具有改善的机械耐久性的着色玻璃制品的制作方法

具有改善的机械耐久性的着色玻璃制品
1.本技术要求于2022年2月22日提交的美国申请序列号17/677,345、于2022年2月22日提交的美国申请序列号17/677,375、于2022年1月31日提交的美国临时申请序列号63/304,807、于2021年10月4日提交的美国临时申请序列号63/251,785和于2021年6月18日提交的美国临时申请序列号63/212,191的优先权权益，这些申请中的每一个的内容都被依赖并且通过引用以其整体并入本文。
技术领域
2.本说明书一般地涉及玻璃组合物和玻璃制品，并且尤其涉及玻璃组合物和由其形成的可离子交换的着色玻璃制品。


背景技术：

3.铝硅酸盐玻璃制品可表现出优异的离子交换性和跌落性能。各种工业，包括消费电子工业，期望具有相同或相似强度和断裂韧度性质的着色材料。然而，在常规铝硅酸盐玻璃组合物中简单地包含着色剂可能不会产生所需的颜色。
4.因此，需要具有高强度和断裂韧度的可供选择的着色玻璃制品。


技术实现要素：

5.根据第一方面a1，着色玻璃制品可包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
6.根据第二第一方面a1.1，着色玻璃制品可包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
7.第二方面a2包括根据第一方面a1或第二方面a1.1所述的着色玻璃制品，其中通过在在f2照明下以1.33mm的制品厚度和10
°
标准观察角测量的，所述着色玻璃制品在cielab颜色空间中的透射色坐标为：l*大于或等于50且小于或等于100；a*大于或等于-15且小于或等于25；并且b*大于或等于-25且小于或等于25。
8.第三方面a3包括根据第二方面a2所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％；并且其中b*大于或等于-25且小于或等于10。
9.第四方面a4包括根据第三方面a3所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等
于-3mol％且小于或等于1.5mol％；并且其中b*大于或等于-15且小于或等于7。
10.第五方面a5包括根据第二方面a2所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于1.5mol％且小于或等于7mol％；并且其中b*大于或等于0且小于或等于25。
11.第六方面a6包括根据第五方面a5所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于1.5mol％且小于或等于5mol％；并且其中b*大于或等于0且小于或等于15。
12.第七方面a7包括根据第一至第六方面a1至a6中任一项所述的着色制品，其中r2o-al2o3大于或等于-3mol％且小于或等于5mol％。
13.第八方面a8包括根据第七方面a7所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-1mol％且小于或等于3mol％。
14.第九方面a9包括根据第一至第八方面a1至a8中任一项所述的着色制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％的au。
15.第十方面a10包括根据第一至第九方面a1至a9中任一项所述的着色制品，其中r2o大于或等于6mol％且小于或等于25mol％。
16.第十一方面a11包括根据第十方面a10所述的着色玻璃制品，其中r2o大于或等于8mol％且小于或等于23mol％。
17.第十二方面a12包括根据第一至第十一方面a1至a11中任一项所述的着色制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％的zro2。
18.第十三方面a13包括根据第十二方面a12所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％的zro2。
19.第十四方面a14包括根据第一至第十三方面a1至a13中任一项所述的着色制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。
20.第十五方面a15包括根据第十四方面a14所述的着色制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.5mol％的fe2o3。
21.第十六方面a16包括根据第一至第十五方面a1至a15中任一项所述的着色制品，其中5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％。
22.第十七方面a17包括根据第一至第十六方面a1至a16中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的sno2。
23.第十八方面a18包括根据第十七方面a17所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％的sno2。
24.第十九方面a19包括根据第一至第十八方面a1至a18中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品基本上不含mgo、cao、zno、cl或其组合。
25.第二十方面a20包括根据第一至第十九方面a1至a19中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于7mol％且小于或等于18mol％的li2o。
26.第二十一方面a21包括根据第二十方面a20所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于9mol％且小于或等于16mol％的li2o。
27.第二十二方面a22包括根据第一至第二十一方面a1至a21中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于1mol％且小于或等于12mol％的na2o。
28.第二十三方面a23包括根据第二十二方面a22所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于2mol％且小于或等于10mol％的na2o。
29.第二十二方面a24包括根据第一至第二十三方面a1至a23中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o。
30.第二十五方面a25包括根据第一至第二十四方面a1至a24中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于9mol％且小于或等于23mol％的al2o3。
31.第二十六方面a26包括根据第二十五方面a25所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于11mol％且小于或等于20mol％的al2o3。
32.第二十七方面a27包括根据第一至第二十六方面a1-a26中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于2mol％且小于或等于12mol％的b2o3。
33.第二十八方面a28包括根据第二十七方面a27所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于3mol％且小于或等于10mol％的b2o3。
34.第二十九方面a29包括根据第一至第二十八方面a1至a28中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于52mol％且小于或等于75mol％的sio2。
35.第三十方面a30包括根据第一至第二十九方面a1至a29中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品具有大于或等于250μm且小于或等于6mm的厚度。
36.第三十一方面a31包括根据第一至第三十方面a1至a30中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品是离子交换的着色玻璃制品。
37.第三十二方面a32包括根据第三十一方面a31所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有10μm或更大的压缩深度。
38.第三十三方面a33包括根据第三十一方面a31或第三十二方面a32所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有厚度“t”和大于或等于0.15t的压缩深度。
39.第三十四方面a34包括根据第三十一至第三十三方面a31至a33中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有大于或等于300mpa的表面压缩应力。
40.第三十五方面a35包括根据第三十一至第三十四方面a31至a34中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有大于或等于40mpa的最大中心张力。
41.根据第三十六方面a36，一种消费电子装置可以包括：具有前表面、后表面和侧表面的壳体；以及至少部分地设置在所述壳体内的电子部件，所述电子部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器被设置在所述壳体的前表面处或邻近所述壳体的前表面；其中所述壳体包含根据第一至第三十五方面a1至a35中任一项所述的着色玻璃制品。
42.根据第三十七方面a37，玻璃组合物可以包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
43.根据第二第三十七方面a37.1，玻璃组合物可以包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于
或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
44.第三十八方面a38包括根据第三十七方面a37或第二第三十七方面a37.1所述的玻璃组合物，其中r2o-al2o3大于或等于-3mol％且小于或等于5mol％。
45.第三十九方面a39包括根据第三十八方面a38所述的玻璃组合物，其中r2o-al2o3大于或等于-1mol％且小于或等于3mol％。
46.第四十方面a40包括根据第三十七至第三十九方面a37至a39所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％的au。
47.第四十一方面a41包括根据第三十七至第四十方面a37至a40中任一项所述的玻璃组合物，其中r2o大于或等于6mol％且小于或等于25mol％。
48.第四十二方面a42包括根据第四十一方面a41所述的玻璃组合物，其中r2o大于或等于8mol％且小于或等于23mol％。
49.第四十三方面a43包括根据第三十七至第四十二方面a37至a42中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％的zro2。
50.第四十四方面a44包括第四十三方面a43所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％的zro2。
51.第四十五方面a45包括第三十七至第四十四方面a37至a44中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。
52.第四十六方面a46包括根据第四十五方面a45所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.5mol％的fe2o3。
53.第四十七方面a47包括根据第三十七至第四十六方面a37至a46中任一项所述的玻璃组合物，其中5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％。
54.第四十八方面a48包括根据第三十七至第四十七方面a37至a47中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的sno2。
55.第四十九方面a49包括根据第四十八方面a48所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％的sno2。
56.第五十方面a50包括根据第三十七至第四十九方面a37至a49中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物基本上不含mgo、cao、zno、cl或其组合。
57.第五十一方面a51包括根据第三十七至第五十方面a37至a50中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于7mol％且小于或等于18mol％的li2o。
58.第五十二方面a52包括根据第五十一方面a51所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于9mol％且小于或等于16mol％的li2o。
59.第五十三方面a53包括根据第三十七至第五十二方面a37至a52中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于1mol％且小于或等于12mol％的na2o。
60.第五十四方面a54包括根据第五十三方面a53所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于2mol％且小于或等于10mol％的na2o。
61.第五十五方面a55包括根据第三十七至第五十四方面a37至a54中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o。
62.第五十六方面a56包括根据第三十七至第五十五方面a37至a55中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于9mol％且小于或等于23mol％的al2o3。
63.第五十七方面a57包括根据第五十六方面a56所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于11mol％且小于或等于20mol％的al2o3。
64.第五十八方面a58包括根据第三十七至第五十七方面a37至a57中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于2mol％且小于或等于12mol％的b2o3。
65.第五十九方面a59包括根据第五十八方面a58所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于3mol％且小于或等于10mol％的b2o3。
66.第六十方面a60包括根据第三十七至第五十九方面a37至a59中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于52mol％且小于或等于75mol％的sio2。
67.根据第六十一方面a61，一种形成着色玻璃制品的方法可包括：热处理玻璃组合物以形成玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，r2o为li2o、na2o和k2o的总和；以及使所述玻璃制品经受大于或等于500℃且小于或等于800℃的温度和大于或等于0.25小时且小于或等于24小时的持续时间的热处理循环，以产生所述着色玻璃制品。
68.根据第二第六十一方面a61.1，一种形成着色玻璃制品的方法可包括：热处理玻璃组合物以形成玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o为li2o、na2o和k2o的总和；以及使所述玻璃制品经受大于或等于500℃且小于或等于800℃的温度和大于或等于0.25小时且小于或等于24小时的持续时间的热处理循环，以产生所述着色玻璃制品。
69.第六十二方面a62包括根据第六十一方面a61或第六十一方面a61.1所述的方法，其中热处理循环的温度大于或等于550℃且小于或等于775℃。
70.第六十三方面a63包括根据第六十一至第六十二方面a61至a62中任一项所述的方法，其中热处理循环的持续时间大于或等于0.5小时且小于或等于16小时。
71.第六十四方面a64包括根据第六十一至第六十三方面a61至a63中任一项所述的方法，所述方法还包括在大于或等于350℃至小于或等于500℃的温度下在离子交换浴中强化所述着色玻璃制品大于或等于2小时至小于或等于12小时的时间段，以形成离子交换的玻璃-陶瓷制品。
72.第六十五方面a65包括根据第六十四方面a64所述的方法，其中所述离子交换浴包
含kno3。
73.第六十六方面a66包括根据第六十五方面a65所述的方法，其中所述离子交换浴包含nano3。
74.本文所述的着色玻璃制品的其它特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员来说，从所述描述中部分地将是显而易见的，或者通过实施本文所述的实施方案(包括下面的详细描述，权利要求书以及附图)而认识到。
75.应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。附图被包括以提供对各种实施方案的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出了在此描述的各种实施方案，并且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
76.图1是包含根据本文所述的一个或多个实施方案的任何着色玻璃制品的电子装置的平面图；
77.图2是图1的电子装置的透视图；
78.图3是根据本文所述的一个或多个实施方案的由玻璃组合物制成并经受热处理的着色玻璃制品的r2o-al2o3对a*cielab空间(x-轴：r2o-al2o3；y-轴：a*)的图；以及
79.图4是根据本文所述的一个或多个实施方案的由玻璃组合物制成并经受热处理的着色玻璃制品r2o-al2o3对b*cielab空间(x-轴：r2o-al2o3；y-轴：b*)。
具体实施方式
80.现在将详细参考玻璃组合物和由其形成的具有所需颜色的着色玻璃制品的各种实施方案。根据实施方案，着色玻璃制品包含大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au。r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。根据实施方案，着色玻璃制品包含大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au。r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
81.本文将具体参考附图描述着色玻璃制品及其制备方法的各种实施方案。
82.范围在本文中可以表示为从“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施方案包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应理解，特定值形成另一实施方案。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
83.本文所用的方向术语，例如上、下、右、左、前、后、顶、底，仅参照绘制的附图而言，
并不意味着绝对的取向。
84.除非另有明确说明，本文阐述的任何方法决不旨在被解释为要求其步骤以特定的顺序执行，也不要求具有任何设备特定的取向。因此，在方法权利要求没有实际叙述其步骤所遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各个部件的顺序或取向，或者在权利要求或说明书中没有另外具体陈述步骤要限于特定顺序，或者没有叙述设备的部件的特定顺序或取向的情况下，决不意图在任何方面推断顺序或取向。这适用于任何可能的非表达解释基础，包括：关于步骤安排、操作流程、部件顺序或部件取向的逻辑问题；衍生自语法组织或标点符号的普通含义，和；说明书中描述的实施方案的数量或类型。
85.如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“一个”部件包括具有两个或更多个这样的部件的方面，除非上下文另外明确指出。
86.在本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品的实施方案中，氧化物形式的构成组分(例如sio2，al2o3等)的浓度以氧化物计以摩尔百分比(mol％)表示，除非另有说明。
87.在本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品的实施方案中，au和cl的浓度以摩尔百分比(mol％)表示，除非另有说明。
88.当用于描述玻璃组合物和所得着色玻璃制品中特定构成组分的浓度和/或不存在时，术语“基本上不含”是指构成组分不是有意添加到玻璃组合物和所得着色玻璃制品中。然而，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可含有痕量的构成组分作为污染物或杂质，其量小于0.1mol％。
89.当用于描述玻璃组合物和所得着色玻璃制品中特定构成组分的浓度和/或不存在时，术语“0mol％”和“不含”是指构成组分不存在于玻璃组合物和所得着色玻璃制品中。
90.断裂韧度(k
ic
)表示玻璃组合物抵抗断裂的能力。在非强化玻璃制品上测量断裂韧度，例如在对玻璃制品进行离子交换(iox)处理之前测量k
ic
值，从而表示iox之前的玻璃基材的特征。本文所述的断裂韧度测试方法不适用于已暴露于iox处理的玻璃。但是，如本文所述在iox处理之前在相同玻璃(例如玻璃基材)上进行的断裂韧度测量与iox处理之后的断裂韧度相关，并因此原样使用。人字形缺口短棒(cnsb)法在reddy,k.p.r.等,“fracture toughness measurement of glass and ceramic materials using chevron-notched specimens,”j.am.ceram.soc.,71[6],c-310-c-313(1988)中公开，除了使用bubsey,r.t.等,“closed-form expressions for crack-mouth displacement and stress intensity factors for chevron-notched short bar and short rod specimens based on experimental compliance measurements,”nasa technical memorandum 83796,1-30页(1992年10月)的等式5计算y*m。
[0091]
如本文所用，术语“液相线粘度”是指玻璃组合物在失透开始时(即，在根据astm c829-81用梯度炉法测定的液相线温度下)的粘度。
[0092]
表面压缩应力用表面应力计(fsm)如市售仪器如orihara industrial co.,ltd.(日本)制造的fsm-6000测量。表面应力测量依赖于应力光学系数(soc)的测量，其与玻璃制品的双折射有关。soc又根据astm标准c770-16中所述的程序c(玻璃盘方法)测量，其标题为“standard test method for measurement of glass stress-optical coefficient”，其内容以全文引用的方式并入本文中。压缩深度(doc)也用fsm测量。使用本领域已知的散射
光偏振镜(scalp)技术测量最大中心张力(ct)值。
[0093]
如本文所用，术语“压缩深度”(doc)是指制品中压缩应力转变为拉伸应力的位置。
[0094]
如本文所用，术语“cielab颜色空间”是指由1976年国际照明委员会(cie)定义的颜色空间。其将颜色表达为三个值：l*表示从黑色(0)到白色(100)的亮度，a*表示从绿色(-)到红色(+)，并且b*表示从蓝色(-)到黄色(+)。
[0095]
如本文所用，术语“色域”是指可由着色玻璃制品在cielab颜色空间内实现的颜色的调色板。
[0096]
如本文所用，“光学透射光谱”是使用扫描范围为250nm至800nm，扫描步长为2nm，信号平均值为0.5s，光斑尺寸为2mm的agilent cary 60分光光度计获得的。所获得的光学透射数据用于绘制cielab颜色空间中的坐标，如r.s.berns,billmeyer和saltzman的principles of color technology,3rd.ed.,john wiley&sons,new york(2000)中所描述的。
[0097]
已经将着色剂添加到常规的铝硅酸盐玻璃组合物中以获得具有所需颜色和改进的机械性能的着色玻璃制品。例如，掺杂金(au)的玻璃制品通常呈现红色、橙色或紫色。然而，在铝硅酸盐玻璃组合物中简单地包含着色剂可能不会产生所需的颜色。
[0098]
本文公开了玻璃组合物和由其形成的着色玻璃制品，其减轻了上述问题，使得可将au添加到铝硅酸盐玻璃组合物中以产生具有所需颜色同时保持优异的离子交换和跌落性能的着色玻璃制品。具体地，可以调节某些构成组分的浓度以获得所需的颜色并防止au颗粒在玻璃网络中沉淀。
[0099]
本文所述的玻璃组合物和着色玻璃制品可描述为铝硼硅酸盐玻璃组合物和着色玻璃制品，并且包含sio2、al2o3和b2o3。除了sio2、al2o3和b2o3之外，本文所述的玻璃组合物和着色玻璃制品还包含au以产生具有所需颜色的着色玻璃制品。本文所述的玻璃组合物和着色玻璃制品还包括碱金属氧化物，例如li2o和na2o，以实现着色玻璃制品的离子交换性。另外，可调节本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o和al2o3的差异(即r2o(mol％)-al2o3(mol％))以产生所需的可观察到的颜色(例如粉红色、紫色、红色或橙色)。此外，可调节玻璃组合物的粘度以防止熔融和成形期间玻璃组合物的失透和au颗粒的沉淀，这可限制可实现的色域。
[0100]
sio2是本文所述玻璃组合物中的主要玻璃形成物，并且可起到稳定着色玻璃制品的网络结构的作用。玻璃组合物和所得着色玻璃制品中sio2的浓度应足够高(例如，大于或等于50mol％)以增强玻璃组合物的化学耐久性，并且，特别是玻璃组合物在暴露于酸性溶液、碱性溶液和水中时对降解的耐受性。可以限制sio2的量(例如，限制至小于或等于80mol％)以控制玻璃组合物的熔点，因为纯sio2或高sio2玻璃的熔点不期望地高。因此，限制sio2的浓度可有助于改善所得着色玻璃制品的可熔性和可成形性。
[0101]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于52mol％且小于或等于75mol％的sio2。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中sio2的浓度可以大于或等于50mol％，大于或等于52mol％，大于或等于54mol％，大于或等于56mol％，大于或等于58mol％，或甚至大于或等于60mol％。在实施方案中，玻璃组合物和着色的所得玻璃制品中sio2的浓度可以小于或等于80mol％，小于或等于75mol％，小于
或等于73mol％，小于或等于71mol％，或甚至小于或等于69mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中sio2的浓度可以大于或等于50mol％且小于或等于80mol％，大于或等于50mol％且小于或等于75mol％，大于或等于50mol％且小于或等于73mol％，大于或等于50mol％且小于或等于71mol％，大于或等于50mol％且小于或等于69mol％，大于或等于52mol％且小于或等于80mol％，大于或等于52mol％且小于或等于75mol％，大于或等于52mol％且小于或等于73mol％，大于或等于52mol％且小于或等于71mol％，大于或等于52mol％且小于或等于69mol％，大于或等于54mol％且小于或等于80mol％，大于或等于54mol％且小于或等于75mol％，大于或等于54mol％且小于或等于73mol％，大于或等于54mol％且小于或等于71mol％，大于或等于54mol％且小于或等于69mol％，大于或等于56mol％且小于或等于80mol％，大于或等于56mol％且小于或等于75mol％，大于或等于56mol％且小于或等于73mol％，大于或等于56mol％且小于或等于71mol％，大于或等于56mol％且小于或等于69mol％，大于或等于58mol％且小于或等于80mol％，大于或等于58mol％且小于或等于75mol％，大于或等于58mol％且小于或等于73mol％，大于或等于58mol％且小于或等于71mol％，大于或等于58mol％且小于或等于69mol％，大于或等于50mol％且小于或等于80mol％，大于或等于60mol％且小于或等于75mol％，大于或等于60mol％且小于或等于73mol％，大于或等于60mol％且小于或等于71mol％，或甚至大于或等于60mol％且小于或等于69mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0102]
像sio2一样，al2o3也可以稳定玻璃网络，并且另外为玻璃组合物和所得着色玻璃制品提供改善的机械性能和化学耐久性。还可以调节al2o3的量以控制玻璃组合物的粘度。可以包含al2o3，使得所得玻璃组合物具有所需的断裂韧度(例如，大于或等于0.7mpa
·m1/2
)。然而，如果al2o3的量太高(例如，大于25mol％)，则玻璃熔体的粘度可能增加，从而降低着色玻璃制品的可成形性。
[0103]
因此，在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于9mol％且小于或等于23mol％的al2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于11mol％且小于或等于20mol％的al2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中al2o3的浓度可以大于或等于7mol％，大于或等于9mol％，大于或等于11mol％，或甚至大于或等于13mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中al2o3的浓度可以小于或等于25mol％，小于或等于23mol％，小于或等于20mol％，或甚至小于或等于17mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中al2o3的浓度可以大于或等于7mol％且小于或等于25mol％，大于或等于7mol％且小于或等于23mol％，大于或等于7mol％且小于或等于20mol％，大于或等于7mol％且小于或等于17mol％，大于或等于9mol％且小于或等于25mol％，大于或等于9mol％且小于或等于23mol％，大于或等于9mol％且小于或等于20mol％，大于或等于9mol％且小于或等于17mol％，大于或等于11mol％且小于或等于25mol％，大于或等于11mol％且小于或等于23mol％，大于或等于11mol％且小于或等于20mol％，大于或等于11mol％且小于或等于17mol％，大于或等于13mol％且小于或等于25mol％，大于或等于13mol％且小于或等于23mol％，大于或等于13mol％且小于或等于20mol％，大于或等于13mol％且小于或等于17mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0104]
b2o3有助于改善所得着色玻璃制品的耐破坏性(damage resistance)。此外，b2o3减少非桥接氧的形成，非桥接氧的存在可降低断裂韧度。b2o3的浓度应足够高(例如，大于或等于1mol％)以降低玻璃组合物的熔点、改善可成形性，并增加着色玻璃制品的断裂韧度。然而，如果b2o3太高(例如，大于15mol％)，则退火点和应变点可能降低，这增加应力松弛并降低着色玻璃制品的总强度。
[0105]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于2mol％且小于或等于12mol％的b2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于3mol％且小于或等于10mol％的b2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中b2o3的浓度可以大于或等于1mol％，大于或等于2mol％，大于或等于3mol％，或甚至大于或等于4mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中b2o3的浓度可以小于或等于15mol％，小于或等于12mol％，小于或等于10mol％，小于或等于8mol％，或甚至小于或等于6mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中b2o3的浓度可以大于或等于1mol％且小于或等于15mol％，大于或等于1mol％且小于或等于12mol％，大于或等于1mol％且小于或等于10mol％，大于或等于1mol％且小于或等于8mol％，大于或等于1mol％且小于或等于6mol％，大于或等于2mol％且小于或等于15mol％，大于或等于2mol％且小于或等于12mol％，大于或等于2mol％且小于或等于10mol％，大于或等于2mol％且小于或等于8mol％，大于或等于2mol％且小于或等于6mol％，大于或等于3mol％且小于或等于15mol％，大于或等于3mol％且小于或等于12mol％，大于或等于3mol％且小于或等于10mol％，大于或等于3mol％且小于或等于8mol％，大于或等于3mol％且小于或等于6mol％，大于或等于4mol％且小于或等于15mol％，大于或等于4mol％且小于或等于12mol％，大于或等于4mol％且小于或等于10mol％，大于或等于4mol％且小于或等于8mol％，或甚至大于或等于4mol％且小于或等于6mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0106]
如上所述，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含碱金属氧化物，例如li2o、na2o和k2o，以实现着色玻璃制品的离子交换性。
[0107]
li2o有助于着色玻璃制品的离子交换能力，并且还降低玻璃组合物的软化点，从而提高着色玻璃制品的可成形性。此外，li2o降低了玻璃组合物的熔点，这有助于改善au保留。li2o在玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的浓度应足够高(例如，大于或等于5mol％)，以降低玻璃组合物的熔点并在离子交换后实现所需的最大中心张力(例如，大于或等于40mpa)。然而，如果li2o的量太高(例如，大于20mol％)，则液相线温度可能升高，从而降低着色玻璃制品的可制造性。
[0108]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的li2o或大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于7mol％且小于或等于18mol％的li2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于9mol％且小于或等于16mol％的li2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中li2o的浓度可以大于或等于5mol％，大于或等于7mol％，或甚至大于或等于9mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中li2o的浓度可以小于或等于20mol％，小于或等于18mol％，小于或等
于16mol％，小于或等于14mol％，或甚至小于或等于12mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中li2o的浓度可以大于或等于5mol％且小于或等于20mol％，大于或等于5mol％且小于或等于18mol％，大于或等于5mol％且小于或等于16mol％，大于或等于5mol％且小于或等于14mol％，大于或等于5mol％且小于或等于12mol％，大于或等于7mol％且小于或等于20mol％，大于或等于7mol％且小于或等于18mol％，大于或等于7mol％且小于或等于16mol％，大于或等于7mol％且小于或等于14mol％，大于或等于7mol％且小于或等于12mol％，大于或等于9mol％且小于或等于20mol％，大于或等于9mol％且小于或等于18mol％，大于或等于9mol％且小于或等于16mol％，大于或等于9mol％且小于或等于14mol％，或甚至大于或等于9mol％且小于或等于12mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0109]
na2o改善碱性离子在玻璃中的扩散率，从而减少了离子交换时间，并有助于获得所需的表面压缩应力(例如，大于或等于300mpa)。na2o还改善了着色玻璃制品的可成形性。然而，如果向玻璃组合物中添加太多的na2o，则熔点可能太低。因此，在实施方案中，存在于玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的li2o的浓度可以大于存在于玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的na2o的浓度。
[0110]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的na2o或大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于1mol％且小于或等于12mol％的na2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于2mol％且小于或等于10mol％的na2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中na2o的浓度可以大于或等于0.5mol％，大于或等于1mol％，大于或等于2mol％，大于或等于3mol％，或甚至大于或等于4mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中na2o的浓度可以小于或等于15mol％，小于或等于12mol％，小于或等于10mol％，小于或等于8mol％，或甚至小于或等于6mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中na2o的浓度可以大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于10mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于8mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于6mol％，大于或等于1mol％且小于或等于15mol％，大于或等于1mol％且小于或等于12mol％，大于或等于1mol％且小于或等于10mol％，大于或等于1mol％且小于或等于8mol％，大于或等于1mol％且小于或等于6mol％，大于或等于2mol％且小于或等于15mol％，大于或等于2mol％且小于或等于12mol％，大于或等于2mol％且小于或等于10mol％，大于或等于2mol％且小于或等于8mol％，大于或等于2mol％且小于或等于6mol％，大于或等于3mol％且小于或等于15mol％，大于或等于3mol％且小于或等于12mol％，大于或等于3mol％且小于或等于10mol％，大于或等于3mol％且小于或等于8mol％，大于或等于3mol％且小于或等于6mol％，大于或等于4mol％且小于或等于15mol％，大于或等于4mol％且小于或等于12mol％，大于或等于4mol％且小于或等于10mol％，大于或等于4mol％且小于或等于8mol％，或甚至大于或等于4mol％且小于或等于6mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0111]
k2o促进离子交换并可增加压缩深度和降低熔点以改善着色玻璃制品的可成形性。然而，添加过多的k2o可能导致表面压缩应力和熔点过低。因此，在实施方案中，添加到
玻璃组合物中的k2o的量可能受限。
[0112]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可任选地包含大于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中k2o的浓度可以大于0mol％或甚至大于或等于0.1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中k2o的浓度可以小于或等于1mol％，小于或等于0.5mol％，或甚至小于或等于0.25mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的k2o浓度可以大于0mol％且小于或等于1mol％，大于0mol％且小于或等于0.5mol％，大于0mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％，或甚至大于或等于0.1mol％且小于或等于0.25mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0113]
如本文所用，r2o是存在于玻璃组合物中的na2o、k2o和li2o的总和(以mol％计)(即，r2o＝na2o(mol％)+k2o(mol％)+li2o(mol％))。如本文所述，碱金属氧化物如na2o、k2o和li2o有助于降低玻璃组合物的软化点和模制温度，从而抵消例如由于玻璃组合物中sio2的量较高而导致的玻璃组合物的软化点和模制温度的升高。软化点和模塑温度的降低可通过在玻璃组合物中包括碱金属氧化物(例如，两种或更多种碱金属氧化物)的组合而进一步降低，所述现象称为“混合碱金属效应”。然而，已经发现，如果碱金属氧化物的量过高，则玻璃组合物的平均热膨胀系数增加至大于100
×
10-7
/℃，这可能是不期望的。
[0114]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o的浓度可以大于或等于6mol％且小于或等于25mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o的浓度可以大于或等于8mol％且小于或等于23mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o的浓度可以大于或等于6mol％，大于或等于8mol％，大于10mol％，大于或等于12mol％，或甚至大于或等于14mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o的浓度可以小于或等于25mol％，小于或等于23mol％，小于或等于20mol％，或甚至小于或等于18mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中r2o的浓度可以大于或等于6mol％且小于或等于25mol％，大于或等于6mol％且小于或等于23mol％，大于或等于6mol％且小于或等于20mol％，大于或等于6mol％且小于或等于18mol％，大于或等于8mol％且小于或等于25mol％，大于或等于8mol％且小于或等于23mol％，大于或等于8mol％且小于或等于20mol％，大于或等于8mol％且小于或等于18mol％，大于或等于10mol％且小于或等于25mol％，大于或等于10mol％且小于或等于23mol％，大于或等于10mol％且小于或等于20mol％，大于或等于10mol％且小于或等于18mol％，大于或等于12mol％且小于或等于25mol％，大于或等于12mol％且小于或等于23mol％，大于或等于12mol％且小于或等于20mol％，大于或等于12mol％且小于或等于18mol％，大于或等于14mol％且小于或等于25mol％，大于或等于14mol％且小于或等于23mol％，大于或等于14mol％且小于或等于20mol％，或甚至大于或等于14mol％且小于或等于18mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0115]
在实施方案中，可以调节玻璃组合物中r2o和al2o3之间的差异(即r2o(mol％)-al2o3(mol％))以产生所需的可观察的颜色(例如粉红色、紫色、红色或橙色)。连同热处理的温度和时间，经分析的所得着色玻璃制品的r2o-al2o3可与热处理后的着色玻璃制品的可观
察到的颜色相关联，如本文所述。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，或者大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-3mol％且小于或等于6mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-1mol％且小于或等于5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-3mol％且小于或等于1.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于1.5mol％且小于或等于7mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于1.5mol％且小于或等于5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％，大于或等于-3，大于或等于-1mol％，大于或等于0mol％，或甚至大于或等于1.5。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以小于或等于7mol％，小于或等于5mol％，小于或等于3mol％，或甚至小于或等于1.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％且小于或等于7mol％，大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，大于或等于-5mol％且小于或等于3mol％，大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于-3mol％且小于或等于7mol％，大于或等于-3mol％且小于或等于5mol％，大于或等于-3mol％且小于或等于3mol％，大于或等于-3mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于-1mol％且小于或等于7mol％，大于或等于-1mol％且小于或等于5mol％，大于或等于-1mol％且小于或等于3mol％，大于或等于-1mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于7mol％，大于或等于0mol％且小于或等于5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于3mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于1.5mol％且小于或等于7mol％，大于或等于1.5mol％且小于或等于5mol％，或甚至大于或等于1.5mol％且小于或等于3mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0116]
本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品还可包含zro2。除了au之外，zro2还可用作着色剂，产生例如红色的着色玻璃制品。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％的zro2。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％的zro2。在实施方案中，玻璃组合物中zro2的浓度可以大于或等于0mol％，大于或等于0.01mol％，大于或等于0.1mol％，或甚至大于或等于0.2mol％。在实施方案中，玻璃组合物中zro2的浓度可以小于或等于2mol％，小于或等于1.5mol％，小于或等于1mol％，小于或等于0.75mol％，或甚至小于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物中zro2的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.1mol％且小
于或等于0.5mol％，大于或等于0.2mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0.2mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于0.2mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.2mol％且小于或等于0.75mol％，或甚至大于或等于0.2mol％且小于或等于0.5mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含zro2。
[0117]
本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品还可包含fe2o3。除了au之外，fe2o3还可以充当着色剂，产生例如可以是粉红色或红色的着色玻璃制品。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.05mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。在实施方案中，玻璃组合物中fe2o3的浓度可以大于或等于0mol％，大于或等于0.01mol％，或甚至大于或等于0.05mol％。在实施方案中，玻璃组合物中fe2o3的浓度可以小于或等于1mol％，小于或等于0.75mol％，小于或等于0.5mol％，或甚至小于或等于0.25mol％。在实施方案中，玻璃组合物中fe2o3的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.05mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.05mol％且小于或等于0.5mol％，或甚至大于或等于0.05mol％且小于或等于0.25mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含fe2o3。
[0118]
本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品还可包含一种或多种澄清剂。在实施方案中，澄清剂可以包括例如sno2。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的sno2。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％的sno2。在实施方案中，玻璃组合物中sno2的浓度可以大于或等于0mol％，大于或等于0.01mol％或者大于或等于0.05mol％。在实施方案中，玻璃组合物中sno2的浓度可以小于或等于1mol％，小于或等于0.75mol％，小于或等于0.5mol％，或甚至小于或等于0.25mol％。在实施方案中，玻璃组合物中sno2的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.01mol％且小于或等于0.5mol％。大于或等于0.01mol％并且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.05mol％并且小于或等于1mol％，大于或等于0.05mol％并且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.05mol％并且小于或等于0.5mol％，或甚至大于或等于0.01mol％并且小于或等于0.25mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含sno2。
[0119]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包括碱土金属氧化物，例如mgo、zno、cao、sro和bao。
[0120]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中mgo的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中mgo的浓度可以小于或等于2mol％或甚至小于或等于1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中mgo的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于2mol％，或甚至大于或等于0.5mol％且小于或等于1mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含mgo。
[0121]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中zno的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中zno的浓度可以小于或等于2mol％或甚至小于或等于1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中zno的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于2mol％，或甚至大于或等于0.5mol％且小于或等于1mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含zno。
[0122]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中cao的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中cao的浓度可以小于或等于2mol％或甚至小于或等于1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中cao的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于2mol％，或甚至大于或等于0.5mol％且小于或等于1mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含cao。
[0123]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的sro的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的sr0的浓度可以小于或等于2mol％或甚至小于或等于1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的sro的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于2mol％，或甚至大于或等于0.5mol％且小于或等于1mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含sro。
[0124]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的bao的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.5mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的bao的浓度可以小于或等于2mol％或甚至小于或等于1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中的bao的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于2mol％，大于或等于0mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.5mol％且小于或等于2mol％，或甚至大于或等于0.5mol％且小于或等于1mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含bao。
[0125]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含cl，其可使特定的au颗粒生长。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中cl的浓度可以大于或等于0mol％或甚至大于或等于0.1mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中cl的浓度可以小于或等于0.5mol％，或者甚至小于或等于0.25mol％。在实施方案中，玻璃组合物和
所得着色玻璃制品中cl的浓度可以大于或等于0mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％，或甚至大于或等于0.1mol％且小于或等于0.25mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含cl。
[0126]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含mgo、cao、zno、cl或其组合。
[0127]
本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品还包含au作为着色剂以实现所需的颜色。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％的au。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中au的浓度可以大于或等于1
×
10-6
mol％，大于或等于1
×
10-5
mol％，大于或等于0.0001mol％，大于或等于0.0005mol％，或甚至大于或等于0.001mol％。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中au的浓度可以小于或等于1mol％，小于或等于0.75mol％，小于或等于0.5mol％，小于或等于0.25mol％，小于或等于0.1mol％，小于或等于0.05mol％，或甚至小于或等于0.01。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品中au的浓度可以大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.1mol％，大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.05mol％，大于或等于1x10-6
mol％且小于或等于0.01mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于1mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.1mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.05mol％，大于或等于1x10-5
mol％且小于或等于0.01mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.05mol％，大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.01mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.1mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.05mol％，大于或等于0.0005mol％且小于或等于0.01mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于1mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于0.75mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于0.5mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于0.25mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于0.1mol％，大于或等于0.001mol％且小于或等于0.05mol％，或甚至大于或等于0.001mol％且小于或等于0.01mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0128]
在实施方案中，本文所述的玻璃组合物和所得着色玻璃制品还可包含外来杂质，例如tio2、mno2、moo3、wo3、y2o3、cdo、as2o3、硫酸盐等基于硫的化合物、卤素或其组合。在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可基本上不含或不含外来杂质如tio2、mno2、moo3、wo3、y2o3、cdo、as2o3、硫酸盐等基于硫的化合物、卤素或其组合。在实施方案中，抗微生物组
分、化学澄清剂或其它附加组分可包括在玻璃组合物和所得着色玻璃制品中。
[0129]
在实施方案中，可以调节玻璃组合物的粘度以防止在熔融和成形过程中玻璃组合物的失透和au颗粒的形成。在熔融之前形成au颗粒可限制可通过热处理实现的色域。因此，在实施方案中，为了实现所需的粘度并由此防止在熔融之前形成au颗粒，本文所述的玻璃组合物和所得玻璃制品可满足以下关系：5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％。在实施方案中，本文所述的玻璃组合物和所得玻璃制品可满足以下关系：5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％，大于或等于-575mol％，大于或等于-550mol％，或甚至大于或等于-525mol％。在实施方案中，本文所述的玻璃组合物和所得玻璃制品可满足以下关系：5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)小于或等于-400mol％，小于或等于-425mol％，或甚至小于或等于-450mol％。在实施方案中，本文所述的玻璃组合物和所得玻璃制品可满足以下关系：5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％且小于或等于-400mol％，大于-609mol％且小于或等于-425mol％，大于-609mol％且小于或等于-450mol％，大于或等于-575mol％且小于或等于-400mol％，大于或等于-575mol％且小于或等于-425mol％，大于或等于-575mol％且小于或等于-450mol％，大于或等于-550mol％且小于或等于-400mol％，大于或等于-550mol％且小于或等于-425mol％，大于或等于-550mol％且小于或等于-450mol％，大于或等于-525mol％且小于或等于-400mol％，大于或等于-525mol％且小于或等于-425mol％，或甚至大于或等于-525mol％且小于或等于-450mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0130]
在实施方案中，制造玻璃制品的方法包括在一个或多个预选温度下热处理本文所述的玻璃组合物持续一个或多个预选时间以引起玻璃均化。在实施方案中，用于制备玻璃制品的热处理可包括(i)以1-100℃/min的速率将玻璃组合物加热至玻璃均化温度；(ii)将所述玻璃组合物在所述玻璃均化温度下保持大于或等于0.25小时且小于或等于4小时的时间以制备玻璃制品；和(iii)将成形的玻璃制品冷却至室温。在实施方案中，玻璃均化温度可以大于或等于300℃且小于或等于700℃。
[0131]
本文所述的玻璃组合物包含au、r2o和al2o3。可以调节r2o和al2o3的浓度，使得不同的r2o-al2o3与au组合产生具有所需颜色(例如粉红色、紫色、红色或橙色)的着色玻璃制品。在实施方案中，通过在f2照明下以1.33mm的制品厚度和10
°
标准观察角测量的，着色玻璃制品在cielab颜色空间中的透射色坐标可以为：l*大于或等于50且小于或等于100；a*大于或等于-15且小于或等于25；并且b*大于或等于-25且小于或等于25。
[0132]
相对较小浓度的r2o-al2o3(例如，小于或等于1.5mol％)可产生蓝色或紫色玻璃制品。相对较高浓度的r2o/al2o3(例如，大于1.5mol％)可产生橙色或红色玻璃制品。
[0133]
例如，在实施方案中，r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％并
且b*可以大于或等于-25且小于或等于10。在实施方案中，r2o-al2o3可以大于或等于-3mol％且小于或等于1.5mol％并且b*可以大于或等于-15且小于或等于7。在实施方案中，r2o-al2o3可以大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于-3mol％且小于或等于1.5mol％，大于或等于-1mol％且小于或等于1.5mol％，或甚至大于或等于0mol％且小于或等于1.5mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围；并且b*可以大于或等于-25且小于或等于10，大于或等于-25且小于或等于7，大于或等于-25且小于或等于5，大于或等于-15且小于或等于10，大于或等于-15且小于或等于7，大于或等于-15且小于或等于5，大于或等于-10且小于或等于10，大于或等于-10且小于或等于7，或甚至大于或等于-10且小于或等于5，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0134]
在实施方案中，r2o-al2o3可以大于1.5mol％且小于或等于7mol％，并且b*可以大于或等于0且小于或等于25。在实施方案中，r2o-al2o3可以大于1.5mol％且小于或等于5mol％，并且b*可以大于或等于0且小于或等于15。在实施方案中，r2o-al2o3可以大于1.5mol％且小于或等于7mol％，大于1.5mol％且小于或等于5mol％，或甚至大于1.5mol％且小于或等于3mol％，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围；并且b*可以大于或等于0并且小于或等于25，大于或等于0并且小于或等于15，大于或等于0并且小于或等于10，大于或等于2.5并且小于或等于25，大于或等于2.5并且小于或等于15，大于或等于2.5并且小于或等于10，大于或等于5并且小于或等于25，大于或等于5并且小于或等于15，或甚至大于或等于5并且小于或等于10，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0135]
在实施方案中，玻璃组合物和所得着色玻璃制品可包含大于或等于60mol％且小于或等于70mol％的sio2；大于或等于11mol％且小于或等于17mol％的al2o3；大于或等于2mol％且小于或等于8mol％的b2o3；大于或等于9mol％且小于或等于14mol％的li2o；大于或等于2mol％且小于或等于6mol％的na2o；大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于0.05mol％的au。在这些实施方案中，r2o/al2o3大于或等于0mol％且小于或等于3mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。
[0136]
可通过改变用于生产所得着色玻璃制品的热处理循环来实现色域内的不同颜色坐标。热处理循环的特征在于环境温度(即烘箱)和循环的持续时间(即玻璃制品暴露于加热环境的时间)。如本文所用，短语“热处理循环的温度”是指环境(即烘箱)的温度。在实施方案中，将由本文所述的玻璃组合物形成的玻璃制品在等温烘箱中热处理以产生所得着色玻璃制品。
[0137]
在实施方案中，热处理循环的温度大于或等于500℃，大于或等于550℃，大于或等于575℃，大于或等于600℃，大于或等于625℃，或甚至大于或等于650℃。在实施方案中，热处理循环的温度小于或等于800℃，小于或等于775℃，小于或等于750℃，小于或等于725℃，或甚至小于或等于700℃。在实施方案中，热处理循环的温度大于或等于500℃且小于或等于800℃，大于或等于500℃且小于或等于775℃，大于或等于500℃且小于或等于750℃，大于或等于500℃且小于或等于725℃，大于或等于550℃且小于或等于700℃，大于或等于550℃且小于或等于800℃，大于或等于550℃且小于或等于775℃，大于或等于550℃且小于或等于750℃，大于或等于550℃且小于或等于725℃，大于或等于550℃且小于或等于700℃，大于或等于575℃且小于或等于800℃，大于或等于575℃且小于或等于775℃，大于或等
于575℃且小于或等于750℃，大于或等于575℃且小于或等于725℃，大于或等于575℃且小于或等于700℃，大于或等于600℃且小于或等于800℃，大于或等于600℃且小于或等于775℃，大于或等于600℃且小于或等于750℃，大于或等于600℃且小于或等于725℃，大于或等于600℃且小于或等于700℃，大于或等于625℃且小于或等于800℃，大于或等于625℃且小于或等于775℃，大于或等于625℃且小于或等于750℃，大于或等于625℃且小于或等于725℃，大于或等于625℃且小于或等于700℃，大于或等于650℃且小于或等于800℃，大于或等于650℃且小于或等于775℃，大于或等于650℃且小于或等于750℃，大于或等于650℃且小于或等于725℃，或甚至大于或等于650℃且小于或等于700℃，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0138]
在实施方案中，热处理循环的持续时间大于或等于0.25小时，大于或等于0.5小时，大于或等于1小时，或甚至大于或等于2小时。在实施方案中，热处理循环的持续时间小于或等于24小时，小于或等于16小时，小于或等于8小时，或甚至小于或等于4小时。在实施方案中，热处理循环的持续时间大于或等于0.25小时且小于或等于24小时，大于或等于0.25小时且小于或等于16小时，大于或等于0.25小时且小于或等于8小时，大于或等于0.25小时且小于或等于4小时，大于或等于0.5小时且小于或等于24小时，大于或等于0.5小时且小于或等于16小时，大于或等于0.5小时且小于或等于8小时，大于或等于0.5小时且小于或等于4小时，大于或等于1小时且小于或等于24小时，大于或等于1小时且小于或等于16小时，大于或等于1小时且小于或等于8小时，大于或等于1小时且小于或等于4小时，大于或等于2小时且小于或等于24小时，大于或等于2小时且小于或等于16小时，大于或等于2小时且小于或等于8小时，或甚至大于或等于2小时且小于或等于4小时，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0139]
由本文所述的玻璃组合物形成的着色玻璃制品可以是任何合适的厚度，其可以根据着色玻璃制品的具体应用而变化。在实施方案中，着色玻璃制品的厚度可以大于或等于250μm且小于或等于6mm，大于或等于250μm且小于或等于4mm，大于或等于250μm且小于或等于2mm，大于或等于250μm且小于或等于1mm，大于或等于250μm且小于或等于750μm，大于或等于250μm且小于或等于500μm，大于或等于500μm且小于或等于6mm，大于或等于500μm且小于或等于4mm，大于或等于500μm且小于或等于2mm，大于或等于500μm且小于或等于1mm，大于或等于500μm且小于或等于750μm，大于或等于750μm且小于或等于6mm，大于或等于750μm且小于或等于4mm，大于或等于750μm且小于或等于2mm，大于或等于750μm且小于或等于1mm，大于或等于1mm且小于或等于6mm，大于或等于1mm且小于或等于4mm，大于或等于1mm且小于或等于2mm，大于或等于2mm且小于或等于6mm，大于或等于2mm且小于或等于4mm，或甚至大于或等于4mm且小于或等于6mm，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0140]
如上文所讨论的，由本文所述的玻璃组合物形成的着色玻璃制品可具有增加的断裂韧度，使得着色玻璃制品更耐破坏(damage)。在实施方案中，着色玻璃制品在离子交换之前通过cnsb方法测量的k
ic
断裂韧度可以大于或等于0.7mpa
·m1/2
。在实施方案中，着色玻璃制品在离子交换之前通过cnsb方法测量的k
ic
断裂韧度可以大于或等于0.7mpa
·m1/2
，大于或等于0.8mpa
·m1/2
，大于或等于0.9mpa
·m1/2
，或甚至大于或等于1.0mpa
·m1/2
。
[0141]
在实施方案中，本文所述的玻璃组合物是可离子交换的，以促进强化由玻璃组合物制成的着色玻璃制品。在典型的离子交换方法中，在靠近由玻璃组合物制成的着色玻璃
制品的外表面的层内，玻璃组合物中较小的金属离子被相同化合价的较大金属离子置换或“交换”。用较大离子置换较小离子在由玻璃组合物制成的着色玻璃制品的层内产生压缩应力。在实施方案中，金属离子是单价金属离子(例如li
+
，na
+
，k
+
等)，并且通过将由玻璃组合物制成的玻璃制品浸入包含至少一种较大金属离子的熔融盐的浴中来实现离子交换，所述较大金属离子将置换着色玻璃制品中的较小金属离子。或者，其它单价离子如ag
+
，tl
+
，cu
+
等可用于置换单价离子。用于强化由玻璃组合物制成的着色玻璃制品的一种或多种离子交换方法可包括使着色玻璃制品与离子交换介质接触。在实施方案中，离子交换介质可以是熔融盐浴。例如，离子交换过程可包括但不限于浸入相同或不同组成的单个浴或多个浴中，在浸入之间具有任选的洗涤和/或退火步骤。
[0142]
在暴露于着色玻璃制品时，根据实施方案，离子交换溶液(例如，kno3和/或nano3熔融盐浴)的温度可以大于或等于350℃且小于或等于500℃，大于或等于360℃且小于或等于450℃，大于或等于370℃且小于或等于440℃，大于或等于360℃且小于或等于420℃，大于或等于370℃且小于或等于400℃，大于或等于375℃且小于或等于475℃，大于或等于400℃且小于或等于500℃，大于或等于410℃且小于或等于490℃，大于或等于420℃且小于或等于480℃，大于或等于430℃且小于或等于470℃，或甚至大于或等于440℃且小于或等于460℃，或前述值之间的任何和所有子范围。在实施方案中，着色玻璃制品可暴露于离子交换溶液持续大于或等于2小时且小于或等于24小时，大于或等于2小时且小于或等于12小时，大于或等于2小时且小于或等于6小时，大于或等于8小时且小于或等于24小时，大于或等于6小时且小于或等于24小时，大于或等于6小时且小于或等于12小时，大于或等于8小时且小于或等于24小时，或甚至大于或等于8小时且小于或等于12小时，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0143]
在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品可进行离子交换以实现10μm或更大，20μm或更大，30μm或更大，40μm或更大，50μm或更大，60μm或更大，70μm或更大，80μm或更大，90μm或更大，或100μm或更大的压缩深度。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品可具有厚度“t”，并且可进行离子交换以实现大于或等于0.15t，大于或等于0.17t，或甚至大于或等于0.2t的压缩深度。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品可具有厚度“t”，并且可进行离子交换以实现小于或等于0.3t，小于或等于0.27t，或甚至小于或等于0.25t的压缩深度。在实施方案中，由本文所述的玻璃组合物制成的着色玻璃制品可具有厚度“t”，并且可进行离子交换以实现压缩深度大于或等于0.15t且小于或等于0.3t，大于或等于0.15t且小于或等于0.27t，大于或等于0.15t且小于或等于0.25t，大于或等于0.17t且小于或等于0.3t，大于或等于0.17t且小于或等于0.27t，大于或等于0.17t且小于或等于0.25t，大于或等于0.2t且小于或等于0.3t，大于或等于0.2t且小于或等于0.27t，或甚至大于或等于0.2t且小于或等于0.25t，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。
[0144]
与非离子交换材料相比，该表面压缩层的开发对于获得较好的抗破裂性(crack resistance)和较高的挠曲强度是有益的。相比于着色玻璃制品的主体(即，不包括表面压缩的区域)的交换到着色玻璃制品中的离子的浓度，表面压缩层具有较高的交换到着色玻璃制品中的离子的浓度。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后的表面压缩应力可以大于或等于300mpa，大于或等于400mpa，大于或等于500mpa，或
甚至大于或等于600mpa。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后的表面压缩应力可以小于或等于1gpa，小于或等于900mpa，或甚至小于或等于800mpa。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后的表面压缩应力可以大于或等于300mpa且小于或等于1gpa，大于或等于300mpa且小于或等于900mpa，大于或等于300mpa且小于或等于800mpa，大于或等于400mpa且小于或等于1gpa，大于或等于400mpa且小于或等于900mpa，大于或等于400mpa且小于或等于800mpa，大于或等于500mpa且小于或等于1gpa，大于或等于500mpa且小于或等于900mpa，大于或等于500mpa且小于或等于800mpa，大于或等于600mpa且小于或等于1gpa，大于或等于600mpa且小于或等于900mpa，大于或等于600mpa且小于或等于800mpa。
[0145]
在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后的最大中心张力可以大于或等于40mpa，大于或等于60mpa，大于或等于80mpa，或甚至大于或等于100mpa。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后的最大中心张力可以小于或等于250mpa，小于或等于200mpa，或甚至小于或等于150mpa。在实施方案中，由玻璃组合物制成的着色玻璃制品在离子交换强化之后可的最大中心张力可以大于或等于40mpa且小于或等于250mpa，大于或等于40mpa且小于或等于200mpa，大于或等于40mpa且小于或等于150mpa，大于或等于60mpa且小于或等于250mpa，大于或等于60mpa且小于或等于200mpa，大于或等于60mpa且小于或等于150mpa，大于或等于80mpa且小于或等于250mpa，大于或等于80mpa且小于或等于200mpa，大于或等于80mpa且小于或等于150mpa，大于或等于100mpa且小于或等于250mpa，大于或等于100mpa且小于或等于200mpa，或甚至大于或等于100mpa且小于或等于150mpa，或由这些端点中的任一个形成的任何和所有子范围。如本文所用，除非另外指明，否则中心张力是指最大中心张力值。
[0146]
本文所述的着色玻璃制品可用于多种应用，包括例如消费或商业电子装置如智能手机、平板电脑、个人计算机、超级本、电视和相机中的后盖应用。在图1和2中示出了包含本文所公开的任何着色玻璃制品的示例性制品。具体地，图1和图2示出了消费电子装置100，其包括具有前表面104、后表面106和侧表面108的壳体102；至少部分地在所述壳体内或完全在所述壳体内的电子部件(未示出)，并且该电子部件至少包括控制器、存储器和显示器110，所述显示器110位于所述壳体的前表面处或邻近所述壳体的前表面；以及在壳体的前表面处或之上的覆盖基材112，使得其在显示器上。在实施方案中，壳体102的至少一部分，例如后表面106，可包括本文公开的任何着色玻璃制品。
[0147]
实施例
[0148]
为了更容易理解各种实施方案，参考以下实施例，其说明本文所述的着色玻璃制品的各种实施方案。
[0149]
表1示出了实施例组合物c1-c26，其中分析了所得着色玻璃制品的浓度(以mol％计)。
[0150]
表1
[0151][0152]
表1续
[0153][0154]
表1续
[0155][0156]
表1续
[0157][0158]
表1续
[0159][0160]
现在参考表2，实施例玻璃制品a1-a52由表1中所示的实施例组合物c2-c9和c15-c23形成，并经历表2中所示的温度和时间段的热处理。表2中示出了通过在f2照明下以1.33mm的制品厚度和10
°
标准观察者角度测量的cielab颜色空间中的透射率色坐标，以及所得着色玻璃制品的可观察到的颜色。
[0161]
表2
[0162][0163]
表2续
[0164][0165]
表2续
[0166][0167]
表2续
[0168][0169]
表2续
[0170][0171]
表2续
[0172][0173]
表2续
[0174][0175]
表2续
[0176][0177]
表2续
[0178][0179]
现在参考表3，实施例玻璃制品a53-a114由表1中所示的实施例组合物c1-c14和c24-c26形成，并经历表3所示的温度和时间段的热处理。所得着色玻璃制品的可观察到的颜色示于表3中。
[0180]
表3
[0181][0182]
表3续
[0183][0184]
表3续
[0185][0186]
表3续
[0187][0188]
表3续
[0189]
[0190]
表3续
[0191][0192]
表3续
[0193][0194]
表3续
[0195][0196]
表3续
[0197][0198]
表3续
[0199][0200]
表3续
[0201][0202]
现在参考图3和4，曲线分别显示了实施例玻璃制品a29-a44的r2o-al2o3与a*和b*的关系。如图3所示，不论r2o-al2o3值是多少，a*是正数，从而导致cielab颜色空间的红色侧可观察到的颜色。如图4所示，随着r2o-al2o3增加，b*增加，从而使可观察到的颜色从蓝色变为黄色。例如，由具有所分析的r2o-al2o3分别为0.07mol％和0.04mol％的实施例组合物c8和c9形成的实施例玻璃制品a35和a36的b*分别为-9.39和-8.92，得到明显的紫色玻璃制品。由具有所分析的r2o-al2o3分别为2.98mol％和2.02mol％的实施例玻璃组合物c2和c3形成的实施例玻璃制品a29和a30的b*分别为9.97和10.51，得到了醒目地(observably)橙色玻璃制品和醒目地红色玻璃制品。
[0203]
此外，由包含fe2o3和zro2的实施例玻璃组合物c6和c7形成的实施例玻璃制品a33和a34分别具有可观察到(observable)的红色颜色。
[0204]
如表2和3以及图3和4所示，可以调节所分析的r2o-al2o3，可以向玻璃组合物中添加另外的组分，并且可以对玻璃制品进行一定的热处理以提供所需的着色玻璃制品。
[0205]
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文描述的实施方案进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在覆盖这里描述的各种实施方案的修改和变化，只要这种修改和变化落入所附权利要求书及其等同物的范围内。

技术特征：
1.一种着色玻璃制品，其包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
10-6
mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。2.根据权利要求1所述的着色玻璃制品，其中通过在f2照明下以1.33mm的制品厚度和10
°
标准观察角测量的，所述着色玻璃制品在cielab颜色空间中的透射色坐标为：l*大于或等于50且小于或等于100；a*大于或等于-15且小于或等于25；以及b*大于或等于-25且小于或等于25。3.根据权利要求2所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于1.5mol％；并且其中b*大于或等于-25且小于或等于10。4.根据权利要求3所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-3mol％且小于或等于1.5mol％；并且其中b*大于或等于-15且小于或等于7。5.根据权利要求2所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于1.5mol％且小于或等于5mol％；并且其中b*大于或等于0且小于或等于25。6.根据权利要求5所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于1.5mol％且小于或等于5mol％；并且其中b*大于或等于0且小于或等于15。7.根据权利要求1至6中任一项所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-3mol％且小于或等于5mol％。8.根据权利要求7所述的着色玻璃制品，其中r2o-al2o3大于或等于-1mol％且小于或等于3mol％。9.根据权利要求1至8中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％的au。10.根据权利要求1至9中任一项所述的着色玻璃制品，其中r2o大于或等于6mol％且小于或等于25mol％。11.根据权利要求10所述的着色玻璃制品，其中r2o大于或等于8mol％且小于或等于23mol％。12.根据权利要求1至11中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％的zro2。13.根据权利要求12所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％的zro2。14.根据权利要求1至13中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。15.根据权利要求14所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于
0.05mol％且小于或等于0.5mol％的fe2o3。16.根据权利要求1至15中任一项所述的着色玻璃制品，其中5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％。17.根据权利要求1至16中任一项所述的着色玻璃制品，其中，所述着色玻璃制品包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的sno2。18.根据权利要求17所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％的sno2。19.根据权利要求1至18中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品基本不含mgo、cao、zno、cl或其组合。20.根据权利要求1至19中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于7mol％且小于或等于18mol％的li2o。21.根据权利要求20所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于9mol％且小于或等于16mol％的li2o。22.根据权利要求1至21中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于1mol％且小于或等于12mol％的na2o。23.根据权利要求22所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于2mol％且小于或等于10mol％的na2o。24.根据权利要求1至23中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o。25.根据权利要求1至24中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于9mol％且小于或等于23mol％的al2o3。26.根据权利要求25所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于11mol％且小于或等于20mol％的al2o3。27.根据权利要求1至26中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于2mol％且小于或等于12mol％的b2o3。28.根据权利要求27所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于3mol％且小于或等于10mol％的b2o3。29.根据权利要求1至28中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品包含大于或等于52mol％且小于或等于75mol％的sio2。30.根据权利要求1至29中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品的厚度大于或等于250μm且小于或等于6mm。31.根据权利要求1至30中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述着色玻璃制品是离子交换的着色玻璃制品。32.根据权利要求31所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有10μm或更大的压缩深度。33.根据权利要求31或权利要求32所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有厚度“t”和大于或等于0.15t的压缩深度。34.根据权利要求30至32中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻
璃制品的表面压缩应力大于或等于300mpa。35.根据权利要求30至33中任一项所述的着色玻璃制品，其中所述离子交换的着色玻璃制品具有大于或等于40mpa的最大中心张力。36.一种消费电子装置，包括：具有前表面、后表面和侧表面的壳体；以及至少部分地设置在所述壳体内的电子部件，该电子部件至少包括控制器、存储器、以及显示器，所述显示器被设置在所述壳体的前表面处或邻近所述壳体的前表面；其中所述壳体包含权利要求1至35中任一项所述的着色玻璃制品。37.一种玻璃组合物，其包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
×
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mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o是li2o、na2o和k2o的总和。38.根据权利要求37所述的玻璃组合物，其中r2o-al2o3大于或等于-3mol％且小于或等于5mol％。39.根据权利要求38所述的玻璃组合物，其中r2o-al2o3大于或等于-1mol％且小于或等于3mol％。40.根据权利要求37至39中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.0001mol％且小于或等于0.1mol％的au。41.根据权利要求37至40中任一项所述的玻璃组合物，其中r2o大于或等于6mol％且小于或等于25mol％。42.根据权利要求41所述的玻璃组合物，其中r2o大于或等于8mol％且小于或等于23mol％。43.根据权利要求37至42中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.01mol％且小于或等于2mol％的zro2。44.根据权利要求43所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.1mol％且小于或等于1.5mol％的zro2。45.根据权利要求37至44中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的fe2o3。46.根据权利要求45所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.5mol％的fe2o3。47.根据权利要求37至46中任一项所述的玻璃组合物，其中5.72*al2o3(mol％)-21.4*zno(mol％)-2.5*p2o5(mol％)-35*li2o(mol％)-16.6*b2o3(mol％)-20.5*mgo(mol％)-23.3*na2o(mol％)-27.9*sro(mol％)-18.5*k2o(mol％)-26.3*cao(mol％)大于-609mol％。48.根据权利要求37至47中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于
或等于0.01mol％且小于或等于1mol％的sno2。49.根据权利要求48所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.05mol％且小于或等于0.75mol％的sno2。50.根据权利要求37至49中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物基本上不含mgo、cao、zno、cl或其组合。51.根据权利要求37至50中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于7mol％且小于或等于18mol％的li2o。52.根据权利要求51所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于9mol％且小于或等于16mol％的li2o。53.根据权利要求37至52中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于1mol％且小于或等于12mol％的na2o。54.根据权利要求53所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于2mol％且小于或等于10mol％的na2o。55.根据权利要求37至54中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于0.1mol％且小于或等于0.5mol％的k2o。56.根据权利要求37至55中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于9mol％且小于或等于23mol％的al2o3。57.根据权利要求56所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于11mol％且小于或等于20mol％的al2o3。58.根据权利要求37至57中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于2mol％且小于或等于12mol％的b2o3。59.根据权利要求58所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于3mol％且小于或等于10mol％的b2o3。60.根据权利要求37至59中任一项所述的玻璃组合物，其中所述玻璃组合物包含大于或等于52mol％且小于或等于75mol％的sio2。61.一种形成着色玻璃制品的方法，所述方法包括：热处理玻璃组合物以形成玻璃制品，所述玻璃组合物包含：大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的sio2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的al2o3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的b2o3；大于或等于7mol％且小于或等于20mol％的li2o；大于或等于0.5mol％且小于或等于12mol％的na2o；大于0mol％且小于或等于1mol％的k2o；以及大于或等于1
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mol％且小于或等于1mol％的au，其中：r2o-al2o3大于或等于-5mol％且小于或等于5mol％，r2o为li2o、na2o和k2o的总和；以及使所述玻璃制品经受大于或等于500℃且小于或等于800℃的温度和大于或等于0.25小时且小于或等于24小时的持续时间的热处理循环，以产生所述着色玻璃制品。62.根据权利要求61所述的方法，其中所述热处理循环的温度大于或等于550℃且小于或等于775℃。
63.根据权利要求61或权利要求62所述的方法，其中所述热处理循环的持续时间大于或等于0.5小时且小于或等于16小时。64.根据权利要求61至63中任一项所述的方法，其还包括在离子交换浴中在大于或等于350℃至小于或等于500℃的温度下强化所述着色玻璃制品大于或等于2小时至小于或等于12小时的时间段，以形成离子交换的玻璃-陶瓷制品。65.根据权利要求64的方法，其中所述离子交换浴包含kno3。66.根据权利要求65的方法，其中所述离子交换浴包含nano3。

技术总结
一种着色玻璃制品，包含大于或等于50mol％且小于或等于80mol％的SiO2；大于或等于7mol％且小于或等于25mol％的Al2O3；大于或等于1mol％且小于或等于15mol％的B2O3；大于或等于5mol％且小于或等于20mol％的Li2O；大于或等于0.5mol％且小于或等于15mol％的Na2O；大于0mol％且小于或等于1mol％的K2O；以及大于或等于1


技术研发人员：郭晓菊 J
受保护的技术使用者：康宁股份有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2023/8/31