[发明专利]高应变点玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃组合物和由其制备的玻璃产品，它可以同时具有诸如至少590℃的高应变点和对于一些实施方式，至少7.4ppm/℃的热膨胀系数。

背景技术

在很多应用中使用玻璃基板，诸如用做磁记录制品和光伏电池的基板。包括玻璃基板的磁记录制品的一个实例是在与计算机相关的应用中使用的硬盘驱动器。硬盘驱动器的玻璃基板通常具有向其施加的和/或在其上方的一种或多种磁性材料。通常在高温下向玻璃基板施加磁性材料。在某些硬盘驱动技术的情况下，施加磁性材料以便形成垂直记录介质，其中，在玻璃基板上所述磁性材料处于直立的状态。与纵向记录介质的形成通常所需要的温度相比，垂直记录介质的形成通常需要更高的施加温度。与垂直记录介质的形成相关联的更高的温度通常需要具有至少590℃的应变点的玻璃基板。

在光伏电池和模块的情况下，向基板(诸如玻璃基板)施加一层或多层半导体材料和/或在基板(诸如玻璃基板)上方施加一层或多层半导体材料。各半导体层的施加通常在高温下进行。在薄膜光伏电池和模块的情况下，当形成可包含镉(Cd)和/或碲(Te)的半导体材料以及它们的合金的各半导体层时通常需要甚至更高的温度。与形成例如包括至少一个CdTe层的薄膜光伏电池或模块相关联的更高的温度通常需要具有至少590℃的应变点的玻璃基板。

在某些应用的情况下，具有高应变点的玻璃基板是组件的一部分，该组件包括一种或多种其它具有较低应变点的玻璃成分，该玻璃成分提供例如用于组件的安装表面。例如，光伏模块可包括玻璃背板。出于经济原因，诸如降低成本，该玻璃背板由较低成本的材料，诸如具有较低的应变点的钠钙玻璃形成。在这样的组件的情况下，可希望低和高应变点的玻璃成分的热膨胀系数值之间具有最小偏差(或差异)。热膨胀系数值的最小偏差(或差异)可在暴露于反复的温度波动之后，将它们之间分层和/或组件的结构完整性降低的可能性减小或最小化。

包含稀土氧化物，诸如镧系元素氧化物和/或氧化钇的玻璃组合物可提供具有提高的应变点的玻璃产品。包括硼，诸如三氧化二硼的玻璃组合物也可提供具有提高的应变点的玻璃产品。然而，这样的玻璃组合物可提供的玻璃产品具有与之相关的增加的成本。此外，这样的玻璃组合物可提供的玻璃产品的热膨胀系数值与较低成本和低应变点玻璃成分的热膨胀系数值不充分足够接近(或匹配)，从而不期望地阻碍与这种较低成本和低应变点的玻璃成分的组装。

希望开发提供具有提高的应变点的玻璃产品的替代玻璃组合物。此外，希望这种新开发的替代玻璃组合物至少在某些应用中也提供具有与低应变点的玻璃产品，诸如钠钙玻璃的热膨胀系数值充分足够接近(或匹配)的热膨胀系数值的玻璃产品。

发明内容

根据本发明，提供一种玻璃组合物，其包含下述成分，基本由下述成分组成，或由下述成分组成：57-75wt％的SiO₂；3-11wt％的Al₂O₃；6-11wt％的Na₂O；16-21wt％的CaO；0.01-0.1wt％的Li₂O；和小于0.05wt％的K₂O，其中各重量百分比基于所述玻璃组合物的总重量。

根据本发明，进一步提供一种玻璃产品，其由上述玻璃组合物制备，其中，该玻璃产品具有至少590℃的应变点，可选择地，具有至少7.4ppm/℃的热膨胀系数。

根据本发明，还提供了一种玻璃产品，其具有块状玻璃组合物，该块状玻璃组合物包含下述成分，基本由下述成分组成，或由下述成分组成：57-75wt％的SiO₂；3-11wt％的Al₂O₃；6-11wt％的Na₂O；16-21wt％的CaO；0.01-0.1wt％的Li₂O；和小于0.05wt％的K₂O，其中各重量百分比基于块状玻璃组合物的总重量。

根据本发明，还提供一种磁记录制品，其包括玻璃基板，其中玻璃基板具有块状玻璃组合物，该块状玻璃组合物包含下述成分，基本由下述成分组成，或由下述成分组成：57-75wt％的SiO₂；3-11wt％的Al₂O₃；6-11wt％的Na₂O；16-21wt％的CaO；0.01-0.1wt％的Li₂O；和小于0.05wt％的K₂O，其中各重量百分比基于所述块状玻璃组合物的总重量。