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CN114269702A - 化学钢化的或可化学钢化的片状玻璃制品及其制造方法 - Google Patents

化学钢化的或可化学钢化的片状玻璃制品及其制造方法 Download PDF

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CN114269702A
CN114269702A CN202080056076.XA CN202080056076A CN114269702A CN 114269702 A CN114269702 A CN 114269702A CN 202080056076 A CN202080056076 A CN 202080056076A CN 114269702 A CN114269702 A CN 114269702A
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sio
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I·伯格
T·佐伊特
J·奥克珀
S·克鲁格
O·霍克莱恩
R·迪特里希
J·德约杰维奇-瑞斯
T·施密蒂
J·赫森坎普
S·洛伊克尔
J·韦斯霍恩
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Abstract

本发明涉及一种化学钢化的或可化学钢化的片状玻璃制品，其包含组合物具有Al2O3、SiO2、Li2O和B2O3的玻璃，其中所述玻璃和/或玻璃制品包含至多7wt.％的B2O3、优选至多5wt.％的B2O3、特别优选至多4.5wt.％的B2O3。

Description

化学钢化的或可化学钢化的片状玻璃制品及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种片状化学钢化的或至少可化学钢化的片状玻璃制品及其制造方法。此外，本公开还涉及一种玻璃组合物。
背景技术
片状钢化的、特别是化学钢化的、尤其是高度化学钢化的玻璃制品特别用作用于移动终端设备如智能手机或平板电脑的所谓防护玻璃(或覆盖物或覆盖玻璃)。与透明塑料制成的盖板相比，这些防护玻璃的防刮性特别强，但也更重。
仅化学钢化的片状玻璃制品才能用作用于移动终端设备的防护玻璃。这是因为这些玻璃制品对于机械磨损载荷更结实，因此具有应用所需的耐磨强度。在本公开的上下文中，耐磨强度被理解为是指成品(或制品，例如玻璃制品或玻璃产品)对机械载荷的抗性，特别是对磨蚀载荷、刮痕载荷或冲击载荷的抗性。因此，术语“耐磨强度”或简称“强度”在本公开的上下文中一般用于成品或制品的机械抗性。耐磨强度或简称强度的具体形式例如是抗刮强度、弯曲强度、抗冲击强度或优选硬度，其中已经表明，这些载荷之间的组合也是可能的，并且在实际应用中特别相关。例如，这些实际载荷是到粗糙表面上的冲击，特别是在安装状态下。
除了对好的耐磨强度的要求外，片状玻璃制品还应满足其它要求。特别地，玻璃制品包括的玻璃应该易于制造，也就是说，例如可以进行熔融过程随后进行热成型方法，其中优选不应发生失透。玻璃制品的耐化学性也很重要，特别是耐酸性。这特别在这样的背景下看到，即，尽管最终产品的良好耐性是必要的，但另一方面，在离子交换过程中还必须提供良好的可钢化性。在此已经表明，离子交换过程中良好的可钢化性通常与低耐化学性更相关，因为对于容易的离子交换有利的特别是碱金属离子的高迁移率往往不利于耐化学性。
已知的可化学钢化的玻璃和/或可化学钢化或化学钢化的玻璃制品和/或用于制造此类制品的方法在以下文献中描述,即,例如具有已授予美国专利US 9,593,42 B2的家族成员的专利家族US 2019/0016632 A1、具有已授予美国专利US 10,294,151 B2的家族成员的专利家族US 2018/0057401 A1、具有已授予美国专利US 10,259,746 B2的家族成员的专利家族US 2018/0029932 A1、具有已授予美国专利US 9,908,811 B2的家族成员的专利家族US 2017/0166478 A1、US 9,908,811 B2、具有已授予美国专利US 10,239,784 B2的家族成员的专利家族US 2016/0122240 A1、具有已授予美国专利US 10,150,698 B2的家族成员的专利家族US 2016/0122239 A1、具有已授予美国专利US 10,271,442 B2的家族成员的专利家族US 2017/0295657 A1、具有已授予美国专利US 8,312,739 B2的家族成员的专利家族US 2010/0028607 A1、具有已授予美国专利US 9,359,251 B2的家族成员的专利家族US 2013/0224492 A1、具有已授予美国专利US 9,718,727 B2的家族成员的专利家族US2016/0023944 A1、具有已授权的家族成员US 10,227,253 B2的专利家族US 2012/0052271A1、具有已授予美国专利US 10,227,253 B2的家族成员的专利家族US 2015/0030840 A1、专利家族US 2014/0345325 A1、具有已授予美国专利US 9,487,434 B2的家族成员的专利家族US 2016/0257605 A1、具有已授予美国专利US 9,517,968 B2的家族成员的专利家族US 2015/0239776 A1、具有已授予美国专利US 9,567,254 B2的家族成员的专利家族US2015/0259244 A1、具有已授予美国专利US 9,676,663 B2的家族成员的专利家族US 2017/0036952 A1、具有已授予美国专利US 10,266,447 B2的家族成员的专利家族US 2018/0002223 A1、具有已授予美国专利US 9,517,968 B2的家族成员的专利家族US 2017/0129803 A1、具有已授予美国专利US 10,266,447 B2的家族成员的专利家族US 2016/0102014 A1、具有已授予美国专利US 9,676,663 B2的家族成员的专利家族US 2015/0368153 A1、具有已授予美国专利US 9,902,648 B2的家族成员的专利家族US 2015/0368148 A1、具有已授予美国专利US 10,118,858 B2的家族成员的专利家族US 2015/0239775 A1、专利家族US 2016/0264452 A1和已授权的美国专利US 9,902,648 B2、专利家族US 2016/102011 A1和已授权的美国专利US 9,593,042 B2、专利家族WO 2012/126394A1、专利家族US 2014/0308526 A1和已授权的美国专利US 9,540,278 B2、专利家族US2011/0294648 A1和已授权的美国专利US 8,759,238 B2、专利家族US 2010/0035038 A1和已授权的美国专利US 8,075,999 B2、专利家族US 4,055,703、专利家族DE 10 2010 009584 A1、已授权的德国专利DE 10 2010 009 584 B4、具有已授予美国专利US10351471 B2的美国专利申请US 2016/0347655 A1、专利家族CN 102690059 A和已授权的中国专利CN102690059 B、专利家族US2016/0356760 A1和已授权的美国专利US 10,180,416 B2、具有已授予美国专利US 9,897,574 B2的家族成员的专利家族WO 2017/049028 A1、专利家族WO2017/087742 A1、专利家族US 2017/0291849 A1和已授权的美国专利US 10,017,417 B2、专利家族US 2017/0022093 A1和已授权的美国专利US 9,701,569 B2、专利家族US 2017/300088(A1)和已授权的美国专利US 9,977,470 B2、专利家族EP 1 593 658 A1、已授权的欧洲专利EP 1 593 658 B1、以及美国专利申请US 2005/0250639 A1和专利家族US 2018/0022638 A1和已授权的美国专利US 10,183,887 B2。在此，可化学钢化的玻璃可以分为所谓的铝-硅酸盐玻璃(也称为AS玻璃、铝硅酸盐玻璃或硅铝酸盐玻璃)，其成分特别包括Al2O3和SiO2以及除氧化锂Li2O以外的碱金属氧化物；和锂-铝-硅酸盐玻璃(也称为LAS玻璃、锂-铝硅酸盐玻璃或锂铝硅酸盐玻璃)，其还包括作为组分的Li2O。
现有技术的更多文献可以在专利家族US 2019/0152838 A1、专利家族US 2013/0122284 A1和已授权的美国专利US 9,156,724 B2、具有已授权的美国专利US 9,714,188B2的专利家族US 2015/0079400 A1、专利家族US 2015/0099124 A1和已授权的美国专利US9,701,574 B2、专利家族WO 2019/085422 A1、专利家族US 2017/0197869 A1和已授权的美国专利US 10,131,567 B2、专利家族US 2015/0030840 A1和已授权的美国专利US 10,227,253 B2、专利家族US 2015/0140325 A1和已授权的美国专利US 10,125,044 B2、专利家族US 2015/0118497 A1和已授权的美国专利US 9,822,032B2、专利家族US 2012/0135852 A1和已授权的美国专利US 8,796,165 B2、专利家族US 2015/0147575 A1和已授权的美国专利US 10,000,410 B2以及在专利家族US 2015/0376050 A1和已授权的美国专利US 9,783,451 B2中找到。
这些玻璃设计为可化学钢化的。在本公开的上下文中，可化学钢化的玻璃被理解为指可进行离子交换过程的玻璃。在这样的过程中，碱金属离子在玻璃制品、例如玻璃片材的表面层中交换。这是通过这样一种方式来完成的，即现在在表面层中建立了压应力区，这是通过将具有较小半径的离子由具有较大半径的离子交换来实现的。为此，将玻璃制品浸入到所谓的离子交换浴，例如熔盐中，其中该离子交换浴包含具有较大离子半径的离子，特别是钾和/或钠离子，使得这些离子迁移到玻璃制品的表面层中。在为此的交换中，具有较小离子半径的离子，特别是钠和/或锂离子从玻璃制品的表面层转换到离子交换浴中。
由此构成一个压应力区。这可以通过压应力的特征值，也称为“压缩应力”或简称“CS”，以及压应力深度，也称为“层深度”或简称“DoL”来描述。该压应力深度DoL为本领域技术人员所熟知，并且在本公开的上下文中表示应力曲线通过零应力的深度。对于可以进行混合交换过程的LAS型和LABS型玻璃，在两种不同的层深度之间别区分，即描述钾诱导的压应力的深度的钾DoL和在某些情况下也缩写为DoCL的钠DoL。该钠DoL描述了钠诱导的压应力的深度。替代地或附加地，该厚度DoL借助应力光学过零测量方法，例如借助具有商品名FSM-6000或SLP1000的测量设备来确定。这些测量方法基于不同的物理方法。测量设备FSM测量钾值(K-DoL和CS(0))，SLP测量钠参数CS(30)和DoCL。
借助测量设备FSM-6000也可以为铝硅酸盐玻璃确定表面压应力以及片材或片状玻璃制品的最大压应力CS。
在本公开的上下文中，除非另外明确说明，否则耐磨强度和强度的术语在很大程度上同义地用作材料或成品对机械攻击的抵抗力的上位概念。在本公开的上下文中，特殊强度，例如掉落强度或弯曲强度(弯曲拉伸强度)，理解为材料、成品或制品的(整体)强度的子集。在本公开的上下文中，材料的硬度也包含在上位术语耐磨强度下。在本公开的上下文中，硬度被理解为令材料或成品，例如片状玻璃制品抵抗另一物体侵入的机械阻力。在此，材料或成品的确定的硬度值也取决于所进行的硬度测试的确切类型等。众所周知的硬度例如是莫氏硬度或维氏硬度，其中莫氏硬度不再是确定硬度的常用方法。相反，通常也指定努氏硬度。然而，莫氏硬度和努氏硬度在此对于玻璃和玻璃陶瓷来说是不利的硬度确定方法，因为它们不适合考虑被测材料的微弹性，特别是高微弹性，因为在这些方法中在压入后利用压入的目视研究工作，并在此基础上确定硬度。相反，所谓的马氏硬度是根据压入曲线在数学上确定的。在本发明的上下文中，硬度也被特别理解为所谓的马氏硬度。
已经表明，通过对磨损、刮痕和/或冲击载荷的孤立研究仅能够不充分地描述和模拟片状玻璃制品所承受的实际载荷。因此，在实际条件下实际会发生载荷，例如在具有尖锐颗粒的表面上可能发生的磨损、例如当测试体落到片状玻璃制品上以确定抗冲击强度时发生的冲击载荷仅部分(如果有的话)可与安装的片状玻璃制品落到表面上时发生的载荷相比较。
一般来说，当玻璃或玻璃制品用作用于移动电子产品的覆盖物(或盖板)时，硬度起着重要的作用。通常，玻璃或玻璃制品的硬度越高，抗刮强度就越高。
一般来说，为了避免刮伤，有两种方法增加覆盖物，即盖板的表面硬度：
-一方面可以使用非常坚硬、透明的材料。例如已知使用所谓的“蓝宝石玻璃”(由刚玉制成的单晶)。例如，它们用作手表的表圈。这种材料很少刮伤，因此仅具有很小的刮伤倾向。然而，这些材料仅可以非常高花费地加工且非常脆。然而这也意味着，在表面损伤很小的情况下也可能发生断裂。换句话说，这些非常坚硬的材料虽然具有抗刮性，从而只有在高载荷时才会发生刮伤，但其也可能很快导致由于断裂的材料失效。
-提高盖板抗刮强度的另一种可能性在于，将硬质材料制成的层施加到盖板上。通常，这种涂层的厚度小于2μm，以便保持尽可能低的光学显眼性，并且借助传统的涂层方法，例如溅射来施加。这种程序的优点在于，以这种方式可以使用由玻璃构成或包含玻璃的盖板，例如片状玻璃制品。换言之，通过这种方式可以为盖板使用易于加工的材料，并且其中可以通过涂层来提高其与硬质材料相比相当低的抗刮强度。
然而其缺点又在于，需要复杂的涂层步骤。通常用于施加硬质层的涂层工艺也不适用于涂覆三维形状的基材。以这种方式也不可能将涂层施加到待涂覆的片状玻璃制品的拐角和边棱。此外，片状玻璃制品和涂层之间的硬度梯度非常陡峭。因此通常会发生这两种材料之间的邻界面分层，特别是在热载荷或机械载荷的情况下。
现在已经表明，材料，例如玻璃的塑性或弹性行为在易刮方面也起着重要作用。因为暂时的应力会由于刮痕引入到材料中，这些应力会被弹性行为吸收，并且在卸荷载后可以无损坏地放松。但是，如果引入的临时应力导致材料的塑性变形，则临时应力会变成永久应力，这可能会导致强度降低，在最坏的情况下，在卸载荷时会导致断裂。
因此，存在对用作盖板的改进的片状玻璃制品的需要，其具有足够的抗刮性，但同时具有低脆性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种片状玻璃制品，特别是一种适合用作盖板的玻璃制品，其至少部分地解决了现有技术的问题。另外的方面涉及这种玻璃制品的用途、玻璃组合物及其制造方法。
所述目的通过独立权利要求的主题得以实现。优选的和具体的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。
因此，根据第一方面，本公开涉及一种化学钢化的或至少可化学钢化的片状玻璃制品。该玻璃制品包括组合物具有Al2O3、SiO2、Li2O和B2O3的玻璃，其中玻璃和/或玻璃制品包含至多7wt.％的B2O3、优选至多5wt.％的B2O3、特别优选至多4.5wt.％的B2O3。换言之，玻璃或玻璃制品是锂铝硼硅酸盐玻璃(LABS玻璃)或锂铝硼硅酸盐玻璃制品，其中玻璃和/或玻璃制品中的B2O3含量是有限的。
玻璃制品的这种设计是有利的。这是因为已经表明，使用或由这种LABS玻璃可以令人惊讶地以非常简单的方式获得玻璃制品，其可以有利地将高表面硬度与高预应力结合起来，同时可以实现与实际使用相关的载荷，例如对所谓的“尖锐冲击”的良好的机械抵抗力。
这更加令人惊讶，因为之前已知，一定的B2O3含量可能适合提高玻璃或玻璃制品的抗刮强度，但也表明这种效果是有限的。
然而，以令人惊讶的方式已经表明，抗刮强度的更少的增加导致玻璃制品、例如用于用作盖板(或覆盖物)的应用的使用性能的改进。相反，已经表明，在LABS玻璃的情况下、特别是也在钢化的状态下，玻璃或玻璃制品的机械性能、特别是弹性性能可以发生非常有利的改进。为此的原因尚不完全清楚，但发明人得出，玻璃或玻璃制品的这些非常有利的特性是由锂-铝-硅酸盐玻璃中的B2O3含量引起的。
为此可以优选的是，玻璃或玻璃制品具有B2O3的一定的最小含量。根据一种实施方式，玻璃和/或玻璃制品因此包含至少0.5wt.％的B2O3、优选至少1.0wt.％的B2O3、特别优选至少1.4wt.％的B2O3。
根据另一方面，本公开涉及一种片状玻璃制品，特别是如上所述的片状玻璃制品，其具有以下特征中的至少一个：
-在基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试方法中，在使用维氏压头进行压痕的情况下，玻璃制品具有在压痕深度为1μm时最高87GPa的E*模量(也称为板模量)和/或在压痕深度为2μm时最高80GPa的E*模量和/或在压痕深度为3μm时最高78GPa的E*模量，其中E*模量的下限优选分别为至少72GPa。
-在基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试方法中，在使用维氏压头进行压痕的情况下，玻璃制品具有在压痕深度为1μm时至少58％的变形弹性分量。
E*模量是板模量。这被定义为：
Figure BDA0003496419160000071
其中：EIT是侵入模量，以及vs是样品的泊松常数。
DIN EN ISO 14577-1标准的以下定义也适用于E*模量和侵入模量EIT。
Figure BDA0003496419160000072
Figure BDA0003496419160000073
在此
vs是样本的泊松比
vi是侵入体的泊松比(在金刚石中为0.07)(例如在参考文献[6]中)
Er是在侵入接触时减少的模量
Ei是侵入体的模量(在金刚石中为1140GPa)(例如在参考文献[6]中)
图1示出了压痕过程的示意图。在此，力F作用到侵入体或压头3上。该力在此沿法向方向作用于测试体或样品4的表面41，其硬度待确定，并且因此也称为法向力。垂直于表面41确定侵入深度或穿透深度，并在图1中用h或hp表示。
基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试是对所谓的马氏硬度的确定。对在本公开内容的上下文中研究的玻璃制品的该硬度测定按如下方式执行：
通过使用csm公司的Micro-Combi-Test(MCT)测试设备，使用维氏压头在0.1N和5N之间的法向力的情况下进行压痕。压痕发生在30％至50％之间的相对室内湿度。压入和评估是根据DIN EN ISO 14577进行的，其中在这种情况下要注意，DIN EN ISO 14577与金属有关，并且不存在用于测试脆性材料的相应标准。在这方面，马氏硬度的确定类似地或基于DINEN ISO 14577中描述的用于金属或韧性材料的测试方法进行。为了确定参数HM(马氏硬度)、E*(板模量)和η(弹性分量)，每个力水平分别进行十次压入并计算平均值。
维氏压头是具有在棱锥体侧面之间确定的开口角为136°的等边菱形棱锥体。例如，在DIN EN ISO 6507-2中也描述了侵入体。
玻璃制品的这种设计是非常有利的，因为以一种非常令人惊讶的方式实现了玻璃制品对(例如在所谓的掉落测试中的)所谓的尖锐冲击载荷的良好抵抗力的同时可以实现特别好的抗刮强度。
应该模拟实际应用情况的掉落测试在此优选按如下方式执行：
一个玻璃盘固定在样品架上，并从累积下落高度掉落到预先限定的底面上。整体结构的概视图在图4中示出。在掉落测试中使用的玻璃制品具有99mm的长度和59mm的宽度，如图5所示，与样品架中的样品模型磁性固定。首先，在此在双面胶带的帮助下，将塑料板粘合到金属壳体中，该金属壳体具有用于移动终端设备，例如智能手机的支架的形状和重量。例如，具有在4.35mm至4.6mm之间的厚度的塑料板在这种情况下是合适的(见图6)。粘合优选借助具有约100μm厚度的双面胶带进行。然后借助双面胶带、优选厚度为295μm的双面胶带、特别是
Figure BDA0003496419160000081
品牌的产品、产品编号05338的双面胶带将待测片状玻璃制品粘合到塑料板上，使得在壳体或支架的上边棱与玻璃制品上边棱之间保持350μm至450μm的距离。玻璃制品高于壳体框架并且其不允许玻璃体和铝壳体之间出现直接接触。如此获得的“套件”重量为177.5g，其模拟了玻璃制品到移动终端设备中的安装并且是一种用于真实移动终端设备，特别是智能手机的“模型”，其随后被掉落到尺寸为DIN A4的面上，即所谓的冲击面上，其中玻璃侧向下具有在竖直方向上的初速度，因此下落方向为零。冲击面在此创建如下：具有相应粒度的砂纸，例如粒度60(#60)，借助双面胶带，例如厚度为100μm的胶带粘贴到底板上。使用的胶带是
Figure BDA0003496419160000082
(10m/15mm)、透明、双面、产品编号05338。在本公开的上下文中，根据欧洲磨料生产商联合会(FEPA)的标准定义粒度，例如为此还参见DIN ISO 6344，特别是DIN ISO 6344-2：2000-04，基底上的磨料，粒度分析，第2部分：确定宏观粒度P 12至P 220的粒度尺寸分布(ISO 6344-2：1998)。
底板必须是牢固的并且优选地由铝或替代地也可由钢构成，但也可以构造为石板并且例如包括花岗岩或大理石。在此公开的说明中为铝基底的底板的重量约为3kg。砂纸必须完全用胶带设置并且没有气泡地粘合。冲击面只允许用于十次掉落试验并且必须在第十次掉落试验后更换。将样品，即获得的套件插入到测试设备中并借助2D水平仪(圆水准仪)定向为，使得套件水平支承，其中片状玻璃制品指向底面，即沿冲击面的方向(见图7)。第一次掉落高度是25cm，然后是从30cm的高度掉落。如果仍然没有发生断裂，则现在以10cm的步进增加掉落高度，直到出现玻璃断裂。记录断裂高度、断裂来源以及断裂外观。对15个样品执行测试并取平均值。
将片状玻璃制品以如下方式紧固在塑料板上可能是有利的，即在玻璃断裂的情况下片状玻璃制品保持粘附在膜上，以便一方面尽可能无问题地移除，另一方面也是为了能够实现玻璃制品的检查。为此，除了所使用的胶带之外，还可以在塑料板和片状玻璃制品之间设置自粘膜，例如用于包装书籍的膜。然后可以借助该膜去除断裂的片状玻璃制品。
如上关于现有技术所述，迄今为止已经表明，虽然通常被称为非常“硬”的物质，例如Al2O3(也称为“蓝宝石”或“蓝宝石玻璃”)具有高抗刮强度，但同时非常脆，从而它们在实际载荷的情况下，例如所谓的掉落测试中由于断裂而迅速失效。
借助于根据实施方式的玻璃制品的设计，现在可以令人惊讶地实现了防刮性好的玻璃制品，同时其在模拟真实载荷情况的测试、例如上述掉落测试中也具有良好的性能。
在本公开的上下文中，抗刮强度在此优选地以如下方式确定：
还使用csm公司的Micro-Combi-Test(MCT)设备测试了抗刮强度。图2示出了刮痕过程中测量原理的示意图。使用压头3进行刮痕测试，在本公开的上下文中，该压头构造为努氏压头，其中法向力(这里称为FN)为4N。压头3以24mm/min的速度移动1mm的路程，具体是沿箭头301的方向。同时，努氏压头也可以构造为静止的，并且样品4相对于其移动。除了法向力FN，在此还有平行于表面41作用分切向力FT作用到样品4的待测表面41上。穿透深度(也称为穿透高度，参见图1，在那里用h或hp表示)借助传感器31确定。借助该测试获得的结果在此特别取决于压头3的材料、尺寸和形状以及被测试的样品4的性质，例如取决于样品4的材料和/或其微观结构。在样品4具有表面层401的情况下，其组合物和/或其它性质偏离整体性质，例如以涂层或层的形式例如由于离子交换获得，借助该刮痕测试获得的结果也可以取决于表面层401的厚度，其组何物和/或微观结构。对于该测试，在30％和50％之间的相对湿度下，50个刮痕42彼此相邻地施加到样品4上或其表面41中，其中如上所述压头3构造为努氏压头。评估进行为对贝壳状凸起(Ausmuschelungen)43上的刮痕42或刮痕轨迹42的目视评定。记录具有贝壳状凸起43的刮痕或刮痕轨迹42的数量。图3a中示出了在刮痕轨迹或刮痕42上没有贝壳状凸起43的良好样品的示例性图示。图3b和3c分别示出了在该刮痕测试意义中在刮痕轨迹或刮痕42上具有贝壳状凸起43的较差样品。在图3b中的图示的情况下，仅在压头3相对于样品体4的相对运动开始之后才产生贝壳状凸起，这可以通过在初始刮痕轨迹42上没有贝壳状凸起43并且在相对运动开始后才出现贝壳状凸起43识别。在图3c所示的情况下，贝壳状凸起已经在压头3相对于样品体4的相对运动开始时产生，其可以通过缺少单个初始刮痕轨迹42来识别，因为在压头3相对于样品体4的相对运动开始时，待识别的贝壳状凸起43出现在它们的侧向宽度上，其中然后刮痕轨迹42延伸。
在这种情况下，表面41中以及在平行于表面41以及垂直于刮痕轨迹，即垂直于箭头301的方向的延伸中刮痕轨迹或刮痕至少三倍于初始刮痕轨迹的横向宽度的加宽被认为是贝壳状凸起。如果在压头或测试体4的运动开始时已经产生贝壳状凸起，则贝壳状凸起被理解为压头3在其侵入到玻璃中的状态下的在测试体4的表面41的平面中的横向宽度值的三倍。
努氏压头是菱形的金刚石尖端。例如，在DIN EN ISO 4545中描述了侵入体(或压头)。
使用根据实施方式的玻璃或玻璃制品可以在此令人惊讶地实现0的结果(例如获得总测量值25的玻璃或玻璃制品，参见图8至10)，即在没有引入的刮痕或刮痕轨迹的情况下出现了贝壳状凸起。这更令人惊讶，因为包含不同组合物的玻璃或在压痕时具有不同的物理行为的玻璃制品上的对比样品可能具有30至50之间的具有贝壳状凸起的刮痕(例如获得总测量值23或24的玻璃或玻璃制品，参见图8至10)。
发明人猜测，这种非常令人惊讶的良好抗刮强度可以通过组合合适的钢化参数、即特别地也可以表示为引入到玻璃制品中的钢化结果来实现。
本公开因此还涉及一种片状玻璃制品、优选根据本公开实施方式的片状玻璃制品，其具有优选通过至少一种离子交换而获得的预应力，其中与预应力的引入一起，变形的弹性分量η增加到大约3μm的深度。
因此，根据本公开的玻璃制品的具体特征特别可以在以下事实中看出：玻璃制品在表面附近的区域中、特别是直至约3μm、特别是直至约2μm并且也在约1μm的深度的表面附近的区域中具有特定的弹性特性。这是因为在此，例如在基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试方法中示出了至少为58％的特别高的弹性分量。
尽管可以实现甚至更高弹性分量的玻璃是已知的，但是它们不同地构建并且特别不能如根据实施方式的优选玻璃或玻璃制品那样高度地化学钢化。发明人猜测，根据本公开的玻璃或玻璃制品的特别好的性质可以归因于其中存在一定比例的B2O3的特殊的玻璃结构。例如与SiO2相反，B2O3通常不形成或至少形成较少的三维链接，而是倾向于二维链接结构，为了清楚起见，也可以将其与石墨的二维结构进行比较。因此猜测，通过玻璃或玻璃制品中一定比例(尽管很小)的B2O3网络形成体可以获得玻璃结构，其中硼酸盐玻璃结构至少可以促进玻璃网络中的一种滑动效果，从而至少可以在表面附近的区域观察到增加的弹性。
根据玻璃制品的一个实施方案，玻璃和/或玻璃制品包含至多3wt.％的P2O5、优选至多2wt.％的P2O5并且特别优选至多1.7wt.％的P2O5。P2O5是根据本公开的玻璃或玻璃制品的可选组分。P2O5是一种形成网络并且可以增加玻璃的可熔性的玻璃组分。P2O5还可以促进离子交换，即缩短工艺时间。玻璃或玻璃制品的含量优选为至少0.1wt.％、优选至少0.25wt.％、并且特别优选至少0.5wt.％。然而，玻璃或玻璃制品中的P2O5含量过高会降低玻璃或玻璃制品的化学稳定性，或者由P2O5会导致偏析。P2O5也会在制造时导致困难，因为熔融设备的材料可能会受到攻击。因此，磷酸盐含量优选受到限制，并且根据本公开，玻璃或玻璃制品中的P2O5含量至多为3wt.％、优选至多2wt.％、特别优选至多1.7wt.％。
还令人惊讶地表明，在组分B2O3和P2O5的组合中、特别是在上述含量中能够实现防刮性好且同时高度钢化的玻璃制品的特别有利的形成。在这种情况下，P2O5可以补偿B2O3对钢化性能的负面影响。例如，如果选择的B2O3含量导致B2O3以三方晶体存在于玻璃中，那么由于可能存在的滑动表面，这将导致更高的抗刮性，类似于石墨的结构。然而，如果在整个系统中碱金属和碱土金属的份额足够高，从而B2O3也以四方晶系存在，则它特别会更强烈地结合对离子交换起决定性作用的碱金属。这导致更困难的离子交换。在这种情况下，一定份额的P2O5可以提供帮助，因为P2O5在玻璃中构成链并且因此可能在玻璃中提供通道，从整体上看，其可以促进离子交换。
为了至少在玻璃制品的表面附近的区域中形成直至3μm、特别是直至2μm、特别是也直至1μm深度的预应力，如果玻璃或如果玻璃制品包含一定的最小含量的Na2O，也是有利的。Na2O是一种网络转换剂并且因此特别可以影响互换性，从而影响玻璃制品的可钢化性以及相应地也影响玻璃制品的可实现或实现的预应力。根据一个实施方案，玻璃和/或玻璃制品包含至少0.8wt.％的Na2O，其中玻璃和/或玻璃制品包含至多8wt.％的Na2O、优选至多7.5wt.％的Na2O、特别优选至多7wt.％的Na2O。换言之，根据该实施方式，玻璃和/或玻璃制品构造为包含Na2O的玻璃或玻璃制品。当玻璃和/或玻璃制品包含Na2O时是有利的，因为在这种情况下钠离子与钾离子的离子交换是可能的。鉴于机械性能，这可能导致玻璃制品的特别有利的设计。
特别地已经表明，玻璃组分、特别是组分B2O3与Na2O的相互作用能够实现玻璃制品的特别有利的设计。因为作为网络转换剂，Na2O还影响玻璃制品在其界面中的特性。如上所述，Na2O还能够实现与钾离子的可交换性。这意味着，玻璃制品表面附近的区域以此方式可以设计为，使得在表面附近的区域中进行钠与钾的交换。正是在表面附近的这个区域中实现了玻璃制品的良好的、非常有利的弹性特性，这特别也导致或可以导致上述非常好的根据实施方式的玻璃制品的仅具有很少、在某些情况下甚至没有贝壳状凸起的刮痕结果。
根据本公开的玻璃制品的良好机械特性、特别是弹性特性可以有利地由玻璃和/或玻璃制品中一定含量的K2O来促进。根据一个实施方案，玻璃和/或玻璃制品包含至多1wt.％的K2O、优选至多0.8wt.％的K2O、特别优选至多0.7wt.％的K2O，其中玻璃和/或玻璃制品特别优选包含至少0.1wt.％的K2O。为了设置玻璃或玻璃制品的优化机械性能、特别是改进的耐磨强度、特别是优化的尖锐冲击强度，同时具有良好的预应力和改进的抗刮强度，如果玻璃包含一定量的K2O，可以是有利的。特别是已经表明，通过K2O可以改善离子交换，从而改善可钢化性。这归因于由于钾离子导致的松散玻璃结构。此外，K2O改善了玻璃的可熔性。根据本公开，玻璃或玻璃制品优选包含至少0.1wt.％、特别优选至少0.2wt.％的K2O。
Li2O是根据本公开的玻璃和玻璃制品的必要组成部分。特别地，由于根据本发明的玻璃和/或玻璃制品中的氧化锂含量，不仅钢化的玻璃在静态强度测试中具有良好强度，例如四点弯曲后的弯曲强度或在双环试验中确定的强度，而且对抗钝物冲击载荷、例如落球试验，以及对抗尖锐冲击载荷、即对带有具有小于100°的角度的颗粒的玻璃或玻璃制品表面上的作用(其例如也可以在所谓的掉落测试中显示)是可能的。根据本公开的玻璃和/或玻璃制品的卓越之处还在于改进的硬度，这例如在用于确定所谓的马氏硬度的硬度测试的方法中是可见的。氧化锂在此是有利的，因为它能够实现对钠的离子交换，并因此导致玻璃或玻璃制品的高度可钢化性或预应力。因此，根据本公开的玻璃和/或玻璃制品包含至少3wt.％、优选至少3.5wt.％的Li2O。然而，根据本公开，Li2O的含量受到限制。例如，如果Li2O含量太高，则会发生偏析。因此，玻璃和玻璃制品包含最多5.5wt.％的Li2O。
有利地，要确保玻璃或玻璃制品中SiO2的特定最小份额，以便改进玻璃或玻璃制品的耐化学性以及机械性能。后者归因于对形成刚性、刚度的基础玻璃网络的支持，该玻璃网络在离子交换时几乎不松弛并且因此可以实现高预应力。然而，由于纯SiO2的熔融温度极高，因此在随后的热成型的熔融过程中无法经济地获得具有SiO2份额过高的玻璃。此外，过高的SiO2份额会导致玻璃或玻璃制品的脆性增加，从而出于这些原因必须限制SiO2的比例。
因此，如果玻璃或如果玻璃制品包含足够的SiO2，以便实现足够的可钢化性或预应力，则是有利的。根据一种实施方式，玻璃或玻璃制品因此包含至少57wt.％的SiO2、优选至少59wt.％的SiO2并且特别优选至少61wt.％的SiO2。然而，优选限制玻璃或玻璃制品中SiO2的含量，以便避免导致玻璃或玻璃制品太脆的结果。根据一种实施方式，玻璃或玻璃制品优选包含至多69wt.％、优选至多67wt.％的SiO2。
Al2O3是在具有足够高碱含量的玻璃中是已知的，特别是添加到含碱硅酸盐玻璃中作为网络形成体。通过Al2O3的加入减少了分离点氧的数量，使得即使含量一定仍能获得刚性网络，这有利于良好的可钢化性或预应力的形成。此外，Al2O3有利于离子交换。以此方式，可以提高含碱硅酸盐玻璃的可钢化性，从而可以用这种玻璃获得特别高度钢化的玻璃制品。因此，根据一种实施方式，玻璃中Al2O3的最小含量有利地为17wt.％。然而，过高的Al2O3含量会降低所得玻璃或玻璃制品的耐化学性、特别是耐酸性，并且还会提高熔融温度。如果玻璃网络不是太刚性的，但仍然是柔性的或具有弹性分量，则对于形成在实际应用中也显示出良好性能、例如高表面硬度和/或良好抗刮强度的玻璃制品也是有利的。玻璃或玻璃制品中Al2O3的含量因此优选根据进一步的实施方式受到限制并且优选至多25wt.％、特别优选至多21wt.％。
优选地，按wt.％给出的Al2O3和SiO2的总含量在至少75与至多92之间、优选在至少75与至多90之间，和/或玻璃中网络形成体的总含量不超过92wt.％、特别优选不超过90wt.％。
至少75wt.％的网络形成体Al2O3和SiO2的含量是特别有利的，因为以这种方式存在足够量的玻璃形成体。换言之，以此方式确保了玻璃质材料被获得并且在玻璃或玻璃制品制造期间失透的风险被降低。另一方面，上述网络形成体的含量不应太高，否则所得玻璃不再容易熔融。因此，Al2O3和SiO2的含量优选受到限制并且不超过92wt.％、优选不超过90wt.％。优选地，玻璃或玻璃制品中网络形成体的总含量优选不超过92wt.％、特别优选不超过90wt.％。
根据另一实施方式，玻璃制品的厚度为至少0.4mm且至多3mm。
玻璃制品的厚度优选至少为0.5mm。
玻璃制品的厚度还优选受到限制，并且根据一种实施方式，至多为2mm、优选至多为1mm。
本发明的另一方面涉及一种锂-铝-硼硅酸盐玻璃，包含以下按wt.％的组分：
SiO2 57至69、优选59至69、特别优选61至69，其中上限可以优选分别为67，
Al2O3 17至25、优选17至21，
B2O3 0.5至7、优选0.5至5、特别优选0.5至4.5，其中下限可以优选分别为1.0wt.％的B2O3、特别优选分别为至少1.4wt.％的B2O3，
Li2O 3至5.5、优选3.5至5.5，
Na2O 0.8至8、优选0.8至7.5、特别优选0.8至7，
其中，按wt.％示出的Al2O3和SiO2含量的总和优选在至少75和至多92之间、优选在至少75和至多90之间。
这种玻璃是有利的，因为它被设计成可化学钢化的，使得即使在所谓的掉落试验中使用粗粒度、例如60粒度，也获得了具有特别高强度的化学钢化的玻璃制品。同时，在此实现了玻璃制品的上述有利的表面硬度和/或抗刮强度，因为玻璃设计为使得它至少在变形或压痕的情况下在表面层中具有高弹性分量。尽管玻璃形成体的含量高，在此特别优选至少75wt.％的玻璃形成体SiO2和Al2O3的高含量，但根据本发明的玻璃仍然可以令人惊讶地良好地熔融。
根据本公开的实施方式的玻璃或玻璃制品的有利特性可能根据发明人的总结可能归因于如下事实，即组合物的玻璃在上述限制内以如下方式设计为可钢化的，即可以获得高度化学钢化的玻璃制品，尽管如此最令人惊讶的是，其在变形时至少在一定程度上可弹性变形并且因此在表面的刮痕载荷的情况下比在已知的硬质材料、例如Al2O3更少地倾向于脆性断裂或贝壳状凸起。
根据锂-铝-硼硅酸盐玻璃的一种实施方式，这由以下按wt.％的组成物给出：
SiO2 57至69、优选59至69、特别优选61至69，其中上限可以优选分别为67，
Al2O3 17至25、优选17至21，
B2O3 0.5至7、优选0.5至5、特别优选0.5至4.5，其中下限可以优选分别为1.0wt.％的B2O3、特别优选分别为至少1.4wt.％的B2O3，
Li2O 3至5.5、优选3.5至5.5，
Na2O 0.8至8、优选0.8至7.5、特别优选0.8至7，
K2O 0至1、优选0至0.8、特别优选0至0.7
MgO 0至2、优选0至1.5、特别优选0至1，
CaO 0至4.5，
SrO 0至2、优选0至1.5、特别优选0至1，
ZnO 0至3、优选0至2、特别优选0至1.5，
P2O5 0至3、优选0至2、特别优选0至1.7，
ZrO2 0至3、优选0-2.7、特别优选0至2，
此外，其中还可以含有至多2wt.％的杂质和/或精炼剂和/或着色成分。
ZrO2带来的优点是，在SiO2网络中碱金属的比例足够高的情况下，它会作为玻璃形成体嵌入并有助于网络的加固。在此除了耐化学性外，它还改善提高机械性能。此外，一定量的B2O3会导致玻璃中ZrO2的稳定或阻止ZrO2晶体的形成。
在实施方式中，玻璃制品的玻璃可以具有ZrO2并且作为下限特别优选地包含至少0.2wt.％的ZrO2含量。
本公开的又一方面涉及用于制造根据本公开的实施方式的玻璃制品的方法，该方法包括以下步骤：
在包含至少20wt.％与至多100wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的温度持续至少2小时、优选至少4小时，并且至多24小时，其中可选地，可以将钾盐、特别是硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式、即钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100％，
以及可选地在包含相对于盐的总量的0wt.％至10wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行第二离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的交换浴的温度持续至少一小时，并且至多6小时，其中将钾盐、特别优选硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式、即钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100wt.％，
以及可选地一个或多个进一步的离子交换步骤。
根据又一方面，本公开还涉及玻璃制品作为盖板，特别是作为用于娱乐电子设备的盖板，特别是用于显示装置、计算机装置屏幕、测量设备、TV设备的盖板，特别是作为用于移动设备的盖板，特别是用于来自以下组中的至少一种设备，所述组包括：移动终端设备、移动数据处理设备，特别是手机、移动计算机、掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴、便携式时钟和时间测量装置；或者作为防护玻璃，特别是作为用于机器的防护玻璃，或者作为高速列车的玻璃片，或者作为安全玻璃片，或者作为汽车玻璃片，或在潜水表中，或者在潜艇中，或者作为用于防爆设备的盖板，特别是用于其中强制规定使用玻璃的那些的用途。
实施例
作为在其组合物中不具有B2O3并且也不具有下面更详细讨论的弹性分量η值的比较玻璃，给出了设置有附图标记23的钙钠玻璃和设置有附图标记24的Li-Al-Si玻璃、特别是具有4.6wt.％至5.4wt.％的Li2O含量和8.1wt.％至9.7wt.％的Na2O含量和16wt.％至20wt.％的Al2O3含量的锂-铝-硅酸盐玻璃。
设置有附图标记21、22和25的玻璃制品分别包含锂-铝-硼硅酸盐玻璃或由该玻璃构成，包含以下按wt.％的组分：
SiO2 57至69、优选59至69、特别优选61至69，其中上限可以优选分别为67，
Al2O3 17至25、优选17至21，
B2O3 0.5至7、优选0.5至5、特别优选0.5至4.5，其中下限可以优选分别为1.0wt.％的B2O3、特别优选分别为至少1.4wt.％的B2O3，
Li2O 3至5.5、优选3.5至5.5，
Na2O 0.8至8、优选0.8至7.5、特别优选0.8至7，
其中，按wt.％说明的Al2O3和SiO2含量的总和优选在至少75和至多92之间、优选在至少75和至多90之间。
设置有附图标记21的玻璃制品具有3.6wt.％+/-0.5wt.％的B2O3含量。
设置有附图标记22的玻璃制品具有3.9wt.％+/-0.5wt.％的B2O3含量。
设置有附图标记25的玻璃制品具有2.8wt.％+/-0.5wt.％的B2O3含量。
特别有利和令人惊讶的是，在这些玻璃21、22和25中它们的根据一种合适的钢化方法，例如：
在包含至少20wt.％与至多100wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的温度持续至少2小时、优选至少4小时，并且至多24小时，其中可选地，可以将钾盐、特别是硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式、即钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100wt.％，
以及可选地在包含相对于盐的总量的0wt.％至10wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行第二离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的交换浴的温度持续至少一小时，并且至多6小时，其中将钾盐、特别优选硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式、即钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100wt.％，
以及可选地一个或多个进一步的离子交换步骤。
在根据压痕深度的硬度测试中获得的变形的、增加的弹性分量η直到大约4μm的深度，如下面将参照图10更详细地描述的。
附图说明
下面参照附图进一步解释本发明。附图中：
图1示出了压痕过程的示意图；
图2示出了刮痕过程中测量原理的示意图；
图3a示出了刮痕测试的“良好”结果的示例性图示；
图3b示出了刮痕测试的“坏”结果的示例性图示，其中贝壳状凸起只能在压头相对于样品体的相对运动开始后才能被识别；
图3c示出了刮痕测试的“坏”结果的示例性图示，其中贝壳状凸起在压头相对于样品体的相对运动开始时已经被识别；
图4示出了具有单个部件标记的掉落测试结构的整体视图；
图5示出了掉落测试结构的样品架和触发机构；
图6示出了作为样品架和样品模型的铝制壳体和塑料板；
图7示出了借助2D水平仪定向的样品模型；
图8示出了不同玻璃或玻璃制品硬度测试的测量结果图示；
图9示出了根据不同玻璃或玻璃制品的压痕的深度的板模量E*；
图10示出了在硬度测试期间根据不同玻璃或玻璃制品的压痕深度的变形的弹性分量；
图11示出了根据一个实施例的玻璃制品的示意性和未按比例绘制的图示；以及
图12示出了穿过根据一个实施方式的玻璃制品的示意性和未按比例绘制的剖视图。
具体实施方式
图8示出了在五种不同的化学钢化玻璃制品上确定的以MPa计的马氏硬度(HM)，其中这五种不同的玻璃制品分别具有不同的玻璃组合物。可以分别将不同的数据点配置给这五种不同的玻璃制品中，其中图8中以及下面图9和图10中第一玻璃制品的数据点用菱形表示、第二玻璃制品分别用圆表示、第三玻璃制品分别用三角形表示、第四玻璃制品分别用正方形表示、第五玻璃制品分别用十字表示。在图8至图10中，这些不同的测量值或必要情况下相应的为这些数据值获得的在这些测量值之间的连接线或数据线，第一玻璃制品(菱形)用21表示、第二玻璃制品(圆形)用22表示、第三玻璃制品用23表示玻璃制品(三角形)，第四玻璃制品(正方形)用24表示，第五玻璃制品(十字)用25表示。在此，针对根据本公开的玻璃或玻璃制品获得测量值(或全体测量值)21、22和25。测量值或全体测量值或数据线23和24是针对比较例获得的。在此第三比较例对应于传统的钙钠玻璃。
对于图8所示的马氏硬度测量值，通过对不同玻璃或玻璃制品获得的测量值的比较得出，第一、二、五玻璃制品的马氏硬度(对应于实测值或曲线21、22和25)在其适当的钢化后高达25％，如上所述，可以更高，并且特别是对于例如直到约4μm的压痕深度。特别是在合适的玻璃组合物和合适的钢化方法的相互作用中可以实现特别高的马氏硬度。
硬度值的增加与弹性模量或板模量E*的增加相关。这在图9的图示中示例性示出。在这种情况下给出了针对相应玻璃或玻璃制品获得的测量值以及通过这些测量点的相应连接线。
通常，玻璃系统中的硬度与弹性模量相关。在给定的载荷的情况下，较高的弹性模量会导致裂纹尖端上的较高局部应力。当用硬材料刮痕时，较高的弹性模量会导致材料的增大的应力。通过离子交换产生硬度和弹性模量从表面朝向中心的连续下降。通过这种连续下降避免了其上可能产生应力集中的邻界面。另一方面，在通过离子交换硬化之前，可以通过研磨和抛光对材料进行有效的机械加工。
针对其获得测量值或者数据线或连接线21、22和25的根据本发明的玻璃或玻璃制品令人惊讶地在与针对测量值或连接线23和24获得的比较例相似的硬度的增加情况下导致被测板模量的较小增加。对于配置给测量值21的玻璃或玻璃制品效果最为明显。这与LABS玻璃的特殊结构有关，在本案例中对其钢化过程进行了优化。
此外，根据本发明的玻璃或玻璃制品(参见测量值21、22和25)令人惊讶地具有比钙钠玻璃(测量值23)和LAS玻璃家族的第四玻璃或第四玻璃制品(测量值24)显著更高的弹性分量η，如从图10可以看出的。玻璃的玻璃家族具有彼此相似的值21、22、25，这与通过比较例获得的测量值23、24有明显区别。
弹性分量也与硬度相关。硬度、相对低的弹性模量或在此的板模量(E*模量)和相对高的弹性分量η的组合导致化学钢化的玻璃制品在表面附近区域中的刮痕行为的显著改善。
图11是根据本公开的实施方式的片状玻璃制品的示意性和未按比例绘制的图示。
图12示出了根据本公开的实施方式的玻璃制品1的示意性和未按比例绘制的剖视图。玻璃制品1在此具有设置在玻璃制品的两个主面上的区101，其处于压应力下并且也称为压应力区。这些压应力区101具有在图2中同样表示为41的示意性示出的尺寸“DoL”。可能的是，DoL在片状玻璃制品两侧上鉴于其尺寸有所不同，但其中这些差异通常都在测量精度的范围内，从而片状玻璃制品1的DoL至少在测量精度的范围内通常在两侧上是一样的。
处于拉应力下的区域102位于压应力区101之间。
附图标记清单
1 玻璃制品
101
102
21、22、23、24、25 全体测量值
3 压头
31 传感器
301 3的运动方向
4 样品、测试体
41 测试体或样品4的待测表面
42 刮痕、刮痕轨迹
43 贝壳状凸起
401 样品或测试体4的表面层
F、FN 力、法向力
FT 切向力
h，hp 穿透深度/穿透高度
DoL 层深度、压应力深度

Claims (17)

1.一种化学钢化的或可化学钢化的片状玻璃制品(1)，所述玻璃制品包含玻璃，所述玻璃具有包含Al2O3、SiO2、Li2O和B2O3的组合物，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至多7wt.％的B2O3、优选至多5wt.％的B2O3、特别优选至多4.5wt.％的B2O3。
2.根据权利要求1所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或玻璃制品(1)包含至少0.5wt.％的B2O3、优选至少1.0wt.％的B2O3、特别优选至少1.4wt.％的B2O3。
3.特别是根据权利要求1或2中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其具有以下特征中的至少一项：
-在基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试方法中，在使用维氏压头产生压痕的情况下，玻璃制品(1)具有在压痕深度为1μm时最高87GPa的E*模量，和/或在压痕深度为2μm时最高80GPa的E*模量，和/或在压痕深度为3μm时最高78GPa的E*模量，其中E*模量的下限优选分别为至少72GPa，
-在基于或根据DIN EN ISO 14577的硬度测试方法中，在使用维氏压头产生压痕的情况下，在压痕深度为1μm时玻璃制品(1)优选具有至少58％的变形弹性分量。
4.特别是根据权利要求1至3中任一项所述的片状玻璃制品(1)，
其具有优选通过至少一种离子交换而获得的预应力，其中与预应力的引入一起，变形的弹性分量η增加到大约3μm的深度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品包含至多3wt.％的P2O5、优选至多2wt.％的P2O5、特别优选至多1.7％wt.％的P2O5。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至少0.8wt.％的Na2O，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至多8wt.％的Na2O、优选至多7.5wt.％的Na2O、特别优选至多7wt.％的Na2O。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或玻璃制品(1)包含至多1wt.％的K2O、优选至多0.8wt.％的K2O、特别优选至多0.7wt.％的K2O、优选至少0.1wt.％的K2O、特别优选至少0.2wt.％的K2O。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至少3wt.％的Li2O、优选至少3.5wt.％的Li2O，和/或其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含最多5.5wt.％的Li2O。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的片状玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或玻璃制品(1)包含至多69wt.％的SiO2、优选至多67wt.％的SiO2，和/或其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至少57wt.％的SiO2、优选至少59wt.％的SiO2并且特别优选至少61wt.％的SiO2。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或所述玻璃制品(1)包含至多25wt.％的Al2O3、优选至多21wt.％的Al2O3，和/或其中所述玻璃和/或玻璃制品(1)包含至少17wt.％的Al2O3。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃制品(1)，其中所述玻璃和/或玻璃制品(1)中Al2O3和SiO2的含量总和在至少75wt.％与至多92wt.％、优选至多90wt.％之间，和/或其中所述玻璃和/或所述玻璃制品中网络形成体的总含量不超过92wt.％、特别优选不超过90wt.％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃制品(1)，其中所述玻璃制品(1)的厚度为至少0.4mm、优选至少0.5mm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃制品(1)，其中所述玻璃制品(1)的厚度为至多3mm、优选至多2mm、特别优选至多1mm。
14.一种锂铝硼硅酸盐玻璃，其包括以下按wt.％的组分：
SiO2 57至69、优选59至69、特别优选61至69，其中优选上限可以分别为67，
B2O3 0.5至7、优选0.5至5、特别优选0.5至4.5，其中优选下限可以分别为1.0wt.％的B2O3、特别优选分别为至少1.4wt.％的B2O3，
Al2O3 17至25、优选17至21，
Li2O 3至5.5、优选3.5至5.5，
Na2O 0.8至8、优选0.8至7.5、特别优选0.8至7，
其中，按wt.％的Al2O3和SiO2含量的总和优选在至少75和至多92之间、优选在至少75和至多90之间。
15.一种用于制造特别是根据权利要求1至13中任一项所述的玻璃制品(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
-在包含至少20wt.％与至多100wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的温度持续至少2小时、优选至少4小时，并且至多24小时，其中可选地，可以将钾盐、特别是硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式，使得钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100wt.％，
-以及可选地在包含基于盐的总量的0wt.％至10wt.％之间的钠盐、优选硝酸钠NaNO3的交换浴中进行第二离子交换，在至少380℃与至多440℃之间的交换浴温度持续至少1小时、并且至多6小时，其中将钾盐、特别优选硝酸钾KNO3添加到交换浴中，特别是以这样的方式，使得钠盐和钾盐的含量的总和加起来为100wt.％，
-以及可选地一个或多个另外的离子交换步骤。
16.根据权利要求15的方法制造的或可制造的和/或包含根据权利要求14所述的玻璃的玻璃制品(1)。
17.根据权利要求1至13以及16中任一项所述的玻璃制品(1)作为盖板，特别是作为用于娱乐电子设备的盖板，特别是用于显示装置、计算机装置屏幕、测量设备、TV设备的盖板的用途，
特别是作为用于移动设备的盖板，特别是用于来自以下组中的至少一种设备，所述组包括：移动终端设备、移动数据处理设备，特别是手机、移动计算机、掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴、便携式时钟和计时装置；或者
作为防护玻璃，特别是作为用于机器的防护玻璃，或者
作为高速列车的玻璃，或者
作为安全玻璃，或者
作为汽车玻璃，或在潜水表中，或者
在潜艇中，或者
作为用于防爆设备的盖板，
特别是用于强制规定使用玻璃的那些情况。
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