、320。热处理可以包括弛垂处理，该弛垂处理在加热时使用重力来成形玻璃夹层200或玻璃夹层310、320。在弛垂步骤中，将玻璃夹层(例如，玻璃夹层200)放置在具有开放内部的模具上，在炉(例如，箱式炉或退火炉)中加热，并允许其在重力的影响下逐渐弛垂进入模具的开放内部。在一或更多个实施例中，热处理可以包括在加热之后或在加热时使用模具来成形玻璃夹层200或玻璃夹层310、320的压制处理。在一些实施例中，二个玻璃夹层(例如，玻璃夹层310、320)在“成对成形”处理中一起成形。在这样的处理中，将一个玻璃夹层放置在另一玻璃夹层的顶部，以形成放置在模具上的堆栈(亦可以包括中间的释放层)。在实施例中，为了促进成对成形处理，作为内玻璃夹层及/或较薄玻璃夹层的玻璃夹层310、320的成对成形温度(1011泊处的温度)大于外玻璃夹层及/或较厚玻璃夹层310、320。
在一或更多个实施例中，模具可以具有用于弛垂处理的开放内部。堆栈与模具都藉由将放置在炉中来加热，并且堆栈逐渐加热到玻璃夹层的弯折或弛垂温度。在此处理期间，夹层一起成形为弯曲形状。有利地，至少一些本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物在黏度为1011泊时的黏度曲线类似于习知浮式形成的硼硅酸盐玻璃组成物，而允许利用现有设备及技术来形成玻璃夹层200或玻璃夹层310、320。
根据示例性实施例，选择加热时间及温度，以取得期望的曲率程度及最终形状。随后，将玻璃夹层或多个玻璃夹层从炉中取出并冷却。针对成对成形的玻璃夹层，将二个玻璃夹层分离，在玻璃夹层之间利用中间层(例如，中间层330)重新组装，并在例如真空下加热，以将玻璃夹层及中间层密封在一起，以形成迭层物。
在一或更多个实施例中，仅一个玻璃夹层使用热来弯曲(例如，藉由弛垂处理或压制处理)，而另一玻璃夹层使用冷形成处理藉由压制待弯曲的玻璃夹层来弯曲成符合在少于玻璃组成物的软化温度的温度下(更特定为200℃或更少、100℃或更少、50℃或更少的温度下，或在室温下)已经弯曲的玻璃夹层。可以藉由例如真空、机械压制、或一或更多个夹具来提供相对于另一玻璃夹层将玻璃夹层冷形成的压力。冷形成玻璃夹层可以经由中间层及/或机械夹持或耦接到其上来保持与弯曲玻璃夹层一致。
图4图示弯曲玻璃迭层物400的示例性实施例。从图4可以看出，第一玻璃夹层310的第二主表面204具有第一曲率深度410，第一曲率深度410定义为距离第二主表面204的平面(虚线)的最大深度。在弯曲第二玻璃夹层320的实施例中，第二玻璃夹层320的第四主表面334具有第二曲率深度420，第二曲率深度420定义为距离第四主表面334的平面(虚线)的最大深度。
在实施例中，第一曲率深度410与第二曲率深度420中之一或二者为约2mm或更大。曲率深度可以定义为表面与由该表面的周边上的点所定义的平面的正交距离的最大距离。举例而言，第一曲率深度410与第二曲率深度420中之一或二者的范围可以是约2mm至约30mm。在实施例中，第一曲率深度410与第二曲率深度420基本上彼此相等。在一或更多个实施例中，第一曲率深度410在第二曲率深度420的10％内，更特定为在第二曲率深度420的5％内。为了说明，第二曲率深度420为约15mm，而第一曲率深度410的范围为约13.5mm至约16.5mm(或在第二弛垂深度420的10％内)。
在一或更多个实施例中，藉由光学三维扫描仪(例如，位于Germany的Braunschweig的GOM GmbH所供应的ATOS Triple Scan)所测量，第一弯曲玻璃夹层310与第二弯曲玻璃夹层330包含第一弯曲玻璃夹层310与第二弯曲玻璃夹层320之间的±5mm或更小的形状偏差。在一或更多个实施例中，在第二主表面204与第三主表面332之间或在第一主表面202与第四主表面334之间测量形状偏差。在一或更多个实施例中，第一玻璃夹层310与第二玻璃夹层320之间的形状偏差为约±4mm或更少、约±3mm或更少、约±2mm或更少、约±1mm或更少、约±0.8mm或更少、约±0.6mm或更少、约±0.5mm或更少、约±0.4mm或更少、约±0.3mm或更少、约±0.2mm或更少、或约±0.1mm或更少。本文所使用的形状偏差适用于堆栈的玻璃夹层(亦即，没有中间层)，并且指称与各别第二主表面204与第三主表面332或第一主表面202与第四主表面334上的协调位置之间的期望曲率的最大偏差。
在一或更多个实施例中，第一主表面202与第四主表面334中之一或二者呈现最小光学失真。举例而言，藉由使用根据ASTM 1561的透射光学装置的光学失真侦测器测量，第一主表面202与第四主表面334中之一或二者呈现少于约400毫屈亮度、少于约300毫屈亮度、少于约250毫屈亮度、或少于约200毫屈亮度。合适的光学失真侦测器由位于Germany的Darmstadt的ISRA VISIION AG以商品名SCREENSCAN-Faultfinder所供应。在一或更多个实施例中，第一主表面202与第四主表面334中之一或二者呈现约190毫屈亮度或更少、约180毫屈亮度或更少、约170毫屈亮度或更少、约160毫屈亮度或更少、约150毫屈亮度或更少、约140毫屈亮度或更少、约130毫屈亮度或更少、约120毫屈亮度或更少、约110毫屈亮度或更少、约100毫屈亮度或更少、约90毫屈亮度或更少、约80毫屈亮度或更少、约70毫屈亮度或更少、约60毫屈亮度或更少、或约50毫屈亮度或更少。如本文所使用的光学失真是指在各别表面上测量的最大光学失真。
认为玻璃夹层200或玻璃夹层310、320的光学失真的减少与本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物以及由所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物可能实现的熔合形成处理有关。就形成处理而言，用于形成硼硅酸盐玻璃组成物的习知浮式玻璃技术涉及将熔融玻璃浮在液态锡上，当浮在锡上时，玻璃自然具有6mm或更多的厚度。为了产生较低厚度，玻璃在浮着时被伸展或拉伸，这会跨越玻璃的表面上产生已知为拉伸线段的厚度的变化，并产生内应力。拉伸线段及内应力都可能导致光学失真。藉由熔合形成根据本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物，基本上避免了这种拉伸线段及内应力。此外，玻璃夹层200或玻璃夹层310、320的外表面在熔合形成期间并未与任何结构接触，这亦减少了光学失真。关于组成物，本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃藉由提供至少500kP的液相线黏度及1725℃或更少的T200P来允许玻璃夹层200或玻璃夹层310、320的熔合形成。此外，相较于习知使用的钠钙硅酸盐玻璃组成物，根据本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物亦被认为降低了跨越玻璃夹层200或玻璃夹层310、320的表面的折射率变化。亦已知折射率的变化会造成光学失真，而因此折射率变化的减少预期使光学失真下降。
在一或更多个实施例中，第一弯曲玻璃夹层的第一主表面或第二主表面呈现较低的膜拉伸应力。在弯曲夹层及迭层物的冷却期间会出现膜拉伸应力。当玻璃冷却时，主表面与边缘表面(与主表面正交)可能产生表面压缩，而藉由呈现拉伸应力的中心区域抵消。在某些情况下，这种应力可能会在边缘冷却效应产生应力及弯折工具建立产生应力的热梯度处的周边周围产生问题。与当前公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的实施例相关联的低CTE最小化热形成的退火处理期间可能出现的不利残余应力。这种应力是指与CTE成比例，而因此藉由降低硼硅酸盐玻璃组成物的CTE，亦降低残余应力。
弯折或成形可以在边缘附近引入附加的表面张力，并使中心拉伸区域接近玻璃表面。因此，膜拉伸应力是指为边缘附近所测量的拉伸应力(例如，距离边缘表面约10至25mm)。在一或更多个实施例中，藉由根据ASTM C1279的表面应力计所测量，第一弯曲玻璃夹层的第一主表面或第二主表面处的膜拉伸应力是指少于约7兆帕(MPa)。这种表面应力计的实施例是指为边缘应力计或VRP(二者都可从Strainoptic Technologies商业取得)。在一或更多个实施例中，第一弯曲玻璃夹层的第一主表面或第二主表面处的膜拉伸应力是指为约6MPa或更少、约5MPa或更少、约4MPa或更少、或约3MPa或更少。在一或更多个实施例中，膜拉伸应力的下限为约0.01MPa或约0.1MPa。在其他实施例中，膜拉伸应力可以忽略不计(例如，约0)。本文所述的应力指定为压缩或拉伸，其中这种应力的量值提供为绝对值。
在一或更多个实施例中，迭层物300、400的厚度可以是10mm或更少、9mm或更少、8mm或更少、7mm或更少、或6mm或更少，其中厚度包含第一玻璃夹层310、第二玻璃夹层320、及中间层330的厚度的总和。在各种实施例中，迭层物300、400的厚度可以在约1.8mm至约10mm的范围内，或在约1.8mm至约9mm的范围内，或在约1.8mm至约8mm的范围内，或在约1.8mm至约7mm的范围内，或在约1.8mm至约6mm的范围内，或在1.8mm至约5mm的范围内，或在2.1mm至约10mm的范围内，或在约2.1mm至约9mm的范围内，或在约2.1mm至约8mm的范围内，或在约2.1mm至约7mm的范围内，或在约2.1mm至约6mm的范围内，或在约2.1mm至约5mm的范围内，或在约2.4mm至约10mm的范围内，或在约2.4mm至约9mm的范围内，或在约2.4mm至约8mm的范围内，或在约2.4mm至约7mm的范围内，或在约2.4mm至约6mm的范围内，或在约2.4mm至约5mm的范围内，或在约3.4mm至约10mm的范围内，或在约3.4mm至约9mm的范围内，或在约3.4mm至约8mm的范围内，或在约3.4mm至约7mm的范围内，或在约3.4mm至约6mm的范围内，或在约3.4mm至约5mm的范围内。在其他实施例中，迭层物厚度可以少于1.8mm或大于10mm。
在一或更多个实施例中，相较于第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)，第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)相对较薄。换言之，第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)的厚度大于第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)的厚度。在一或更多个实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)为第二厚度的两倍以上。在一或更多个实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)的范围为第二厚度的约1.5倍至约10倍(例如，约1.75倍至约10倍、约2倍至约10倍、约2.25倍至约10倍、约2.5倍至约10倍、约2.75倍至约10倍、约3倍至约10倍、约3.25倍至约10倍、约3.5倍至约10倍、约3.75倍至约10倍、约4倍至约10倍、约1.5倍至约9倍、约1.5倍至约8倍、约1.5倍至约7.5倍、约1.5倍至约7倍、约1.5倍至约6.5倍、约1.5倍至约6倍、约1.5倍至约5.5倍、约1.5倍至约5倍、约1.5倍至约4.5倍、约1.5倍至约4倍、约1.5倍至约3.5倍、约2倍至约7倍、约2.5倍至约6倍、约3倍至约6倍)。在其他实施例中，夹层可以具有其他大小(例如，第二夹层比第一夹层更厚，或具有相同厚度)。
在一或更多个实施例中，第二厚度(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层的厚度)少于2.0mm(例如，1.95mm或更少、1.9mm或更少、1.85mm或更少、1.8mm或更少、1.75mm或更少、1.7mm或更少、1.65mm或更少、1.6mm或更少、1.55mm或更少、1.5mm或更少、1.45mm或更少、1.4mm或更少、1.35mm或更少、1.3mm或更少、1.25mm或更少、1.2mm或更少、1.15mm或更少、1.1mm或更少、1.05mm或更少、1mm或更少、0.95mm或更少、0.9mm或更少、0.85mm或更少、0.8mm或更少、0.75mm或更少、0.7mm或更少、0.65mm或更少、0.6mm或更少、0.55mm或更少、0.5mm或更少、0.45mm或更少、0.4mm或更少、0.35mm或更少、0.3mm或更少、0.25mm或更少、0.2mm或更少、0.15mm或更少、或约0.1mm或更少)。厚度的下限可以是0.1mm、0.2mm、或0.3mm。在一些实施例中，第二厚度(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层的厚度)的范围为约0.1mm到少于约2.0mm、约0.1mm至约1.9mm、约0.1mm至约1.8mm、约0.1mm至约1.7mm、约0.1mm至约1.6mm、约0.1mm至约1.5mm、约0.1mm至约1.4mm、约0.1mm至约1.3mm、约0.1mm至约1.2mm、约0.1mm至约1.1mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.9mm、约0.1mm至约0.8mm、约0.1mm至约0.7mm、约0.2mm到少于约2.0mm、约0.3mm到少于约2.0mm、约0.4mm到少于约2.0mm、约0.5mm到少于约2.0mm、约0.6mm到少于约2.0mm、约0.7mm到少于约2.0mm、约0.8mm到少于约2.0mm、约0.9mm到少于约2.0mm、或约1.0mm至约2.0mm。在其他实施例中，第二层可以比2.0mm更厚或比0.1mm更薄(例如，少于700μm、500μm、300μm、200μm、100μm、80μm、40μm、及/或至少10μm)。
在一些实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)为约2.0mm或更大。在这样的实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)与第二厚度(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层的厚度)彼此不同。举例而言，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)为约2.0mm或更大、约2.1mm或更大、约2.2mm或更大、约2.3mm或更大、约2.4mm或更大、约2.5mm或更大、约2.6mm或更大、约2.7mm或更大、约2.8mm或更大、约2.9mm或更大、约3.0mm或更大、约3.1mm或更大、约3.2mm或更大、约3.3mm或更大、3.4mm或更大、3.5mm或更大、3.6mm或更大、3.7mm或更大、3.8mm或更大、3.9mm或更大、4mm或更大、4.2mm或更大、4.4mm或更大、4.6mm或更大、4.8mm或更大、5mm或更大、5.2mm或更大、5.4mm或更大、5.6mm或更大、5.8mm或更大、或6mm或更大。在一些实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)的范围为约2.0mm至约6mm、约2.1mm至约6mm、约2.2mm至约6mm、约2.3mm至约6mm、约2.4mm至约6mm、约2.5mm至约6mm、约2.6mm至约6mm、约2.8mm至约6mm、约3mm至约6mm、约3.2mm至约6mm、约3.4mm至约6mm、约3.6mm至约6mm、约3.8mm至约6mm、约4mm至约6mm、约2.0mm至约5.8mm、约2.0mm至约5.6mm、约2.0mm至约5.5mm、约2.0mm至约5.4mm、约2.0mm至约5.2mm、约2.0mm至约5mm、约2.0mm至约4.8mm、约2.0mm至约4.6mm、约2.0mm至约4.4mm、约2.0mm至约4.2mm、约2.0mm至约4mm、约2.0mm至约t3.8mm、约2.0mm至约3.6mm、约2.0mm至约3.4mm、约2.0mm至约3.2mm、或约2.0mm至约3mm。在其他实施例中，第一夹层可以比10.0mm更厚或比2.0mm更薄(例如，少于1.5mm、1.0mm、700μm、500μm、300μm、200μm、100μm、80μm、40μm、及/或至少10μm)。
在一或更多个具体实施例中，第一厚度(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层的厚度)为约2.0mm至约3.5mm，第二厚度(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层的厚度)的范围为约0.1mm到少于约2.0mm。在实施例中，第一厚度与总玻璃厚度的比率为至少0.7、或至少0.75、或至少0.8、或至少0.85、或至少0.9。
在一或更多个实施例中，藉由ASTM C1652/C1652M所测量，迭层物300、400基本上没有视觉失真。在具体实施例中，根据ASTM C1652/C1652M，迭层物、第一弯曲玻璃夹层、及/或第二弯曲玻璃夹层基本上没有可藉由肉眼目视侦测的皱褶或失真。
在一或更多个实施例中，由表面应力计(例如，来自Orihara IndustrialCo.，Ltd.(日本)的可以利用商品名FSM-6000商业取得的表面应力计(“FSM”))所测量，第一主表面202或第二主表面204包含小于3MPa的表面压缩应力。在一些实施例中，如本文所描述，第一弯曲玻璃夹层并未强化(但可能可选择地经退火)，而所呈现的表面压缩应力少于约3MPa、或约2.5MPa或更少、2MPa或更少、1.5MPa或更少、1MPa或更少、或约0.5MPa或更少。在一些实施例中，这种表面压缩应力范围存在于第一主表面与第二主表面上。
在一或更多个实施例中，在成对成形以形成第一弯曲玻璃夹层及第二弯曲玻璃夹层之前，用于形成第一弯曲玻璃夹层及第二弯曲夹层的第一及第二玻璃夹层为基本上平面。在一些情况下，用于形成第一弯曲玻璃夹层及第二弯曲夹层的第一玻璃夹层及第二玻璃夹层中之一或二者可以具有3D或2.5D形状，而未呈现所期望的曲率深度，且最终将在成对成形处理期间形成，并存在于所得到的迭层物中。附加或可替代地，由于美观及/或功能的原因，第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)与第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)中之一或二者的厚度可以沿着一或更多个尺寸恒定，或者可以沿着其尺寸中之一或更多者变化。举例而言，相较于玻璃夹层的更中心区域，第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)与第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)中之一或二者的边缘可以更厚。
第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)及第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)的长度(例如，表面(例如，第一主表面)的最长中心线段)、宽度(例如，与长度正交的表面的最长尺寸)、及厚度(例如，与长度及宽度正交的夹层的尺寸)尺寸亦可以根据制品应用或使用而变化。在一或更多个实施例中，第一弯曲玻璃夹层(或用于形成第一弯曲玻璃夹层的第一玻璃夹层)包括第一长度与第一宽度(第一厚度与第一长度及第一宽度正交)，而第二弯曲玻璃夹层(或用于形成第二弯曲玻璃夹层的第二玻璃夹层)包括第二长度以及与第二长度正交的第二宽度(第二厚度与第二长度及第二宽度正交)。在一或更多个实施例中，第一长度与第一宽度中之任一或二者为约0.25公尺(m)或更大。举例而言，第一长度及/或第二长度的范围可以是约1m至约3m、约1.2m至约3m、约1.4m至约3m、约1.5m至约3m、约1.6m至约3m、约1.8m至约3m、约2m至约3m、约1m至约2.8m、约1m至约2.8m、约1m至约2.8m、约1m至约2.8m、约1m至约2.6m、约1m至约2.5m、约1m至约2.4m、约1m至约2.2m、约1m至约2m、约1m至约1.8m、约1m至约1.6m、约1m至约1.5m、约1.2m至约1.8m、或约1.4mm至约1.6m。在一些实施例中，通过各别表面(例如，第一表面、第二表面、单体主表面、夹层表面)的质心从周边到周边的表面尺寸为至少1mm、至少1cm、至少10cm、至少1m、及/或不多于10m，藉此，所包含的断裂可能不会导致各别夹层的破损。在其他实施例中，夹层可以具有其他大小。
举例而言，第一宽度及/或第二宽度的范围可以是约0.5m至约2m、约0.6m至约2m、约0.8m至约2m、约1m至约2m、约1.2m至约2m、约1.4m至约2m、约1.5m至约2m、约0.5m至约1.8m、约0.5m至约1.6m、约0.5m至约1.5m、约0.5m至约1.4m、约0.5m至约1.2m、约0.5m至约1m、约0.5m至约0.8m、约0.75m至约1.5mm、约0.75m至约1.25m、或约0.8m至约1.2m。在其他实施例中，夹层可以具有其他大小。
在一或更多个实施例中，第二长度在第一长度的5％内(例如，约5％或更少、约4％或更少、约3％或更少、或约2％或更少)。举例而言，若第一长度为1.5m，则第二长度的范围可以在约1.425m至约1.575m，并且仍在第一长度的5％内。在一或更多个实施例中，第二宽度在第一宽度的5％内(例如，约5％或更少、约4％或更少、约3％或更少、或约2％或更少)。举例而言，若第一宽度为1m，则第二宽度的范围可以在约1.05m至约0.95m，并且仍在第一宽度的5％内。
已经描述了玻璃夹层、其迭层结构、及其用途，现在更详细地描述硼硅酸盐玻璃组成物。在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包含至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及至少一些Al2O3。在特定实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包括至少0.03摩尔％的氧化铁(例如，Fe2O3或FeO)。在更特定实施例中，SiO2、Al2O3、及B2O3构成硼硅酸盐玻璃组成物的至少90摩尔％。此外，硼硅酸盐玻璃组成物具有至少500千泊(kP)的液相线黏度以及1725℃或更少的黏度为200泊(P)处的温度(T200P)。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包括的SiO2的量的范围为至少约72摩尔％(更特定为约72摩尔％至约80摩尔％，特定为74摩尔％至80摩尔％)。举例而言，硼硅酸盐玻璃组成物所包括的SiO2的量的范围为约72摩尔％至约85摩尔％、约73摩尔％至约85摩尔％、约74摩尔％至约85摩尔％、约75摩尔％至约85摩尔％、约76摩尔％至约85摩尔％、约77摩尔％至约85摩尔％、约78摩尔％至约85摩尔％、约79摩尔％至约85摩尔％、约80摩尔％至约85摩尔％、约81摩尔％至约85摩尔％、约82摩尔％至约85摩尔％、约83摩尔％至约85摩尔％、约84摩尔％至约85摩尔％、约74摩尔％至约84摩尔％、约74摩尔％至约84摩尔％、约74摩尔％至约83摩尔％、约74摩尔％至约82摩尔％、约74摩尔％至约81摩尔％、约74摩尔％至约80摩尔％、约74摩尔％至约79摩尔％、约74摩尔％至约78摩尔％、约74摩尔％至约77摩尔％、约74摩尔％至约76摩尔％，以及其间的所有范围及子范围。在其他实施例中，玻璃可以具有少于74摩尔％的SiO2。SiO2可以是本文中描述的玻璃组成物中的主要玻璃网络形成剂。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的B2O3的量的范围为约10摩尔％至约16摩尔％(更特定为约11.5摩尔％至约14.5摩尔％)。在各种实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的B2O3的量的范围为约10摩尔％至约16摩尔％、约11摩尔％至约16摩尔％、约12摩尔％至约16摩尔％、约13摩尔％至约16摩尔％、约14摩尔％至约16摩尔％、约15摩尔％至约16摩尔％、约11摩尔％至约15摩尔％、约11摩尔％至约14摩尔％、约11摩尔％至约13摩尔％、约11摩尔％至约12摩尔％、约12摩尔％至约13摩尔％、约12摩尔％至约14摩尔％，约14摩尔％至约15摩尔％，以及其间的所有范围及子范围。在其他实施例中，玻璃可以具有少于10摩尔％的B2O3或多于16摩尔％的B2O3。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包括的Al2O3的量的范围为约2摩尔％至约6摩尔％(更特定为约2.5摩尔％至约5摩尔％)。在各种实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包括的Al2O3的量的范围为约2摩尔％至约6摩尔％、约3摩尔％至约6摩尔％、约4摩尔％至约6摩尔％、约5摩尔％至约6摩尔％、约3摩尔％至约5摩尔％、约3摩尔％至约4摩尔％、约4摩尔％至约5摩尔％，或者其间的所有范围或子范围。有利地，以这些量存在的Al2O3有助于防止硼硅酸盐玻璃组成物的相分离。在其他实施例中，玻璃可以具有少于2摩尔％的Al2O3或多于6摩尔％的Al2O3。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的Na2O的量的范围为约3摩尔％至约8摩尔％(更特定为约4.5摩尔％至约8摩尔％)。在各种实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的Na2O的量的范围为约3摩尔％至约8摩尔％、约4摩尔％至约8摩尔％、约5摩尔％至约8摩尔％、约6摩尔％至约8摩尔％、约7摩尔％至约8摩尔％、约3摩尔％至约7摩尔％、约4摩尔％至约7摩尔％、约5摩尔％约7摩尔％、约6摩尔％至约7摩尔％、约4摩尔％至约6摩尔％、约5摩尔％至约6摩尔％，或其间的任何范围及子范围。在其他实施例中，玻璃可以具有少于3摩尔％的Na2O或多于8摩尔％的Na2O。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的K2O的量的范围为约0.5摩尔％至约5摩尔％(更特定为约0.5摩尔％至约3摩尔％)。在各种实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的K2O的量的范围为约0.5摩尔％至约5摩尔％、约0.6摩尔％至约5摩尔％、约0.7摩尔％至约5摩尔％、约0.8摩尔％至约5摩尔％、约0.9摩尔％至约5摩尔％、约1摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约5摩尔％、约3摩尔％至约5摩尔％、约4摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约4摩尔％、3摩尔％至4摩尔％，或者其间的任何范围及子范围。在其他实施例中，玻璃可以具有少于0.8摩尔％的K2O或大于5摩尔％的K2O。
Na2O及K2O的存在具有对于液相线黏度的影响。因此，在实施例中，Na2O或K2O中的至少一者以至少4摩尔％的量存在。在实施例中，当其他碱土氧化物(例如，CaO或MgO)以至少1.5摩尔％的量存在时，Na2O及K2O的组合量以至少5.5摩尔％的量存在。在其他实施例中，Na2O及K2O的组合量以至少8摩尔％的量存在，而不考虑碱土金属氧化物。在某些情况下，认为K2O及Na2O倾向于降低液相线温度，而藉此增加液体黏度。此外，与B2O3及Al2O3组合，K2O及Na2O倾向于增加液相线黏度。
在实施例中，K2O与Na2O的比率为约0.1至约0.75。在实施例中，K2O与Na2O的比率为约0.15至约0.75、约0.20至约0.75、约0.25至约0.75、约0.30至约0.75、约0.35至约0.75、约0.40至约0.75、约0.45至约0.75、约0.50至约0.75、约0.55至约0.75、约0.60至约0.75、约0.65至约0.75、约0.70至约0.75、约0.1至约0.70、约0.1至约0.65、约0.1至约0.60、约0.1至约0.55、约0.1至约0.50、约0.1至约0.45、约0.1至约0.40、约0.1至约0.35、约0.1至约0.30、约0.1至约0.25、约0.1至约0.20、或约0.1至约0.15。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的P2O5的量的范围为0摩尔％至约4摩尔％、约1摩尔％至约4摩尔％、约2摩尔％至约4摩尔％、约3摩尔％至约4摩尔％、约1摩尔％至约3摩尔％、约2摩尔％至约3摩尔％、约1摩尔％至约2摩尔％，或者其间的任何范围及子范围。P2O5倾向于降低硼硅酸盐玻璃组成物的密度，而可能导致如下所述的变形期间的增加的致密化。此外，预期P2O5可以增加液相线黏度。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的CaO的量的范围为0摩尔％至约5摩尔％、0摩尔％至约4摩尔％、0摩尔％至约3摩尔％、0摩尔％至约2摩尔％、0摩尔％至约1摩尔％、约1摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约5摩尔％、约3摩尔％至约5摩尔％、约4摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约4摩尔％、约2摩尔％至约3摩尔％、约3摩尔％至约4摩尔％，以及其间的所有范围及子范围。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的MgO的量的范围为0摩尔％至约5摩尔％(更特定为0.5摩尔％至2.5摩尔％)。在各种实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的MgO的量的范围为0摩尔％至约5摩尔％、0摩尔％至约4摩尔％、0摩尔％至约3摩尔％、0摩尔％至约2摩尔％、约0摩尔％至约1摩尔％、约1摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约5摩尔％、约3摩尔％至约5摩尔％、约4摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约4摩尔％、约2摩尔％至约3摩尔％、约3摩尔％至约4摩尔％，以及其间的所有范围及子范围。
在实施例中，CaO及MgO的总量为最多5摩尔％。在实施例中，CaO及MgO的总量为至少1.5摩尔％，其中K2O及Na2O的组合量少于7摩尔％。碱土氧化物(例如，CaO及MgO)倾向于降低液相线温度，并增加液相线黏度。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的SnO2的量多达约0.25摩尔％。在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的SnO2的量的范围为0摩尔％至约0.25摩尔％、约0.05摩尔％至约0.25摩尔％、约0.10摩尔％至约0.25摩尔％、约0.15摩尔％至约0.25摩尔％、约0.20摩尔％至约0.25摩尔％、约0.05摩尔％至约0.20摩尔％、约0.05摩尔％至约0.15摩尔％、约0.05摩尔％至约0.10摩尔％、约0.10摩尔％至约0.15摩尔％、约0.10摩尔％至约0.20摩尔％、约0.15摩尔％至约0.20摩尔％，或者其间的所有范围及子范围。在一些实施例中，可以利用另一种澄清剂(例如，多价或其他吸氧剂(包括锑、砷、铁、铈、及类似者))取代SnO2。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物包括一或更多个铁化合物(例如，氧化铁(III)(Fe2O3)或氧化铁(II)(FeO；例如由草酸铁(C2FeO4)源所提供)的形式)，更特定是为了吸收来自太阳光的红外辐射。在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的铁化合物的量多达约0.50摩尔％(更特定为约0.20至约0.40摩尔％)。在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所包含的铁化合物的量的范围为约0.03摩尔％至约0.50摩尔％、约0.10摩尔％至约0.50摩尔％、约0.15摩尔％至约0.50摩尔％、约0.20摩尔％至约0.50摩尔％、约0.25摩尔％至约0.50摩尔％、约0.30摩尔％至约0.50摩尔％、约0.35摩尔％至约0.50摩尔％、约0.40摩尔％至约0.50摩尔％、约0.45摩尔％至约0.50摩尔％，或者其间的任何范围或子范围。在其他实施例中，可以使用其他改性剂(例如，TiO2)来附加于或代替铁化合物，以减少UV辐射的透射率。在实施例中，TiO2可以提供为约0.04摩尔％至约0.12摩尔％的量。
在实施例中，玻璃组成物(或由其形成的玻璃制品)呈现至少500kP(kP)而多达50000kP的液相线黏度。有利地，具有大于1000kP的液相线黏度的玻璃组成物在熔合拉伸期间较不易受到袋状翘曲的影响。如本文所使用的术语“液相线黏度”是指熔化玻璃在液相线温度下的黏度，其中术语“液相线温度”是指随着熔化玻璃从熔化温度冷却时结晶首次出现的温度(或者是随着温度从室温升高时，最后一个结晶熔化的温度)。
本文所述的具有至少500kP的液相线黏度的硼硅酸盐玻璃组成物可以在至少2mm、至少3mm、至少3.3mm、或至少3.8mm的厚度下熔合形成。在一些实施例中，熔合形成的玻璃夹层基本上没有典型的浮式形成的玻璃制品所存在的拉伸线段。藉由以下方法来决定液相线黏度。首先，根据ASTM C829-81(2015)的标题为“Standard Practice for Measurement ofLiquidus Temperature of Glass by the Gradient Furnace Method”来测量玻璃的液相线温度。接下来，根据ASTM C965-96(2012)的标题为“Standard Practice for MeasuringViscosity of Glass Above the Softening Point”来测量液相线温度下的玻璃的黏度。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所呈现的应变点温度的范围为约480℃至约560℃、约490℃至约560℃、约500℃至约560℃、约510℃至约560℃、约520℃至约560℃、约530℃至约560℃、约540℃至约560℃、约550℃至约560℃、约480℃至约550℃、约480℃至约540℃、约480℃至约530℃、约480℃至约520℃、约480℃至约510℃、约480℃至约500℃，或者其间的任何范围或子范围。在实施例中，使用ASTM C598-93(2013)的光束弯折黏度方法来决定应变点温度。在实施例中，应变点定义成黏度为1014.68泊的温度。
在实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物所呈现的退火点温度的范围为约520℃至约590℃、约530℃至约590℃、约540℃至约590℃、约550℃至约590℃、约560℃至约590℃、约570℃至约590℃、约580℃至约590℃、约520℃至约580℃、约520℃至约570℃、约520℃至约560℃、约520℃至约550℃、约520℃至约540℃、约520℃至约530℃，或者其间的任何范围或子范围。使用ASTM C598-93(2013)的光束弯折黏度方法来决定退火点。在实施例中，退火点定义成黏度为1013.18泊的温度。
在实施例中，藉由Fulcher拟合到高温黏度(HTV)资料(亦即，100kP至100泊的所有温度测量)所测量的玻璃组成物所呈现的黏度为约200P(T200P)的温度为多达1725℃。举例而言，玻璃组成物所呈现的T200P的范围可以是约1500℃至约1725℃、约1525℃至约1725℃、约1550℃至约1725℃、约1575℃至约1725℃、约1600℃至约1725℃、约1625℃至约1725℃、约1650℃至约1725℃、约1675℃至约1725℃、约1700℃至约1725℃、约1500℃至约1700℃、约1500℃至约1675℃、约1500℃至约1650℃、约1500℃至约1625℃、约1500℃至约1600℃、约1500℃至约1575℃、约1500℃至约1550℃、约1500℃至约1525℃，或者其间的任何范围或子范围。
在一或更多个实施例中，玻璃组成物或由其形成的玻璃制品在20℃下所呈现的密度少于2.4g/cm3。在实施例中，在20℃下的密度为2.39g/cm3或更少、2.38g/cm3或更少、2.37g/cm3或更少、2.36g/cm3或更少、2.35g/cm3或更少，2.34g/cm3或更少、2.33g/cm3或更少、2.32g/cm3或更少、2.31g/cm3或更少、2.30g/cm3或更少、2.29g/cm3或更少、2.28g/cm3或更少、2.27g/cm3或更少、2.26g/cm3或更少、2.25g/cm3或更少、2.24g/cm3或更少、2.23g/cm3或更少、2.22g/cm3或更少、2.21g/cm3或更少、或2.20g/cm3或更少。在实施例中，使用ASTMC693-93(2013)的浮力方法来决定密度。有利地，低于2.4g/cm3的密度少于钠钙玻璃的密度，钠钙玻璃通常用于汽车玻璃窗迭层物。
如上所述，根据本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物能够熔合形成。所得到的玻璃夹层可以描述为熔合形成。图7图示用于熔合形成硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃夹层的设备700的示例性实施例。熔合形成设备700包括由沟槽704、第一形成表面706、及第二形成表面708所定义的等压管702。第一形成表面706及第二形成表面708在沟槽704下方及在等压管702的根部710处向内成角度。本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物712以熔融状态提供至沟槽704，而硼硅酸盐玻璃组成物712溢流出沟槽704，而形成两道流并向下流动通过形成表面706、708。熔融玻璃流在根部710处会合以形成玻璃夹层714，而玻璃夹层714冷却并从流动流中切割下来。
在实施例中，熔合形成设备700包括具有第二沟槽718、第三形成表面720、及第四形成表面722的第二等压管716。具有与硼硅酸盐玻璃组成物712相同或不同的组成物的玻璃组成物724以熔融状态提供至第二槽718，并溢流出第二沟槽718。熔融玻璃组成物724向下流动通过第三及第四形成表面720、722，而围绕硼硅酸盐玻璃组成物712向外引导。以此方式，玻璃组成物724在硼硅酸盐玻璃组成物712的流的外侧向下流动通过第一及第二形成表面706、708。在等压管702的根部710处，硼硅酸盐玻璃组成物712的流与玻璃组成物724的流的组合建立具有包覆层726A、726B的玻璃夹层714。这样的包覆层可以依据组成物712、724之间的不同热膨胀系数所产生的残余应力来将玻璃机械强化，或者包覆层可以是可化学强化的(例如，透过离子交换加工)。包覆层726A、726B亦可以针对以此方式形成的玻璃夹层714提供其他特征(例如，特定光学性质)。
熔合形成方法的优点在于，由于流动于通道上方的两道玻璃流熔合在一起，所得到的玻璃制品的外侧表面都不会与设备的任何部分接触。因此，熔合拉伸的玻璃制品的表面性质并不会受到这种接触的影响。在实施例中，如藉由使用根据ASTM 1561的透射光学装置的光学失真侦测器所测量，本公开内容的熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物呈现不大于75毫屈亮度的光学失真。具有少于500kP的液相线黏度及大于1725℃的T200P温度的习知硼硅酸盐玻璃组成物无法使用熔合拉伸处理而以2mm或更大的厚度熔合形成，该厚度的这种习知硼硅酸盐玻璃组成物通常使用浮式处理来形成。
实施例
下表提供可熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物的各种实施例。
表1，实施例1-6的组成物及性质
实施例1-6为根据本公开内容的一或更多个实施例的示例性玻璃组成物。从表1可以看出，这些玻璃组成物的液相线黏度远高于用于熔合形成玻璃组成物所需的500kP。此外，这些玻璃的T200P远低于1725℃。此外，有利地，这些玻璃具有低于2.4g/cm3的密度。习知迭层物利用钠钙玻璃的较厚的外夹层玻璃(具有高于2.4g/cm3的密度)。因此，不仅机械性质得到增强，如下文所述，所公开内容的可熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物依据少于2.4g/cm3(更特定为2.35g/cm3或更少)的其密度而提供重量减轻(并因此增强燃料效率)。藉由测量玻璃0℃与300℃的温度之间的玻璃的膨胀所取得的低温热膨胀系数(LTCTE)亦增强所得到的玻璃夹层的热性质。在实施例中，LTCTE为5.6ppm/℃或更少(更特定为5.3ppm/℃或更少，以及特定为5.1ppm/℃或更少)。除了刚刚讨论的性质，表1亦包括与应变点温度、退火点温度、高温CTE(HTCTE)、杨氏模量、及泊松比相关的信息。
下面的表2提供根据本公开内容的附加示例性组成物。
表2，实施例7-9与比较例10及11的组成物及性质
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同样地，从表2可以看出，所公开内容的可熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物的实施例7-9呈现在大于2mm的厚度下熔合形成所需的性质。此外，硼硅酸盐玻璃组成物的性质优于钠钙玻璃的相同性质(例如，密度及LTCTE)。然而，从比较例10及11可以看出，针对熔合形成性的本文所公开内容的组成物以外的组成物并不具有在相对大的厚度下熔合形成所需的性质。比较例10具有8.47摩尔％的较低B2O3含量，而使得SiO2、B2O3、及Al2O3的总量低于90摩尔％，而比较例11不含K2O或MgO且几乎没有CaO，这倾向于如上所述地增加液相线黏度。然而，如稍后讨论的，一些实施例可以用于挡风玻璃或其他制品(例如，由于断裂行为，而不管各别组成物是否为可熔合形成)。
下面的表3提供根据本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的进一步示例性组成物。
表3，实施例12-14及18与比较例15-17的组成物
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表3中的硼硅酸盐玻璃组成物实施例12-14及18具有熔合形成所需的液体黏度及T200P温度，以及具有使用所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物作为汽车玻璃窗迭层物中的外夹层的密度及LTCTE的有利性质。此外，可以看出，这些实施例表明B2O3的量的增加具有降低密度的效果。实施例12-17中的每一者具有少于2.3g/cm3的密度，并且某些实施例具有2.250g/cm3或更少的密度。比较例15-17的呈现高于1725℃的T200P温度。相较于实施例12-14及18，比较例15-17具有太少的碱金属氧化物以及太少的碱金属及碱土氧化物(亦称为碱土金属氧化物)(例如，针对本文所公开内容的一些熔合形成性属性)，但是如下文所讨论的，针对其他实施例(例如，具有包含来自维氏压痕器的横向及径向裂纹的回路裂纹的挡风玻璃以及其他制品)，可能具有足够的碱金属及碱土金属氧化物。更特定言之，实施例12-14及15中的每一者包括至少5.5摩尔％的Na2O+K2O以及总共至少7.0摩尔％的Na2O+K2O+MgO+CaO。根据表1-3中的实施例，认为本公开内容的实施例将呈现熔合形成所需的T200P及液相线黏度，其中Na2O+K2O+MgO+CaO的总量为至少7.0摩尔％，尤其是在至少5.5摩尔％的Na2O+K2O以及至少1.5摩尔％的MgO+CaO的情况下。进一步认为，本公开内容的实施例将呈现熔合形成所需的T200P及液相线黏度，其中Na2O+K2O为至少8摩尔％，而不考虑MgO及CaO的量。
表4提供所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的附加示例性组成物，其中进一步添加铁化合物(例如，氧化铁(II)或氧化铁(III))以吸收阳光(更特定为红外(IR)辐射)，这会导致车辆内部的温度升高。因此，藉由提供IR吸收，包含具有所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的外夹层的迭层物的汽车玻璃窗能够藉由减少车辆中积聚的热以及空气冷却***的负担来提供附加燃料效率及舒适性。表4提供表4的示例性硼硅酸盐玻璃组成物，其中铁(Fe2O3)的量从0摩尔％增加到0.44摩尔％，并且一种组成物(实施例25)主要包含氧化铁(II)(FeO)来作为主要铁化合物。在实施例25中，藉由使用草酸铁(C2FeO4)作为批次材料源来提供氧化铁(II)。草酸铁的碳以二氧化碳(CO2)的形式离开，而主要在玻璃中留下氧化铁(II)及一些氧化铁(III)。
表4，实施例19-25的组成物及光学性质
下面的表5和6分别提供了表4的硼硅酸盐玻璃组成物针对具有3.3mm及2.1mm的厚度的玻璃夹层的透射率资料。在实施例中，针对硼硅酸盐玻璃组成物的给定组成物，铁化合物的添加用于降低可见光(亦即，约400nm至约750nm)、总日光透射率、及UV透射率。所有透射率值都是在垂直入射时测量的。实施例3具有根据ISO 13837A(A/2°)测量的92.4％的可见光透射率(TVIS)与92.0％的总日光透射率(TTS)。藉由增加Fe2O3的增量，TVIS及TTS逐渐减少。如表4所示，添加0.07摩尔％(或0.19重量％)的Fe2O3使TVIS降低约3％，而TTS降低约6％。添加0.37摩尔％(或0.92重量％)的Fe2O3使TVIS降低约44％，而TTS降低约33％。根据ISO13837，针对道路车辆的玻璃窗的TVIS的最低要求是73％。图8提供实施例3、19-24的透射率的图。可以看出，Fe2O3的添加降低整体测量透射率，并在约750nm与1500nm之间(对应于近红外光谱)产生测量透射率的显著下降。在实施例中，包含包括本公开内容的可熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物的至少一个玻璃夹层的迭层物300、400的汽车玻璃窗的根据ISO 13837A(A/2°)测量的TTS为61％或更少，及/或TVIS为至少73％。在这样的实施例中，发明人根据制备这样的玻璃窗及迭层物的先前经验而认为中间层及其他玻璃夹层对于TVIS具有最小影响(例如，多达约0.5％的减少)，并且会进一步将TTS降低例如3-5％。在本公开内容的可熔合形成的硼硅酸盐玻璃夹层作为迭层物玻璃窗的较厚外夹层的情况下尤其如此。
表5，基于3.3MM的玻璃的铁含量的透射率性质
从表5中亦可以看出，增加铁含量会增加UV截止波长(亦即，UV透射率低于10％的波长)，并降低300-380nm的范围内的总UV透射率，此外还会降低TVIS及TTS。在实施例3中，玻璃组成物不含铁含量。UV截止波长低于300nm，而UV透射率为85.7％。随着铁含量从0重量％(或0摩尔％)增加到0.92重量％(或0.37摩尔％)，UV截止波长增加到365nm，而TUV降低到6.1％。除了上面提到的TVIS及TTS要求之外，包括具有本文所公开内容的可熔合形成硼硅酸盐玻璃组成物至少一个玻璃夹层的迭层物300、400的实施例具有少于75％的TUV。有利地，降低迭层物中的UV透射率可以帮助减少聚合物中间层的黄化。图10图标实施例3、19-23、及25的TVIS、TUV、及TTS与基于表5所包含的资料的单一玻璃夹层的铁含量的函数的图。
表6提供表5所包含的相同组成物的玻璃夹层的透射率数据(实施例24除外，并未包括在内)。然而，玻璃夹层的厚度从3.3mm下降到2.1mm。从表6可以看出，夹层厚度的下降造成UV截止波长稍微下降，而TUV、TVIS、及TTS中的每一者都比表5的较厚的3.3mm夹层更为增加。然而，表6仍然表明TUV、TVIS、及TTS仍然随着铁含量的增加而逐渐下降。图11图示TVIS、TUV、及TTS与基于表6所包含的资料的单一玻璃夹层的铁含量的函数的图。从表5及表6亦可以看出，在以重量百分比为基础考虑时，来自提供至批次的草酸铁的氧化铁(II)提供与氧化铁(III)类似或更佳等级的UV及太阳辐射吸收。
表6，基于2.1MM的玻璃的铁含量的透射率性质
图12及图13图示表5及表6所包含的玻璃组成物的TTS与TVIS所绘制的图。如图12及图13所示，随着绘图点从右上到左下，铁含量增加，而定义二次关系。在图12中，TVIS与TTS之间的关系由等式TTS＝0.0097(TVIS)2-0.6609(TVIS)+68.688给定。在图13中，TVIS与TTS之间的关系由等式TTS＝0.014(TVIS)2-1.4278(TVIS)+103.47给定。认为使用草酸铁作为硼硅酸盐玻璃的铁化合物的源材料可以使曲线向右平移，而针对相同等级的TTS来增加TVIS。
在实施例中，本文所述的迭层物300、400可以用于亦包括如图9所示的传感器810的***800。更特定言之，先前的讨论表明迭层物300、400透射可见光谱中的电磁辐射，并且如图8所示，迭层物基本亦透射大于1500nm的波长的电磁辐射(例如，短波红外)。在这些范围内的电磁辐射上携带的讯号可以透射透过迭层物300、400。图9图标传感器810接收输入讯号820并透过迭层物300、400发送输出讯号830。举例而言，在一或更多个实施例中，如图1所示，迭层物300、400作为玻璃窗130而被包括在车辆100中。在这样的实施例中，传感器810布置在车辆100的内部。以此方式，能够藉由车辆100来发送或接收讯号820、830。在一或更多个实施例中，讯号820、830在可见光(约400nm至约750nm)或短波红外光谱(1500nm或更大)中具有峰值波长。在实施例中，这些讯号有助于车辆的自主或半自主驾驶、开放道路收费、电信、交通监测及控制、及车辆与车辆的通讯，以及其他可能性。可以在***800中利用的传感器810的实施例为利用可见光或短波红外辐射中之一或二者的LIDAR。在包括IRR涂布的迭层物300、400的实施例中，IRR涂布可以在传感器810经配置以透过迭层物300、400接收及发送讯号的区域中所施加的夹层被烧蚀掉。
如上所述，相较于习知钠钙玻璃组成物以及甚至于习知硼硅酸盐玻璃组成物，本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物具有令人惊讶地改善的变形性质。更特定言之，发明人发现由本文公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物所形成的玻璃夹层在变形之后令人惊讶且无法预期地致密化，这可以限制由例如来自道路的岩石及其他飞来的碎片所产生的径向裂纹的扩展。
图5A至图5C图示针对本文所示的硼硅酸盐玻璃组成物(图5A)、习知钠钙硅酸盐玻璃组成物(图5B)、及习知硼硅酸盐玻璃组成物(图5C)由利用维氏压痕尖端使用2千克力(kgf)制成的准静态压痕所产生的裂纹形成。认为当挡风玻璃的外表面被飞来的碎片(例如，岩石)打击时，使用维氏尖端的准静态压痕测试提供了挡风玻璃效能的良好指示。
在该测试中，就形成性而言，更***衡。此外，如下文将讨论的，所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物针对硼硅酸盐玻璃组成物所制成的玻璃夹层的破裂性质具有令人惊讶且无法预期的影响。
从图5A至图5C可以看出，每一玻璃组成物都呈现从维氏压痕尖端被按压进入各别夹层的点向外延伸的径向裂纹510。然而，如图5A所示，本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃夹层呈示环形裂纹520的形成，环形裂纹520限制径向裂纹510并防止其进一步生长。更特定言之，径向裂纹510将不会继续径向延伸，因为径向裂纹510很可能(例如，更有可能、统计上更有可能、至少51％的可能、至少60％的可能、至少80％的可能超出100的样本大小)被停止而不会穿越(例如，被中断)环形裂纹520。有利地，藉由限制径向裂纹510的扩展，减少针对玻璃夹层的整体强度的影响(这将使强度下降)。
图5B及图5C中的图展示图5B及图5C的显微照片所示的裂纹的线段截面的形貌。从图5B可以看出，径向裂纹510在图的中心处具有谷值530，其中表面下方的深度是最深的。针对图5B的钠钙硅酸盐玻璃，玻璃的结构提供相对减少的自由体积，并且破裂的玻璃网络在剧烈接触下进行剪切，而造成表面堆积到峰值540。因此，如图5B的显微照片所示，径向裂纹510周围的表面是***的。
针对图5C的习知硼硅酸盐玻璃组成物，存在比钠钙硅酸盐玻璃相对更高的自由体积以及玻璃结构中的高度连接网络(其在急剧接触下优先致密化)。径向裂纹510仍然包括图的中心处的中央谷值530，但由于结构的致密化(如箭头550所示)会保持体积，因此在径向裂纹510的边缘处没有实质上的峰值，而导致图5C的显微照片所示的产生环状裂纹的群集的较高环状应力。
回到图5A，可以看到图5C的习知硼硅酸盐玻璃组成物与本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物之间的对比。在图5A的图中，环形破裂应力图示为与压痕器的接触圆的距离的函数。针对习知硼硅酸盐玻璃组成物(由曲线560标示)，环形应力随着与接触圆的距离增加而下降，这将最大的环形破裂应力放置于接触圆的周边。然而，针对本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物，图5A及图5C的裂纹的应力场分析表明最大环形破裂应力(由星号570标示)是令人惊讶且无法预期地与接触圆的周边间隔开一距离。藉由在移动远离裂纹边界的一距离处形成环，针对本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物，强度限制中线及径向裂纹510包含在环形裂纹520内。
尽管维氏压痕测试考虑准静态负载(亦即，缓慢施加负载以使负载的惯性效应可以忽略不计)，但是使用维氏镖针掉落测试也发现熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物的表现与***均高度。本公开内容的硼硅酸盐玻璃具有超过600mm的可见裂纹形成之前(特定为超过650mm)的平均高度，这与习知硼硅酸盐玻璃组成物所预期的大致相同。认为镖针掉落测试提供在本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物中的径向裂纹形成超过玻璃致密化以形成环形裂纹的能力所需的接触速率及力的指示。
如上所述，本公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物所形成的玻璃夹层比钠钙硅酸盐玻璃更能抵抗热冲击。热冲击负载的影响如图6A及图6B所示。更特定言之，本公开内容的熔合形成的玻璃组成物(图6A)与钠钙玻璃(图6B)的样品利用维氏压痕器在2kgf下进行压痕，如上文关于图5A及图5B所讨论的。然后，将样品加热到多达150℃，当样品仍然很热时，将一滴水(25℃±5℃)滴到压痕位置。如图6B所示，钠钙硅酸盐玻璃裂纹在此热冲击事件期间很容易传播。相较之下，熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物中的裂纹保持被限制在环形裂纹边界内，如图6A所示。抵抗热冲击的一个原因是防止径向裂纹延伸的环形裂纹边界。抵抗热冲击的另一原因是熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物的LTCTE明显低于钠钙硅酸盐(可熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物为5.6ppm/℃或更少，而钠钙硅酸盐为8.0ppm/℃)。
除非另外明确陈述，否则并不视为本文所述任何方法必须建构为以特定顺序施行其步骤。因此，在方法权利要求并不实际记载其步骤的顺序或者不在权利要求或叙述中具体说明步骤限制于特定顺序的情况中，不推断任何特定顺序。此外，如本文所使用的冠词“一”意欲包括一个或一个以上的部件或组件，并且并非意欲解释成仅意指一个。
该领域具有通常知识者将理解，在不悖离所公开实施例的精神或范畴的情况下可以作出各种修改及变化。由于所属技术领域中具有通常知识者可以思及包含实施例的精神及实体的所公开实施例的修改组合、子组合及变型，所公开实施例应解读为包括在所附申请专利范围及其均等物的范畴内的所有内容。
根据示例性实施例并且为了促进上述公开内容的信息，车辆挡风玻璃或其他制品可以包括第一夹层(例如，外夹层、玻璃片材；参见例如图3的第一玻璃夹层310)、第二夹层(例如，外夹层、玻璃片材；参见例如第二玻璃夹层320)、及中间层(参见例如中间层330)，第一夹层包含第一主表面(例如，外侧表面、前向表面)以及与第一主表面相对的第二主表面，第二夹层包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面，中间层将第一夹层的第二主表面耦接至第二夹层的第三主表面。在预期的实施例中，第一、第二、第三、及/或第四表面中的任一者可以如上所述例如利用功能层(例如，紫外光反射层、疏水层、黏合促进层等)来涂布。
在一些实施例中，第二夹层为回火钠钙玻璃。在其他实施例中，第二夹层为经离子交换的铝硼硅酸盐玻璃。在又其他实施例中，第二夹层为玻璃陶瓷。在一些实施例中，中间层包括聚合物(例如，聚乙烯缩丁醛)。
参照表1-3，本文所公开内容的组成物的低温热膨胀系数的范围可以大于4.4ppm/℃至少于6.09ppm/℃(例如4.5ppm/℃至6ppm/℃、至5.8ppm/℃、及/或至5.6ppm/℃)。如前所述，LTCTE藉由测量0℃与300℃的温度之间的玻璃的膨胀来取得(例如，藉由ASTM测试方法E831(参考文件4)所描述的热机械分析)。在其他预期的实施例中，本文所公开内容的具有独特断裂行为的玻璃可能不具有用于熔合形成的黏度，其中玻璃可以具有更少或更高的LTCTE。在一些实施例中，本文所公开内容的组成物的LTCTE少于8.7ppm/℃(可能与钠钙玻璃相关联)及/或大于3.25ppm/℃(可能与较低CTE的硼硅酸盐相关联)。因此，本文所公开内容的玻璃的耐热冲击性可能低于一些较低CTE的硼硅酸盐，这可能违反直觉。然而，申请人发现较高CTE(例如，大于3.25ppm/℃)将导致热重新形成之后的较高表面压缩。与较低的耐热冲击性相关联的缺点可以被本文所公开内容的玻璃的独特断裂力学所抵消，下面将进一步讨论。结果是本文所公开内容的玻璃藉由具有低于8.7ppm/℃的LTCTE而比钠钙更耐热，并且相较于其他硼硅酸盐也可以具有改善的钝冲击效能。
在一些实施例中，第一夹层具有至少200μm且不多于1cm的厚度，及/或上面所述的厚度(例如，0.1mm至约6mm)。在其他预期的实施例中，本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃的第一夹层、单一夹层、单体片材、基板、或其他制品可以具有上文所述的这些厚度或其他厚度(例如，少于200μm及/或至少20μm、或至少1cm及/或少于1m)，其中在制品(例如，玻璃片材、夹层)上的厚度可以恒定或大致恒定(例如，在各别制品的平均厚度的100μm内，例如在平均厚度的10μm内)，或者厚度可以随着制品而改变(例如，具有较厚唇或底座的玻璃容器)。
根据示例性实施例，中间层相对于第二夹层而缓冲第一夹层，藉此减轻其间的裂纹的连通。在预期的实施例中，中间层的刚性模量少于第一及/或第二夹层的玻璃的刚性模量(例如少于其0.7，例如少于其0.5)。
根据示例性实施例，中间层黏附至第一夹层，藉此控制由于第一夹层的断裂的碎片的损失。在一些实施例中，中间层直接接触第一夹层。如上所述，在一些实施例中，中间层黏附至第一夹层、第二夹层、及/或二者，并且耦接第一及第二夹层。根据示例性实施例，第二夹层加强第一夹层，使第一夹层硬化，以承受施加其上的弯折力。然而，在其他预期的实施例中，例如，第一夹层可以独立于第二夹层或中间层，并且可以替代地是单体。
根据示例性实施例，第一夹层具有曲率，而使得第二主表面为凹入弯曲，而第二夹层具有曲率，而使得第三主表面为凸出弯曲，并与第二主表面配合在一起，而如上文所公开，使得第一夹层的第一主表面配置成玻璃窗的向外表面(例如迭层玻璃窗，例如挡风玻璃)，并且当安装在车辆上时，配置成外侧。
根据示例性实施例，第一夹层包括硼硅酸盐玻璃组成物，例如本文所公开内容的那些。就组成氧化物而言，第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物包括(i)SiO2、B2O3、及/或Al2O3；以及(ii)一或更多个碱金属氧化物(亦称为碱性氧化物；例如，Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O)及/或一或更多个二价阳离子氧化物(氧化锌及/或碱土金属氧化物，亦称为碱土氧化物，例如，MgO、CaO、SrO、BaO)。
根据一些实施例(例如呈现本文所公开内容的自行终止裂纹回路行为的那些)，SiO2、B2O3、一或更多个碱金属氧化物、及Al2O3与一或更多个二价阳离子氧化物(当包括在组成物时)满足一些(如一种或多于一种的组合)或全部关系式：(关系式1)SiO2≥72摩尔％(例如SiO2≥72.0、例如SiO2≥73.0、例如SiO2≥74.0，及/或SiO2≤92、例如SiO2≤90)；(关系式2)B2O3≥10摩尔％(例如B2O3≥10.0、例如B2O3≥10.5，及/或B2O3≤20，例如B2O3≤18)；(关系式3)(R2O+R'O)≥Al2O3，例如(R2O+R'O)≥(Al2O3+1)、例如(R2O+R'O)≥(Al2O3+2)；及/或(关系式4)0.80≤(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])≤0.93，其中R2O为一或更多个碱金属氧化物的浓度的总和，并且当包括在硼硅酸盐玻璃组成物时，R'O为一或更多个二价阳离子氧化物的浓度的总和。R2O可以是例如Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O的总和，而R'O可以是例如MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO的总和。
本文所公开内容的创造性玻璃可以包括附加组成。在一些实施例中，硼硅酸盐玻璃组成物可以进一步包括P2O5。应注意，若将P2O5添加到玻璃中，则在考虑关系式(4)(例如，R2O或R'O)时，应视为不可旋转的网络形成剂(u或v)，其中关系式(3)和(4)可以修改成(R2O+R'O+P2O5)≥Al2O3，而0.80≤(1-[(2R2O+2R'O+2P2O5)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])≤0.93。其他次要化学成分(例如，澄清剂SnO2、Sb2O3、NaCl)在可旋转性及断裂行为方面通常可以忽略不计。其他次要化学成分(例如，着色剂(例如，浓度少于0.5摩尔％))可以忽略不计。
申请人认为关系式(3)及(4)可能与本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的断裂行为有关，并且具有各别组成物的“可旋转性”的实施方式的特征。针对于xSiO2·yAl2O3·zB2O3·uR2O·vRO形式的组成物，其中x、y、z、u、v可以代表每一类型的氧化物的摩尔％或摩尔分数。若(u+v)≥y，申请人认为断裂行为与(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])的可旋转性参数有关。在可旋转性参数的值在0.80与0.93之间的情况下，申请人发现维氏压痕器测试产生包含在较小的(直径<1mm)裂纹环路内的径向及横向裂纹。结果是，在此范围内的玻璃的片材在维氏压痕器测试期间可能不会破裂至破损，而只会形成包含其他裂纹并阻止其扩散的小圆形裂纹。
类似地，申请人认为密度可能与本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的断裂行为有关。根据示例性实施例，玻璃的密度大于2.230g/cm3及/或少于2.397g/cm3，并且在此范围内观察到此破裂行为。
维氏压痕器测试可以用于特征化玻璃的断裂行为，如Gross等的“Crack-resistant glass with high shear band density,Journal of Non-CrystallineSolids,494(2018)13-20”；及Gross“Deformation and cracking behavior of glassesindented with diamond tips of various sharpness,Journal of Non-CrystallineSolids,358(2012)3445-3452”所讨论，二者藉由引用并入本文。在一些实施例中，当具有第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃形成为具有1mm厚度以及至少2×2cm2面积的主表面(例如，2cm乘以2cm的平方)的至少10个经抛光的平坦样品(例如，100个样品)，并使用基于方形的136°四面锥体维氏压痕器在25℃及50％的相对湿度下正交指向主表面的中心进行测试(以每秒60μm的速率准静态位移至多达3kg力，压痕负载保持10秒(除非先发生样品的断裂所造成的破损))时，在通常情况下(100次中至少51次；10次中至少6次)，从压痕器尖端下方(亦即，压痕器尖端接触玻璃的位置)径向及/或横向延伸通过样品的所有裂纹都被自行终止的裂纹回路(例如，环形裂纹)中断，因此来自维氏压痕器的样品的断裂仅限于回路内的裂纹。本质上，压痕器会压碎压痕器下方的玻璃并使其破裂。然而，裂纹回路形成并阻止起源自压痕器接触的裂纹扩展超出裂纹回路。相较之下，横向或径向裂纹可能在其他玻璃中的这些裂纹回路之前形成及/或穿过这些裂纹回路(例如，异常裂纹)，或者可能并未形成裂纹回路(例如，正常裂纹)，并且在任一情况下，横向或径向裂纹将不会被裂纹回路所包含，并且可能传播通过整个玻璃制品，而造成通过制品的整体断裂并使其破裂。
下表100总结针对所测试的各种硼硅酸盐玻璃组成物的(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])的可旋转性参数的值、密度、及维氏压痕断裂行为。
表100(分成三个部分以适合页面)
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在表100中，针对一些组成物，断裂行为识别为“包含”，而不是“异常”或“正常”断裂行为。即使在压痕测试之后的数小时(例如，12小时、24小时、72小时之后)，裂纹回路(例如，圆环裂纹)中包含的径向及横向裂纹也不会延伸超过裂纹回路。因此，包含裂纹的样品仅在裂纹回路内局部破裂，并且不会破损超过裂纹回路。如表100中所总结，申请人观察到使用基于方形的136°四面锥体维氏压痕器以每秒60μm的速率准静态位移来测试具有1mm至3.3mm的厚度的经抛光的平坦样品，直到断裂或多达最大3kg力，而压痕负载保持10秒。此外，作为包含径向及横向裂纹的证据，当藉由将对应样品放入冷水中快速冷却时，裂纹并未传播超过裂纹回路，并且所观察的样品不会在裂纹回路的外侧破损。即使在压痕测试之后的数小时(例如，2小时、12小时、24小时、72小时之后)，在快速冷却的样品中，裂纹回路中包含的径向及横向裂纹也不会延伸超过裂纹回路。
针对表100中标记为DUE的组成物，观察到裂纹回路成形为圆环或环形裂纹(通常参见图5A及图6A)。当加载至2kg力时，环的半径的范围为101至136微米。当加载至3kg力时，环的半径的范围为119至229微米。
此外，针对表100中标记为DUE的组成物，针对具有1mm的厚度的样品进行19次不同的压痕测试，而结果是19次测试中的19次出现包含来自压痕器的径向及横向裂纹的圆环裂纹。申请人预期利用更多测试获得类似结果(例如，100个样品中的至少90个，例如至少95个，例如至少98个)。
申请人观察到，针对一些样品，裂纹可能延迟，但会在压痕测试的大约2小时内出现。但是，即使在压痕测试之后的数小时(例如，2小时、12小时、24小时、72小时之后)，DUE样品的径向及横向裂纹包含在裂纹回路中，并且不会延伸超过裂纹回路。
针对表100中标记为DQS的组成物，针对具有1mm的厚度的样品进行十次不同的压痕测试，而结果是10个样品中的10个产生包含来自压痕器的径向及横向裂纹的圆环裂纹的形式的裂纹回路。即使在压痕测试之后的数小时(例如，2小时、12小时、24小时、72小时之后)，径向及横向裂纹不会延伸超过裂纹回路。申请人预期利用更多测试获得类似结果(例如，100个样品中的至少90个，例如至少95个，例如至少98个)。
在具有3.3mm的厚度的样品中测试相同的DQS组成物，而在20次不同的测试中的16次导致包含来自压痕器的径向及横向裂纹的圆环裂纹。申请人预期利用更多测试获得类似结果(例如，100个样品中的至少50个，例如至少60个，例如至少75个)。不受任何理论的束缚，申请人认为3.3mm的样品的降低的发生百分比可能是由于样品的不均匀性，而不是厚度。
针对表100中的DSX组成物的样品，针对具有1mm的厚度的样品进行21次不同的压痕测试，而结果是19次出现包含来自压痕器的径向及横向裂纹的圆环裂纹。申请人预期利用更多测试获得类似结果(例如，100个样品中的至少70个，例如至少80个，例如至少90个)。即使在压痕测试之后的数小时(例如，2小时、12小时、24小时、72小时之后)，那些径向及横向裂纹不会延伸超过裂纹回路。
如图14所示，申请人能够观察如本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃的样品的横截面，并经由断口照相术观察样品的破裂。该图像展示压痕位置下方的正常锥体的破裂，显示随后会改变方向并返回相同表面，而可能形成裂纹回路。此外，裂纹锥体不断延伸通过样品而到达相对表面。申请人认为这是本公开内容的玻璃及结构的新发现的断裂行为。
在预期的实施例中，如本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃的玻璃制品(例如，片材、夹层、膜、外罩、管状物、容器)包括如上文所述的一或更多个裂纹回路(例如具有大致圆形的周边，例如圆形周边)。裂纹回路可以特别小(例如，在沿着玻璃制品的表面的方向上的横截面尺寸少于10mm(例如少于2mm，例如少于1mm，例如少于0.7mm(例如图6A所示))及/或至少10μm(例如至少50μm，例如至少100μm，例如至少200μm))。
制品的厚度、制品的尺寸的均匀性、加载速率、硼硅酸盐玻璃的组成物及微结构、制品下方的支撑物、压痕器的几何形状、或其他参数可能会影响断裂行为。举例而言，申请人展现如上所述的由不同负载所导致的具有DUE组成物的不同大小的裂纹回路。
如图14所示，若锥体延伸到相对表面并且裂纹回路与锥体相交，则与锥体组合的环裂纹可以形成完全穿过制品的制品的裂纹封闭区段。裂纹封闭区段的至少部分可以具有圆形周边(例如，制品的表面处)。裂纹封闭区段通常可以具有锥形、沙漏形、或其他形状。由于本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃的独特断裂行为，玻璃制品的有目的的机械断裂可以用于形成孔洞或其他精确几何形状(例如，锥体并未完全延伸穿过制品的表面凹坑)。蚀刻剂、雷射、电浆、热等可以用于进一步处理制品(例如，阻止裂纹、与裂纹相关联的钝化锋利边缘)。
在预期的实施例中，制品可以具有如上所述的至少一个裂纹回路及/或相关联结构(例如，孔洞)，或者制品可以具有多于一个的裂纹回路(例如，至少10个、至少100个、至少1000个裂纹回路)，而当例如机械或化学蚀刻剂移除裂纹回路的内部的(断裂)玻璃时，裂纹回路可以与锥体连接以完全穿过这些制品，以形成孔洞。举例而言，这些制品可以作为电池或电子装置中的筛子、筛网、面板、基板、或部件。串联的较小裂纹回路的线段(例如，穿孔线段)可以帮助藉由回路之间的导引断裂来控制片材或形状的分离。制品中所形成的孔洞可以允许制品具有透气性，及/或允许液体、黏着剂、流体状态的聚合物、导电金属等穿过制品。回路裂纹可以在制品上以一种图案或多种图案布置。在一些预期的实施例中(例如，具有多于一个裂纹回路的制品(例如，片材))，裂纹回路的大小可以变化(例如，一个裂纹回路的直径大于相同制品的另一裂纹回路的直径至少20％)。
制品(例如，本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃的片材)的受控破裂可以不同于使用雷射而使玻璃片材破裂来形成通孔或其他孔洞或特征，因为本文所公开内容的裂纹回路可以是单一连续的裂纹回路，而不是沿着各种方向延伸的许多较小裂纹。如本文所公开内容的测试所证明的，裂纹回路可能不太会传播超过回路。在一些实施例中，包括一或更多个裂纹回路或相关联结构的制品可能不需要或可能需要较少的蚀刻剂或使边缘变钝或微破裂的其他手段。
话虽如此，本文所公开内容的一些创造性玻璃可以具有习知断裂行为(例如，本文所公开内容的能够熔合形成但在维氏压痕测试中具有正常或异常破裂的硼硅酸盐玻璃的玻璃)。反之亦然，本文所公开内容的一些创造性玻璃可能具有独特的裂纹回路断裂行为(例如，是硼硅酸盐玻璃但可能更难熔合形成的玻璃)。其他实施例可以具有独特的断裂行为及熔合形成性，藉此提供针对本文所公开内容的迭层挡风玻璃或其他制品中的外夹层特别有利的玻璃。
2020年5月12日提交的美国申请案第63/023518号、2021年5月24日提交的第17/327870号、2020年10月7日提交的第63/088525号、2020年10月12日提交的第17/068272号、2021年1月12日提交的第63/136381号、2021年2月19日提交的第63/151210号、2021年4月21日提交的第63/177536号、2021年5月11日提交的第63/209489号中的每一者藉由引用整体并入本文。2020年7月30日提交的美国申请案第63/059105号藉由引用整体并入本文。2020年7月10日提交的美国申请案第63/050181号藉由引用整体并入本文。
根据示例性实施例并且为了促进上面所公开内容的信息，本文描述了进一步实施例。进一步实施例总结在下表200中。
表200
如表200所示，实施例26的组成物包括大于或等于12摩尔％的B2O3、大于或等于3摩尔％且少于或等于5摩尔％的量的Al2O3、大于或等于4摩尔％且少于或等于6摩尔％的量的Na2O，并且满足本文所述的关系(1)、(2)、(3)及(4)。因此，根据实施例26所建构的玻璃呈现本文所述的有利断裂行为，并且亦可熔合形成以生产适用于本文所述的用途的玻璃制品。
在实施例中，本文所述的玻璃组成物所包括的Al2O3及Na2O的量满足关系Na2O>Al2O3+1(例如，Na2O>Al2O3+1.25、Na2O>Al2O3+1.5、Na2O>Al2O3+1.75、Na2O>Al2O3+2.0)。在实施例中，本文所述的玻璃组成物的Al2O3含量大于或等于2.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％(例如，大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于3.0摩尔％或少于或等于5摩尔％)。当与具有大于或等于12.0摩尔％的B2O3(例如，大于或等于13.0摩尔％的B2O3、大于或等于14.0摩尔％的B2O3、大于或等于15.0摩尔％的B2O3且少于或等于16摩尔％的B2O3)组合时，这种Al2O3含量足以防止硼硅酸盐玻璃的相分离，但又足够低，而使得SiO2及B2O3是玻璃中的主要网络形成剂。在这种等级的Al2O3含量下，超过Al2O3的Na2O含量有助于在玻璃的熔融期间的二氧化硅的溶解。在实施例中，本文所述的玻璃组成物中的Na2O含量少于或等于6.25摩尔％(例如，少于或等于6.20摩尔％、少于或等于6.15摩尔％、少于或等于6.10摩尔％、少于或等于6.05摩尔％、少于或等于6.0摩尔％)，因为超过此量的Na2O可能导致玻璃的不期望的较高CTE。在这种实施例中，Na2O含量为至少4.0摩尔％。在实施例中，由于K2O倾向于比每单位的组成物的Na2O更大程度地增加CTE，所以当Na2O含量满足这些标准时，所包括的K2O(若包括)的量少于Na2O(例如，大于或等于0.8摩尔％且少于或等于5摩尔％的量，但少于Na2O的量)。举例而言，在实施例中，本文所述的玻璃组成物包括约0.1至约0.75的K2O与Na2O的比率。满足上述限制条件的玻璃组成物可能适合熔合形成并呈现本文所述的独特断裂行为，同时仍然具有有利的较低CTE。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物包含大于或等于12.0摩尔％的B2O3、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的Al2O3或大于或等于3.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的Al2O3、大于或等于4.0摩尔％且少于或等于6.25摩尔％的Na2O、及大于或等于0.8摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的K2O，其中Na2O大于或等于Al2O3+1.0，而K2O含量与Na2O含量的比率大于或等于0.1且少于或等于0.75。这样的一组组成范围促进产生具有大于或等于500kP的液相线黏度并满足本文所述的CTE要求(例如，5.1ppm/℃或更少的LTCTE)的本文所述的玻璃。
测试具有表300所提供的实施例26的组成物的样品的各种特性。在第一组测试中，针对样品进行各种化学加工，以决定样品的化学耐久性。针对具有不同组成物的两个玻璃样品(2吋乘2吋)进行相同的化学加工，以作为比较的基础。比较例26A为包括83.60摩尔％的SiO2、1.20摩尔％的Al2O3、11.60摩尔％的B2O3、3.00摩尔％的Na2O、及0.70摩尔％的K2O的硼硅酸盐玻璃。比较例26B为未着色的钠钙玻璃。将样品中的每一者在95℃的升高温度下浸入5％w/w的HCl溶液24小时的周期。相同组成物的样品亦在95℃的升高温度下浸入5％w/w的NaOH溶液6小时的周期。在浸入之后，清洗样品并随后干燥。测量每一样品在450nm处的光透射率。亦测量了雾度。结果展示在下面的表300中。
本文所使用的术语“透射雾度”及“雾度”是指根据ASTM程序D1003(标题为“Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of TransparentPlastics”，其内容藉由引用整体并入本文)在约±2.5的散射于角锥外侧的透射光的百分比。除非另有说明，否则本公开所报告的所有雾度测量均在Haze-Guard透射率计(PaulN.Gardner Company)上取得。针对光学光滑表面，透射雾度通常接近零。
表300
如表300所示，由于在HCl溶液中的酸性化学加工，根据本文所述的实施例26的样品具有相对较低的重量损失(约0.010mg/cm2)，并展示良好的光学质量，而相对于两个比较例具有优异的透射率。在根据实施例26及比较例26A的样品中，NaOH溶液中的碱性化学加工导致相对较高的重量损失。尽管根据比较例26B(钠钙玻璃)的样品在碱性溶液中经历了较低的重量损失，但这种加工导致雾度增加，而代表较差的光学外观。这些结果表示本文所述的组成物可以具有化学耐久性，可以用于例如各种液体的玻璃容器(例如，药用容器(例如，小瓶、注射器、安瓿、及药筒))的应用中。
如表200所示，实施例26包含0.1重量％的Fe2O3。测量3.3mm厚的样品的透射光谱，以与本文的表5所包含的结果进行比较。图15提供根据ISO13837针对根据实施例26的样品以及具有0摩尔％的Fe2O3的另一实施例(上面的表1中的实施例3)所测量的透射率的图。可以看出，添加Fe2O3会降低整体测量的透射率，尤其是在红外光谱中(大于或等于750nm)。UV截止波长亦大于300nm(大约320nm)，表示相较于不含铁的实施例而具有更大的UV吸收，并且在整个可见光谱中的透射率大于或等于90％。这种结果表示本文所述的玻璃适用于挡风玻璃，提供针对太阳加热及紫外线的遮蔽，同时仍然在可见光谱中提供有利的透射率。根据实施例26的组成物在整个可见光谱中具有相对较高的透射率，而在挡风玻璃的使用中提供了有益的透明度，同时仍然阻挡阳光的UV及IR部分。
针对光学测试来制备具有根据实施例26的组成物的3.3mm厚的样品以及具有根据实施例29的组成物的2.1mm厚的样品。针对每一样品进行可见光透射率(TVIS)及总太阳透射率(TTS)的透射率测量。结果提供在下面的表400中。
表400
如表400所示，具有0.1重量％的Fe2O3的样品尽管具有较大厚度，但可见光透射率值超过90％，而具有较大Fe2O3含量的样品则不然。取决于可见光透射率要求，本文所述的玻璃组成物可以提供具有适合量的氧化铁。
参照图16，具有2mm厚度以及实施例26与对比例26A及26B的组成物的样品在引起热冲击之前及之后且在经由维氏压痕器进行压痕之后经受挠曲强度测试。挠曲强度测试经由环对环测试进行，环对环测试通常根据用于环境温度下的进阶陶瓷的单调等双轴挠曲强度的ASTMC-1499-03标准测试方法来执行。更特定言之，如上述关于图5A及图5B所讨论的，根据本文所述的实施例26与对比例26A及26B的样品利用维氏压痕器在3kgf下进行压痕。然后，在压痕之后，立即针对一些样本进行环对环测试。在压痕之后，藉由在125℃热板上加热样本10分钟而在一些样本中引起热冲击。在加热之后，当样本仍然很热时，将一滴水(25℃±5℃)滴到压痕部位。然后，在冷却之后，针对样品进行环对环测试，以决定热冲击对挠曲强度的影响。
如图16所示，根据实施例26的样品展示在受到热冲击之后的与根据对比例26A的样品相当的保留强度的等级。预计此相当的结果为环对环测试程序的结果。在测试期间，环位于压痕器的中心，并与压痕相对的表面上的玻璃接触。由于环与压痕之间的对准，认为根据实施例26的玻璃所呈现的包含断裂的行为(包含径向延伸的裂纹的环形裂纹)对于保留强度测量的影响最小。相较于习知硼浮式玻璃，给定本公开内容的某些玻璃具有较高的CTE，而与未经历热冲击的样品相比，热冲击导致挠曲强度降低并不令人意外。然而，尽管具有较高的LTCTE，但是根据实施例26的样品具有与根据对比例26A建构的样品相当的保留强度的等级。相较于根据对比例26B建构的样品，根据实施例26的样品具有较高的保留强度等级，这表示本文所述的玻璃提供优于现有玻璃迭层物所使用的某些现有玻璃组成物的有利保留强度及热效能。
参照图17A至图17C，具有根据实施例26与对比例26A及26B的组成物的样品在其表面上进行横向努氏刮痕测试，以决定耐刮擦性。在约23℃及约50％的相对湿度下，使用托持努氏金刚石的机械测试器来刮擦样品的表面。每一样品上的刮擦长度为5.0mm，其中以24mm/min的速度来刮擦样品。图17A描绘具有根据实施例26的组成物并利用5N及7N的负载进行刮擦的样品的图像。图17B描绘具有根据对比例26A的组成物并利用5N及7N的负载进行刮擦的样品的图像。图17C描绘具有根据对比例26B的组成物并利用5N及7N的负载进行刮擦的样品的图像。如图所示，根据实施例26建构的样品表现优于对比例的刮擦效能。当利用5N的负载来刮擦样品时，这些样品的刮擦的横向裂纹宽度的最大值为67.7μm。根据对比例26A及26B建构的样品的最大横向裂纹宽度分别为337.44μm及485μm。这种结果表示本文所述的玻璃组成物可以提供优于目前在各种应用中使用的某些玻璃(例如，汽车玻璃窗)的有益的耐刮擦性效能。在实施例中，当在5N载荷下利用以24mm/min的刮擦速度的努氏金刚石进行刮擦时，包含根据本公开内容的玻璃组成物的玻璃制品所呈现的最大横向裂纹宽度可以少于或等于80μm(例如，少于或等于75μm、少于或等于70μm)。
如本文关于图3至图4所描述，本文所述的玻璃组成物可以用于弯曲玻璃制品(例如，弯曲玻璃迭层物)。举例而言，可以使用根据本公开内容的玻璃来作为图3至图4所描绘的第一玻璃夹层310，并且可以使用具有不同组成物的玻璃(例如，经退火的钠钙玻璃、经离子交换的铝硼硅酸盐玻璃等)来作为第二玻璃夹层310。举例而言，在弯曲玻璃迭层物400(参见图4)的制造期间，玻璃夹层310、320可以经受共弛垂处理，其中最初处于平面状态的玻璃夹层310、320可以加热到合适的弛垂温度，以弯曲到合适的曲率深度。本文所使用的“弛垂温度”是指玻璃基板的黏度为1011泊时的温度。藉由拟合Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程式来决定弛垂温度：Log h＝A+B/(T-C)，其中T为温度，A、B、及C为拟合常数，h为动态黏度，其中为使用折曲梁黏度(BBV)测量来测量的退火点数据相对于藉由纤维伸长率所测量的软化点资料。在实施例中，用于玻璃夹层310、320的玻璃组成物所包含的弛垂温度彼此相差5℃或更大、约10℃或更大、约15℃或更大、约20℃或更大、约25℃或更大、约30℃或更大、或约35℃或更大。
在实施例中，本文所述的玻璃(例如根据本文所述的实施例的玻璃)在大于或等于590℃且少于或等于630℃的温度下包含1011泊的黏度。这种黏度与在相同温度下用于玻璃迭层物的某些钠钙组成物相当。因此，根据本公开内容的玻璃适用于使用现有方法及处理来进行共弛垂，并且能够形成具有本文所述的良好光学失真及形状匹配效能的迭层物。
在加热到合适的弛垂温度并弛垂到所期望的弯曲形状之后，玻璃夹层310、320可以利用合适的冷却速率进行冷却。作为冷却的结果，相较于玻璃夹层310的中心区域，玻璃夹层310的表面(其可以由根据本文所述的实施例的玻璃组成物所形成)可以利用较大的速率进行冷却，而导致从玻璃夹层310的表面向内延伸到压缩深度的压缩应力以及从压缩深度向内延伸的中心区域中的拉伸应力。这种拉伸及压缩应力为“退火应力”。在实施例中，来自后弛垂冷却的压缩应力延伸进入玻璃夹层310的压缩深度等于玻璃夹层310的厚度210的0.21倍(参见图2)。在这种实施例中，后弛垂冷却所引起的拉伸应力的量值可以近似为
其中E为玻璃夹层310的杨氏模量，α为冷却的温度范围内的玻璃的热膨胀系数，t为玻璃夹层310的厚度，R为冷却速率，K为玻璃的热扩散率，v为玻璃的泊松比。从压缩深度到玻璃夹层26的表面进行积分的压缩应力可以计算为-2*σCT。计算根据本文所述的实施例26及对比例26A及26B建构的玻璃的膜应力。结果包含在下面的表500中。
表500
| CE 26B | CE 26A | 实施例26 | |
| E(GPa) | 72 | 62.8 | 62.7 |
| 泊松比 | 0.22 | 0.2 | 0.196 |
| CTE(ppm/C) | 8.8 | 3.25 | 4.5 |
| 热扩散率@600C(cm2/s) | 0.004813 | 0.006026 | 0.00565 |
| 冷却速率(℃/s) | 1.67 | 1.67 | 1.67 |
| 玻璃厚度(mm) | 2.1 | 2.1 | 2.1 |
| CT(MPa) | 0.52 | 0.13 | 0.19 |
| CS(MPa) | -1.03 | -0.26 | -0.38 |
| 相对于实施例26的CS比率 | 2.72 | 0.68 | 1 |
| 玻璃厚度(mm) | 3.8 | 3.8 | 3.8 |
| CT(MPa) | 1.69 | 0.42 | 0.62 |
| CS(MPa) | -3.38 | -0.85 | -1.25 |
| 相对于实施例26的CS比率 | 2.72 | 0.68 | 1 |
如图所示，实施例26的退火中心张力(在表500中标示为“CT”)与压缩应力的量值(在表500中标示为“CS”)在对比例26B(钠钙玻璃)与对比例26A(现有的硼硅酸盐玻璃)的值之间。CS及CT值是在2.1mm及3.8mm的厚度下计算的。2.1mm为汽车玻璃窗的外夹层的常用厚度。如图所示，在2.1mm厚度下，根据实施例26建构的样品包含0.19MPa的退火拉伸应力，而大于现有的硼硅酸盐玻璃所达到的0.13MPa，并且少于钠钙玻璃所达到的0.52MPa。在3.8mm厚度下，根据实施例26建构的样品包含0.62MPa的退火拉伸应力，而大于现有的硼硅酸盐玻璃所达到的0.42MPa，并且少于钠钙玻璃所达到的1.69MPa。可以使用SCALP装置来测量退火应力。
根据示例性实施例并且为了促进上面所公开内容的信息，现在描述本文所述的示例性玻璃组成物的进一步实施方式。
在以下段落中，当用于描述玻璃组成物中的特定组成成分时，术语“杂质”是指并非故意添加到玻璃组成物中，并且以小于0.10摩尔％的量存在的组成成分。可能在玻璃组成物的处理期间无意地将杂质成分作为另一组成成分中的不纯物添加到玻璃组成物中，及/或透过将杂质成分迁移到组成物中而无意地添加。
在以下段落中，术语“不含”及“基本上不含”在本文中可以互换使用，而指称玻璃组成物中的并非有意添加到玻璃组成物中的特定成分的量及/或不存在玻璃组成物中的并非有意添加到玻璃组成物中的特定成分。应理解，玻璃组成物可以包含少于0.10摩尔％的痕量的特定组成成分来作为污染物或杂质。
在以下段落中，术语“玻璃形成剂”在本文中用于指称单独存在于玻璃组成物中的成分(亦即，除了杂质之外，没有其他成分)能够在以不大于约300℃/min的速率冷却熔体时形成玻璃。
在以下段落中，术语“改性剂”是指一价或二价金属的氧化物(亦即，R2O或RO，其中“R”代表阳离子)。可以将改性剂添加到玻璃组成物中，以改变熔体以及所得到的玻璃的原子结构。在一些实施例中，改性剂可以改变存在于玻璃形成剂中的阳离子的配位数(例如，B2O3中的硼)，这可以导致形成更聚合的原子网络，并且因此可以提供更好的玻璃形成。
在以下段落中，术语“稀土金属”是指IUPAC元素周期表中的镧系元素中列出的金属以及钇与钪。本文所使用的术语“稀土金属氧化物”用于指称处于不同氧化还原状态的稀土金属的氧化物(例如，用于La2O3中的镧的“+3”、用于CeO2中的铈的“+4”、用于EuO中的铕的“+2”等)。通常而言，氧化物玻璃中的稀土金属的氧化还原状态可能变化，更特定言之，依据批料组成物及/或玻璃被熔融及/或热加工(例如，退火)的熔炉中的氧化还原条件，氧化还原状态可能在熔融期间改变。除非另有说明，在本文中藉由其标准化方程来指称稀土金属氧化物，其中稀土金属具有氧化还原状态“+3”。因此，在将具有“+3”以外的氧化还原状态的稀土金属添加到玻璃组成物批料的情况下，藉由添加或移除一些氧来重新计算玻璃组成物，以维持化学计量。举例而言，当CeO2(处于氧化还原状态“+4”的铈)作为批料成分时，假设两摩尔的CeO2等于一摩尔的Ce2O3，重新计算所得到的批料组成物，并且所得到的批料组成物以Ce2O3表示。本文所使用的术语“REmOn”用于指称所存在的所有氧化还原状态的稀土金属氧化物的总含量，而术语“RE2O3”用于指称处于“+3”氧化还原状态的稀土金属氧化物的总含量，亦指定为“三价当量”。
在以下段落所使用的数学方程中，术语“min(A,B)”意指A及B中的最小值，而术语“max(A,B)”意指A及B中的最大值，其中“A”与“B”可以是任何数量(成分浓度、性质值等)。术语“abs(X)”表示数量X的绝对值(无符号)。
在本文所述的玻璃组成物中，SiO2可以具有主要玻璃形成剂的作用。不希望受到理论束缚，认为作为玻璃的结构网络的一部分的四面体[SiO4]与可旋转的其他结构单元(例如，更特定为四面体[AlO4]及三角形[BO3])连接。四面体与三角形之间的这种连接可能造成本文所述的异常断裂行为。此外，发现SiO2增加玻璃形成熔体的黏度，增加液相线黏度，降低热膨胀系数，并增加杨氏模量，而因此改善机械性质。然后，在二氧化硅的较高含量的情况下，玻璃可能会变得更具有化学耐久性。然而，当玻璃组成物中的SiO2的含量过高时，可能导致高温黏度大得无法接受，而可能导致一些熔融困难(例如，玻璃熔融槽中的耐火材料的腐蚀)。此外，在非常高的SiO2含量下，玻璃的结构网络可能包含不足量的可旋转单元，而可能造成异常断裂行为的损失。因此，在实施例中，除了本文所述的SiO2含量的其他范围之外，本文所述的玻璃组成物所包含的SiO2的量可以大于或等于60.0摩尔％且少于或等于96.0摩尔％、大于或等于60.0摩尔％且少于或等于80.0摩尔％、大于或等于60.0摩尔％且少于或等于77.5摩尔％、大于或等于72.0摩尔％且少于或等于78.0摩尔％、大于或等于73.0摩尔％且少于或等于77.0摩尔％、大于或等于73.4摩尔％且少于或等于76.8摩尔％、大于或等于73.8摩尔％且少于或等于76.4摩尔％、大于或等于74.62摩尔％且少于或等于75.88摩尔％、大于或等于65.0摩尔％且少于或等于75.9摩尔％、大于或等于72.0摩尔％且少于或等于75.9摩尔％、大于或等于73.0摩尔％且少于或等于96.0摩尔％、大于或等于74.6摩尔％且少于或等于75.9摩尔％。
在本文所述的玻璃组成物中，B2O3可以与SiO2及Al2O3一起具有网络形成剂的作用。作为玻璃的结构网络的一部分，取决于其他成分的含量，氧化硼可以形成四面体[BO4]或三角形[BO3]。不希望受到特定理论的束缚，认为当改性剂(一价金属氧化物R2O与二价金属氧化物RO)的含量超过特定玻璃组成物中的氧化铝的量时，四面体[BO4]的量增加。在实施例中，三角形[BO3]与四面体[BO4]都可以在本文所述的玻璃组成物中具有重要作用。四面体[BO4]可以增加结构网络的连接性，这可以使网络更具有刚性并增加黏度(特别是在低温下)，而不会造成来自熔体的耐火矿物的不期望的沉淀。三角形[BO3]可以是可旋转的结构单元，而可以提供本文所述的异常断裂行为。因此，本公开内容的玻璃组成物包括氧化硼。然而，当B2O3的含量变得过高时，此举可能降低液相线黏度，而可能造成玻璃中的耐火矿物的沉淀。此外，在氧化硼具有较高含量的情况下，玻璃组成物针对碱及酸的耐受性可能无法被接受，或者玻璃形成熔体可能倾向于液-液相分离，而可能使玻璃不透明。在实施例中，除了本文所述的B2O3含量的其他范围之外，本文所述的玻璃组成物所包含的B2O3的量可以大于或等于1.0摩尔％且少于或等于25.0摩尔％、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于20.0摩尔％、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于17.0摩尔％、大于或等于10.5摩尔％且少于或等于19.0摩尔％、大于或等于11.75摩尔％且少于或等于17.75摩尔％、大于或等于12.07摩尔％且少于或等于13.8摩尔％。
在研究中，根据经验发现，即使将少量稀土金属氧化物添加到本文所述的玻璃组成物中，也可能导致增加的液相线温度以及难熔矿物的沉淀。亦根据经验发现，添加稀土氧化物可能降低所得到的玻璃的化学耐久性，尤其是针对酸的化学耐久性。为此，在本公开内容的一些实施例中，玻璃组成物中的稀土金属氧化物的含量是受到限制的，或者玻璃组成物可以较佳为不含(或基本上不含)稀土金属氧化物。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化锂(Li2O)。类似于其他碱金属氧化物，氧化锂可以具有改性剂的作用。然而，根据经验发现，将Li2O添加到本公开内容的玻璃组成物中，可能导致增加的液相线温度以及降低的液相线黏度。此外，相较于具有相同量的其他碱金属氧化物的玻璃，具有Li2O的玻璃可能具有较低的化学耐久性。亦发现Li2O可能导致本文所述的异常断裂行为的减少。不希望受到理论束缚，认为添加Li2O可能导致较高的阳离子堆积密度，而可以增加密度并减少异常断裂行为。因此，在实施例中，本文所述的玻璃组成物中Li2O的含量可以受到限制，或者玻璃组成物可以较佳为不含(或基本上不含)Li2O。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化镁(MgO)。在实施例中，可以将氧化镁添加到玻璃组成物中，以增加所得到的玻璃的杨氏模量，及/或改善其他机械性质。氧化镁可能有益地不会增加密度，也不会将玻璃的热膨胀系数增加到与其他玻璃改性剂相同的程度。亦发现将少量氧化镁添加到本公开内容的玻璃组成物中，可以改善异常断裂行为。然而，当玻璃组成物中的MgO的含量太大时，玻璃形成熔体可能沉淀耐火矿物，而可能增加液相线温度及/或导致玻璃制品中出现结晶缺陷。因此，在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所包含的氧化镁(MgO)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于5.0摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在实施例中，玻璃组成物所包含的MgO的量可以少于或等于5.0摩尔％、少于或等于2.5摩尔％、少于或等于2.0摩尔％、少于或等于1.8摩尔％、或少于或等于1.75摩尔％。在实施例中，玻璃组成物所包含的MgO的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.8摩尔％、大于或等于0.35摩尔％且少于或等于1.75摩尔％、大于或等于0.68摩尔％且少于或等于1.75摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.75摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化钙(CaO)。可以将氧化钙添加到玻璃组成物中，以改善化学耐久性，并增加杨氏模量，而因此改善机械性质。此外，碱土金属氧化物(例如，CaO及MgO)倾向降低液相线温度及增加液相线黏度。根据经验发现，添加少量CaO可以改善异常断裂行为。然而，当CaO含量较高时，此举可能造成耐火矿物的沉淀，而可能导致玻璃制品中出现结晶缺陷。此外，当将大量CaO添加到具有较高含量的B2O3的玻璃组成物中时，有时可能造成熔体的液-液相分离，而导致光透射率的损失。因此，在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化钙(CaO)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于5.0摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在一些其他实施例中，玻璃组成物所包含的CaO的量可以少于或等于5.0摩尔％、少于或等于2.5摩尔％、少于或等于2.0摩尔％、少于或等于1.9摩尔％、少于或等于1.7摩尔％、少于或等于1.5摩尔％、或少于或等于1.0摩尔％。在一些更多实施例中，玻璃组成物所包含的CaO的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.9摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.7摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.5摩尔％、大于或等于0.02摩尔％且少于或等于1.02摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的CaO与MgO(CaO+MgO)的总量可以少于或等于5.0摩尔％，或少于或等于2.5摩尔％。在实施例中，CaO+MgO大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％，或大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.5摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化锆(ZrO2)。可以将氧化锆添加到本公开内容的玻璃组成物中，以改善机械性质，及/或增加玻璃形成熔体的黏度。然而，根据经验发现，在本公开内容的一些实施例中，尤其是当碱金属氧化物的总含量(以摩尔％计)不超过或仅稍微超过氧化铝的含量(以摩尔％计)时，将氧化锆(有时候甚至非常少量)添加到玻璃组成物中可能增加液相线温度，及/或造成来自玻璃形成熔体的耐火矿物的沉淀。因此，在本公开内容的一些实施例中，玻璃组成物中的氧化锆的含量是受限制的，或者玻璃组成物可以基本上不含ZrO2。在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化锆(ZrO2)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于5.0摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在一些其他实施例中，玻璃组成物所包含的ZrO2的量可以少于或等于5.0摩尔％、少于或等于2.5摩尔％、少于或等于1.5摩尔％、少于或等于1.35摩尔％、少于或等于1.2摩尔％、或少于或等于1.0摩尔％。在一些更多个实施例中，玻璃组成物所包含的ZrO2的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.5摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.35摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.2摩尔％、大于或等于0.01摩尔％且少于或等于1.01摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于至5.0摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物可以包括氧化钡(BaO)。氧化钡可以作为其他原材料中的不纯物无意地添加到玻璃组成物中，或者为了降低熔融温度或升高化学耐久性而有意地添加。根据经验发现，将BaO添加到本公开内容的玻璃组成物中可以导致液相线温度增加，而可能造成在冷却及形成时的玻璃形成熔体的结晶。此外，作为较大阳离子的钡可以减少异常断裂行为。因此，在本公开内容的玻璃组成物中，BaO的含量是受限制的，而玻璃组成物中可以较佳地不含BaO。在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化钡(BaO)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于0.2摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在一些其他实施例中，玻璃组成物所包含的BaO的量可以少于或等于0.2摩尔％、或少于或等于0.1摩尔％。在一些更多个实施例中，玻璃组成物所包含的BaO的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.1摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物可以包括氧化钾(K2O)。氧化钾可以作为其他原材料中的不纯物而无意地添加到玻璃组成物中，或者为了例如防止玻璃形成熔体免于液-液相分离而有意地添加。添加K2O可以改善玻璃的化学耐久性及/或降低液相线温度。不希望受到理论束缚，认为K2O将由氧化硼建立的结构单元从三角形[BO3]转变为四面体[BO4]，而可以改善玻璃组成物中的这些结构单元之间的平衡，并且因此改善异常断裂行为。然而，将K2O添加到本公开内容的玻璃组成物中可能降低玻璃的杨氏模量，而可能降低玻璃制品的机械性质。此外，添加大量的K2O可能会无法接受地增加玻璃的热膨胀系数。因此，在本公开内容的一些实施例中，玻璃组成物中的K2O的含量是受限制的，或者玻璃组成物可以基本上不含K2O。在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化钾(K2O)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于10.0摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在实施例中，玻璃组成物所包含的K2O的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于3.0摩尔％、大于或等于0.3摩尔％且少于或等于2.8摩尔％、大于或等于0.6摩尔％且少于或等于2.5摩尔％、大于或等于0.92摩尔％且少于或等于2.18摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于10.0摩尔％、大于或等于0.3摩尔％且少于或等于2.2摩尔％、大于或等于0.6摩尔％且少于或等于10.0摩尔％、大于或等于0.6摩尔％且少于或等于2.2摩尔％、大于或等于0.8摩尔％且少于或等于2.2摩尔％、大于或等于0.9摩尔％且少于或等于2.2摩尔％、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于7.0摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化铝(Al2O3)。在本公开内容的玻璃组成物中，氧化铝与B2O3及SiO2一起具有网络形成剂的作用。作为网络形成剂，氧化铝可以增加玻璃形成熔体的黏度，并增加液相线黏度，以及提供针对结晶的更好的保护。此外，添加氧化铝(即使少量)可以防止熔体免于相分离。然后，氧化铝可以改善玻璃的化学耐久性。因此，本公开内容的玻璃组成物包含一定量的氧化铝。然而，当大量添加时，氧化铝可能造成来自熔体的耐火矿物的沉淀，而可能造成玻璃制品中的结晶缺陷。此外，在氧化铝含量较高的情况下，黏度可能会变得过高，而可能造成玻璃熔融槽中的耐火材料的腐蚀。因此，在本公开内容的一些实施例中，氧化铝的含量是受限制的。在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化铝(Al2O3)的量可以大于或等于0.3摩尔％至少于或等于5.3摩尔％，以及前述值之间的所有范围及子范围。在一些实施例中，玻璃组成物所包含的Al2O3的量可以大于或等于0.3摩尔％、大于或等于2.0摩尔％、大于或等于2.2摩尔％、大于或等于2.4摩尔％、大于或等于2.5摩尔％、大于或等于3.45摩尔％、大于或等于3.8摩尔％、大于或等于4.3摩尔％、大于或等于4.8摩尔％、或大于或等于5.0摩尔％。在一些其他实施例中，玻璃组成物所包含的Al2O3的量可以少于或等于5.3摩尔％、少于或等于5.0摩尔％、少于或等于4.8摩尔％、少于或等于4.3摩尔％、少于或等于4.0摩尔％、少于或等于3.9摩尔％、少于或等于3.8摩尔％、少于或等于3.65摩尔％、少于或等于3.53摩尔％、或少于或等于2.5摩尔％。在一些更多个实施例中，玻璃组成物所包含的Al2O3的量可以大于或等于0.3摩尔％且少于或等于5.3摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于4.0摩尔％、大于或等于2.2摩尔％且少于或等于3.9摩尔％、大于或等于2.4摩尔％且少于或等于3.65摩尔％、大于或等于3.45摩尔％且少于或等于3.53摩尔％、大于或等于0.3摩尔％且少于或等于2.5摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于5.3摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于2.5摩尔％、大于或等于2.2摩尔％且少于或等于2.5摩尔％、大于或等于2.4摩尔％且少于或等于2.5摩尔％、大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.3摩尔％、大于或等于3.8摩尔％且少于或等于3.9摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物亦可以包括氧化钠(Na2O)。氧化钠可以具有改性剂的作用，将铝及硼阳离子所形成的结构单元转变为四面体形式([AlO4]及[BO4])，而可能导致我们假设的可旋转及不可旋转的结构单元之间更好的平衡，而可能导致改善的玻璃的异常断裂行为。此外，添加Na2O可以改善玻璃的化学耐久性，降低液相线温度，增加液相线黏度，而因此更好地保护玻璃形成熔体免于结晶。然而，当大量添加时，Na2O可能无法接受地降低杨氏模量，并因此降低玻璃制品的机械性质。此外，玻璃组成物中的大量的Na2O可能造成无法接受的热膨胀系数的增加，并且在一些情况下降低玻璃的化学耐久性。因此，在本公开内容的一些实施例中，玻璃组成物中的氧化钠的含量是受限制的，或者玻璃组成物可以基本上不含Na2O。在实施例中，玻璃组成物所包含的氧化钠(Na2O)的量可以大于或等于0.0摩尔％至少于或等于10.0摩尔％的量，以及前述值之间的所有范围及子范围。在一些实施例中，玻璃组成物所包含的Na2O的量可以大于或等于0.0摩尔％、大于或等于2.0摩尔％、大于或等于2.5摩尔％、大于或等于2.9摩尔％、大于或等于3.4摩尔％、大于或等于4.55摩尔％、大于或等于5.0摩尔％、大于或等于7.0摩尔％、大于或等于8.0摩尔％、或大于或等于9.0摩尔％。在一些其他实施例中，玻璃组成物所包含的Na2O的量可以少于或等于10.0摩尔％、少于或等于9.7摩尔％、少于或等于9.0摩尔％、少于或等于8.0摩尔％、少于或等于7.0摩尔％、少于或等于6.0摩尔％、少于或等于5.5摩尔％、少于或等于5.45摩尔％、少于或等于5.3摩尔％、少于或等于5.2摩尔％、或少于或等于5.0摩尔％。在一些更多个实施例中，玻璃组成物所包含的Na2O的量可以大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.2摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于8.0摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于6.0摩尔％、大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.3摩尔％、大于或等于2.9摩尔％且少于或等于5.5摩尔％、大于或等于3.4摩尔％且少于等于6.0摩尔％、大于或等于4.55摩尔％且少于或等于5.45摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于10.0摩尔％、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于3.4摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于4.55摩尔％且少于或等于5.0摩尔％。
本公开内容的玻璃组成物可以包括氟(F)。可以将少量氟添加到本公开内容的玻璃组成物，以作为澄清剂的原料或作为降低液相线温度的成分。然而，在玻璃组成物中添加氟可能造成环境问题。因此，在本公开内容的一些实施例中，氟的含量是受限制的，并且较佳地，玻璃组成物可以不含氟。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所包括的铁、铬、钼、钒、铜、及钴(Fe+Cr+Mo+V+Cu+Co)的组合量可以少于或等于1.0摩尔％，或少于或等于0.5摩尔％。在实施例中，Fe+Cr+Mo+V+Cu+Co大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％，或大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所包含的铁(II)及铁(III)氧化物(FeO+Fe2O3)的组合量可以少于或等于0.5摩尔％，或少于或等于0.25摩尔％。在实施例中，FeO+Fe2O3大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％，或大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.25摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的氧化镧及氧化钇(III)La2O3+Y2O3的组合量可以少于或等于1.0摩尔％，或少于或等于0.5摩尔％。在实施例中，La2O3+Y2O3大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％，或大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的氧化钠及氧化钾(Na2O+K2O)的组合量可以大于或等于0.0摩尔％、大于或等于5.0摩尔％、或大于或等于6.11摩尔％。在实施例中，Na2O+K2O少于或等于6.84摩尔％，或少于或等于5.0摩尔％。在实施例中，Na2O+K2O大于或等于0.0摩尔％且少于或等于6.84摩尔％，或大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的氧化钠及氧化铝(Na2O+Al2O3)的组合量可以大于或等于0.0摩尔％、大于或等于5.0摩尔％、或大于或等于7.7摩尔％。在实施例中，Na2O+Al2O3少于或等于9.7摩尔％、少于或等于8.9摩尔％、或少于或等于5.0摩尔％。在实施例中，Na2O+Al2O3大于或等于0.0摩尔％且少于或等于9.7摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于8.9摩尔％、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于9.7摩尔％、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于8.9摩尔％、大于或等于7.7摩尔％且少于或等于9.7摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化铝、氧化硼、及二氧化硅(Na2O+K2O+MgO+CaO+ZnO+Al2O3+B2O3+SiO2)的组合量可以大于或等于95.0摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物所具有的(Na2O+K2O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(R2O+RO)的比率的值可以大于或等于0.000，或大于或等于0.95。因为不会降低所得到的玻璃制品的光透射率，而且可以很好地溶解于本公开内容的玻璃熔体中，所以钠及钾的氧化物以及碱土金属氧化物及氧化锌为改性剂(R2O及RO)的最常见选项。其他一价及二价金属氧化物(例如MnO、NiO、CuO、Ag2O、PbO等)可能具有较低溶解度，提供不期望的颜色，造成生态问题，或者更昂贵。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物可以具有Na2O/Al2O3的比率的值。在将Na2O添加到玻璃组成物的情况下，可以期望其与由不同网络形成物形成的结构单元连接。当发生此情况时，钠离子的迁移率可能降低，而可能造成玻璃的化学耐久性有所改善。不希望受到理论束缚，认为当玻璃组成物中的Na2O的含量大于或等于Al2O3的含量时，可能发生这种连接。因此，在本公开内容的一些实施例中，可能期望具有大于或等于约1.0的Na2O/Al2O3(以摩尔百分比计)的比率。另一方面，当Na2O/Al2O3比率变得过高时，可能抑制本文所述的异常断裂行为。因此，在实施例中，Na2O/Al2O3大于或等于1.0摩尔％、大于或等于1.01摩尔％、大于或等于1.1摩尔％、或大于或等于1.5摩尔％。在实施例中，Na2O/Al2O3少于或等于1.67摩尔％、少于或等于1.6摩尔％、少于或等于1.5摩尔％、或少于或等于1.35摩尔％。在实施例中，Na2O/Al2O3大于或等于1.0摩尔％且少于或等于1.35摩尔％、大于或等于1.01摩尔％且少于或等于1.67摩尔％、大于或等于1.0摩尔％且少于或等于1.67摩尔％、大于或等于1.0摩尔％且少于或等于1.6摩尔％、大于或等于1.0摩尔％且少于或等于1.5摩尔％、大于或等于1.01摩尔％且少于或等于1.6摩尔％、大于或等于1.01摩尔％且少于或等于1.5摩尔％、大于或等于1.01摩尔％且少于或等于1.35摩尔％、大于或等于1.1摩尔％且少于或等于1.67摩尔％、大于或等于1.1摩尔％且少于或等于1.6摩尔％、大于或等于1.1摩尔％且少于或等于1.5摩尔％、或大于或等于1.1摩尔％且少于或等于1.35摩尔％。
在实施例中，本公开内容的玻璃组成物可以包括在某些数值范围内的参数B2O3+3.5*Al2O3。根据经验发现，当总和(B2O3+3.5*Al2O3)为大约25摩尔％时，较佳地观察到本文所述的异常断裂行为。因此，在实施例中，B2O3+3.5*Al2O3大于或等于20.3摩尔％、大于或等于24.2摩尔％、或大于或等于25摩尔％。在实施例中，B2O3+3.5*Al2O3少于或等于27.5摩尔％、少于或等于25.9摩尔％、或少于或等于25摩尔％。在实施例中，B2O3+3.5*Al2O3大于或等于20.3摩尔％且少于或等于27.5摩尔％、大于或等于20.3摩尔％且少于或等于25.9摩尔％、大于或等于20.3摩尔％且少于或等于25摩尔％、大于或等于24.2摩尔％且少于或等于27.5摩尔％、大于或等于24.2摩尔％且少于或等于至25.9摩尔％、大于或等于24.2摩尔％且少于或等于25摩尔％、大于或等于25摩尔％且少于或等于27.5摩尔％、或大于或等于25摩尔％％且少于或等于25.9摩尔％。
在一些实施例中，本文所述的玻璃组成物所呈现的十进制对数液相线黏度(Log(etaliqP))可以大于或等于5.5至少于或等于8.0，以及前述值之间的所有范围及子范围。在实施例中，Log(etaliqP)大于或等于5.5、大于或等于5.9、大于或等于6.0、大于或等于6.5、大于或等于7.4、大于或等于7.5、大于或等于7.6、或大于或等于7.8。在实施例中，Log(etaliqP)少于或等于8.0、少于或等于7.8、少于或等于7.7、少于或等于7.6、少于或等于7.5、少于或等于7.4、少于或等于6.5、或少于或等于6.0。在实施例中，Log(etaliqP)大于或等于5.5且少于或等于8.0、大于或等于5.9且少于或等于7.7、大于或等于5.5且少于或等于6.0、大于或等于5.9且少于或等于6.0、大于或等于6.0且少于或等于8.0、大于或等于6.0且少于或等于6.5、大于或等于7.4且少于或等于8.0、大于或等于7.4且少于或等于7.5。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以呈现根据下列关系计算的改性剂过量参数Mexc：
Mexc＝max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))，(等式2)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总和，RO为二价金属氧化物的总和，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Mexc表示超过网络形成剂Al2O3及B2O3的改性剂R2O及RO的过量。在Al2O3+B2O3的总含量超过R2O+RO的总含量的情况下，改性剂过量参数定义为等于零。不希望受到理论束缚，认为Mexc的值与玻璃的结构网络中的非桥连氧原子的量相关。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以呈现根据下列关系计算的总多面体参数Ptotal：
Ptotal＝SiO2+2*Al2O3+2*B2O3，(等式3)
其中化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Ptotal可以表示以每100摩尔的玻璃组成物中存在的氧化物的克原子计的网络形成阳离子Si4+、Al3+、及B3+的总数。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以呈现根据下列关系计算的硼过量参数Bexc：
Bexc＝max(0,B2O3-max(0,R2O+RO-Al2O3))，(等式4)
其中，R2O为一价金属氧化物的总和，RO为二价金属氧化物的总和，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Bexc表示在减去玻璃组成物中的氧化铝的含量(以摩尔％计)之后，超过改性剂R2O及RO的含量(以摩尔％计)的以摩尔％计的氧化硼的过量。在氧化铝的含量大于或等于R2O及RO的总含量的情况下，硼过量参数假设为等于玻璃组成物中的氧化硼的含量。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以呈现根据下列关系计算的二氧化硅过量参数Sexc：
Siexc＝SiO2-6*min(Alk2O,Al2O3)-2*min(Alk2O+RO-Al2O3,B2O3)，(等式5)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总和，RO为二价金属氧化物的总和，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Sexc近似于假设不与由铝及硼阳离子所形成的结构多面体连接的二氧化硅的含量。
在实施例中，本文所述的玻璃组成物的参数Ptotal、Mexc、Bexc、及Sexc可以满足下列关系
(abs(2*Mexc+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)+0.65*Ptotal-80))-(3.4-0.5*(abs(Siexc-max(24+2*Bexc,44))))≤0.000
在实施例中，本文所述的玻璃组成物的参数Ptotal、Mexc、Bexc、及Sexc可以满足下列关系
(abs(2*Mexc+2*min(B2O3,
R2O+RO-Al2O3)+0.65*Ptotal-80))-(2.8-0.5*(abs(Siexc-max(24+2*Bexc,44))))≤0.000
在一些实施例中，包括本文所述的组成物的玻璃可以具有大于或等于0.83的数量1-2*(Alk2O+RO)/Ptotal。
包括本文所述的组成物的玻璃亦可以包括不可旋转的多面体参数Pnr，其计算为
Pnr＝2*max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)，
(等式6)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总量，RO为二价金属氧化物的总量，R2O为一价金属氧化物的总量，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。不希望受到理论的束缚，认为Pnr代表以每100摩尔的玻璃组成物中存在的氧化物的不可旋转的网络形成阳离子的克原子计的不能如上所述旋转的网络形成阳离子Si4+、Al3+、及B3+的近似数。
包括本文所述的组成物的玻璃亦可以包括网络可旋转性比率Rnr，其数量藉由下列方程进行计算：
Rnr＝1-2*(Alk2O+RO)/(SiO2+2*Al2O3+2*B2O3)， (等式7)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总和，RO为二价金属氧化物的总和，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。申请人认为Rnr可能与本文所公开内容的硼硅酸盐玻璃组成物的断裂行为有关，并且具有各别组成物的“可旋转性”的实施方式的特征。针对xSiO2·yAl2O3·zB2O3·uR2O·vRO形式的组成物，其中x、y、z、u、v可以表示每一类型的氧化物的摩尔％或摩尔分数。若(u+v)≥y，则申请人认为断裂行为与等式7所决定的网络可旋转性比率Rnr有关。在Rnr处于约0.80与约0.93之间的情况下，申请人发现维氏压痕器测试产生包含在较小的(直径<1mm)裂纹环路内的径向及横向裂纹。结果是，在此范围内的玻璃的片材在维氏压痕器测试期间可能不会破裂至破损，而只会形成包含其他裂纹并阻止其扩散的小圆形裂纹。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以包括网络平衡标准Cnb，其计算为
Cnb＝abs(SiO2-6*min(Alk2O,Al2O3)-2*min(Alk2O+RO-Al2O3,B2O3)-max(24+2*max(0,B2O3-max(0,R2O+RO-Al2O3)),44))， 等式(8)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总量，RO为二价金属氧化物的总量，R2O为一价金属氧化物的总量，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Cnb表示本文所述的参数Siexc与Bexc之间的关系。当将Siexc参数的值绘制为本文所述的示例性组成物的Bexc参数的函数时，实施例在线段y＝24-x及y＝44-3*x附近进行分组，其中y对应于参数Siexc，而x对应于参数Bexc。本文所述的实施例位于藉由这些等式计算的最高值附近，而可以表示如下：
Siexc＝max(24-Bexc,44-4*Bexc)， (等式9)
不希望受到理论的束缚，认为Siexc与等式9的右侧部分所指定的表达式max(24-Bexc,44-4*Bexc)之间的差异的特征可以在于结构网络中的硅与硼连通性之间的平衡。在将上述差异的绝对值代入Siexc与Bexc的表达式后，最终给定Cnb的表达式。换言之，网络平衡标准可以利用Siexc及Bexc表示如下：
Cnb＝abs(Siexc-max(24-Bexc,44-4*Bexc))， (等式10)
呈现异常及中间断裂行为的本文所述的示例性组成物的特征在于相对较小的Cnb值(例如，少于或等于5.0、或少于或等于4.5、或少于或等于4.0、或少于或等于3.5、或少于或等于3.0、或少于或等于2.5、或甚至少于或等于2.0)。
术语“断裂类别”是指在执行维氏压痕器测试时观察到的断裂行为的类型，而描述成三个类别：“正常”、“异常”、及“中间”。该维氏压痕器测试可以用于特征化玻璃的断裂行为，如Gross等的“Crack-resistant glass with high shear band density,Journal ofNon-Crystalline Solids,494(2018)13-20”；及Gross“Deformation and crackingbehavior of glasses indented with diamond tips of various sharpness,Journalof Non-Crystalline Solids,358(2012)3445-3452”所讨论，二者藉由引用并入本文。在一些实施例中，当具有第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃形成为具有1mm厚度以及至少2×2cm2面积的主表面(例如，2cm乘以2cm的平方)的至少10个经抛光的平坦样品(例如，100个样品)，并使用基于方形的136°四面锥体维氏压痕器在25℃及50％的相对湿度下正交指向主表面的中心进行测试(以每秒60μm的速率准静态位移至多达3kg力，压痕负载保持10秒(除非先发生样品的断裂所造成的破损))时，在通常情况下(100次中至少51次；10次中至少6次)，从压痕器尖端下方(亦即，压痕器尖端接触玻璃的位置)径向及/或横向延伸通过样品的所有裂纹都被自行终止的裂纹回路(例如，环形裂纹)中断，因此来自维氏压痕器的样品的断裂仅限于回路内的裂纹。在此情况下，断裂类别识别为“中间”。本质上，压痕器会压碎压痕器下方的玻璃并使其破裂。然而，裂纹回路形成并阻止起源自压痕器接触的裂纹扩展超出裂纹回路。相较之下，横向或径向裂纹可能在其他玻璃中的这些裂纹回路之前形成及/或穿过这些裂纹回路(例如，异常裂纹)，或者可能并未形成裂纹回路(例如，正常裂纹)，并且在任一情况下，横向或径向裂纹将不会被裂纹回路所包含，并且可能传播通过整个玻璃制品，而造成通过制品的整体断裂并使其破裂。此类型的断裂行为识别为“正常”。
在实施例中，根据本公开内容的玻璃组成物可以包括可旋转性平衡标准Crb，其数量计算为
Crb＝abs(2*max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)+0.65*(SiO2+2*Al2O3+2*B2O3)-80)， (等式11)
其中，Alk2O为碱金属氧化物的总量，RO为二价金属氧化物的总量，R2O为一价金属氧化物的总量，化学方程意指玻璃组成物中的对应成分的量。Crb表示本文所述的数Ptotal与Pnr之间的关系。当Pnr参数的值被绘制为本文所述的实施例的Ptotal参数的值的函数时，本公开内容的实施例的Pnr值落在线段y＝80-0.65*x附近，其中y对应于参数Pnr，而x对应于参数Ptotal，并且可以利用数学表示如下：
Pnr＝80-0.65*Ptotal，(等式12)
其中Ptotal及Pnr是指本文所述的总多面体参数与不可旋转的多面体参数。不希望受到理论的束缚，认为Pnr与等式12的右侧部分所指定的表达式80-0.65*Ptotal之间的差异的特征可以在于可旋转与不可旋转结构多面体之间的平衡。在将上述差异的绝对值代入Pnr及Ptotal的表达式后，最终给定Crb的表达式。换言之，网络平衡标准可以利用Siexc及Bexc表示如下：
Crb＝abs(Pnr-(80-0.65*Ptotal)，(等式13)
室温下的密度(在本文中使用术语“dRT”加以指称)为可以从玻璃组成物预测的玻璃的性质。执行本公开内容的实施例以及某些现有组成物的线性回归分析，以产生可以用于预测各种玻璃组成物的密度的组成依赖性的等式。
为了从现有的玻璃组成物中进行选择，使用下表600中列出的标准来搜寻SciGlass信息***。
表600
从搜寻结果以及来自本文所呈现的实施例的示例性玻璃中随机选择约100种玻璃组成物。上述数据集的线性回归分析用于决定方程，以排除无关的变量及异常值。所得到的方程诚呈现在下表700中。
表700
| 性质 | 缩写 | 单位 | 预测参数 | 回归方程 | 组成物单位 | 标准偏差 |
| 室温下的密度 | dRT | g/cm3 | Pd | 等式14 | 摩尔％ | 0.024 |
满足表600中的标准的另一组组成物作为验证集，以评估本文的等式14***预定义的组成物限制内的能力，这对应于表700中指定的标准偏差。亦从SciGlass信息***数据库中随机选择先前技术的玻璃组成物的外部数据集，以用于评估具有合理准确度的预测超出指定组成物限制的性质的能力。执行此处理的多次迭代，以决定每一性质的最佳变量，而对应于表700所指定的上述回归方程。
从公开可取得的SciGlass信息***数据库取得线性回归建模中所使用的包括训练数据集、验证数据集、及外部数据集的组成物的数据。从线性回归分析中取得下面的等式14，以用于预测玻璃的密度：
Pd＝2.487-0.0068998*B2O3+0.041371*BaO+0.13897*Bi2O3+0.011637*CaO+0.055366*Cs2O+0.025420*Fe2O3+0.10294*Gd2O3+0.0051134*K2O+0.079903*La2O3+0.0041594*Li2O+0.0084582*MgO+0.019720*MnO+0.0064419*Na2O+0.018282*NiO+0.065781*PbO-0.002953*SiO2+0.027682*SrO+0.0055367*TiO2+0.0068497*V2O5+0.048699*Y2O3+0.021527*ZnO+0.026527*ZrO2+0.011033*(min(B2O3,max(0,Alk2O+RO-Al2O3)))，
(等式14)
在等式14中，密度参数Pd为利用以摩尔％表示的玻璃组成物的成分计算的预测室温下的密度[g/cm3]的参数。在等式14中，玻璃组成物的每一成分是以其化学式列出，其中化学式是指以摩尔％表示的该成分的浓度。举例而言，对于等式14而言，B2O3是指以摩尔％表示的玻璃组成物中的B2O3的浓度。应理解，并非等式14中列出的所有成分都必须存在于特定的玻璃组成物中，并且等式14同样适用于包含少于方程中列出的所有成分的玻璃组成物。亦应理解，等式14亦适用于本公开内容的范围及申请专利范围内的包含除了方程列出的成分之外的成分的玻璃组成物。若在特定的玻璃组成物中不存在等式14列出的成分，则玻璃组成物中的成分的浓度为0摩尔％，而成分对于由方程所计算的值的贡献为零。等式14用于产生本文所述的实施例以及先前技术中发现的玻璃的密度的预测值。将预测值绘制为在室温下所测梁的密度dRT的函数。发现等式14可以准确预测实际测量的密度，其中误差在+/-0.024g/cm3内。
申请人已经发现，对于根据本文所包含的实施例的某些玻璃组成物而言，表示根据每一组成物的组成物成分的密度的预测值的密度参数Pd满足作为Na2O/Al2O3的比率的函数的关系。本文所述的第一组实施例选择为满足下表800中列出的下列标准。在表800中，“未限制”是指在选择组成物时没有考虑限制。
表800
| 数量 | 单位 | 最小 | 最大 |
| SiO2 | 摩尔％ | 60 | 77.5 |
| B2O3 | 摩尔％ | 5 | 17 |
| Na2O | 摩尔％ | 2.5 | 5.3 |
| Al2O3 | 摩尔％ | 0.3 | 5.3 |
| K2O | 摩尔％ | 0 | 3 |
| Li2O | 摩尔％ | 0 | 0.2 |
| BaO | 摩尔％ | 0 | 0.2 |
| Na2O+K2O | 摩尔％ | 5 | 未限制 |
| B2O3+3.5*Al2O3 | 摩尔％ | 20.3 | 27.5 |
针对第一组实施例，将密度参数Pd值绘制为针对每一组成物的Na2O/Al2O3的值的函数。发现第一组实施例满足下列关系：
Pd-(2.58-0.2*Na2O/Al2O3)<0.0， (等式15)
发现第一组实施例的子集满足下列关系：
Pd-(2.54-0.2*Na2O/Al2O3)<0.0， (等式16)
某些现有的玻璃组成物并未满足等式15所定义的关系(因此亦未满足等式16所定义的关系)。亦即，根据本文所述的实施例的玻璃组成物呈示比具有相当的Na2O/Al2O3的比率的某些现有的玻璃组成物更少的密度参数值(以及更少的测量dRT值)。如本文所述，这样的较低密度可以促进根据本公开内容的玻璃呈现本文所述的独特断裂行为。
本文所述的第二组实施例选择为满足下表900中列出的下列标准。
表900
| 组成物 | 量(摩尔％) |
| SiO2 | 60.0至96.0摩尔％ |
| B2O3 | 1.0至25.0摩尔％ |
| Al2O3 | ≥0.3摩尔％ |
| (Na2O+Al2O3)的总和 | ≥9.7摩尔％ |
在实施例中，第二组实施例亦可以满足下列条件中的每一者：1.01≤Na2O/Al2O3[摩尔％]≤1.67，B2O3+3.5*Al2O3[摩尔％]≤27.5，Crb-(3.4-0.5*Cnb)<0.000，其中Crb为本文所定义的可旋转性平衡标准，Cnb为本文所定义的网络平衡标准，或Crb-(2.8-0.5*Cnb)<0.000，并且1-2*(Alk2O+RO)/Ptotal>0.83，其中Ptotal为总多面体参数。发现某些现有组成物无法满足上述条件。
本文所述的第三组实施例选择为满足下表1000中列出的下列标准。
表1000
| 组成物 | 量(摩尔％) |
| SiO2 | 60.0至77.5摩尔％ |
| B2O3 | 5.0至17.0摩尔％ |
| Na2O | 2.5至5.3摩尔％ |
| Al2O3 | 0.3至5.3摩尔％ |
发现第三组实施例满足下列条件中的每一者：20.3B2O3+3.5*Al2O3[摩尔％]≤27.5,dRT-(2.58-0.2*(Na2O/Al2O3))<0.00，dRT为室温下的密度，或者在一些情况下，dRT-(2.54-0.2*(Na2O/Al2O3))<0.000。发现某些现有组成物无法满足上述条件。
本文所述的第四组实施例选择为满足下表1100中列出的下列标准。
表1100
针对第四组中的实施例中的每一者，计算Crb参数并绘制为Cnb参数的函数。决定第四组中的实施例中的每一者的Crb及Cnb参数满足关系
Crb-(3.4-0.5*Cnb)<0.00，(等式17)
发现根据本公开内容的玻璃与某些现有组成物的区别在于满足等式17。
针对第四组中的实施例的子集，发现Crb及Cnb参数的值亦满足关系
Crb-(2.8-0.5*Cnb)<0.00，(等式16)
发现这种玻璃与某些现有组成物的进一步区别在于满足等式16。
***
结合下述信息可进一步理解本公开内容的实施例。
当在升高的温度和湿度的条件下经受风化(weathering)时，针对化学耐久性测试本文描述的硼硅酸盐玻璃的额外样品。将结果与在相同条件下进行测试的其他玻璃进行比较。具有表200中提供的实施例26、对比例26A和对比例26B的组成的样品在其表面上进行横向努氏刮痕测试以决定耐刮擦性。在约23℃及约50％的相对湿度下，使用托持努氏金刚石的机械测试器来刮擦样品的表面。每个样品上的刮擦长度为5.0mm，载荷为3N。每个样品进行5次这样的压痕事件。图18A是具有对比例26B的组成的样品的图片。图18B是具有对比例26A的组成的样品的图片。图18C是具有表200中提供的实施例26的组成的样品的图片。图18A至图18C是在经受风化之前(仅在经受压痕事件之后)的样品的图片。如之所示，与参照图17A至图17C本文描述的结果一致，根据实施例26的样品表现出优异的刮痕性能，观测到实质上更小的刮痕宽度。
为了进一步表征本文描述的玻璃制品的磨损抗性性能，在形成图18A至图18C中描绘的压痕之后，将每个样品经受高温、高湿度条件(85℃/85％相对湿度)14天，并在这种暴露之后再次成像压痕。图19A是在风化之后具有对比例26B的组成的样品的图像。图19B是在风化之后具有对比例26A的组成的样品的图像。图19C是在风化之后具有实施例26的组成的样品的图像。如通过图18A至图18C与图19A至图19C的对比所述，本公开内容的玻璃制品的优异磨损抗性在压痕暴露于风化时甚至进一步扩大。对比例26A和对比例26B各自在风化后表现出小于3N的努氏刮痕横裂阈值，因为风化之后在5个压痕事件中的至少3个中观测到横向裂纹。相比之下，本公开内容的实施例26在风化之后表现出大于3N的努氏刮痕横裂阈值(在5个压痕事件中少于3个中观测到横向裂纹)。
如本文中所用，“努氏刮痕横裂阈值”是横向开裂或破损的开始(在5个压痕事件中3个或更多)。在努氏刮痕横裂阈值测试中，玻璃制品的样品和制品首先在恒定载荷下用努氏压头刮擦以形成五个压痕事件。通过观察从压痕事件扩展的横向裂纹来确定对于特定样品恒定载荷是否超过或低于努氏刮痕横裂阈值。特别地，针对下述3中破损模式中的至少一种而检查测试试样：1)超过凹槽宽度两倍的持续的横向表面裂纹，2)凹槽内包括的裂纹，但存在小于凹槽宽度两倍的横向表面裂纹并且存在肉眼可见的损坏，或者3)存在大于沟槽宽度两倍的大的表面下横向裂纹和/或在划痕的顶点处存在中位裂纹。
根据实施例26的样品的分析(如图18C和图19C中所示)表明在风化之后仅在5个压痕事件中的1个中可观测到可见的横向破裂损坏。这相较于对比例26B(在风化之后在全部5个压痕中可用肉眼看见凹槽外部的横向损坏)和对比例26A(在风化之后在全部5个压痕中可用肉眼看见凹槽外部的横向损坏)是显著的改进。鉴于车辆玻璃窗或挡风玻璃在其使用寿命期间通常暴露于极端天气条件下显著时间，这样的结果表明本文描述的玻璃制品对于这样的应用具有优异的耐久性。
在暴露于高温、高湿度(85℃/85％相对湿度)条件下9天之前和之后均对根据实施例26和对比例26B(退火的钠钙玻璃)的样品进行了雾度测量。结果提供在下表1200中。
表1200
| 样品 | CE 26B | E 26 |
| 雾度，之前 | 0.21 | 0.05 |
| 雾度，之后 | 9.66±1.44 | 0.38±0.15 |
如表1200中所示，与根据对比例26B的样品相比，风化对根据实施例26的样品的雾度结果的影响程度明显更小。不希望受理论的束缚，据信这些结果是由于根据实施例26的样品中缺少碳酸钠和碳酸钙。在实施例中，本文描述的玻璃制品(例如，或者单一的玻璃片材，或者包括本文描述的组成的玻璃夹层的迭层)可在其整个使用寿命期间(例如，作为汽车窗户的外夹层)表现出小于或等于5.0％(例如，小于或等于2.5％，小于或等于1.0％)的雾度。这种一致的光学性能表明本文描述的玻璃制品的化学耐久性如何有利地影响光透射应用的光学性能。
为了表征本文描述的玻璃制品相对于现有硼硅酸盐玻璃表现出的优异磨损抗性的益处，进行了挡风玻璃磨损测试。进行这种测试以估计本公开内容的玻璃制品与雨刷片(例如，与挡风玻璃雨刷相关联)之间的反复接触对光学性能的影响。在这一测试中，根据本文的对比例26A和实施例26的4”×4”扁平样品经受100次具有250g载荷的雨刷片滑过其表面的循环。将ISO 12103-1中描述的亚利桑那测试砂砾(A4“级”测试砂砾)应用于样品表面。在通过雨刷磨损之前和之后均进行雾度测量。潮湿条件下的结果绘制在21中。两个样品在磨损之前都表现出低雾度，因此光谱被描绘为一条单线。如图所示，根据实施例26的样品从磨损测试起表现出相对较低的雾度变化，样品在300nm至800nm的整个波长范围内表现出小于0.5％的雾度(与样品上的位置无关)。相比之下，根据对比例26A的样品在雾度性能方面表现出实质上的下降，特别是在潮湿条件下(雾度在400nm至700nm的波长范围中的至少一些内超过2.0％)。这些结果表明，由本文描述的玻璃制品提供的改善的磨损抗性可有利地改善挡风玻璃在其使用寿命内的性能。
在实施例中，在ISO 12103-1A4级砂砾颗粒存在与玻璃和雨刷之间且暴露于具有250g载荷的雨刷的100次循环之后，本文描述的玻璃制品可在400nm至700nm的整个波长范围内表现出小于1.0％的透射雾度(和在整个相同的波长范围内表现出小于或等于0.3％的平均雾度)。
在用维氏压头压痕后，还对各种样品进行了额外的环对环测试，以确定本文描述的独特环形破裂行为对裂纹稳定性的影响。特别地，具有2mm厚度以及实施例26和对比例26A和26B的组成的样品在多个亚临界载荷下通过维氏压头压痕后经受挠曲强度测试(样品在施加亚临界载荷后没有立即破裂)。通过环对环测试进行挠曲强度测试，这些环对环测试通常根据用于高级陶瓷在环境温度下的单调等双轴挠曲强度的ASTM C-1499-03标准测试方法进行。特别地，根据本文描述的实施例26和对比例26A和26B的样品如以上结合图5A和图5B所讨论的一样用维氏压头以3kgf进行压痕(使得在包括根据实施例26的组成的样品上观察到环形裂纹)。然后在压痕(压痕位于环的中心)后立即对一些试样进行环对环测试。
图20描绘了压痕后在30MPa和35MPa的载荷下挠曲强度测试的结果。如图所示，在30MPa的载荷下，根据对比例26B的组成的所有样品均在少于80秒时破损，而具有根据对比例26A和实施例26的组成的样品在测试10分钟时并未破损。这些结果表明硼硅酸盐玻璃的裂纹稳定性一般较钠钙玻璃优异。在35MPa的载荷下，根据对比例26A的组成的所有样品均在少于6分钟时破损(4个样品中有3个在少于1分钟时破损)。相比之下，根据实施例26的组成的样品在少于或等于10分钟时并未破损。当在压痕后经受35MPa时，根据实施例26的组成的所有经压痕的样品存活了至少10分钟。根据实施例26的样品中的一个存活了大于45分钟。这些结果说明，当玻璃经受亚临界载荷时，本文描述的玻璃制品的独特断裂行为改进裂纹稳定性，与钠钙玻璃相比提高至少10倍，与其他硼硅酸盐玻璃相比提高至少2倍。
在实施例中，当本文描述的玻璃组成的样品包含环形裂纹并且经受大于或等于30MPa且小于或等于35MPa的施加的应力至少5分钟的时间段(例如，至少6分钟、至少7分钟、至少8分钟、至少9分钟、至少10分钟、至少15分钟、至少20分钟、至少25分钟、至少30分钟、至少35分钟、至少40分钟、至少45分钟)时，样品并未破裂。这种施加的应力的来源可能是热的(例如，作为诸如视窗框架之类的与玻璃制品相邻的组件之间的CTE不匹配的结果)、振动的(例如，来自与车辆相关的驾驶条件)、和结构的(例如，作为玻璃制品用另一玻璃夹层并入迭层中、并且另一玻璃夹层相对于玻璃制品冷成型的结果，作为玻璃制品被安装在开口中的结果)。
还进行了加速UV暴露测试以确定并入本公开内容的玻璃制品的迭层的长期光学性能。已知长期的UV暴露诱导聚合物中间层着色。参照图15，据信根据实施例26的样品由于其降低的UV透射水平而将倾向于保护迭层中的聚合物中间层免于暴露，并且与现有的硼硅酸盐玻璃相比表现出有利的长期颜色性能。为测试这一假设，使用由根据本文实施例26和对比例26A的组成形成的玻璃层构造迭层。每个迭层都包含0.7毫米厚的铝硅酸盐内夹层、PVB聚合物中间层和3.8毫米厚的外夹层。外夹层的组成是这些迭层之间的唯一区别。
使用来自Solar Light Inc.的太阳模拟器对每个迭层进行加速UV暴露。模拟器输出具有由图22中描绘的线2202指示的光谱的UV光。如图所示，光谱集中在太阳光谱的UV部分。每个样品都暴露于通量为600W/m2的UV光(通过外夹层)240小时以模拟1.8年的亚热带暴露期。用增加的480小时的暴露时间进行了额外的测试以模拟3.8年的亚热带暴露期。具有根据实施例26的外夹层的迭层的结果在下表1300中给出。具有根据对比例26A的外夹层的迭层的结果在下表1350中给出。
表1300
表1350
在表1300和1350中，按照CIELAB颜色坐标***计算L*、a*、和b*值。按照1976公式计算ΔE值。Tds值是按照ISO 9050太阳光直接透射率的测量值。
如图所示，与具有根据对比例26A构建的外夹层的迭层相比，具有根据实施例26构建的外夹层的迭层在光学性能和外观方面表现出显著更低的变化。具有根据实施例26构建的外夹层的迭层由于UV暴露(对于两种暴露期)而表现出各自小于0.5(a*值变化小于0.05)的a*和b*值的变化。具有根据对比例26A构建的外夹层的迭层表现出至少0.2(b*值变化对于较短暴露期大于1.0而对于较长暴露期大于2.5)的a*和b*值的变化。具有按照实施例26构建的外夹层的迭层的ΔE值均小于0.5(对于较短暴露期小于0.25)，这表示不明显的色差。具有按照对比例26A构建的外夹层的迭层的ΔE值至少为1.0(并且对于较长暴露期大于0.5)。对于两种暴露期，当放置在白色网格前面时，对比例的暴露区域表现出人眼可见的颜色变化，而具有根据实施例26构建的外夹层的迭层并未表现出任何明显的颜色变化。这些结果说明了在屏蔽UV以便防止中间层变黄方面与本文描述的玻璃制品相关、尤其是与铁添加相关的优点。据信这些有利的结果是由于本文描述的玻璃制品比现有的硼硅酸盐玻璃组成具有更低的UV透射率。例如，根据实施例26构建的3.8mm厚的样品示出对300nm至400nm的光具有小于75％(约71％)平均透射率，而根据对比例26A构建的3.8mm厚的样品示出对300nm至400nm的光具有大于75％(约91％)平均透射率。
还在迭层上进行尖锐冲击测试以量化与本文描述的玻璃制品相关的尖锐冲击性能益处。在第一组测试中，多个迭层经受吹镖尖锐冲击测试，其中使用压缩气体将尖锐的、带金刚石尖端的镖(120°圆锥尖端)射入迭层的外夹层。测量镖在冲击时的速度以确定冲击能量。此类测试在三个迭层上进行：第一迭层由两个2.1mm厚的钠钙玻璃夹层构建，第二迭层由0.7mm厚的铝硅酸盐玻璃内夹层和3.8mm厚的根据对比例26B的外夹层构建，第三迭层由0.7mm厚的铝硅酸盐玻璃内夹层和3.8mm厚的根据实施例26构建的外夹层构建。在所有迭层中，使用PVB中间层将内夹层附接至外夹层。针对每个迭层生成威布尔分布。结果绘制在图23中。如图所示，与钠钙玻璃相比，两种硼硅酸盐玻璃都表现出实质上改善的尖锐冲击性能(B10值，或破碎概率为10％时的冲击能量，约为硼硅酸盐玻璃的四倍)。如图所示，对于用根据实施例26的组成的外夹层构建的迭层，B10值约为0.29焦耳。据认为，这些改进至少部分是由硼硅酸盐玻璃在冲击时致密化的趋势驱动的，从而吸收一些能量。
如图23中绘制的结果所示，相较于具有根据对比例26A构建的外夹层的迭层相比，具有根据实施例26构建的外夹层的迭层表现出优异的尖锐冲击性能。具有按照对比例26A构建的外夹层的迭层的B10值小于0.28焦耳，而具有按照实施例26构建的外夹层的迭层的B10值大于0.28焦耳。具有按照实施例26构建的外夹层的迭层的整个威布尔分布相对于具有按照对比例26A构建的外夹层的迭层的威布尔分布向右移动，说明在各种冲击能量下的优异性能。
现在参照图24，对经过吹镖尖锐冲击测试的一组相似迭层进行维氏镖掉落测试。维氏镖重量为8.5g，棱锥尖端的面与面之间的角度为136°。测试通过将镖从逐渐增加的高度落下直到观察到破损来进行。破损被定义为玻璃表面表现出任何数量的从大于10毫米的压痕印记的角处产生的径向/中间裂纹时。测量在室温下进行。威布尔分布如图24所绘。如图所示，硼硅酸盐玻璃表现出优异的尖锐冲击性能，许多示例在3000mm的最大下落高度下幸存。
对多个迭层进行维氏镖掉落试验以量化(a)迭层不对称性；和(b)外夹层组成对玻璃迭层的尖锐冲击性能的影响。为各种不同的外夹层组成构建多个迭层。对于每种外夹层组成，使用总玻璃厚度的单一值(内夹层和外夹层的组合厚度)并且通过改变外夹层的厚度和内夹层的厚度来改变迭层不对称性。每个迭层中内夹层的组成因样品而异。在每个迭层上，将维氏镖以逐渐增加的高度掉落在外夹层上，直到观察到破损。结果描绘于图25中。在图25中，线2502表示玻璃总厚度为3.7mm且外夹层组成为钠钙玻璃的多个迭层的结果，线2504表示玻璃总厚度为4.2mm且外夹层组成为钠钙玻璃的多个迭层的结果，线2406表示具有3.7mm总玻璃厚度和根据对比例26A的外夹层组成的多个迭层的结果，线2408表示具有4.2mm的总玻璃厚度和根据对比例26A的外夹层组成的多个迭层的结果。点2410表示具有0.7mm厚的铝硅酸盐玻璃内夹层和3.3mm厚的具有根据实施例26的组成的外夹层的单一迭层(总玻璃厚度为4.0mm并且外厚度比例为82.5)的结果。点2412表示具有0.7mm厚的铝硅酸盐玻璃内夹层和3.8mm厚的具有根据实施例26的组成的外夹层的单一迭层(总玻璃厚度为4.5mm)的结果。
如图25中绘制的结果所示，增加的不对称性(或增加的外层厚度比例)通常与优异的尖锐冲击性能相关。对于每个图，大于0.85的外夹层厚度比例导致的失效能量比约0.5的外夹层厚度比例大两倍。这些结果表明，通过提供更坚硬的外层，从尖锐的冲击性能角度来看，非对称迭层通常更优异。结果还表明，特别是对于包括硼硅酸盐外夹层的迭层，较小的总玻璃厚度可提供优异的尖锐冲击性能，前提是选择合适的外夹层厚度比例。如线2406所示，例如，总玻璃厚度为3.7mm(外夹层厚度比例大于0.75)的迭层可提供比总玻璃厚度为4.2mm(外夹层厚度比例大于0.70)的迭层更优异的尖锐冲击性能。正如这些结果表明的那样，在一些应用中，可以通过利用厚度不对称性来使用总厚度减小的迭层，同时仍然提供相同的尖锐冲击性能。对于某些应用，不对称性可以减轻玻璃迭层的重量(例如，通过降低内夹层厚度并增加外夹层厚度或保持外夹层厚度恒定)。线2406和2408的斜率大于线2402和2404的斜率，表明硼硅酸盐特别增强了不对称性益处。不希望受理论的束缚，据信这是由于硼硅酸盐玻璃的致密化行为。
仍然参照图25，点2410表明，仅将外夹层组成从现有的硼硅酸盐(对应于对比例26A)更改为本文描述的玻璃组成，总玻璃厚度为4.0的迭层即可以实现比具有相同厚度的另一迭层更优异的尖锐冲击性能。不希望受理论的束缚，据信这种有利的结果至少部分是由本文描述的玻璃制品表现出的独特断裂行为所导致的。如果外夹层厚度至少为3.3mm，且外夹层厚度比例大于或等于等于0.825，则并入具有本文描述的硼硅酸盐玻璃组成的外夹层的迭层在用维氏金刚石冲击器小于0.25J的冲击能量下可能不会破损。相比之下，具有由现有硼硅酸盐玻璃构成的外夹层的迭层需要更大的外夹层厚度比例(大于0.875)以获得等效的尖锐冲击性能。因此，本文描述的组成可促进使用较厚的内夹层(例如，使得内夹层占迭层总玻璃厚度的大于12.5％)，同时表现出优异的尖锐冲击性能。据信，使用较厚的外夹层可有助于生产具有优异形状和光学质量的玻璃迭层，因为减小的厚度差异可减少共弛垂困难。
为了表征本文描述的玻璃制品的光学性能，使用来自ISRA Vision AG的LabScan***进行了测量。该***通过样品传输斑马图案并通过斑马图案中的成像错误测量水平(即测量物体比实际长或短的趋势)和垂直(即测量物体比实际宽或窄的趋势)失真。如本文所用，“水平”指平行于样品长度的方向，而“垂直”指垂直于长度(即宽度)的方向。垂直失真测量对象沿长度方向显得更宽或更窄的趋势(例如，图像中的垂直线沿长度方向变得更近或更远)。当作为挡风玻璃安装在车辆中时，垂直失真会导致物体在平行于地面的方向上显得更宽或更窄。
测量了具有根据本文的对比例26A的组成的浮法成型玻璃的样品和具有根据本文的实施例26的组成的熔融成型玻璃的样品。浮法成型玻璃样品的垂直失真测量结果描绘在图26A中。熔融成型玻璃的垂直失真测量结果描绘在图26B中。如通过比较图26A和26B所表面的，熔融成型的样品的区别在于垂直失真测量表现出明确定义的拉伸线段(垂直延伸穿过整个区域的正或负光学失真的连续条带)。据信，这些拉伸线段源自熔融过程。熔融成型的样品的区别还在于，在熔融成型的示例中，垂直失真的变化不太频繁。即，相邻的拉伸线段间的间隔(相邻的两条拉伸线段的中心到中心的距离)平均为80mm～100mm。在浮法成型的样品中，垂直失真的变化更为频繁，正和负垂直失真的相邻区域之间的变化平均更接近(在所绘示例中20mm至30mm之间)。据信，就本文描述的用作挡风玻璃外夹层的玻璃制品的整体光学失真性能而言，熔融成型样品中垂直失真变化的间隔增加是有利的。
参照图8，值得注意的是本公开内容的玻璃制品通常吸收相对高水平的红外辐射(波长大于或等于780nm)。在实施例中，本公开内容的玻璃制品对1000nm至2500nm的光表现出小于或等于80％的平均透射率。在实施例中，1000nm至2500nm的光的平均透射率小于或等于70％。在实施例中，1000nm至2500nm的光的平均透射率小于或等于60％。尽管图8中描绘的数据表明对于具有3.3mm厚度的玻璃可获得这样的红外透射率，但通过相对于图8所示的示例增加玻璃中铁添加量而对于具有更薄厚度的玻璃制品也可获得这样的透射率。本文描述的硼硅酸盐玻璃组成的实施例可包含大于或等于0.5mol％Fe(表示为成分氧化物FeO和Fe2O3)，例如大于或等于0.5mol％Fe且小于或等于1.0mol％Fe。这样的高Fe实施例可以提供增强的IR吸收以促进加热。这样的高Fe实施例(或所描述的任何其他玻璃组成)可通过浮法成形技术形成。与本文描述的玻璃制品相对于某些现有的硼硅酸盐玻璃在红外线中具有相对高的吸收率相关的益处在于，与现有的硼硅酸盐玻璃相比，吸收率有助于使用红外辐射更大程度地加热本文描述的玻璃制品。例如，用于汽车应用的弯曲玻璃夹层的现有熔炉依靠红外辐射来加热玻璃。本文描述的玻璃制品的IR吸收有益地促进了将现有弯曲炉用于成型。
可以从下列实施方式进一步理解本公开内容的实施例。
本公开内容的第一实施方式包括硼硅酸盐玻璃组成物，包含：至少74摩尔％的SiO2；至少10摩尔％的B2O3；具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3；其中硼硅酸盐玻璃组成物包含大于500kP的液相线黏度；以及其中硼硅酸盐玻璃组成物所包含的在硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的温度为1725℃或更少。
本公开内容的第二实施方式包括根据第一实施方式的硼硅酸盐玻璃，进一步包含约2摩尔％至约8摩尔％的Na2O。
本公开内容的第三实施方式包括根据第一实施方式至第二实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，进一步包含约0.8摩尔％至约4摩尔％的K2O。
本公开内容的第四实施方式包括根据第一实施方式至第三实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中Na2O及K2O的总量为至少4摩尔％。
本公开内容的第五实施方式包括根据第一实施方式至第四实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中MgO及CaO的总量为至多5摩尔％。
本公开内容的第六实施方式包括根据第一实施方式至第五实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，进一步包含P2O5，其中P2O5存在的量为最多4摩尔％。
本公开内容的第七实施方式包括根据第一实施方式至第六实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，进一步包含约0.05摩尔％至约0.25摩尔％的SnO2。
本公开内容的第八实施方式包括根据第一实施方式至第七实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，进一步包含0.05摩尔％至0.50摩尔％的铁化合物。
本公开内容的第九实施方式包括根据第一实施方式至第八实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中根据ISO 13837A测量的总日光透射率为90％或更少。
本公开内容的第十实施方式包括根据第一实施方式至第九实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中根据ISO 13837A测量的可见光透射率为至少73％。
本公开内容的第十一实施方式包括根据第一实施方式至第十实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，包含在0℃至300℃的温度范围内测量的5.6ppm/℃或更少的热膨胀系数。
本公开内容的第十二实施方式包括根据第一实施方式至第十一实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，包含少于2.4g/cm3的密度。
本公开内容的第十三实施方式包括根据第一实施方式至第十二实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，包含约480℃至约560℃的应变点。
本公开内容的第十四实施方式包括根据第一实施方式至第十三实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，包含约520℃至约590℃的退火点。
本公开内容的第十五实施方式包括根据第一实施方式至第十四实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中玻璃夹层包含根据前述权利要求中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物。
本公开内容的第十六实施方式包括根据第一实施方式至第十五实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中当玻璃夹层受到具有维氏尖端的准静态2kgf压痕负载时，玻璃夹层呈现环形裂纹以及复数个径向裂纹，且其中复数个径向裂纹中的每一径向裂纹都以环形裂纹为边界。
本公开内容的第十七实施方式包括根据第一实施方式至第十六实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中玻璃夹层经由熔合拉伸而形成，且其中第一主表面与第二主表面之间的厚度大于2mm。
本公开内容的第十八实施方式包括根据第一实施方式至第十七实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃，其中厚度为至少3mm。
本公开内容的第十九实施方式包括一种迭层物，包含：根据第一实施方式至第十八实施方式中的任一者的第一玻璃夹层、第二玻璃夹层、及将第一玻璃夹层黏合到第二玻璃夹层的中间层。
本公开内容的第二十实施方式包括根据第十九实施方式的迭层物，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚。
本公开内容的第二十一实施方式包括根据第十九实施方式至第二十实施方式中的任一者的迭层物，其中第二玻璃夹层被强化。
本公开内容的第二十二实施方式包括根据第十九实施方式至第二十一实施方式中的任一者的迭层物，其中第一玻璃夹层与第二玻璃夹层为成对形状，其中第一玻璃夹层包含至少2mm的第一曲率深度，其中第二玻璃夹层包含至少2mm的第二曲率深度，且其中第一曲率深度在第二曲率深度的10％内。
本公开内容的第二十三实施方式包括根据第十九实施方式至第二十二实施方式中的任一者的迭层物，其中第一玻璃夹层是弛垂的，并且包括至少2mm的曲率深度，且其中第二玻璃夹层冷形成为与第一夹层玻璃一致。
本公开内容的第二十四实施方式包括一种汽车玻璃窗，汽车玻璃窗包括根据第十九实施方式至第二十四实施方式中的任一者的迭层物。
本公开内容的第二十五实施方式包括一种车辆，包含：定义车辆的内部与至少一个开口的主体；根据权利要求24的汽车玻璃窗，设置在至少一个开口中；其中第二玻璃夹层布置成面向车辆的内部，而第一玻璃夹层面向车辆的外部。
本公开内容的第二十六实施方式包括根据第二十五实施方式的车辆，其中汽车玻璃为侧灯、挡风玻璃、后窗、窗户、或天窗中的至少一者。
本公开内容的第二十七实施方式包括一种形成玻璃夹层的方法，玻璃夹层包含第一主表面与第二主表面，该方法包含以下步骤：使包含大于500kP的液相线黏度以及在硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的1725℃或更少的温度的硼硅酸盐玻璃组成物的至少二个流溢出等压管中的沟槽，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含至少74摩尔％的SiO2以及至少10摩尔％的B2O3，其中SiO2、B2O3、及Al2O3的组合量为至少90摩尔％；在等压管的根部处熔合硼硅酸盐玻璃组成物的至少二个流，以形成具有第一主表面与第二主表面之间的至少2mm厚度的玻璃夹层。
本公开内容的第二十八实施方式包括根据第二十七实施方式的方法，其中玻璃夹层包含在0℃至300℃的温度范围内测量的5.6ppm/℃或更少的热膨胀系数。
本公开内容的第二十九实施方式包括根据第二十七至第二十八实施方式中的任一者的方法，其中玻璃夹层包含少于2.4g/cm3的密度。
本公开内容的第三十实施方式包括根据第二十七至第二十九实施方式中的任一者的方法，其中硼硅酸盐玻璃组成物进一步包含约2摩尔％至约8摩尔％的Na2O。
本公开内容的第三十一实施方式包括根据第二十七至第三十实施方式中的任一者的方法，其中硼硅酸盐玻璃组成物进一步包含约0.8摩尔％至约4摩尔％的K2O。
本公开内容的第三十二实施方式包括根据第二十七至第三十实施方式中的任一者的方法，其中Na2O及K2O的总量为至少4摩尔％。
本公开内容的第三十三实施方式包括根据第二十七至第二十二实施方式中的任一者的方法，其中硼硅酸盐玻璃组成物进一步包含MgO或CaO中的至少一者，其中MgO及CaO的总量为至多5摩尔％。
本公开内容的第三十四实施方式包括根据第二十七至第三十三实施方式中的任一者的方法，其中硼硅酸盐玻璃组成物进一步包含约0.05摩尔％至约0.25摩尔％的SnO2。
本公开内容的第三十五实施方式包括根据第二十七至第三十四实施方式中的任一者的方法，其中硼硅酸盐玻璃组成物进一步包含0.05摩尔％至0.50摩尔％的铁化合物。
本公开内容的第三十六实施方式包括根据第二十七至第三十五实施方式中的任一者的方法，进一步包含P2O5，其中P2O5存在的量为最多4摩尔％。
本公开内容的第三十七实施方式包括玻璃夹层，包含：第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中玻璃夹层包含硼硅酸盐玻璃组成物；且其中当玻璃夹层受到具有维氏尖端的准静态2kgf压痕负载时，玻璃夹层呈现环形裂纹以及复数个径向裂纹，且其中复数个径向裂纹中的每一径向裂纹都以环形裂纹为边界。
本公开内容的第三十八实施方式包括根据第三十七实施方式的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含：至少74摩尔％的SiO2；至少10摩尔％的B2O3；以及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。
本公开内容的第三十九实施方式包括根据第三十八实施方式的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含大于500kP的液相线黏度。
本公开内容的第四十实施方式包括根据第三十八至第三十九实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物所包含的在硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的温度为1725℃或更少。
本公开内容的第四十一实施方式包括根据第三十八至第四十实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含约2摩尔％至约8摩尔％的Na2O。
本公开内容的第四十二实施方式包括根据第三十八至第四十实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含约0.8摩尔％至约4摩尔％的K2O。
本公开内容的第四十三实施方式包括根据第三十八至第四十二实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐组成物包含至少4摩尔％的Na2O及K2O的总量。
本公开内容的第四十四实施方式包括根据第三十八至第四十三实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含MgO或CaO中的至少一者，其中MgO及CaO的总量为至多5摩尔％。
本公开内容的第四十五实施方式包括根据第三十八至第四十四实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含最多4摩尔％的量的P2O5。
本公开内容的第四十六实施方式包括根据第三十八至第四十五实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含约0.05摩尔％至约0.25摩尔％的SnO2。
本公开内容的第四十七实施方式包括根据第三十八至第四十六实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含0.05摩尔％至0.50摩尔％的铁化合物。
本公开内容的第四十八实施方式包括根据第三十八至第四十七实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃夹层的总日光透射率为90％或更少。
本公开内容的第四十九实施方式包括根据第三十八至第四十八实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃夹层的可见光透射率为至少73％。
本公开内容的第五十实施方式包括根据第三十八至第四十九实施方式中的任一者的玻璃夹层，其中第一主表面呈现根据ASTM 1561使用透射光学装置的光学失真侦测器测量的至多200毫屈亮度的光学失真。
本公开内容的第五十一实施方式包括一种玻璃迭层物，包含：第一玻璃夹层，包含第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中第一玻璃夹层包含硼硅酸盐玻璃组成物；第二玻璃夹层包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面；以及中间层，将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面；其中硼硅酸盐玻璃组成物包含：至少74摩尔％的SiO2；至少10摩尔％的B2O3；以及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。
本公开内容的第五十二实施方式包括根据第五十二实施方式的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚。
本公开内容的第五十三实施方式包括根据第五十一至第五十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层被强化。
本公开内容的第五十四实施方式包括根据第五十一至第五十三实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层透过离子交换加工而进行化学强化。
本公开内容的第五十五实施方式包括根据第五十一至第五十四实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中玻璃迭层物经配置以用于具有定义内部及开口的主体的车辆中，其中玻璃迭层物经配置以定位在开口中，且其中第一玻璃夹层布置成面向车辆的外部，而第二玻璃夹层布置成面向车辆的内部。
本公开内容的第五十六实施方式包括根据第五十一至第五十五实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层具有第一主表面与第二主表面之间的至少2mm的第一厚度，且其中第二玻璃夹层具有第三主表面与第四主表面之间的少于2mm的第二厚度。
本公开内容的第五十七实施方式包括根据第五十一至第五十六实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中玻璃迭层物包含等于第一厚度与第二厚度的总和的总玻璃厚度，且其中第一玻璃厚度与总玻璃厚度的比率为至少0.7。
本公开内容的第五十八实施方式包括根据第五十一至第五十七实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃厚度为至少3mm，而第二玻璃厚度为1.1mm或更少。
本公开内容的第五十九实施方式包括根据第五十一至第五十八实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃厚度为至少3.3mm，而第二玻璃厚度为0.7mm或更少。
本公开内容的第六十实施方式包括根据第五十一至第五十九实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层包含第二玻璃组成物。
本公开内容的第六十一实施方式包括根据第五十一至第六十实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃组成物不同于硼硅酸盐玻璃组成物。
本公开内容的第六十二实施方式包括根据五十一至第六十一实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃组成物选自钠钙硅酸盐玻璃组成物、铝硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硅酸盐玻璃组成物、含碱硼硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝磷硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硼硅酸盐玻璃组成物、及其组合所组成的群组。
本公开内容的第六十三实施方式包括根据五十一至第六十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃迭层物的可见光透射率为至少73％。
本公开内容的第六十四实施方式包括根据五十一至第六十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃迭层物的总日光透射率为90％或更少。
本公开内容的第六十五实施方式包括根据第五十一至第六十四实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一主表面、第四主表面、或第一主表面及第四主表面二者都呈现根据ASTM 1561使用透射光学装置的光学失真侦测器测量的至多200毫屈亮度的光学失真。
本公开内容的第六十六实施方式包括根据第五十一至第六十五实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、隔音PVB(APVB)、离子聚合物、乙酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)、及其组合所组成的群组。
本公开内容的第六十七实施方式包括根据第五十一至第六十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层包含约0.5mm至约2.5mm的范围内的厚度。
本公开内容的第六十八实施方式包括根据第五十一至第六十七实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层包含至少一个功能层或膜。
本公开内容的第六十九实施方式包括根据第五十一至第六十八实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中功能层或膜提供选自紫外线吸收、红外线吸收、红外线反射、声音阻尼、着色、天线、黏合促进、防眩光加工、抗反射加工、及其组合的功能。
本公开内容的第七十实施方式包括根据第五十一至第六十九实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层与第二玻璃夹层为成对形状，其中第一玻璃夹层包含至少2mm的第一曲率深度，其中第二玻璃夹层包含至少2mm的第二曲率深度，且其中第一曲率深度在第二曲率深度的10％内。
本公开内容的第七十一实施方式包括根据五十一至第七十实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层是弛垂的，并且包括至少2mm的曲率深度，且其中第二玻璃夹层冷形成为与第一夹层玻璃一致。
本公开内容的第七十二实施方式包括一种***，包含：传感器；玻璃迭层物，包含：第一玻璃夹层，包含第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中第一玻璃夹层包含硼硅酸盐玻璃组成物；第二玻璃夹层包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面；以及中间层，将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面；其中硼硅酸盐玻璃组成物包含：至少74摩尔％的SiO2；至少10摩尔％的B2O3；以及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3；其中传感器经配置以接收、发送、或同时接收及发送通过玻璃迭层物的讯号；其中讯号包含400nm至750nm的范围内或1500nm或更大的范围内的峰值波长。
本公开内容的第七十三实施方式包括根据第七十二实施方式的***，其中传感器为LIDAR。
本公开内容的第七十四实施方式包括根据第七十二至第七十三实施方式中的任一者的***，其中玻璃迭层物为用于车辆的玻璃窗。
本公开内容的第七十五实施方式包括根据第七十二至第七十四实施方式中的任一者的***，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃迭层物的可见光透射率为至少73％。
本公开内容的第七十六实施方式包括根据第七十二至第七十五实施方式中的任一者的***，其中根据ISO 13837A测量的通过玻璃迭层物的总日光透射率为90％或更少。
本公开内容的第七十七实施方式包括根据第七十二至第七十六实施方式中的任一者的***，其中第一主表面、第四主表面、或第一主表面及第四主表面二者都呈现根据ASTM 1561使用透射光学装置的光学失真侦测器测量的至多200毫屈亮度的光学失真。
本公开内容的第七十八实施方式包括根据第七十二至第七十七实施方式中的任一者的***，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚。
本公开内容的第七十九实施方式包括根据第七十二至第七十八实施方式中的任一者的***，其中第二玻璃夹层被强化。
本公开内容的第八十实施方式包括根据第七十二至第七十九实施方式中的任一者的***，其中第二玻璃夹层透过离子交换加工而进行化学强化。
本公开内容的第八十一个实施方式包括一种玻璃迭层物，包含：第一玻璃夹层，包含第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中第一玻璃夹层包含熔合形成的硼硅酸盐玻璃组成物；第二玻璃夹层包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面；以及中间层，将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面；其中通过玻璃迭层物的具有300-380nm的范围内的波长的紫外光的透射率为75％或更少；其中通过玻璃迭层物的可见光谱中的光的透射率为73％或更多；以及其中通过玻璃迭层物的总日光透射率为61％或更少。
本公开内容的第八十二实施方式包括根据第八十一实施方式的玻璃迭层物，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含至少74摩尔％的SiO2、至少10摩尔％的B2O3、及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。
本公开内容的第八十三实施方式包括根据第八十一至第八十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚。
本公开内容的第八十四实施方式包括根据第八十一至第八十三实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层被强化。
本公开内容的第八十五实施方式包括根据第八十一至第八十四实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层透过离子交换加工而进行化学强化。
本公开内容的第八十六实施方式包括根据第八十一至第八十五实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层包含施加到第三主表面、第四主表面、或第三主表面及第四主表面二者的可离子交换的玻璃熔块。
本公开内容的第八十七实施方式包括根据第八十一至第八十六实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层具有第一主表面与第二主表面之间的至少2mm的第一厚度，且其中第二玻璃夹层具有第三主表面与第四主表面之间的少于2mm的第二厚度。
本公开内容的第八十八实施方式包括根据第八十一至第八十七实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中玻璃迭层物包含等于第一厚度与第二厚度的总和的总玻璃厚度，且其中第一玻璃厚度与总玻璃厚度的比率为至少0.7。
本公开内容的第八十九实施方式包括根据第八十一至第八十八实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃厚度为至少3mm，而第二玻璃厚度为1.1mm或更少。
本公开内容的第九十实施方式包括根据第八十一至第八十九实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃厚度为至少3.3mm，而第二玻璃厚度为0.7mm或更少。
本公开内容的第九十一实施方式包括根据第八十一至第九十实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层包含第二玻璃组成物。
本公开内容的第九十二实施方式包括根据第八十一至第九十一实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃组成物不同于硼硅酸盐玻璃组成物。
本公开内容的第九十三实施方式包括根据第八十一至第九十二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃组成物选自铝硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硅酸盐玻璃组成物、含碱硼硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝磷硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硼硅酸盐玻璃组成物、及其组合所组成的群组。
本公开内容的第九十四实施方式包括根据第八十一至第九十三实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、隔音PVB(APVB)、离子聚合物、乙酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)、及其组合所组成的群组。
本公开内容的第九十五实施方式包括根据第八十一至第九十三实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层包含约0.5mm至约2.5mm的范围内的厚度。
本公开内容的第九十六实施方式包括根据第八十一至第九十五实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中中间层包含至少一个功能层或膜。
本公开内容的第九十七实施方式包括根据第八十一至第九十六实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中功能层或膜提供选自紫外线吸收、红外线吸收、红外线反射、声音阻尼、着色、天线、黏合促进、防眩光加工、抗反射加工、及其组合的功能。
本公开内容的第九十八实施方式包括根据第八十一至第九十七实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层与第二玻璃夹层为成对形状，其中第一玻璃夹层包含至少2mm的第一曲率深度，其中第二玻璃夹层包含至少2mm的第二曲率深度，且其中第一曲率深度在第二曲率深度的10％内。
本公开内容的第九十九实施方式包括根据第八十一至第九十八实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层包含第一玻璃夹层的黏度为1011泊处的第一温度，而第二玻璃夹层包含第二玻璃夹层的黏度为1011泊处的第二温度，并且第一温度不同于第二温度。
本公开内容的第一百实施方式包括根据第八十一至第九十九实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚，且其中第二温度大于第一温度。
本公开内容的第一百零一实施方式包括根据第八十一至第一百实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层是弛垂的，并且包括至少2mm的曲率深度，且其中第二玻璃夹层冷形成为与第一夹层玻璃一致。
本公开内容的第一百零二实施方式包括根据第八十一至一百零一实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第二玻璃夹层包含第三主表面上的颜料涂布。
本公开内容的第一百零三实施方式包括根据第八十一至第一百零二实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中第一玻璃夹层或第二玻璃夹层包含涂布。
本公开内容的第一百零四实施方式包括根据第八十一至第一百零三实施方式中的任一者的玻璃迭层物，其中涂布包含具有至少一层金属以及可选择的至少一层介电质的红外线反射涂布。
本公开内容的第一百零五实施方式包括一种玻璃组成物，包含：约72摩尔％至约80摩尔％的范围内的量的SiO2；约2.5摩尔％至约5摩尔％的范围内的量的Al2O3；约11.5摩尔％至约14.5摩尔％的范围内的量的B2O3；其中玻璃组成物包含大于500kP的液相线黏度；以及其中玻璃组成物所包含的硼硅酸盐玻璃组成物的黏度为200P处的温度为1725℃或更少。
本公开内容的第一百零六实施方式包括根据第一百零五实施方式所述的玻璃组成物，进一步包括约4摩尔％至约8摩尔％的范围内的量的Na2O。
本公开内容的第一百零七实施方式包括根据第一百零五至一百零六实施方式中的任一者的玻璃组成物，其中Na2O的量在约4.5摩尔％至约8摩尔％的范围内。
本公开内容的第一百零八实施方式包括根据第一百零五至第一百零七实施方式中的任一者的玻璃组成物，进一步包含约0.5摩尔％至约3摩尔％的范围内的量的K2O。
本公开内容的第一百零九实施方式包括根据第一百零五至第一百零八实施方式中的任一者的玻璃组成物，进一步包括约0.5至约2.5摩尔％的范围内的量的MgO。
本公开内容的第一百一十实施方式包括根据第一百零五至第一百零九实施方式中的任一者的玻璃组成物，进一步包含最多约4摩尔％的CaO。
本公开内容的第一百一十一实施方式包括根据第一百零五至第一百一十实施方式中的任一者的玻璃组成物，其中SiO2的量为至少74摩尔％。
本公开内容的第一百一十二实施方式包括一种玻璃组成物，包含：74摩尔％至80摩尔％的SiO2；2.5摩尔％至5摩尔％的Al2O3；11.5摩尔％至14.5摩尔％的B2O3；4.5摩尔％至8摩尔％的Na2O；0.5摩尔％至3摩尔％的K2O；0.5摩尔％至2.5摩尔％的MgO；以及0摩尔％至4摩尔％的CaO。
本公开内容的第一百一十三实施方式包括根据第一百一十二实施方式的玻璃组成物，其中Na2O及K2O的组合量为至少5.5摩尔％。
本公开内容的第一百一十四实施方式包括根据第一百一十二至第一百一十三实施方式中的任一者的玻璃组成物，其中MaO及CaO的组合量为至少1.5摩尔％。
本公开内容的第一百一十五实施方式包括根据第一百一十二至第一百一十四实施方式中的任一者的玻璃组成物，其中Na2O、K2O、MaO、及CaO的组合量为至少7摩尔％。
本公开内容的第一百一十六实施方式包括根据第一百一十二至第一百一十四实施方式中的任一者的玻璃组成物，其中Na2O及K2O的组合量为至少8摩尔％。
本公开内容的第一百一十七实施方式包括根据第一百一十二至第一百一十六实施方式中的任一者的玻璃组成物，包含0.03摩尔％至0.5摩尔％的总量的Fe2O3及FeO。
本公开内容的第一百一十八实施方式包括一种制品，包含：第一玻璃夹层，包含第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中第一玻璃夹层包含硼硅酸盐玻璃组成物；第二玻璃夹层包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面；以及中间层，将第一玻璃夹层的第二主表面黏合到第二玻璃夹层的第三主表面；其中：(A)第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物包含：(i)SiO2、B2O3以及可选择的Al2O3及/或P2O5；以及(ii)一或更多个碱金属氧化物以及可选择的一或更多个碱土金属氧化物及/或ZnO；其中SiO2、B2O3、一或更多个碱金属氧化物以及(当包括在组成物中时)Al2O3、P2O5、及一或更多个碱土金属氧化物及/或ZnO的摩尔百分比的浓度满足关系：SiO2≥72；B2O3≥10；(R2O+R'O+P2O5)≥Al2O3；0.80≤(1-[(2R2O+2R'O+2P2O5)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])≤0.93；其中R2O为一或更多个碱金属氧化物的浓度的总和，而(当包括硼硅酸盐玻璃在组成物中时)R'O为一或更多个碱土金属氧化物及/或ZnO的浓度的总和；(B)当具有第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃使用准静态2kg力的压痕负载以及136°维氏压痕器进行维氏压痕测试时，玻璃呈现复数个径向裂纹以及限制径向裂纹的扩展的回路裂纹；(C)当制品安装在车辆中时，第一玻璃夹层在第二玻璃夹层的外侧。
本公开内容的第一百一十九实施方式包括根据第一百一十八实施方式的制品，其中第一玻璃夹层比第二玻璃夹层更厚，且其中第二玻璃夹层透过离子交换加工进行化学强化。
本公开内容的第一百二十实施方式包括根据第一百一十八至第一百一十九实施方式中的任一者的制品，其中第一玻璃夹层具有第一主表面与第二主表面之间的至少2mm的第一厚度，且其中第二玻璃夹层具有第三主表面与第四主表面之间的少于2mm的第二厚度。
本公开内容的第一百二十一实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十实施方式中的任一者的制品，其中第一厚度与第一及第二厚度的总和的比率为至少0.7。
本公开内容的第一百二十二实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十一实施方式中的任一者的制品，其中第一厚度为至少3.3mm，而第二厚度为0.7mm或更少。
本公开内容的第一百二十三实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十二实施方式中的任一者的制品，其中第二玻璃夹层包含与第一玻璃夹层的硼硅酸盐玻璃组成物不同的第二玻璃组成物，且其中第二玻璃组成物选自钠钙硅酸盐玻璃组成物、铝硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硅酸盐玻璃组成物、含碱硼硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝磷硅酸盐玻璃组成物、及碱金属铝硼硅酸盐玻璃组成物所组成的群组。
本公开内容的第一百二十四实施方式包括根据第一百一十八至一百二十三实施方式中的任一者的制品，其中根据ISO 13837A测量的通过该制品的可见光透射率为至少73％，以及其中根据ISO 13837A测量的通过该制品的总日光透射率为90％或更少。
本公开内容的第一百二十五实施方式包括根据第一百一十八至一百二十四实施方式中的任一者的制品，其中第一主表面、第四主表面、或第一主表面及第四主表面二者都呈现根据ASTM 1561使用透射光学装置的光学失真侦测器测量的至多200毫屈亮度的光学失真。
本公开内容的第一百二十六实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十五实施方式中的任一者的制品，其中中间层选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、隔音PVB(APVB)、离子聚合物、乙酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚酯(PE)、聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)、及其组合所组成的群组；其中中间层包含约0.5mm至约2.5mm的范围内的厚度；其中中间层包含至少一个功能层或膜，且其中功能层或膜提供选自紫外线吸收、红外线吸收、红外线反射、声音阻尼、着色、天线、黏合促进、防眩光加工、抗反射加工、及其组合的功能。
本公开内容的第一百二十七实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十六实施方式中的任一者的制品，其中第一玻璃夹层与第二玻璃夹层为成对形状，其中第一玻璃夹层包含至少2mm的第一曲率深度，其中第二玻璃夹层包含至少2mm的第二曲率深度，且其中第一曲率深度在第二曲率深度的10％内。
本公开内容的第一百二十八实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十七实施方式中的任一者的制品，其中第一玻璃夹层是弛垂的，并且包括至少2mm的曲率深度，且其中第二玻璃夹层冷形成为与第一夹层玻璃一致。
本公开内容的第一百二十九实施方式包括根据第一百一十八至第一百二十八实施方式中的任一者的制品，其中第一玻璃夹层藉由向下拉伸处理所制造，其中向下拉伸处理为熔合向下拉伸处理，其中第一玻璃夹层的具有硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃具有大于或等于500千泊的液相线黏度，且其中第一玻璃夹层的具有硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃具有少于或等于1725℃的200泊温度。
本公开内容的第一百三十实施方式包括一种制品，包含：包含硼硅酸盐玻璃并且具有至少200μm且不多于1cm的厚度的外夹层，其中就组成氧化物而言，硼硅酸盐玻璃的组成物包含：SiO2、B2O3、Al2O3、一或更多个碱金属氧化物、及选自MgO、CaO、SrO、BaO、及ZnO所组成的群组的一或更多个二价阳离子氧化物，其中基于SiO2、B2O3、一或更多个碱金属氧化物、Al2O3、及一或更多个碱土金属氧化物的氧化物的摩尔百分比的浓度满足关系：(R2O+R'O)≥Al2O3,0.80<(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])<0.93，其中R2O为一或更多个碱金属氧化物的浓度的总和，R'O为一或更多个碱土金属氧化物的浓度的总和；内夹层，包含与外夹层的硼硅酸盐玻璃的组成物不同的第二玻璃，其中内夹层加强外夹层，使外夹层硬化，以承受施加于其上的弯折力，且其中第二玻璃的组成物选自钠钙硅酸盐玻璃组成物、铝硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝硅酸盐玻璃组成物、含碱硼硅酸盐玻璃组成物、碱金属铝磷硅酸盐玻璃组成物、及碱金属铝硼硅酸盐玻璃组成物所组成的群组；中间层，耦接内夹层及外夹层，其中中间层为聚合物，并抑制裂纹从外夹层到内夹层的穿透。
本公开内容的第一百三十一实施方式包括根据第一百三十实施方式的制品，其中当具有外夹层的硼硅酸盐玻璃的组成物的玻璃形成为1mm厚度及2×2cm2面积的主表面的100个经抛光的平坦样品，并使用方形式的136°四侧的锥体维氏压痕器在25℃及50％相对湿度下正交引导进入主表面的中心进行测试，且压痕器利用每秒60μm的速率准静态位移至最大3kg的力在压痕负载保持10秒时，在通常情况下，从压痕器径向及/或横向延伸通过样品的所有裂纹都包含在裂纹回路内。
本公开内容的第一百三十二实施方式包括根据第一百三十至第一百三十一实施方式中的任一者的制品，其中当藉由将样品放置进入冷水而从25℃快速冷却至1℃时，在通常情况下，径向及/或横向延伸通过样品的裂纹不会传播超出裂纹回路。
本公开内容的第一百三十三实施方式包括根据第一百三十至一百三十二实施方式中的任一者的制品，其中样品的大部***纹回路是圆形的，并且具有少于1mm的半径。
本公开内容的第一百三十四个实施方式包括一种制品，该制品包含：第一玻璃夹层，包含第一主表面以及与第一主表面相对的第二主表面，其中第一玻璃夹层包含硼硅酸盐玻璃，且其中就组成氧化物而言，硼硅酸盐玻璃的组成物包含：SiO2、B2O3、Al2O3、一或更多个碱金属氧化物、及选自MgO、CaO、SrO、BaO、及ZnO所组成的群组的一或更多个二价阳离子氧化物，其中基于SiO2、B2O3、一或更多个碱金属氧化物、Al2O3、及一或更多个二价阳离子氧化物的氧化物的摩尔百分比的浓度满足关系：(R2O+R'O)≥Al2O3，0.80<(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])<0.93，其中R2O为一或更多个碱金属氧化物的浓度的总和，而R'O为一或更多个二价阳离子氧化物的浓度的总和；第二玻璃夹层，包含第三主表面以及与第三主表面相对的第四主表面；以及中间层，将第一玻璃夹层的第二主表面黏接至第二玻璃夹层的第三主表面；其中通过制品的具有300-380nm范围内的波长的紫外光的透射率为75％或更少；其中通过制品的可见光谱中的光的透射率为73％或更多；以及其中通过制品的总日光透射率为61％或更少。
本公开内容的第一百三十五实施方式包括根据第一百三十四实施方式的制品，其中硼硅酸盐玻璃组成物包含至少74摩尔％的SiO2；至少10摩尔％的B2O3；以及具有SiO2、B2O3、及Al2O3的总和至少为90摩尔％的量的Al2O3。
本公开内容的第一百三十六实施方式包括一种制品，该制品包含：硼硅酸盐玻璃，其中就组成氧化物而言，硼硅酸盐玻璃的组成物包含：SiO2、B2O3、Al2O3、一或更多个碱金属氧化物、及选自MgO、CaO、SrO、BaO、及ZnO所组成的群组的一或更多个二价阳离子氧化物，其中基于SiO2、B2O3、一或更多个碱金属氧化物、Al2O3、及一或更多个二价阳离子氧化物的氧化物的摩尔百分比的浓度满足关系：(R2O+R'O)≥Al2O3，0.80<(1-[(2R2O+2R'O)/(SiO2+2Al2O3+2B2O3)])<0.93，其中R2O为一或更多个碱金属氧化物的浓度的总和，而R'O为一或更多个二价阳离子氧化物的浓度的总和；裂纹回路，形成在硼硅酸盐玻璃中，其中制品没有与裂纹回路相交并向外延伸超出裂纹回路的径向或横向裂纹。
本公开内容的第一百三十七实施方式包括根据第一百三十六实施方式的制品，其中裂纹回路具有圆形周边。
本公开内容的第一百三十八实施方式包括根据第一百三十六至第一百三十七实施方式中的任一者的制品，其中圆形周边具有少于1mm的直径。
本公开内容的第一百三十九实施方式包括根据第一百三十六至第一百三十八实施方式中的任一者的制品，其中硼硅酸盐玻璃具有至少200μm且不多于1cm的厚度。
本公开内容的第一百四十实施方式包括根据第一百三十六至第一百三十九实施方式中的任一者的制品，其中硼硅酸盐玻璃具有大于3.25ppm/℃且少于8.7ppm/℃的低温热膨胀系数。
本公开内容的第一百四十一实施方式包括根据第三十至第一百二十九实施方式中的任一者的制品，其中厚度大于或等于2.0mm。
本公开内容的第一百四十二实施方式包括根据第三十至第一百二十九实施方式中的任一者的制品，其中硼硅酸盐玻璃的组成物包含大于或等于4摩尔％且少于或等于6摩尔％的Na2O。
本公开内容的第一百四十三实施方式包括根据第三十至第一百二十九实施方式中的任一者的制品，其中硼硅酸盐玻璃的组成物包含：大于或等于3摩尔％且少于或等于5摩尔％的Al2O3；以及大于或等于12摩尔％且少于或等于16摩尔％的B2O3。
本公开内容的第一百四十四实施方式包括根据第三十至第一百二十九实施方式中的任一者的制品，其中包含下列至少一者：硼硅酸盐玻璃的组成物包含大于或等于0.03摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的Fe2O3，而厚度少于或等于3.3mm，而外夹层在整个可见光谱中具有大于或等于90％且少于或等于92.5％的透射率。
本公开内容的第一百四十五实施方式包括根据第三十至第一百二十九实施方式中的任一者的制品，其中外玻璃夹层由硼硅酸盐玻璃组成。
本公开内容的第一百四十六实施方式包括一种硼硅酸盐玻璃组成物，包含：大于或等于60摩尔％且少于或等于96.0摩尔％的SiO2；大于或等于1.0摩尔％且少于或等于25.0摩尔％的B2O3，大于或等于0.3摩尔％的Al2O3；大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.3摩尔％的Li2O；非零量的Na2O；以及一或更多个二价金属氧化物RO，其中：由每一成分的分子式表示的以摩尔％表示的每一成分的组成量满足关系B2O3+3.5*Al2O3≤27.5摩尔％，以及包含下列至少一者：(A)每一成分的组成量满足下列条件中的二者：(i)Crb-(3.4- 0.5 *Cnb) < 0.000； 以及(ii)1 - 2 * (Alk2O + RO) / Ptotal > 0.83，其中： (a)Crb为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的组成物计算的可旋转性平衡参数的值：Crb＝abs(2*max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)+0.65*(SiO2+2*Al2O3+2*B2O3)-80)，(b)Cnb为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的组成物计算的网络平衡参数的值：Cnb＝abs(SiO2-6*min(Alk2O,Al2O3)-2*min(Alk2O+RO-Al2O3,B2O3)-max(24+2*max(0,B2O3-max(0,R2O+RO-Al2O3)),44))，(c)Alk2O表示一或更多个碱金属氧化物(若存在于组成物中)，(d)Ptotal为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的总多面体参数的值：Ptotal＝SiO2+2*Al2O3+2*B2O3，以及(B)每一成分的组成量满足下列条件：Pd-(2.58-0.2*(Na2O/Al2O3))<0.000，其中Pd为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的密度参数的值：Pd＝2.487-0.0068998*B2O3+0.041371*BaO+0.13897*Bi2O3+0.011637*CaO+0.055366*Cs2O+0.025420*Fe2O3+0.10294*Gd2O3+0.0051134*K2O+0.079903*La2O3+0.0041594*Li2O+0.0084582*MgO+0.019720*MnO+0.0064419*Na2O+0.018282*NiO+0.065781*PbO-0.002953*SiO2+0.027682*SrO+0.0055367*TiO2+0.0068497*V2O5+0.048699*Y2O3+0.021527*ZnO+0.026527*ZrO2+0.011033*(min(B2O3,max(0,Alk2O+RO-Al2O3)))。
本公开内容的第一百四十七实施方式包括根据第一百四十六实施方式的硼硅酸盐玻璃组成物，其中：每一成分的组成量满足下列条件中的二者：(i)Crb-(3.4-0.5*Cnb)<0.000；以及(ii)1-2*(Alk2O+RO)/Ptotal>0.83，组成物包含少于或等于9.7摩尔％的Na2O及Al2O3的组合量，组成物基本上不含BaO、氟、及稀土氧化物。
本公开内容的第一百四十八实施方式包括根据第一百四十六至第一百四十七实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中：组成物包含：大于或等于60.0摩尔％且少于或等于78摩尔％的SiO2、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于17.0摩尔％的B2O3、大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.3摩尔％的Na2O、大于或等于0.3摩尔％且少于或等于5.3摩尔％的Al2O3、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于3.0摩尔％的K2O、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.5摩尔％的CaO、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％的Li2O、大于或等于5.0摩尔％的Na2O+K2O，以及其中每一成分的组成量满足下列条件：20.3≤B2O3+3.5*Al2O3≤27.5。
本公开内容的第一百四十九实施方式包括根据第一百四十六至第一百四十八实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的MgO；大于或等于0.0摩尔％且少于或等于4.0摩尔％的P2O5、大于或等于0摩尔％且少于或等于0.25摩尔％的SnO2、大于或等于95.0摩尔％的(Na2O+K2O+MgO+CaO+ZnO+Al2O3+B2O3+SiO2)的组合量、大于或等于至0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的(CaO+MgO)的组合量、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的(FeO+Fe2O3)的组合量，且其中组成物的每一成分的组成量同时满足下列二个条件：(C)(Na2O+K2O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(R2O+RO)≤0.95，以及(D)1.01≤Na2O/Al2O3≤1.35。
本公开内容的第一百五十实施方式包括根据第一百四十六至第一百四十九实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于72.0摩尔％且少于或等于78.0摩尔％的SiO2、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于20.0摩尔％的B2O3、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于8.0摩尔％的Na2O、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于4.0摩尔％的Al2O3、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于3.0摩尔％的K2O、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％的CaO、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％的MgO、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％的SnO2。
本公开内容的第一百五十一实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的MnO2、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的MnO、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的TiO2、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％的(Fe+Cr+Mo+V+Cu+Co)，其中组成物为：基本上不含Li2O，以及基本上不含PbO。
本公开内容的第一百五十二实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十一实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物的每一成分的组成量满足下列条件：(E)0.0≤2*Mexc+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)+0.65*Ptotal-80≤3.0，其中：Mexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的改性剂过量参数的值：Mexc＝max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))，以及(F)0.0≤abs(Siexc-3*((B2O3+Al2O3)-(Alk2O+RO))-max(24-Bexc,44-3*Bexc))≤3.0，其中：(i)Siexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的二氧化硅过量参数的值：Siexc＝SiO2–6*min(Alk2O,Al2O3O3)–2*min(Alk2O+RO-Al2O3O3,B2O3)，以及(ii)Bexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的硼过量参数的值：Bexc＝max(0,B2O3-max(0,R2O+RO-Al2O3))。
本公开内容的第一百五十三实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十二实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中每一成分的组成量满足下列条件：Pd–(2.58–0.2*(Na2O/Al2O3O3))<0.000。
本公开内容的第一百五十四实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十三实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于60.0摩尔％且少于或等于77.5摩尔％的SiO2、大于或等于5.0摩尔％且少于或等于17.0摩尔％的B2O3、大于或等于2.5摩尔％且少于或等于5.3摩尔％的Na2O、大于或等于0.3摩尔％且少于或等于5.3摩尔％的Al2O3、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于3.0摩尔％的K2O、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％的Li2O、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％的BaO、及大于等于5.0摩尔％的(Na2O+K2O)的组合量。
本公开内容的第一百五十五实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十四实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于5.0摩尔％且少于或等于5.2摩尔％的Na2O、大于或等于0.3摩尔％的MgO、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.3摩尔％的TiO2，其中组成物基本上不含氟。
本公开内容的第一百五十六实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十五实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中每一成分的组成量满足下列条件：1-2*(Alk2O+RO)/Ptotal>0.83。
本公开内容的第一百五十七实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十六实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中每一成分的组成量满足下列条件：(G)77≤(2*Mexc+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3))+0.65*Ptotal≤82，其中：Mexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的改性剂过量参数的值，：Mexc＝max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))，以及(H)0.84≤1-2*(Alk2O+RO)/Ptotal≤0.90。
本公开内容的第一百五十八实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十七实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于0.0摩尔％且少于或等于4.0摩尔％的P2O5、大于或等于0摩尔％且少于或等于0.25摩尔％的SnO2、大于或等于95.0摩尔％的(Na2O+K2O+MgO+CaO+ZnO+Al2O3+B2O3+SiO2)的组合量、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于5.0摩尔％的(CaO+MgO)的组合量、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的(FeO+Fe2O3)的组合量，且其中组成物的每一成分的组成量满足二个条件：(I)(Na2O+K2O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(R2O+RO)≤0.95，以及(J)1.01≤Na2O/Al2O3≤1.35。
本公开内容的第一百五十九实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十八实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于72.0摩尔％且少于或等于77.5摩尔％的SiO2、大于或等于2.0摩尔％且少于或等于4.0摩尔％的Al2O3、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％的CaO、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于2.0摩尔％的MgO、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.2摩尔％的SnO2。
本公开内容的第一百六十实施方式包括根据第一百四十六至第一百五十九实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的MnO2、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的MnO、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于0.5摩尔％的TiO2、大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％的(Fe+Cr+Mo+V+Cu+Co)的组合量、及大于或等于0.0摩尔％且少于或等于1.0摩尔％的(La2O3+Y2O3)的组合量。
本公开内容的第一百六十一实施方式包括根据第一百四十六至第一百六十实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物基本上不含氟、BaO、LiO2、及PbO。
本公开内容的第一百六十二实施方式包括根据第一百四十六至第一百六十一实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物的每一成分的量满足下列条件：(K)0.0≤2*Mexc+2*min(B2O3,R2O+RO-Al2O3)+0.65*Ptotal-80≤3.0，其中：Mexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的改性剂过量参数的值：Mexc＝max(0,(Alk2O+RO)-(Al2O3+B2O3))，以及(L)0.0≤abs(Siexc-3*((B2O3+Al2O3)-(Alk2O+RO))-max(24-Bexc,44-3*Bexc))≤3.0，其中：(i)Siexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的二氧化硅过量参数的值：Siexc＝SiO2–6*min(Alk2O,Al2O3O3)–2*min(Alk2O+RO-Al2O3O3,B2O3)，以及(ii)Bexc为根据下列方程而从以成分的摩尔％表示的玻璃组成物计算的硼过量参数的值：Bexc＝max(0,B2O3-max(0,R2O+RO-Al2O3))。
本公开内容的第一百六十三实施方式包括根据第一百四十六至第一百六十二实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含：大于或等于11摩尔％且少于或等于16摩尔％的B2O3、大于或等于2摩尔％且少于或等于6摩尔％的Al2O3、及大于或等于或等于7.0摩尔％的Na2O、K2O、MgO、及CaO的总量。
本公开内容的第一百六十四实施方式包括根据第一百四十六至第一百六十三实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中组成物包含大于或等于4摩尔％且少于或等于6摩尔％的Na2O。
本公开内容的第一百六十五实施方式包括根据第一百四十六至第一百六十四实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物，其中硼硅酸盐玻璃的组成物包含：大于或等于3摩尔％且少于或等于5摩尔％的Al2O3；以及大于或等于12摩尔％且少于或等于16摩尔％的B2O3。
本公开内容的第一百六十六实施方式包括一种玻璃制品，玻璃制品包含根据第一百四十六至第一百六十五实施方式中的任一者的硼硅酸盐玻璃组成物。
本公开内容的第一百六十七实施方式包括根据第一百六十六实施方式的玻璃制品，其中玻璃制品包含在20℃下测量的少于2.5g/cm3的密度。
本公开内容的第一百六十八实施方式包括根据第一百六十七实施方式的玻璃制品，其中在20℃下测量的密度少于2.3g/cm3。
本公开内容的第一百六十九实施方式包括根据第一百六十七至第一百六十八实施方式中的任一者的玻璃制品，其中当具有硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃形成为1mm厚度及2×2cm2面积的主表面的100个经抛光的平坦样品，并使用方形式的136°四侧的锥体维氏压痕器在25℃及50％相对湿度下正交引导进入主表面的中心进行测试，且压痕器利用每秒60μm的速率准静态位移至最大3kg的力在压痕负载保持10秒时，在通常情况下，从压痕器径向及/或横向延伸通过样品的所有裂纹都包含在裂纹回路内。
本公开内容的第一百七十实施方式包括根据第一百六十九实施方式的玻璃制品，其中样品的裂纹回路的大部分是圆形的，并且具有少于1mm的半径。
本公开内容的第一百七十一实施方式包括一种玻璃迭层，包括：第一玻璃夹层，所述第一玻璃夹层包括第一玻璃组成、第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面、和所述第一主表面与所述第二主表面之间的第一厚度；第二玻璃夹层，所述第二玻璃夹层包括与所述第一玻璃组成不同的第二玻璃组成、第三主表面、与所述第三主表面相对的第四主表面、和所述第三主表面与所述第四主表面之间的第二厚度；和设置在所述第一玻璃夹层和所述第二玻璃夹层之间且将所述第二主表面附接至所述第三主表面的聚合物中间层，其中：所述第二玻璃组成为硼硅酸盐玻璃组成，所述第二玻璃夹层具有小于或等于5.1ppm/℃的热膨胀系数，所述第一玻璃夹层和所述第二玻璃夹层的组合厚度大于或等于3.7mm且小于或等于6.0mm，所述第二厚度相对于所述组合厚度的比例大于或等于0.825，并且当所述第一主表面受到重量为8.5g且具有两面之间的角度为136°的棱锥尖端的维氏金刚石冲击器以0.25焦耳的冲击能量冲击时，外夹层并未破损。
本公开内容的第一百七十二实施方式包括根据第一百七十一实施方式的玻璃迭层，其中，当用努氏压头在3N的载荷下刮擦所述第一主表面时，所述玻璃迭层被放置在包括85℃的温度和85％的相对湿度的环境中14天时不满足努氏刮痕横裂阈值。
本公开内容的第一百七十三实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十二实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中，当所述玻璃迭层被放置在包括85℃的温度和85％的相对湿度的环境中9天时，所述玻璃迭层表现出小于或等于5％的雾度。
本公开内容的第一百七十四实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十三实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中，当所述外夹层经受250g载荷的雨刷片之间的100次接触循环、并存在符合ISO 12103-1的A4级测试砂砾时，所述迭层在400nm至700nm的整个波长范围内表现出小于或等于1.0％的雾度。
本公开内容的第一百七十五实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十四实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中，当所述外夹层使用维氏压痕器以3kgf压痕时，在所述外夹层中观测到环形裂纹。
本公开内容的第一百七十六实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十五实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中，当在所述外夹层中具有环形裂纹的玻璃迭层在按照ASTM C-1499-03测试时经受亚临界载荷时，所述第二夹层在一时间段之后并未破裂，所述时间段大于在其中当使用所述亚临界载荷按照ASTM C-1499-03测试之前使用维氏压痕器以3kgf压痕第二外夹层时第二迭层并未破裂的第二时间段，所述第二迭层包括所述第一玻璃外夹层、所述中间层、和含所述厚度的第二外夹层、但由包括83.60mol％SiO2、1.20mol％Al2O3、11.60mol％B2O3、3.00mol％Na2O、和0.70mol％K2O的第二硼硅酸盐玻璃组成构成。
本公开内容的第一百七十七实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十六实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述时间段大于10分钟。
本公开内容的第一百七十八实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十七实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中：所述中间层包括未改性以屏蔽紫外光的聚乙烯缩丁醛，并且当所述迭层通过所述第二玻璃夹层暴露于通量为600W/m2的UV光240小时时，所述迭层表现出小于0.5的使用CIELAB颜色坐标***按照1976公式计算的ΔE值。
本公开内容的第一百七十九实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十八实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中，当所述迭层通过所述第二玻璃夹层暴露于通量为600W/m2的UV光480小时时，所述迭层表现出小于0.5的使用CIELAB颜色坐标***按照1976公式计算的ΔE值。
本公开内容的第一百八十实施方式包括根据第一百七十一至第一百七十九实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中：所述外夹层包括大于3.5mm的厚度，并且当所述第一主表面用120°圆锥尖端冲击时，所述外玻璃夹层包括小于10％的在0.28焦耳的冲击能量下破裂的概率。
本公开内容的第一百八十一实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中：所述外夹层包括大于3.5mm的厚度，并且当所述第一主表面用维氏金刚石冲击器从3000mm的高度冲击时，所述外夹层并未表现出破损。
本公开内容的第一百八十二实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十一实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述外玻璃夹层使用透射光学装置和云纹干涉的垂直光学失真测量表现出多个连续区域的正或负垂直光学失真，其中所述多个连续区域在垂直于所述迭层的长度的方向上在所述外玻璃夹层中垂直地延伸，其中所述拉伸线段垂直地延伸至少100mm的距离。
本公开内容的第一百八十三实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十二实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述多个连续区域包括大于或等于80mm且小于或等于100mm的在平行于所述迭层的长度的方向上的平均宽度。
本公开内容的第一百八十四实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十三实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述第二厚度大于或等于3.3mm。
本公开内容的第一百八十五实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十四实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于80％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
本公开内容的第一百八十六实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十五实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于70％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
本公开内容的第一百八十七实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十六实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于76％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
本公开内容的第一百八十八实施方式包括根据第一百七十一至第一百八十七实施方式中的任一者的玻璃迭层，其中所述硼硅酸盐玻璃组成包括大于或等于0.5mol％Fe。
如各种示例性实施例所示，组成物、组件、及结构的构造及布置仅为说明性。尽管本公开仅详细描述几个实施例，但许多修改是可能的(例如，各种组件的大小、尺寸、结构、形状、及比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化)，而并未实质上悖离本文所述目标的新颖性教示及优点。材料(例如，本文所公开内容的玻璃窗)可以用于建筑应用中的玻璃窗(例如，窗户、隔板)，或可以利用其他方式使用(例如，用于包装(例如，容器))。任何处理、逻辑算法、或方法步骤的顺序或排序可以根据可替代实施例改变或重新排序。在不悖离本技术的范围的情况下，亦可以在各种示例性实施例的设计、操作条件、及布置中进行其他替换、修改、改变、及省略。
Claims (18)
1.一种玻璃迭层，包括：
第一玻璃夹层，所述第一玻璃夹层包括第一玻璃组成、第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面、和所述第一主表面与所述第二主表面之间的第一厚度；
第二玻璃夹层，所述第二玻璃夹层包括与所述第一玻璃组成不同的第二玻璃组成、第三主表面、与所述第三主表面相对的第四主表面、和所述第三主表面与所述第四主表面之间的第二厚度；和
设置在所述第一玻璃夹层和所述第二玻璃夹层之间且将所述第二主表面附接至所述第三主表面的聚合物中间层，其中：
所述第二玻璃组成为硼硅酸盐玻璃组成，
所述第二玻璃夹层具有小于或等于5.1ppm/℃的热膨胀系数，
所述第一玻璃夹层和所述第二玻璃夹层的组合厚度大于或等于3.7mm且小于或等于6.0mm，
所述第二厚度相对于所述组合厚度的比例大于或等于0.825，并且
当所述第一主表面受到重量为8.5g且具有两面之间的角度为136°的棱锥尖端的维氏金刚石冲击器以0.25焦耳的冲击能量冲击时，外夹层并未破损。
2.根据权利要求1所述的玻璃迭层，其中，当用努氏压头在3N的载荷下刮擦所述第一主表面时，所述玻璃迭层被放置在包括85℃的温度和85％的相对湿度的环境中14天时不满足努氏刮痕横裂阈值。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的玻璃迭层，其中，当所述玻璃迭层被放置在包括85℃的温度和85％的相对湿度的环境中9天时，所述玻璃迭层表现出小于或等于5％的雾度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃迭层，其中，当所述外夹层经受250g载荷的雨刷片之间的100次接触循环、并存在符合ISO 12103-1的A4级测试砂砾时，所述迭层在400nm至700nm的整个波长范围内表现出小于或等于1.0％的雾度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃迭层，其中，当所述外夹层使用维氏压痕器以3kgf压痕时，在所述外夹层中观测到环形裂纹。
6.根据权利要求5所述的玻璃迭层，其中，当在所述外夹层中具有环形裂纹的玻璃迭层在按照ASTM C-1499-03测试时经受亚临界载荷时，所述第二夹层在一时间段之后并未破裂，所述时间段大于在其中当使用所述亚临界载荷按照ASTM C-1499-03测试之前使用维氏压痕器以3kgf压痕第二外夹层时第二迭层并未破裂的第二时间段，所述第二迭层包括所述第一玻璃外夹层、所述中间层、和含所述厚度的第二外夹层、但由包括83.60mol％SiO2、1.20mol％Al2O3、11.60mol％B2O3、3.00mol％Na2O、和0.70mol％K2O的第二硼硅酸盐玻璃组成构成。
7.根据权利要求6所述的玻璃迭层，其中所述时间段大于10分钟。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃迭层，其中，
所述中间层包括未改性以屏蔽紫外光的聚乙烯缩丁醛，并且
当所述迭层通过所述第二玻璃夹层暴露于通量为600W/m2的UV光240小时时，所述迭层表现出小于0.5的使用CIELAB颜色坐标***按照1976公式计算的ΔE值。
9.根据权利要求8所述的玻璃迭层，其中，当所述迭层通过所述第二玻璃夹层暴露于通量为600W/m2的UV光480小时时，所述迭层表现出小于0.5的使用CIELAB颜色坐标***按照1976公式计算的ΔE值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃迭层，其中：
所述外夹层包括大于3.5mm的厚度，并且
当所述第一主表面用120°圆锥尖端冲击时，所述外玻璃夹层包括小于10％的在0.28焦耳的冲击能量下破裂的概率。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃迭层，其中：
所述外夹层包括大于3.5mm的厚度，并且
当所述第一主表面用维氏金刚石冲击器从3000mm的高度冲击时，所述外夹层并未表现出破损。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃迭层，其中所述外玻璃夹层使用透射光学装置和云纹干涉的垂直光学失真测量表现出多个连续区域的正或负垂直光学失真，其中所述多个连续区域在垂直于所述迭层的长度的方向上在所述外玻璃夹层中垂直地延伸，其中所述拉伸线段垂直地延伸至少100mm的距离。
13.根据权利要求12所述的玻璃迭层，其中所述多个连续区域包括大于或等于80mm且小于或等于100mm的在平行于所述迭层的长度的方向上的平均宽度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的玻璃迭层，其中所述第二厚度大于或等于3.3mm。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于80％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于70％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的玻璃迭层，其中所述第二玻璃夹层包括小于或等于76％的从1000nm至2500nm的平均透射率。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的玻璃迭层，其中所述硼硅酸盐玻璃组成包括大于或等于0.5mol％Fe。
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| US63/341,603 | 2022-05-13 |
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2022
- 2022-12-06 CN CN202211560997.7A patent/CN116442608A/zh active Pending
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