含锂玻璃的反向离子交换工艺的制作方法

相关申请的交叉参考

本申请根据35u.s.c.§119，要求2018年5月31日提交的美国临时申请系列第62/678,569号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景技术：

本公开内容涉及用于对基于含锂玻璃的制品的离子交换进行逆转的工艺。

基于玻璃的制品被广泛地用于电子装置中作为便携式或移动电子通讯和娱乐装置的盖板或窗口，例如，手机、智能手机、平板、视频播放器、信息终端(it)装置和平板电脑等，以及其他应用。随着变得越来越广泛地使用基于玻璃的制品，建立具有改善的耐用性的基于强化玻璃的制品变得越来越重要，特别是当经受拉伸应力和/或由于与硬的和/或锋利表面接触所引起的较深瑕疵时。

化学强化工艺可能生产出具有表面缺陷(例如，划痕)或者不合乎希望的应力分布的基于玻璃的制品。出于经济上的原因，希望对具有此类缺陷的基于玻璃的制品进行再加工，以增加具有所需特性的基于强化玻璃的制品的产率。但是，从基于强化玻璃的制品的表面去除材料必需对材料进行再次离子交换，以实现所需的表面压缩应力特性，这会产生不合乎希望的尺寸变化或者使得基于玻璃的制品发生翘曲。此外，再次离子交换步骤可能产生在化学强化过程期间引入的离子的不合乎希望的内部扩散，并使得基于玻璃的制品中的应力发生松弛。因此，需要一种工艺来增加化学强化制品的产率，这是通过对具有不合乎希望的应力分布或者具有表面缺陷的基于化学强化玻璃的制品的重新加工实现的，从而使得所得到的基于玻璃的制品展现出所需的应力分布和表面压缩应力。

技术实现要素：

根据方面(1)，提供了一种方法。该方法包括：在反向离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换，以产生基于经过反向离子交换的玻璃的制品。反向离子交换介质包含锂盐和不可离子交换的多价金属盐。

根据方面(2)，提供了方面(1)的方法，其中，锂盐是硝酸锂。

根据方面(3)，提供了方面(1)或(2)的方法，其中，不可离子交换的多价金属盐包含硝酸盐、硫酸盐和氯化物中的至少一种。

根据方面(4)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，不可离子交换的多价金属盐包含硝酸钙、硝酸镁和硝酸锶中的至少一种。

根据方面(5)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质包含的不可离子交换的多价金属盐的量大于或等于5重量％。

根据方面(6)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质包含的不可离子交换的多价金属盐的量大于或等于50重量％。

根据方面(7)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质包含的不可离子交换的多价金属盐的量小于或等于80重量％。

根据方面(8)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质还包含钠盐。

根据方面(9)，提供了方面(8)的方法，其中，反向离子交换介质中的锂盐与钠盐之比与基于经过离子交换的玻璃的制品的中心处的锂氧化物与钠氧化物含量之比相差在10％之内。

根据方面(10)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质的温度大于或等于340℃至小于或等于520℃。

根据方面(11)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质包含小于或等于1重量％的硝酸钾。

根据方面(12)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质基本不含硝酸钾。

根据方面(13)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，反向离子交换介质中的反向离子交换延续大于或等于1小时至小于或等于48小时的时间段。

根据方面(14)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，基于经过反向离子交换的玻璃的制品包含的k2o的量与在反向离子交换介质中进行反向离子交换之后的基于经过反向离子交换的玻璃的制品的中心处的组成相差在1摩尔％之内。

根据方面(15)，提供了一种方法。该方法包括：在第一反向离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换；以及在第二反向离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换以产生基于经过反向离子交换的玻璃的制品。所述第一反向离子交换介质包含钠盐，以及所述第二反向离子交换介质包含钠盐和锂盐。

根据方面(16)，提供了方面(15)的方法，其中，所述第二反向离子交换介质还包含不可离子交换的多价金属盐。

根据方面(17)，提供了方面(16)的方法，其中，不可离子交换的多价金属盐包含硝酸盐、硫酸盐和氯化物中的至少一种。

根据方面(18)，提供了方面(16)或(17)的方法，其中，不可离子交换的多价金属盐包含硝酸钙、硝酸镁和硝酸锶中的至少一种。

根据方面(19)，提供了方面(16)至(18)中任一项的方法，其中，所述第二反向离子交换介质包含的不可离子交换的多价金属盐的量大于或等于5重量％。

根据方面(20)，提供了方面(15)至(19)中任一项的方法，其中，所述第一反向离子交换介质中的钠盐是硝酸钠。

根据方面(21)，提供了方面(15)至(20)中任一项的方法，其中，所述第二反向离子交换介质中的锂盐是硝酸锂。

根据方面(22)，提供了方面(15)至(21)中任一项的方法，其中，所述第二反向离子交换介质中的钠盐是硝酸钠。

根据方面(23)，提供了方面(15)至(22)中任一项的方法，其中，所述第一反向离子交换介质的温度大于或等于400℃至小于或等于420℃。

根据方面(24)，提供了方面(15)至(23)中任一项的方法，其中，在所述第一反向离子交换介质中的反向离子交换延续大于或等于5分钟至小于或等于24小时的时间段。

根据方面(25)，提供了方面(15)至(24)中任一项的方法，其中，在所述第一反向离子交换介质中的反向离子交换延续的时间段小于所述第一和第二反向离子交换介质中的总离子交换时间的一半。

根据方面(26)，提供了方面(15)至(25)中任一项的方法，其中，所述第二离子交换介质中反向离子交换的温度大于或等于380℃至小于或等于400℃。

根据方面(27)，提供了方面(15)至(26)中任一项的方法，其中，在所述第二反向离子交换介质中的反向离子交换延续的时间段大于或等于所述第一和第二反向离子交换介质中的总离子交换时间的一半。

根据方面(28)，提供了方面(15)至(27)中任一项的方法，其中，基于经过离子交换的玻璃的制品包含的k2o的量与在所述第一反向离子交换介质中进行反向离子交换之后的基于经过离子交换的玻璃的制品的中心处的组成相差在4摩尔％之内。

根据方面(29)，提供了方面(15)至(28)中任一项的方法，其中，基于经过反向离子交换的玻璃的制品包含的k2o的量与在所述第二反向离子交换介质中进行反向离子交换之后的基于经过反向离子交换的玻璃的制品的中心处的组成相差在1摩尔％之内。

根据方面(30)，提供了方面(15)至(29)中任一项的方法，其中，所述第一反向离子交换介质还包含钾。

根据方面(31)，提供了方面(15)至(30)中任一项的方法，其中，所述第一反向离子交换介质还包含了量大于或等于6重量％的kno3。

根据方面(32)，提供了方面(15)至(31)中任一项的方法，其中，所述第一反向离子交换介质的na/li比大于所述第二反向离子交换介质的na/li比。

根据方面(33)，提供了前述方面中任一项的方法，其还包括从基于经过反向离子交换的玻璃的制品的表面去除1μm至10μm。

根据方面(34)，提供了前述方面中任一项的方法，其还包括在再次离子交换介质中对基于经过反向离子交换的玻璃的制品进行再次离子交换以形成基于经过再次离子交换的玻璃的制品。

根据方面(35)，提供了方面(34)的方法，其中，再次离子交换介质包含：大于或等于15重量％至小于或等于40重量％nano3；以及大于或等于60重量％至小于或等于85重量％kno3。

根据方面(36)，提供了方面(34)或(35)的方法，其中，在再次离子交换介质中的再次离子交换延续大于或等于30分钟至小于或等于120分钟的时间段。

根据方面(37)，提供了方面(34)至(36)中任一项的方法，其中，再次离子交换介质的温度大于或等于350℃至小于或等于420℃。

根据方面(38)，提供了方面(34)至(37)中任一项的方法，其还包括在第二再次离子交换介质中，对基于经过再次离子交换的玻璃的制品进行再次离子交换。

根据方面(39)，提供了方面(38)的方法，其中，所述第二再次离子交换介质包含：大于或等于3重量％至小于或等于15重量％nano3；以及大于或等于85重量％至小于或等于97重量％kno3。

根据方面(40)，提供了方面(38)或(39)的方法，其中，所述第二再次离子交换介质的温度大于或等于350℃至小于或等于420℃。

根据方面(41)，提供了方面(38)至(40)中任一项的方法，其中，在所述第二再次离子交换介质中的再次离子交换延续大于或等于10分钟至小于或等于30分钟的时间段。

根据方面(42)，提供了前述方面中任一项的方法，其还包括在离子交换介质中对基于玻璃的制品进行离子交换以形成基于经过离子交换的玻璃的制品。

根据方面(43)，提供了方面(42)的方法，其中，离子交换介质包含：大于或等于15重量％至小于或等于40重量％nano3；以及大于或等于60重量％至小于或等于85重量％kno3。

根据方面(44)，提供了方面(42)或(43)的方法，其中，在离子交换介质中的离子交换延续大于或等于30分钟至小于或等于120分钟的时间段。

根据方面(45)，提供了方面(42)至(44)中任一项的方法，其中，离子交换介质的温度大于或等于350℃至小于或等于420℃。

在方面(46)，提供了方面(42)至(45)中任一项的方法，其还包括在第二离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行离子交换。

根据方面(47)，提供了方面(46)的方法，其中，所述第二离子交换介质包含：大于或等于3重量％至小于或等于15重量％nano3；以及大于或等于85重量％至小于或等于97重量％kno3。

根据方面(48)，提供了方面(46)或(47)的方法，其中，所述第二离子交换介质的温度大于或等于350℃至小于或等于420℃。

根据方面(49)，提供了方面(46)至(48)中任一项的方法，其中，在所述第二离子交换介质中的离子交换延续大于或等于10分钟至小于或等于30分钟的时间段。

根据方面(50)，提供了前述方面中任一项的方法，其中，基于经过离子交换的玻璃的制品包含锂。

根据方面(51)，提供了通过前述方面中任一项产生的基于经过反向离子交换的玻璃的制品。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出这些及其他方面、优点和显著特征。

附图说明

图1是根据一个或多个实施方式的基于经过强化的碱性铝硅酸盐玻璃的制品的横截面示意图；

图2是基于经过离子交换的玻璃的制品的生产工艺的流程图；

图3是包括反向离子交换工艺的再加工工艺的流程图；

图4是包括本文所述的一个或多个实施方式的基于碱性铝硅酸盐玻璃的制品的消费者电子产品的前平面示意图；

图5是图4的消费者电子产品的透视示意图；

图6是根据实施方式和比较例的百分比增重与离子交换处理的函数关系图；

图7是在离子交换之后、在标准再加工工艺之后以及在根据实施方式的具有ca(no3)2的再加工工艺之后的na2o浓度与深度的函数关系图；

图8是在离子交换之后、在标准再加工工艺之后以及在根据实施方式的具有ca(no3)2的再加工工艺之后的li2o浓度与深度的函数关系图；以及

图9是在离子交换之后、在标准再加工工艺之后以及在根据实施方式的具有ca(no3)2的再加工工艺之后的k2o浓度与深度的函数关系图。

具体实施方式

在以下描述中，相同的附图标记表示附图所示的若干视图中类似或相应的部分。还要理解的是，除非另外指出，否则术语如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等是方便词语，不构成对术语的限制。除非另有说明，否则，列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限，以及所述范围之间的任意范围。除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示“至少一(个/种)”或者“一(个/种)或多(个/种)”。还要理解的是，在说明书和附图中揭示的各种特征可以任意和所有的组合方式使用。

如本文所用，术语“基于玻璃的制品”以它们最广泛的意义来使用，包括全部或部分由玻璃(包括玻璃陶瓷)制成的任何物体。除非另有说明，否则本文所述的所有组成以摩尔百分比(摩尔％)表示，并且组成是以氧化物计。

除非另有说明，否则所有温度都表述为摄氏度(℃)。如本文所用，术语“液相线粘度”指的是熔融玻璃在液相线温度的粘度，其中，液相线温度指的是如下温度：随着熔融玻璃从熔化温度开始冷却晶体第一次出现的温度，或者随着温度从室温开始增加，最后一点晶体熔化时的温度。

要注意的是，本文可以用术语“基本上”和“约”来表示可能由任何定量比较、数值、测量或其它表示方法造成的内在不确定性的程度。在本文中还使用这些术语表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度，但是不会导致审议的主题的基本功能改变。例如，基本不含“k2o”的玻璃是这样一种玻璃，其中，没有主动将k2o添加或者配料到玻璃中，但是可能以非常少量作为污染物存在。当在本文中公开的值采用“约”修饰时，旨在表示还公开了确切值。

通过表面应力计(fsm)，采用日本折原实业有限公司(oriharaindustrialco.,ltd.(japan))制造的商业仪器如fsm-6000，来测量压缩应力(包括表面cs)。表面应力测量依赖于应力光学系数(soc)的精确测量，其与玻璃的双折射相关。进而根据astm标准c770-16中所述的方案c(玻璃碟的方法)来测量soc，题为“standardtestmethodformeasurementofglassstress-opticalcoefficient(测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法)”，其全文通过引用结合入本文。采用本领域已知的散射光偏光镜(scalp)来测量最大拉伸应力或中心张力(ct)值。

如本文所用，压缩深度(doc)表示本文所述的基于经过化学强化的碱性铝硅酸盐玻璃的制品中的应力从压缩变化至拉伸的深度。取决于离子交换处理，可以通过fsm或散射光偏光镜(scalp)测量doc。当通过将钾离子交换进入基于玻璃的制品，在基于玻璃的制品中产生应力时，使用fsm来测量doc。当通过将钠离子交换进入基于玻璃的制品从而产生应力时，使用scalp来测量doc。当通过将钾离子和钠离子这两者交换进入玻璃中，在基于玻璃的制品中产生应力时，通过scalp测量doc，因为相信钠的交换深度表示了doc，以及钾离子的交换深度表示了压缩应力的大小的变化(而不是应力从压缩变化至拉伸)；在此类基于玻璃的制品中，钾离子的交换深度通过fsm测量。

至于附图，大致来说，应理解图示说明是为了描述具体实施方式，这些图示说明不构成对本公开内容或所附权利要求的限制。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。

本文描述了用于对基于玻璃的制品进行反向离子交换的方法。例如，可以将反向离子交换方法用作对展现出制造缺陷的基于经过化学强化的玻璃的制品进行再加工的工艺的一部分。缺陷可以包括表面缺陷或者不合乎希望的应力分布。表面缺陷可能是制造过程期间搬运的结果，并且可以包括划痕、凹痕和凹陷。可能由于落在规定外的离子交换条件导致不合乎希望的应力分布。

可以通过从表面去除材料，例如通过抛光或蚀刻，来从基于经过化学强化的玻璃的制品去除表面缺陷。从基于玻璃的制品的表面去除材料还去除了一部分处于压缩应力的基于玻璃的制品。因此，基于玻璃的制品必须经过额外的离子交换，从而在从表面去除材料之后实现所需的应力分布。该额外的离子交换可能对基于玻璃的制品的强度和尺寸稳定性造成不利影响。例如，该额外的离子交换可能产生内扩散和基于玻璃的制品中的应力松弛，以及导致使得基于玻璃的制品落在合乎希望的尺寸容差之外的部件生长。

本文所述的方法包括反向离子交换步骤，其作用是使得基于经过化学强化的玻璃的制品返回到近似为基于玻璃的制品进行化学强化离子交换之前的组成。在实施方式中，反向离子交换步骤采用包含锂盐和不可离子交换的多价金属盐的反向离子交换介质。在一些实施方式中，反向离子交换步骤可以采用两步骤工艺，其中，第一反向离子交换介质包含钠盐，以及第二反向离子交换介质包含钠盐和锂盐。在反向离子交换之后，基于玻璃的制品可以任选地进行加工以从表面去除材料，之后对基于玻璃的制品进行再次离子交换，以产生所需的应力分布。基于经过再加工的玻璃的制品可以含有埋入的高折射率峰，其对应于如下k2o浓度分布，所述k2o浓度分布具有k2o浓度增加到局部k2o浓度最大值的一个部分，实现了将基于经过再加工的玻璃的制品与基于未经过再加工的玻璃的制品区分开来。

图2显示用于制造基于经过化学强化的玻璃的制品和确定部件是否需要再加工的示例性工艺。如图2所示，基于玻璃的制品的制造工艺可以包括：对通过熔合工艺形成的基于玻璃的片进行划线切割；对边缘进行机械加工和/或在所得到的部件中形成孔；任选地对经过机械加工的部件进行3d成形，然后任选地对部件的边缘和表面进行抛光。然后在离子交换过程中对部件进行化学强化，以形成基于经过离子交换的玻璃的制品。然后，任选地对基于经过离子交换的玻璃的制品进行抛光以从基于经过离子交换的玻璃的制品的每侧分别去除小于1μm的材料，之后对基于玻璃的制品进行检查以确定它们是否符合制造标准。然后，对不符合所需标准的部件进行作为再加工的加工，以增加制造过程的产率。出于各种原因，部件可能无法符合制造标准，例如，包括表面缺陷或者具有不合乎希望的应力分布。表面缺陷可能是由于制造过程的各个阶段期间搬运的结果所形成的。在检查之后，不认定为要进行再加工的部件可以施涂防指纹涂层和/或进行装饰。然后可以再次检查部件，以确定它们是否符合制造标准，以及不符合制造标准的部件作为再加工进行加工。

图3显示了示例性再加工工艺方法。在一些实施方式中，没有进行图3所示的步骤中的一个或多个。在一些实施方式中，可以进行图3未示出的额外步骤作为再加工工艺方法的一部分。再加工工艺方法包括：在含锂盐的反向离子交换浴中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换，以产生基于经过反向离子交换的玻璃的制品。如果经过离子交换的制品包括装饰，则可以在反向离子交换之前去除装饰。在一些实施方式中，在基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换之前，不需要去除防指纹(af)涂层。基于经过反向离子交换的玻璃的制品可以任选地进行机械抛光或者化学蚀刻，以从基于经过反向离子交换的玻璃的制品的表面去除材料。从基于经过反向离子交换的玻璃的制品的表面去除材料还可以去除表面缺陷。然后，基于经过反向离子交换的玻璃的制品可以在再次离子交换浴中进行再次离子交换，以形成基于经过再次离子交换的玻璃的制品。然后对基于经过再次离子交换的玻璃的制品进行检查，以确定部件是否落在所需的制造标准内。然后，可以向基于经过再次离子交换的玻璃的制品施涂防指纹涂层和/或装饰，之后进行最终检查以确定部件是否落在所需的制造标准内。

反向离子交换工艺从基于经过离子交换的玻璃的制品去除了离子，从而将基于玻璃的制品返回到近似其在离子交换之前的状态。对反向离子交换介质的组成进行选择，以去除在离子交换过程期间向基于玻璃的制品添加的离子。例如，在一些实施方式中，当基于未经过离子交换的玻璃的制品包含li2o和na2o时，反向离子交换介质可以含有lino3和nano3，对lino3和nano3的相对量进行选择，从而在反向离子交换介质中，基于未经过离子交换的玻璃的制品的平衡增重接近零或者是正的，但不限于此。如果反向离子交换介质的lino3含量太高，则可能在基于经过反向离子交换的玻璃的制品的表面中积累过量lio2，产生的表面张力可能在基于玻璃的制品中产生表面裂纹。

在实施方式中，在单步骤中进行反向离子交换。用于单步骤反向离子交换的反向离子交换介质可以含有锂盐和不可离子交换的多价金属盐。反向离子交换介质可以是熔盐浴，并且在下文中出于简化缘故会被称作反向离子交换浴。如本文所用，“不可离子交换的多价金属盐”指的是在离子交换浴的操作条件、时间和温度下基本不发生离子交换的多价金属盐。基本不可离子交换表征为在暴露于浴结束之后，交换深度小于1μm。换言之，多价金属的浓度与用于形成基于玻璃的制品在离子交换之前的组合物中在大于1μm深度处的多价金属的浓度相同。在反向离子交换浴中包含不可离子交换的多价金属盐实现了浴中锂盐总量的下降，同时将锂含量与浴中的其他盐的比例维持在所需水平。例如，如果希望反向离子交换浴中的nano3与lino3之比是4:1，则在浴中包含50重量％的不可离子交换的多价金属盐实现了nano3与lino3的总含量减半，同时维持所需的比例。

浴中nano3与lino3的量减少，这通过减少较为昂贵的锂盐的所需量，来降低了反向离子交换工艺的成本。在反向离子交换浴中锂盐浓度的下降还降低了当从反向离子交换浴去除基于玻璃的制品时由于拖出导致的锂损耗，因为等量的拖出从浴去除了锂盐量的下降。拖出指的是当从熔盐浴取出基于玻璃的制品和装纳基于玻璃的制品的装置器时，与它们粘附的熔盐。此外，反向离子交换浴中较低量的lino3可以降低由于反向离子交换浴温度时的硝酸锂分解所导致的氮氧化物的排放，提供了增加的安全性。

在实施方式中，包含在反向离子交换浴中的不可离子交换的多价金属盐可以是在浴的操作温度基本不发生离子交换且溶解的任何多价金属盐。示例性的不可离子交换的多价金属盐可以选自硝酸盐、硫酸盐和氯化物。不可离子交换的多价金属盐中的金属可以选自钙、锌、镁、锡和铜。在实施方式中，不可离子交换的多价金属盐可以包括以下至少一种：硝酸钙、硝酸镁和硝酸锶。

反向离子交换浴可以包含任意合适量的不可离子交换的多价金属盐。在实施方式中，反向离子交换浴可以包含的不可离子交换的多价金属盐的量大于或等于5重量％，例如：大于或等于10重量％，大于或等于15重量％，大于或等于20重量％，大于或等于25重量％，大于或等于30重量％，大于或等于35重量％，大于或等于40重量％，大于或等于45重量％，大于或等于50重量％，大于或等于55重量％，大于或等于60重量％，大于或等于65重量％，大于或等于70重量％，或者大于或等于75重量％。在实施方式中，反向离子交换浴可以包含的不可离子交换的多价金属盐的量小于或等于80重量％，例如：小于或等于75重量％，小于或等于70重量％，小于或等于65重量％，小于或等于60重量％，小于或等于55重量％，小于或等于50重量％，小于或等于45重量％，小于或等于40重量％，小于或等于35重量％，小于或等于30重量％，小于或等于25重量％，小于或等于20重量％，小于或等于15重量％，或者小于或等于10重量％。在实施方式中，反向离子交换浴可以包含的不可离子交换的多价金属盐的范围是大于或等于5重量％至小于或等于80重量％，例如：大于或等于10重量％至小于或等于75重量％，大于或等于15重量％至小于或等于70重量％，大于或等于20重量％至小于或等于65重量％，大于或等于25重量％至小于或等于60重量％，大于或等于30重量％至小于或等于55重量％，大于或等于35重量％至小于或等于50重量％，或者大于或等于40重量％至小于或等于45重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在实施方式中，反向离子交换浴中的锂盐可以是硝酸锂(lino3)。在实施方式中，反向离子交换浴可以包含足以产生所需的反向离子交换程度的任意合适量的锂盐。在实施方式中，反向离子交换浴可以包含的lino3的范围是大于或等于3重量％至小于或等于40重量％，例如：大于或等于3重量％至小于或等于33重量％，大于或等于5重量％至小于或等于30重量％，大于或等于10重量％至小于或等于25重量％，或者大于或等于15重量％至小于或等于20重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在实施方式中，反向离子交换浴可以额外包含钠盐，例如硝酸钠(nano3)。反向离子交换浴可以含有的nano3的范围是大于或等于30重量％至小于或等于95重量％，例如：大于或等于35重量％至小于或等于90重量％，大于或等于40重量％至小于或等于85重量％，大于或等于45重量％至小于或等于80重量％，大于或等于50重量％至小于或等于75重量％，大于或等于55重量％至小于或等于70重量％，或者大于或等于60重量％至小于或等于65重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在一些实施方式中，所述离子交换浴可以含有硝酸钾(kno3)。反向离子交换浴中的kno3可能是同一个离子交换浴用于多次反向离子交换循环的结果，具有从基于玻璃的制品去除的钾，使得反向离子交换浴中毒。反向离子交换浴可能含有小于或等于5重量％kno3，例如小于或等于1重量％kno3。反向离子交换浴可以基本不含或者不含kno3。

可以基于基于玻璃的制品在离子交换之前的组成，来确定反向离子交换浴组成。可以基于所需的基于玻璃的制品中的li2o和na2o含量，来确定合适的反向离子交换浴组成。例如，可以对锂盐量进行选择，从而反向离子交换浴中的锂盐与钠盐含量之比与离子交换之前的基于玻璃的组合物中的li2o与na2o之比基本相似。在实施方式中，反向离子交换浴锂盐与钠盐之比可以与离子交换之前的基于玻璃的组合物中的li2o与na2o之比相差在10％之内，例如，在9％之内，在8％之内，在7％之内，在6％之内，在5％之内，在4％之内，在3％之内，在2％之内，或者在1％之内。在一些实施方式中，反向离子交换浴中的锂盐与钠盐之比等同于在离子交换之前的基于玻璃的组合物的li2o与na2o之比。可以将基于经过化学强化的玻璃的制品的中心处的组成用作离子交换之前的基于玻璃的制品的组成的近似，因为在许多化学强化工艺中，基于玻璃的制品的中心没有发生明显的离子交换。

单步骤反向离子交换工艺可以包括在反向离子交换浴中对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换，持续任意合适的时间段。在实施方式中，反向离子交换可以延续大于或等于1小时至小于或等于48小时的时间范围，例如：大于或等于2小时至小于或等于24小时，大于或等于3小时至小于或等于16小时，大于或等于4小时至小于或等于14小时，大于或等于6小时至小于或等于12小时，或者大于或等于8小时至小于或等于10小时，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

当对基于经过离子交换的玻璃的制品进行单步骤反向离子交换时，反向离子交换浴可以是任意合适的温度。在实施方式中，反向离子交换浴的温度范围可以是大于或等于340℃至小于或等于520℃，例如：大于或等于360℃至小于或等于500℃，大于或等于380℃至小于或等于480℃，大于或等于400℃至小于或等于460℃，或者大于或等于420℃至小于或等于440℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在实施方式中，通过单步骤反向离子交换工艺产生的基于经过反向离子交换的玻璃的制品具有的k2o含量可以与基于经过反向离子交换的玻璃的制品的中心处的组成相差在1摩尔％之内或更小。这个k2o含量表明基于经过反向离子交换的玻璃的制品已经基本上恢复到离子交换处理之前的基于玻璃的制品的组成。

在实施方式中，在二步骤过程中进行反向离子交换。二步骤过程包括：在第一反向离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换；以及然后在第二反向离子交换介质中，对基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换以产生基于经过反向离子交换的玻璃的制品。

第一反向离子交换介质含有钠盐。第一反向离子交换介质可以是熔盐浴，并且在下文中出于简化缘故会被称作第一反向离子交换浴。在实施方式中，钠盐可以是硝酸钠。在实施方式中，第一反向离子交换浴额外含有不可离子交换的多价金属盐。不可离子交换的多价金属盐可以是上文关于单步骤反向离子交换过程所描述的那些量中的任意情况。

第一反向离子交换浴可以额外含有其他离子交换盐。在实施方式中，第一反向离子交换浴可以含有钾，例如钾盐的形式。第一反向离子交换浴含有的kno3的量可以是大于或等于6重量％，例如：大于或等于7重量％，大于或等于8重量％，大于或等于9重量％，大于或等于10重量％，大于或等于15重量％，大于或等于20重量％，大于或等于25重量％，大于或等于30重量％，大于或等于35重量％，大于或等于40重量％，或者大于或等于45重量％。第一反向离子交换浴可以含有的kno3的量是大于或等于6重量％至小于或等于50重量％，例如：大于或等于7重量％至小于或等于45重量％，大于或等于8重量％至小于或等于40重量％，大于或等于9重量％至小于或等于35重量％，大于或等于10重量％至小于或等于30重量％，大于或等于15重量％至小于或等于25重量％，或者等于20重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。使用含有钾的第一反向离子交换浴实现了将(例如，由于使用过程中的中毒所导致的)含有较高量的钾的浴继续用于第一反向离子交换。例如，已经用作过第二反向离子交换浴但是已经达到的钾中毒水平不再适合实现所需的反向离子交换程度的浴可以被用作第一反向离子交换浴。钾中毒浴的此类重复使用降低了反向离子交换工艺中的成本和浪费。

第一反向离子交换浴可以额外包含锂盐。在实施方式中，第一反向离子交换浴具有的na/li比大于第二反向离子交换浴的na/li比。

在第一反向离子交换浴中的反向离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第一反向离子交换浴中的反向离子交换可以进行大于或等于5分钟至小于或等于24小时的时间范围，例如：大于或等于10分钟至小于或等于20小时，大于或等于30分钟至小于或等于18小时，大于或等于1小时至小于或等于16小时，大于或等于2小时至小于或等于14小时，大于或等于4小时至小于或等于12小时，大于或等于6小时至小于或等于10小时，或者等于8小时，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，第一反向离子交换浴中进行的反向离子交换延续的时间段可以小于第一和第二反向离子交换浴中进行的反向离子交换总时间的一半。

可以在任意合适的温度下，在第一反向离子交换浴中进行反向离子交换。在实施方式中，可以在大于或等于400℃至小于或等于420℃的温度范围在第一反向离子交换浴中进行反向离子交换，例如：大于或等于405℃至小于或等于415℃，或者等于410℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，在第一反向离子交换浴中进行反向离子交换的温度可以大于在第二反向离子交换浴中进行反向离子交换的温度。

在第一反向离子交换浴中的反向离子交换结束时，基于经过离子交换的玻璃的制品包含的k2o的量可以与离子交换之前的基于玻璃的制品的组成相差在4摩尔％之内，例如：3摩尔％之内，或者2摩尔％之内。可以通过在第一反向离子交换浴中的反向离子交换之后的基于经过离子交换的玻璃的制品的中心处的组成来对基于玻璃的制品的组成进行近似。此外，在第一反向离子交换浴中的反向离子交换结束时，在离子交换过程中添加到基于玻璃的制品的钾的量可以减少大于或等于60％至小于或等于80％。在第一离子交换浴中从基于经过离子交换的玻璃的制品去除大部分的钾降低了第二反向离子交换浴发生钾中毒的速率，增加了第二反向离子交换浴的使用寿命。

第二反向离子交换浴含有钠盐和锂盐。第二反向离子交换介质可以是熔盐浴，并且在下文中出于简化缘故会被称作第二反向离子交换浴。在实施方式中，钠盐可以是硝酸钠。在实施方式中，锂盐可以是硝酸锂。在实施方式中，第二反向离子交换浴额外含有不可离子交换的多价金属盐。不可离子交换的多价金属盐可以是上文关于单步骤反向离子交换过程所描述的那些量中的任意情况。

在第二反向离子交换浴中的反向离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第二反向离子交换浴中进行的反向离子交换延续的时间段可以大于或等于第一和第二反向离子交换浴中进行的反向离子交换总时间的一半。

可以在任意合适的温度下，在第二反向离子交换浴中进行反向离子交换。在实施方式中，可以在大于或等于380℃至小于或等于400℃的温度范围在第二反向离子交换浴中进行反向离子交换，例如：大于或等于385℃至小于或等于395℃，或者等于390℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，在第二反向离子交换浴中进行反向离子交换的温度可以小于在第一反向离子交换浴中进行反向离子交换的温度。第二反向离子交换浴的较低的温度可以降低由于处于第二反向离子交换浴温度时的硝酸锂分解所导致的氮氧化物的排放，提供了增加的安全性。

在实施方式中，通过第二反向离子交换浴中的反向离子交换产生的基于经过反向离子交换的玻璃的制品具有的k2o含量可以与基于经过反向离子交换的玻璃的制品的中心处的组成相差在1摩尔％之内或更小。这个k2o含量表明基于经过反向离子交换的玻璃的制品已经基本上恢复到离子交换处理之前的基于玻璃的制品的组成。

通过任意本文所述的反向离子交换工艺生产的基于经过反向离子交换的玻璃的制品后续可以进行机械抛光或化学蚀刻从而从基于玻璃的制品的表面去除材料。这种材料去除起到了从基于经过反向离子交换的玻璃的制品去除任何表面缺陷的作用。在实施方式中，从基于经过反向离子交换的玻璃的制品去除的材料量可以是大于或等于1μm至小于或等于10μm，例如：大于或等于3μm至小于或等于10μm，或者大于或等于5μm至小于或等于10μm，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，材料去除工艺可以是化学蚀刻工艺，例如酸蚀刻工艺。酸蚀刻工艺可以是氢氟酸蚀刻工艺。

通过任意本文所述的反向离子交换工艺产生的基于经过反向离子交换的玻璃的制品后续可以在再次离子交换介质中进行再次离子交换，以产生基于经过再次离子交换的玻璃的制品。再次离子交换介质可以是熔盐浴，并且在下文中出于简化缘故会被称作再次离子交换浴。再次离子交换浴可以与用于产生基于经过离子交换的玻璃的制品的离子交换浴相同。类似地，基于经过再次离子交换的玻璃的制品可以在第二再次离子交换介质中进行第二再次离子交换过程。第二再次离子交换介质可以是熔盐浴，并且在下文中出于简化缘故会被称作第二再次离子交换浴。第二再次离子交换浴可以与用于产生基于经过离子交换的玻璃的制品的第二离子交换浴相同。

第一再次离子交换浴可以包含任意合适的盐混合物。例如，第一再次离子交换浴可以包含nano3和kno3的混合物。在实施方式中，第一再次离子交换浴可以包含的nano3的范围是大于或等于15重量％至小于或等于40重量％，例如：大于或等于20重量％至小于或等于35重量％，或者大于或等于25重量％至小于或等于30重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，第一再次离子交换浴可以包含的kno3的范围是大于或等于60重量％至小于或等于85重量％，例如：大于或等于65重量％至小于或等于80重量％，或者大于或等于70重量％至小于或等于75重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在第一再次离子交换浴中的再次离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第一再次离子交换浴中的再次离子交换进行大于或等于30分钟至小于或等于120分钟的时间范围，例如：大于或等于40分钟至小于或等于110分钟，大于或等于50分钟至小于或等于100分钟，大于或等于60分钟至小于或等于90分钟，或者大于或等于70分钟至小于或等于80分钟，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

可以在任意合适的温度下，在第一再次离子交换浴中进行再次离子交换。在实施方式中，在第一再次离子交换浴中进行再次离子交换的温度范围是大于或等于350℃至小于或等于420℃，例如：大于或等于360℃至小于或等于410℃，大于或等于370℃至小于或等于400℃，或者大于或等于380℃至小于或等于390℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

第二再次离子交换浴可以包含任意合适的盐混合物。例如，第二再次离子交换浴可以包含nano3和kno3的混合物。在实施方式中，第二再次离子交换浴可以包含的nano3的范围是大于或等于3重量％至小于或等于15重量％，例如：大于或等于4重量％至小于或等于10重量％，或者大于或等于5重量％至小于或等于9重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，第二再次离子交换浴可以包含的kno3的范围是大于或等于85重量％至小于或等于97重量％，例如：大于或等于90重量％至小于或等于95重量％，或者大于或等于91重量％至小于或等于94重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在第二再次离子交换浴中的再次离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第二再次离子交换浴中的再次离子交换进行大于或等于10分钟至小于或等于30分钟的时间范围，例如：大于或等于12分钟至小于或等于28分钟，大于或等于14分钟至小于或等于26分钟，大于或等于16分钟至小于或等于24分钟，大于或等于18分钟至小于或等于22分钟，或者等于20分钟，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

可以在任意合适的温度下，在第二再次离子交换浴中进行再次离子交换。在实施方式中，在第二再次离子交换浴中进行再次离子交换的温度范围是大于或等于350℃至小于或等于420℃，例如：大于或等于360℃至小于或等于410℃，大于或等于370℃至小于或等于400℃，或者大于或等于380℃至小于或等于390℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品具有均质微结构(即，玻璃不是相分离的)。在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品是无定形的。如本文所用，当“无定形”用于描述基于玻璃的制品时，表示基本不含微晶或晶相(即，含有小于1体积％的微晶或晶相)。在一些实施方式中，基于玻璃的制品可以包括玻璃陶瓷(即，含有一个或多个晶相)。

可以由可熔融成形的玻璃组合物形成本文所述的基于玻璃的制品。在一个或多个实施方式中，可熔融成形的玻璃组合物可以具有大于约200千泊(kp)的液相线粘度，以及在一些实施方式中，具有至少约600kp的液相线粘度。在一些实施方式中，这些基于玻璃的制品和组合物与锆溢流槽是相容的：玻璃使得锆溢流槽分解产生氧化锆缺陷的粘度小于35kp。本文所述的组合物范围内选定的玻璃组合物可能具有大于35kp的锆分解粘度。在此类情况下，可以使用氧化铝溢流槽来熔融成形这些基于玻璃的制品。

可以由任意合适的玻璃组合物来形成本文所述的基于玻璃的制品。在实施方式中，基于玻璃的制品可以由碱性铝硅酸盐玻璃组合物形成。在实施方式中，基于玻璃的制品包含以下组分或者基本由以下组分构成：大于或等于58摩尔％sio2，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于3摩尔％p2o5，大于或等于11摩尔％al2o3，na2o，和li2o。在实施方式中，基于玻璃的制品包括以下组分或者基本由以下组分构成：大于或等于58摩尔％至小于或等于65摩尔％sio2；大于或等于11摩尔％至小于或等于20摩尔％al2o3；大于或等于0.5摩尔％至小于或等于3摩尔％p2o5；大于或等于6摩尔％至小于或等于18摩尔％na2o；大于或等于0.1摩尔％至小于或等于10摩尔％li2o；大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％mgo；以及大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％zno。在实施方式中，玻璃包括以下组分或者基本由以下组分构成：大于或等于63摩尔％至小于或等于65摩尔％sio2；大于或等于11摩尔％至小于或等于19摩尔％al2o3；大于或等于1摩尔％至小于或等于3摩尔％p2o5；大于或等于9摩尔％至小于或等于20摩尔％na2o；大于或等于2摩尔％至小于或等于10摩尔％li2o；大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％mgo；以及大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％zno。

在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品可以由包括的r2o(摩尔％)/al2o3(摩尔％)比例小于或等于2的组合物形成，例如：小于或等于1.8，小于或等于1.6，小于或等于1.5，或者小于或等于1.4。如本文所用，r2o＝li2o+na2o+k2o。在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品可以由如下玻璃组合物形成，其中，sio2和p2o5的总量大于65摩尔％且小于67摩尔％(即，65摩尔％<sio2(摩尔％)+p2o5(摩尔％)<67摩尔％)。在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品可以由如下组合物形成，其中，：r2o(摩尔％)+r’o(摩尔％)-al2o3(摩尔％)+p2o5(摩尔％)大于或等于-3摩尔％(即，r2o(摩尔％)+r’o(摩尔％)-al2o3(摩尔％)+p2o5(摩尔％)>-3摩尔％)。如本文所用，r’o是组合物中存在的二价金属氧化物的总量。在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品可以由如下组合物形成，其中，r2o(摩尔％)+r’o(摩尔％)-al2o3(摩尔％)+p2o5(摩尔％)大于或等于-2.5摩尔％，例如：大于或等于-2摩尔％，大于或等于-1.5摩尔％，大于或等于-1摩尔％，大于或等于-0.5摩尔％，大于或等于0摩尔％，大于或等于0.5摩尔％，大于或等于1摩尔％，大于或等于1.5摩尔％，大于或等于2摩尔％，大于或等于2.5摩尔％，大于或等于3摩尔％，大于或等于3.5摩尔％，大于或等于4摩尔％，大于或等于4.5摩尔％，大于或等于5摩尔％，大于或等于5.5摩尔％，大于或等于6摩尔％，大于或等于6.5摩尔％，大于或等于7摩尔％，大于或等于7.5摩尔％，大于或等于8摩尔％，大于或等于8.5摩尔％，大于或等于9摩尔％，或者大于或等于9.5摩尔％。

在一个或多个实施方式中，基于玻璃的制品可以由包含至少0.5摩尔％p2o5、na2o和li2o的组合物形成。在一些实施方式中，用于形成基于玻璃的制品的玻璃组合物中的li2o(摩尔％)/na2o(摩尔％)可以小于1。此外，这些玻璃可以不含b2o3和k2o。本文所述的基于玻璃的制品还可以包含zno、mgo和sno2。

本文所述的基于基础(或未经过强化)的碱性铝硅酸盐玻璃的制品以及基于经过强化(即通过离子交换进行化学强化)的碱性铝硅酸盐玻璃的制品的每种氧化物组分具有功能和/或对于玻璃的可制造性和物理性质具有影响。例如，二氧化硅(sio2)是形成玻璃的主要氧化物，并形成熔融玻璃的网络骨架。纯sio2具有低的cte并且是不含碱金属的。但是，由于其极高的熔化温度，纯sio2与熔合拉制工艺不相容。在一个或多个实施方式中，形成基于玻璃的制品的组合物包含的sio2的量可以是大于或等于58摩尔％至小于或等于65摩尔％，例如：大于或等于59摩尔％至小于或等于64摩尔％，大于或等于60摩尔％至小于或等于63摩尔％，大于或等于61摩尔％至小于或等于62摩尔％，大于或等于63.2摩尔％至小于或等于65摩尔％，大于或等于63.3摩尔％至小于或等于65摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

除了二氧化硅，本文所述的基于玻璃的制品可以由包含网络成形剂al2o3的组合物形成，以实现稳定的玻璃成形、低cte、低杨氏模量、低剪切模量，并有助于熔化和成形。类似于sio2，al2o3对玻璃网络的刚度做出贡献。氧化铝可以以四方配位或五方配位存在于玻璃中，这增加了玻璃网络的封装密度，并且进而增加了由于化学强化所得到的压缩应力。在一个或多个实施方式中，形成基于玻璃的制品的组合物包含的al2o3的量是大于或等于11摩尔％至小于或等于20摩尔％，例如：大于或等于12摩尔％至小于或等于19摩尔％，大于或等于13摩尔％至小于或等于18摩尔％，大于或等于14摩尔％至小于或等于17摩尔％，或者大于或等于15摩尔％至小于或等于16摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

五氧化二磷(p2o5)是可以结合到用于形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物中的网络成形剂。p2o5在玻璃网络中采用了准四面体结构，即，其与4个氧原子配合，但是它们中仅有3个与余下的网络相连。第四个氧原子是终端氧，其与磷阳离子双键相连。玻璃网络中结合的p2o5对于降低杨氏模量和剪切模量是高度有效的。在玻璃网络中结合p2o5还降低了高温cte，增加了离子交换互扩散速率，以及改善了玻璃与锆耐火材料的相容性。在一个或多个实施方式中，形成基于玻璃的制品的组合物包含的p2o5的量是大于或等于0.5摩尔％至小于或等于5摩尔％，例如：大于或等于0.6摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于0.8摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.2摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.4摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.5摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.6摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.8摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于2摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于3摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2.8摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2.6摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2.5摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2.4摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2.2摩尔％，大于或等于0.5摩尔％至小于或等于2摩尔％，大于或等于2.5摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于2.5摩尔％至小于或等于4摩尔％，或者大于或等于2.5摩尔％至小于或等于3摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

本文所述的基于玻璃的制品可以由基本不含或者不含b2o3的组合物形成，因为它的存在对于当玻璃通过离子交换进行强化时的压缩应力具有负面影响。在一些实施方式中，形成基于玻璃的制品的组合物包含的b2o3的量可以是大于或等于0.1摩尔％至小于或等于10摩尔％，例如：大于或等于0.5摩尔％至小于或等于9摩尔％，大于或等于1摩尔％至小于或等于8摩尔％，大于或等于2摩尔％至小于或等于7摩尔％，大于或等于3摩尔％至小于或等于6摩尔％，或者大于或等于4摩尔％至小于或等于5摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

碱性氧化物na2o被用于通过离子交换实现本文所述的基于玻璃的制品的化学强化。本文所述的基于玻璃的制品可以由包含na2o的组合物形成，其提供na⁺阳离子，待与含有例如kno3的盐浴中存在的钾阳离子进行交换。在一些实施方式中，形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物包含的na2o可以是大于或等于4摩尔％至小于或等于20摩尔％，例如：大于或等于4.5摩尔％至小于或等于19.5摩尔％，大于或等于5摩尔％至小于或等于19摩尔％，大于或等于5.5摩尔％至小于或等于18.5摩尔％，大于或等于6摩尔％至小于或等于18摩尔％，大于或等于6.5摩尔％至小于或等于17.5摩尔％，大于或等于7摩尔％至小于或等于17摩尔％，大于或等于7.5摩尔％至小于或等于16.5摩尔％，大于或等于8摩尔％至小于或等于16摩尔％，大于或等于8.5摩尔％至小于或等于15.5摩尔％，大于或等于9摩尔％至小于或等于15摩尔％，大于或等于9.5摩尔％至小于或等于14.5摩尔％，大于或等于10摩尔％至小于或等于14摩尔％，大于或等于10.5摩尔％至小于或等于13.5摩尔％，大于或等于11摩尔％至小于或等于13摩尔％，或者大于或等于11.5摩尔％至小于或等于12.5摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

本文所述的基于玻璃的制品由含有li2o的组合物形成。在一些实施方式中，基于玻璃的制品可以由包含的li2o的量小于或等于13摩尔％的组合物形成，例如小于或等于10摩尔％。在一些实施方式中，形成基于玻璃的制品的组合物包含的li2o的量可以是大于或等于0.1摩尔％至小于或等于10摩尔％，例如：大于或等于0.5摩尔％至小于或等于9.5摩尔％，大于或等于1摩尔％至小于或等于9摩尔％，大于或等于1.5摩尔％至小于或等于8.5摩尔％，大于或等于2摩尔％至小于或等于8摩尔％，大于或等于2.5摩尔％至小于或等于7.5摩尔％，大于或等于3摩尔％至小于或等于7摩尔％，大于或等于3.5摩尔％至小于或等于6.5摩尔％，大于或等于4摩尔％至小于或等于6摩尔％，大于或等于4.5摩尔％至小于或等于5.5摩尔％，或者大于或等于4摩尔％至小于或等于8摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

玻璃中存在的氧化钾对于通过离子交换在玻璃中实现高水平的表面压缩应力的能力具有负面影响。当在离子交换之前初始形成时，本文所述的基于玻璃的制品可以基本不含或者不含k2o。在实施方式中，基于玻璃的制品可以由包含k2o的组合物形成。

在一些实施方式中，形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物包含的zno的量可以是大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％，例如：大于或等于0.5摩尔％至小于或等于5.5摩尔％，大于或等于1摩尔％至小于或等于5摩尔％，大于或等于1.5摩尔％至小于或等于4.5摩尔％，大于或等于2摩尔％至小于或等于4摩尔％，大于或等于2.5摩尔％至小于或等于3.5摩尔％，大于或等于0.1摩尔％至小于或等于6摩尔％，大于或等于0.1摩尔％至小于或等于3摩尔％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。二价氧化物zno通过降低200泊粘度时的温度(200p温度)，改善了玻璃的熔融特性。

还可以在用于形成基于玻璃的制品的组合物中包含碱土氧化物(例如mgo和cao)以实现对于200p温度类似的影响。在实施方式中，形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物可以包含大于或等于0摩尔％至小于或等于6摩尔％mgo，例如大于或等于0.02摩尔％至小于或等于6摩尔％。也可以在用于形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物中包含其他碱土氧化物，例如sro和bao。

在一些实施方式中，本文所述的基于玻璃的制品可以通过本领域已知的下拉工艺(例如狭缝拉制和熔合拉制工艺)来形成。

熔合拉制工艺是一种已用于大规模制造薄玻璃片材的工业技术。相比于其他平坦玻璃制造技术，例如浮法或狭缝拉制工艺，由熔合拉制工艺制得的薄玻璃片具有优异的平坦度和表面品质。作为结果，熔合拉制工艺已经成为了制造用于液晶显示器以及个人电子装置(例如笔记本电脑、娱乐装置、平板、便携式电脑和移动电话等)的覆盖玻璃的薄玻璃基材的主流制造技术。

熔合拉制工艺涉及使得熔融玻璃从被称为“等压槽”的槽中流出来，所述等压槽通常由锆石或其他耐火材料制成。熔融玻璃从两侧溢流出等压槽顶部，在等压槽的底部汇合以形成单一片材，其中，使等压槽只与最终片材的内部直接接触。由于在拉制工艺期间，最终玻璃片材的外露表面都不与等压槽材料相接触，因此玻璃的两个外表面都具有完好的品质而无需后续的精整。

为了能够进行熔合拉制，玻璃组合物必须具有足够高的液相线粘度(即熔融玻璃在液相线温度下的粘度)。在一些实施方式中，用于形成本文所述的基于玻璃的制品的组合物的液相线粘度至少约200千泊(kp)，以及在其他实施方式中，至少约600kp。

在形成了基于玻璃的制品之后，可以对制品进行化学强化。离子交换广泛地用于化学强化玻璃。在一个具体的例子中，在此类阳离子来源(例如熔融盐)中的碱性阳离子与基于玻璃的制品中的较小的碱性阳离子交换从而实现了基于玻璃的制品的表面附近的处于压缩应力的层。压缩层从表面延伸到基于玻璃的制品内的压缩深度(doc)。例如，在本文所述的基于玻璃的制品中，在离子交换过程中，通过将基于玻璃的制品浸入包含钾盐(例如但不限于硝酸钾(kno3))的熔盐浴中，使得来自阳离子源的钾离子与基于玻璃的制品中的钠和锂离子发生交换。可以用于离子交换工艺的其他钾盐包括但不限于：氯化钾(kcl)、硫酸钾(k2so4)及其组合。本文所述的离子交换浴可以含有除了钾和相应的盐之外的碱性离子。例如，离子交换浴还可以包含钠盐，例如：硝酸钠(nano3)、硫酸钠、氯化钠及其组合。在一个或多个实施方式中，可以使用两种不同盐的混合物。例如，可以将基于玻璃的制品浸入kno3与nano3的盐浴中。在一些实施方式中，可以使用多于一个浴，使玻璃先浸入一个浴中，随后相继浸入另一个浴中。浴可以具有相同或者不同的组成、温度和/或浸入时间。

在实施方式中，在采用第一离子交换浴和第二离子交换浴的二步骤离子交换工艺中对基于玻璃的制品进行强化。第一离子交换浴可以包含任意合适的盐混合物。例如，第一离子交换浴可以包含nano3和kno3的混合物。在实施方式中，第一离子交换浴可以包含的nano3的范围是大于或等于15重量％至小于或等于40重量％，例如：大于或等于20重量％至小于或等于35重量％，或者大于或等于25重量％至小于或等于30重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，第一离子交换浴可以包含的kno3的范围是大于或等于60重量％至小于或等于85重量％，例如：大于或等于65重量％至小于或等于80重量％，或者大于或等于70重量％至小于或等于75重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在第一离子交换浴中的离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第一离子交换浴中的离子交换进行大于或等于30分钟至小于或等于120分钟的时间范围，例如：大于或等于40分钟至小于或等于110分钟，大于或等于50分钟至小于或等于100分钟，大于或等于60分钟至小于或等于90分钟，或者大于或等于70分钟至小于或等于80分钟，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

可以在任意合适的温度下，在第一离子交换浴中进行离子交换。在实施方式中，在第一离子交换浴中进行离子交换的温度范围是大于或等于350℃至小于或等于420℃，例如：大于或等于360℃至小于或等于410℃，大于或等于370℃至小于或等于400℃，或者大于或等于380℃至小于或等于390℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

第二离子交换浴可以包含任意合适的盐混合物。例如，第二离子交换浴可以包含nano3和kno3的混合物。在实施方式中，第二离子交换浴可以包含的nano3的范围是大于或等于3重量％至小于或等于15重量％，例如：大于或等于4重量％至小于或等于10重量％，或者大于或等于5重量％至小于或等于9重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在实施方式中，第二离子交换浴可以包含的kno3的范围是大于或等于85重量％至小于或等于97重量％，例如：大于或等于90重量％至小于或等于95重量％，或者大于或等于91重量％至小于或等于94重量％，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在第二离子交换浴中的离子交换可以进行任意合适的时间段。在实施方式中，第二离子交换浴中的离子交换进行大于或等于10分钟至小于或等于30分钟的时间范围，例如：大于或等于12分钟至小于或等于28分钟，大于或等于14分钟至小于或等于26分钟，大于或等于16分钟至小于或等于24分钟，大于或等于18分钟至小于或等于22分钟，或者等于20分钟，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

可以在任意合适的温度下，在第二离子交换浴中进行离子交换。在实施方式中，在第二离子交换浴中进行离子交换的温度范围是大于或等于350℃至小于或等于420℃，例如：大于或等于360℃至小于或等于410℃，大于或等于370℃至小于或等于400℃，或者大于或等于380℃至小于或等于390℃，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

虽然在图1所述的实施方式中，基于经过强化的玻璃的制品100显示为平坦的平面片材或板材，但是基于玻璃的制品可以具有其它构造，如三维形状或非平面构造。基于经过强化的玻璃的制品100具有第一表面110和第二表面112，限定了厚度t。在一个或多个实施方式中，(例如，图1所示的实施方式)，基于经过强化的玻璃的制品是包括第一表面110和相反第二表面112的片材，限定了厚度t。基于经过强化的玻璃的制品100具有第一压缩层120，所述第一压缩层120从第一表面110延伸到基于玻璃的制品100本体中的层深度d1。在图1所示的实施方式中，基于经过强化的玻璃的制品100还具有第二压缩层122，所述第二压缩层122从第二表面112延伸到第二层深度d2。基于玻璃的制品还具有从d1延伸到d2的中心区域330。中心区域130处于拉伸应力或中心张力(ct)，其平衡或者抵消了层120和122的压缩应力。第一和第二压缩层120、122的深度d1、d2保护了基于经过强化的玻璃的制品100免受由于基于经过强化的玻璃的制品100的第一和第二表面110、112受到尖锐冲击造成的瑕疵扩展，同时压缩应力使得瑕疵渗透通过第一和第二压缩层120、122的深度d1、d2的可能性最小化。docd1和docd2可以相互相等或者不同。在一些实施方式中，至少一部分的中心区域(即，从doc延伸到等于制品0.5倍厚度的深度的部分)可以不含k2o(如本文所定义)。

可以将doc描述为基于玻璃的制品的厚度t的分数。例如，在一个或多个实施方式中，doc可以大于或等于0.1t，例如：大于或等于0.11t，大于或等于0.12t，大于或等于0.13t，大于或等于0.14t，大于或等于0.15t，大于或等于0.16t，大于或等于0.17t，大于或等于0.18t，大于或等于0.19t，大于或等于0.2t，或者大于或等于0.21t。在其他实施方式中，doc的范围可以是大于或等于0.08t至小于或等于0.25t，例如：大于或等于0.09t至小于或等于0.24t，大于或等于0.10t至小于或等于0.23t，大于或等于0.11t至小于或等于0.22t，大于或等于0.12t至小于或等于0.21t，大于或等于0.13t至小于或等于0.20t，大于或等于0.14t至小于或等于0.19t，大于或等于0.15t至小于或等于0.18t，大于或等于0.16t至小于或等于0.19t，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。在一些实施方式中，doc可以小于或等于20μm。在一个或多个实施方式中，doc可以大于或等于40μm，例如：大于或等于40μm至小于或等于300μm，大于或等于50μm至小于或等于280μm，大于或等于60μm至小于或等于260μm，大于或等于70μm至小于或等于240μm，大于或等于80μm至小于或等于220μm，大于或等于90μm至小于或等于200μm，大于或等于100μm至小于或等于190μm，大于或等于110μm至小于或等于180μm，大于或等于120μm至小于或等于170μm，大于或等于140μm至小于或等于160μm，或者大于或等于150μm至小于或等于300μm，以及由上述端点形成的任意和全部子范围。

在一个或多个实施方式中，基于经过强化的玻璃的制品可以具有大于或等于400mpa的最大压缩应力(其可以存在于表面处或者基于玻璃的制品内的深度处)，例如：大于或等于500mpa，大于或等于600mpa，大于或等于700mpa，大于或等于800mpa，大于或等于900mpa，大于或等于930mpa，大于或等于1000mpa，或者大于或等于1050mpa。

在一个或多个实施方式中，基于经过强化的玻璃的制品可以具有大于40mpa的最大拉伸应力或中心张力(ct)，例如：大于或等于45mpa，大于或等于50mpa，大于或等于60mpa，大于或等于70mpa，大于或等于75mpa，大于或等于80mpa，或者大于或等于85mpa。在一些实施方式中，最大拉伸应力或中心张力(ct)可以在大于或等于40mpa至小于或等于100mpa的范围内。

在一些实施方式中，基于经过离子交换的玻璃的制品可以包含大的离子，例如银、铜、铯或铷。在基于经过离子交换的玻璃的制品中的这些大的离子的含量可以高达约5摩尔％，例如高达约3摩尔％。在一些实施方式中，再次离子交换浴可以包含大的离子的盐，从而将大的离子再次离子交换进入到基于经过反向离子交换的玻璃的制品中作为再加工工艺的一部分。

在一些实施方式中，本文所述的基于玻璃的制品形成消费者电子产品(例如，手机或智能手机、手提电脑或者平板等)的一部分。消费者电子产品(例如，智能手机)的示意图如图4和5所示。消费者电子装置500包括：具有前表面504、后表面506和侧表面508的外壳502；(未示出的)电子组件，其至少部分位于或者完全位于外壳内并且至少包括控制器、存储器和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器510；以及位于外壳的前表面或者在外壳的前表面上方的覆盖基材512，从而使其位于显示器上方。在一些实施方式中，覆盖基材512和或外壳可以包括任意本文所揭示的基于经过强化的玻璃的制品。

示例性实施方式

生产了以下非限制性的示例性实施方式。

制备基于玻璃的基材，以氧化物计，具有如下组成：63.60摩尔％sio2，15.67摩尔％al2o3，10.81摩尔％na2o，6.24摩尔％li2o，1.16摩尔％zno，2.48摩尔％p2o5，和0.04摩尔％sno2。基于玻璃的基材具有0.7mm的厚度、44mm的宽度以及60mm的长度。基于玻璃的基材在二步骤离子交换过程中进行化学强化以形成基于经过离子交换的玻璃的制品。

在第一离子交换步骤中，基于玻璃的基材浸没在温度为380℃的熔盐浴中持续3小时10分钟。第一离子交换浴包含75重量％nano3和25重量％kno3。

在第二离子交换步骤中，基于玻璃的基材浸没在温度为380℃的熔盐浴中持续25分钟。第一离子交换浴包含9重量％nano3和91重量％kno3。

然后，基于经过离子交换的玻璃的制品进行反向离子交换过程。基于经过离子交换的玻璃的制品在温度为420℃的熔盐浴中反向离子交换持续2小时、4小时和8小时。反向离子交换浴包含41.5重量％nano3、8.5重量％lino3和50重量％ca(no3)2。实施例也可以被称作“用ca(no3)2再加工”的实施例。

作为比较例，基于经过离子交换的玻璃的制品在温度为420℃的熔盐浴中反向离子交换持续2小时、4小时和8小时。对照反向离子交换浴包含83重量％nano3和17重量％lino3。比较例也可以被称作“标准再加工”实施例。

在每次离子交换步骤之后，对平均增重、表面下30μm深度处的碱性浓度以及钾浓度达到基于玻璃的基材在样品经过离子交换之前的浓度的深度进行测量。采用如本文所揭示的辉光放电发射光谱(gdoes)方法测量碱性组分的深度曲线。下表1记录了测量值。

表1

如图6所示是测得的增重百分比与离子交换处理的函数关系。如图7所示是测得的na2o浓度分布与距离表面的深度的函数关系。如图8所示是测得的li2o浓度分布与距离表面的深度的函数关系。如图9所示是测得的k2o浓度分布与距离表面的深度的函数关系。由图6-9和表1证实，用ca(no3)2再加工的实施例和标准再加工实施例展现出相似性质，表明本文所述的反向离子交换工艺提供了令人满足的反向离子交换能力。

虽然为了说明的目的给出了典型的实施方式，但是前面的描述不应被认为是对本说明书或所附权利要求书的范围的限制。因此，在不偏离本说明书或者所附权利要求书的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种改进、修改和替换形式。

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