本发明涉及玻璃领域，具体地，涉及一种玻璃用组合物、碱硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。
背景技术：
在液晶显示领域，背光源模组主要有直下式、侧光式等。在主流的侧光式背光模组中，需要导光板作为均光装置，其利用光的全反射及散射原理，在导光板上部或底部以光学结构设计许多圆形或方形的扩散网点(或微沟槽)，当光线射到扩散点时，利用各种疏密、大小不同的扩散点破坏光的部分全反射光路与光的干涉现象，将冷阴极灯管线光源或LED点光源从导光板侧端导入并均匀地分布在导光板平面上，使光线向正视平面反射出来，形成面向射出的光源。随着窄边框和超薄显示技术发展，原有导光板的主要材料-甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由于膨胀系数过大、耐热稳定性不高等问题，已无法满足要求。玻璃材料可以作为另外一种优选的材质，但是玻璃材料存在脆性过大、不易弯曲等缺点，不利于曲面显示装置的使用。
在平面显示领域，最近几年触摸屏产品市场发展迅速，目前的主流产品是电容式触摸屏，其主要部件是表面起保护作用的玻璃基板。随着显示技术及触控技术的发展，市场对于玻璃基板的要求日益提高。由于触摸屏应用越来越广泛，大中小尺寸的设备几乎都具有触摸屏，所以触摸屏的主要性能是要具备较低的脆性和较大的断裂韧性，而此性能是由玻璃的强度体现出来的，所以提高玻璃自身的强度是关键。玻璃强度除了受钢化影响之外，本身的料方组成起到关键的决定作用。市面上主流的保护盖板玻璃采用普通钠钙硅酸盐体系或高碱高铝硅酸盐体系进行化学钢化达到增强的目的，较新型的盖板玻璃采用无色蓝宝石切片作为保护盖板。然而上述体系均存在较大缺陷。因此，无论是曲面显示装置还是平面显示装置，在料方层面降低脆性、提高韧性是重要课题之一。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种玻璃用组合物、碱硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，本发明的碱硅酸盐玻璃兼具低脆性、良好的强度和韧性。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种玻璃用组合物，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有40-80wt％的SiO2+B2O3+P2O5、3-25wt％的Al2O3、10-25wt％的Li2O+Na2O+K2O、0-15wt％的MgO+CaO+SrO+BaO、0-5wt％的ZnO和0-5wt％的RE2O3，其中，该组合物含有B2O3和P2O5中的至少一种，且含有ZnO和RE2O3中的至少一种。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为0-30wt％；
进一步优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为1-10wt％；
进一步优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为15-25wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，P2O5的含量为0-20wt％，进一步优选为4-16wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为40-75wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，ZnO的含量为0.2-5wt％，进一步优选为0.5-4wt％。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，RE2O3的含量为0.01-5wt％，进一步优选为0.3-3wt％；
更进一步优选地，RE2O3为稀土氧化物Y2O3、La2O3、Gd2O3、Ce2O3、Yb2O3和Lu2O3中的至少一种，且以重量百分比计，Y2O3+La2O3>0wt％。
优选地，以重量百分比计，0.6<Na2O/(Li2O+Na2O+K2O)<1。
优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，MgO的含量为1-6wt％。
优选地，所述组合物还含有澄清剂，所述澄清剂进一步优选为硫酸盐、硝酸盐、氧化锡、氧化亚锡、氯化物和氟化物中的至少一种；以该组合物的重量为基准，澄清剂的含量不大于1wt％。
第二方面，本发明提供了一种制备碱硅酸盐玻璃的方法，该方法包括将本发明所述的玻璃用组合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理和机械加工处理。
优选地，该方法还包括对机械加工处理得到的产物进行化学强化处理，进一步优选地，所述化学强化处理为一次化学强化处理或二次化学强化处理。
优选地，该方法还包括：在化学强化处理之前，对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理。
优选地，控制所述机械加工处理或者二次熔融拉薄处理的条件以制备厚度小于0.1mm的玻璃。
优选地，对于厚度大于0.1mm的机械加工处理得到的产物，进行一次化学强化处理或二次化学强化处理。
优选地，对于厚度大于0.3mm的机械加工处理得到的产物，进行二次化学强化处理。
优选地，对于厚度小于0.1mm的机械加工处理得到的产物，进行一次化学强化处理。
第三方面，本发明提供了上述方法制备得到的碱硅酸盐玻璃。
优选地，所述碱硅酸盐玻璃的弹性模量高于60GPa，密度低于2.7g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于90×10-7/℃，应变点温度高于550℃，折射率nD小于1.55，550nm波长对应的透过率大于92％。
优选地，所述化学强化处理前得到的玻璃的断裂韧性KIC大于1.0MPa·m1/2。
优选地，所述化学强化处理得到的玻璃的断裂韧性KIC大于2MPa·m1/2，进一步优选大于5MPa·m1/2，更进一步优选大于8MPa·m1/2。
优选地，厚度大于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于30μm，进一步优选大于35μm。
优选地，厚度大于0.1mm，进一步优选大于0.3mm时，经二次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于60μm，进一步优选大于80μm。
优选地，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于200MPa，进一步优选大于300MPa；压缩应力层深度大于5μm，进一步优选大于15μm。
优选地，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃的最小弯曲半径小于35mm，进一步优选小于30mm。
第四方面，本发明提供了本发明所述的玻璃用组合物或碱硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池中的应用，优选为在制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票中的应用。
本发明的玻璃用组合物，为一种具有良好化学强化效果的玻璃料方，属于碱硅酸盐玻璃体系，适用于浮法、溢流法、压延法、下拉法等各种常规玻璃制造方法用于生产厚度>0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃(即一次成型法得到厚度<0.1mm的柔性玻璃)，或者适用于二次熔融拉薄的方法用于生产厚度<0.1mm的柔性玻璃。本发明制备得到的玻璃，兼具良好的强度和韧性，适合进行大规模工业生产。
根据本发明的一种优选实施方式，玻璃用组合物中含有特定含量的SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO和RE2O3，利用此玻璃用组合物制备得到的玻璃，弹性模量高于60GPa，密度低于2.7g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于90×10-7/℃，应变点温度高于550℃，折射率nD小于1.55，550nm波长对应的透过率大于92％；其中，在化学强化处理前(对应于机械加工处理或二次熔融拉薄处理得到的玻璃)，玻璃的断裂韧性KIC大于1.0MPa·m1/2，化学强化处理得到的玻璃的断裂韧性KIC大于2MPa·m1/2(优选大于5MPa·m1/2，进一步优选大于8MPa·m1/2)。
前述优选实施方式中，优选地，厚度大于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于30μm，进一步优选大于35μm。
前述优选实施方式中，优选地，厚度大于0.1mm，进一步优选大于0.3mm时，经二次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于60μm，进一步优选大于80μm。
前述优选实施方式中，优选地，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于200MPa，进一步优选大于300MPa；压缩应力层深度大于5μm，进一步优选大于15μm。优选地，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃的最小弯曲半径小于35mm，进一步优选小于30mm。
本发明的玻璃用组合物或碱硅酸盐玻璃可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗、智能卡票以及用于其他需要低脆性高韧性玻璃材料的领域。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
第一方面，本发明提供了一种玻璃用组合物，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，该组合物含有40-80wt％的SiO2+B2O3+P2O5、3-25wt％的Al2O3、10-25wt％的Li2O+Na2O+K2O、0-15wt％的MgO+CaO+SrO+BaO、0-5wt％的ZnO和0-5wt％的RE2O3，其中，该组合物含有B2O3和P2O5中的至少一种，且含有ZnO和RE2O3中的至少一种。
本领域技术人员应该理解的是，本发明的玻璃用组合物中，“该组合物含有B2O3和P2O5中的至少一种，且含有ZnO和RE2O3中的至少一种”是指该组合物除了含有前述特定含量的组分之外，还含有B2O3和/或P2O5以及含有ZnO和/或RE2O3，即B2O3和P2O5的含量不同时为0，且ZnO和RE2O3的含量不同时为0。
本发明的玻璃用组合物中，SiO2作为构成网络结构的基质，其加入可提高玻璃的耐热性与化学耐久性，并使玻璃不易失透，对于玻璃化过程也有助益。然而过多的SiO2会使得熔融温度升高，脆性增加，对生产工艺提出过高要求。本发明的发明人在研究中进一步发现，以质量百分比计，SiO2的含量≥40wt％时，能够进一步提高制备得到的玻璃的机械性能、耐化学腐蚀性能。因此，为了进一步提高制备得到的玻璃的综合性能并降低脆性，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，SiO2的含量为40-75wt％。
本发明的玻璃用组合物中，B2O3、P2O5作为构成碱硅酸盐玻璃的基质，能单独生成玻璃，其加入可降低玻璃的脆性，同时B2O3、P2O5也是良好的助溶剂，能大幅降低玻璃熔化温度，对于玻璃化过程也有助益。然而过多的B2O3、P2O5会使得玻璃低温粘度降低。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为0-30wt％。本发明的发明人在研究中进一步发现，以质量百分比计，B2O3的含量为1-10wt％时，能够进一步提高制备得到的玻璃的化学强化效果、提高压应力。因此，为了进一步提高制备得到的玻璃的综合性能以及化学强化效果，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为1-10wt％；其中，本发明的发明人在研究中还进一步发现，以质量百分比计，B2O3的含量为15-25wt％时，能够进一步提高制备得到的玻璃的韧性。因此，为了进一步提高制备得到的玻璃的综合性能和韧性，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，B2O3的含量为15-25wt％。
优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，P2O5的含量为0-20wt％，进一步优选为4-16wt％。其中，需满足SiO2+B2O3+P2O5的含量为40-80wt％。
本发明的玻璃用组合物中，Al2O3的加入可加速离子交换的进程及深度，但是其争夺游离氧的能力很强，大量引入Al2O3会降低玻璃结构的开放程度，使玻璃趋于刚性，增加玻璃的脆性，同时会导致玻璃易失透、热膨胀系数减小而难以与周边材料匹配、高温表面张力及高温粘度过大，加大玻璃生产工艺难度等。综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，Al2O3的含量为3-25wt％，优选为5-24wt％。
本发明的玻璃用组合物中，Li2O、Na2O与K2O都是使高温粘性降低、改善熔融性的成分，适量的增加其含量可有效地降低玻璃的高温粘度，从而提高熔融性与成形性，并可改善失透。然而，其含量过高会增加玻璃的热膨胀并降低玻璃的化学耐久性，且含量过高反而有失透性恶化的倾向，因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，10wt％≤Li2O+Na2O+K2O≤25wt％(Li2O+Na2O+K2O是指含有Li2O、Na2O和K2O中的至少一种)。优选地，0.6<Na2O/(Li2O+Na2O+K2O)<1。
本发明的玻璃用组合物中，MgO、CaO、SrO、BaO均属于碱土金属氧化物，它们的加入可有效降低玻璃的高温粘度从而提高玻璃的熔融性及成形性，并可提高玻璃的应变点与杨氏模量；但其含量过多会使密度增加，裂纹、失透、分相的发生率均提高。因此，综合考虑，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，含有0-15wt％的碱土金属氧化物RO，其中RO＝MgO、CaO、SrO和BaO中的任意一种或多种。优选地，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，MgO的含量为1-6wt％。
本发明的玻璃用组合物中，二价金属氧化物根据它在元素周期表中地位与对性质影响不同，可以分为两类：一类是位于主族的碱土金属氧化物，其离子R2+具有8个外电子结构；第二类位于周期表副族(如ZnO、CdO等)，其离子R2+具有18个外层电子结构，在玻璃中两者的结构状态与对玻璃性质影响是不同的。相对于碱土金属，具有18电子外层结构的Zn2+离子更容易被极化，高温下可以降低玻璃粘度(如1450℃)，有利于消除气泡；当总碱量与网络中间体氧化物分子比大于1时，作为网络外体引入玻璃后，Zn2+倾向于以四配位形成四面体[ZnO4]存在，较[ZnO6]玻璃结构更加疏松，与不含ZnO的玻璃处于相同的高温状态下比较，含ZnO的玻璃粘度更小，原子运动速度更大，无法形成晶核，需要进一步降低温度，才有利于晶核的形成，因而，降低了玻璃的析晶上限温度；在软化点以下有提升强度、硬度、增加玻璃的耐化学性，降低脆性值，降低玻璃热膨胀系数的作用。ZnO含量过多会使玻璃的应变点大幅度降低。因此，综合考虑，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，ZnO的含量为0.2-5wt％，进一步优选为0.5-4wt％。
本发明的玻璃用组合物中，稀土氧化物RE2O3往往在提高玻璃的某些性能方面具有独特的能力，例如玻璃的抗弯强度、弹性模量、应变点等性能随稀土氧化物的加入而大幅上升，促使玻璃脆性降低，断裂韧性大幅增加。碱土金属、ZnO等网络外体引入玻璃组成后，过剩的氧原子使得玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧，这些非桥氧的存在显著降低了玻璃的抗弯强度。RE2O3的加入促使玻璃的内部结构发生变化，所生成的Si-O-RE化学键将玻璃中孤立岛状网络单元重新连接，改善了玻璃的网络结构，从而可以大幅提高玻璃的抗弯强度、弹性模量、应变点等性能，当进一步增加RE2O3时，由于可供调整的非桥氧数量减少，因此玻璃的上述性能变化不大。因此，综合考虑，优选情况下，以该组合物的重量为基准，以氧化物计，RE2O3的含量为0.01-5wt％，进一步优选为0.3-3wt％。从吸收光谱等其他性能综合考虑，本发明引入的RE2O3为稀土氧化物Y2O3、La2O3、Gd2O3、Ce2O3、Yb2O3和Lu2O3中的至少一种，且以重量百分比计，Y2O3+La2O3>0wt％。
本发明的玻璃用组合物中，根据玻璃制备工艺的不同，组合物还可以含有作为玻璃熔融时的澄清剂，所述澄清剂优选为硫酸盐、硝酸盐、氧化锡、氧化亚锡、氯化物和氟化物中的至少一种；以该组合物的重量为基准，澄清剂的含量不大于1wt％。对于澄清剂的具体选择没有特别的限定，可以为本领域常用的各种选择，例如硫酸盐可以为硫酸钠，硝酸盐可以为硝酸钠和/或硝酸钾，氯化物可以为氯化钠和/或氯化锶，氟化物可以为氟化钙。
本领域技术人员应该理解的是，本发明的玻璃用组合物中，组合物含有SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO和RE2O3是指该组合物含有含Si化合物、含B化合物、含P化合物、含Al化合物、含Li化合物、含Na化合物、含K化合物、含Mg化合物、含Ca化合物、含Sr化合物、含Ba化合物、含Zn化合物和含RE化合物，如含前述各元素的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碱式碳酸盐、氧化物等，且前述提及的各组分的含量均以各元素的氧化物计，具体的各元素的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碱式碳酸盐、氧化物的选择为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的玻璃用组合物中，利用其制备碱硅酸盐玻璃时，之所以能够使得玻璃具有优良的综合性能，主要归功于组合物中各组分之间的相互配合，尤其是SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO和RE2O3之间的配合作用，更尤其是前述特定含量的各组分之间的相互配合，特别是限定含量及比例的B2O3和/或P2O5以及ZnO和/或RE2O3的引入，有效的提高玻璃的韧性。
第二方面，本发明提供了一种碱硅酸盐玻璃，以所述玻璃的重量为基准，该玻璃含有40-80wt％的SiO2+B2O3+P2O5、3-25wt％的Al2O3、10-25wt％的Li2O+Na2O+K2O、0-15wt％的MgO+CaO+SrO+BaO、0-5wt％的ZnO和0-5wt％的RE2O3，其中，该玻璃含有B2O3和P2O5中的至少一种，且含有ZnO和RE2O3中的至少一种。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，B2O3的含量为0-30wt％；
进一步优选地，以玻璃的重量为基准，B2O3的含量为1-10wt％；
进一步优选地，以玻璃的重量为基准，B2O3的含量为15-25wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，P2O5的含量为0-20wt％，进一步优选为4-16wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，SiO2的含量为40-75wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，ZnO的含量为0.2-5wt％，进一步优选为0.5-4wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，RE2O3的含量为0.01-5wt％，进一步优选为0.3-3wt％；更进一步优选地，RE2O3为稀土氧化物Y2O3、La2O3、Gd2O3、Ce2O3、Yb2O3和Lu2O3中的至少一种，且以重量百分比计，Y2O3+La2O3>0wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，0.6<Na2O/(Li2O+Na2O+K2O)<1。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，MgO的含量为1-6wt％。
优选地，碱硅酸盐玻璃中，以玻璃的重量为基准，澄清剂含量不大于1wt％，优选地，澄清剂优选为硫酸盐、硝酸盐、氧化锡、氧化亚锡、氯化物和氟化物中的至少一种。
第三方面，本发明提供了一种制备碱硅酸盐玻璃的方法，该方法包括将本发明所述的玻璃用组合物依次进行熔融处理、成型处理、退火处理和机械加工处理。
本发明的方法中，对于玻璃用组合物的具体限定请参见前述相应内容描述，在此不再赘述。
本发明的方法中，优选情况下，熔融处理的条件包括：温度低于1600℃，时间大于1h。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的熔融温度和熔融时间，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，优选情况下，退火处理的条件包括：温度高于550℃，进一步优选高于580℃，时间大于0.1h。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的退火温度和退火时间，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本发明的方法中，对于机械加工处理没有特别的限定，可以为本领域常见的各种机械加工方式，例如可以为将退火处理得到的产物进行切割、研磨、抛光等。
为了进一步提高玻璃的综合性能，优选情况下，该方法还包括对机械加工处理得到的产物进行化学强化处理。进一步优选地，所述化学强化处理为一次化学强化处理或二次化学强化处理(其中，本领域技术人员应该理解的是，二次化学强化处理是指进行两次化学强化处理)。
本发明的方法中，可以通过浮法、溢流法、下拉法等各种常规玻璃制造方法生产厚度大于0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃(对应于一次成型法)，也可以通过二次熔融拉薄的方法生产厚度小于0.1mm的柔性玻璃。其中，可以直接对厚度大于0.1mm的平板玻璃进行化学强化处理，也可以对厚度<0.1mm的柔性玻璃进行化学强化处理。具体地，对于厚度<0.1mm的柔性玻璃的化学强化处理，若通过一次成型即可得到厚度<0.1mm的柔性玻璃时，可直接进行化学强化处理。若通过一次成型得到的玻璃厚度不小于0.1mm，则该方法还可以包括在化学强化处理之前，对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理，将玻璃厚度拉薄至小于0.1mm，然后进行化学强化处理。优选情况下，控制所述机械加工处理或者二次熔融拉薄处理的条件以制备厚度小于0.1mm的玻璃，即，机械加工处理或者二次熔融拉薄处理(即化学强化处理前)得到的玻璃的厚度小于0.1mm。对于二次熔融拉薄处理的具体方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，例如，二次熔融拉薄处理的条件可以包括：通过浮法、溢流法、下拉法等玻璃制造方法生产厚度小于1mm的平板玻璃，将平板玻璃输送到二次拉伸成型装置供料口，以恰当的速率V0mm/min向内送入拉伸成型炉内，控制拉伸成型区域粘度约为105.5-107泊范围内、通过拉伸机及滚筒以恰当的速率V1mm/min进行卷对卷缠绕，从而得到厚度小于0.1mm的超薄柔性玻璃板材，所述拉引速率V1大于V0。
其中，化学强化处理的对象可以为机械加工处理或者二次熔融拉薄处理得到的产物。化学强化处理的方式可以根据具体情况进行选择，优选地，对于厚度大于0.1mm的机械加工处理得到的产物，进行一次化学强化处理或二次化学强化处理；对于厚度大于0.3mm的机械加工处理得到的产物，进行二次化学强化处理；对于厚度小于0.1mm的机械加工处理得到的产物，进行一次化学强化处理。
优选地，化学强化处理的方法包括：将机械加工处理得到的产物置于350-480℃的强化液(LiNO3、NaNO3和KNO3中的至少一种)中熔融处理至少0.1h，例如处理0.5-15h。其中，如前所述，本发明的玻璃中碱金属可以为Li、Na、K中的任意一种，在一次化学强化处理时，如果玻璃中的碱金属主要为Li，则强化液为熔融NaNO3；如果在优选条件下，碱金属主要为Na，则强化液为熔融KNO3，如果碱金属主要为K，则不适合做化学强化处理。在二次化学强化处理的第一次化学强化处理时，如果玻璃中的碱金属主要为Li，则强化液为熔融LiNO3和NaNO3(LiNO3和NaNO3的摩尔比为0.3-0.8:1)；如果在优选条件下，碱金属主要为Na，则强化液为熔融NaNO3和KNO3(NaNO3和KNO3的摩尔比为0.5-2:1)，如果碱金属主要为K，则不适合做化学强化处理。在二次化学强化处理的第二次化学强化处理时，如果玻璃中的碱金属主要为Li，则强化液为熔融LiNO3和NaNO3(LiNO3和NaNO3的摩尔比为0-0.15:1)；如果在优选条件下，碱金属主要为Na，则强化液为熔融NaNO3和KNO3(NaNO3和KNO3的摩尔比为0-0.1:1)；如果碱金属主要为K，则不适合做化学强化处理。本领域技术人员可以根据实际情况确定具体的化学强化处理的温度和时间(例如温度可以为350-480℃，时间可以为0.5-15h)，主要依据为获得协调的离子交换深度和表面压缩应力值，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。其中，在第一次化学强化处理之后，在第二次化学强化处理之前，将第一次化学强化处理得到的玻璃退火冷却后使用去离子水洗净烘干。
第四方面，本发明提供了上述方法制备得到的碱硅酸盐玻璃。
优选情况下，本发明的碱硅酸盐玻璃，弹性模量高于60GPa，密度低于2.7g/cm3，50-350℃范围内的热膨胀系数小于90×10-7/℃，应变点温度高于550℃，折射率nD小于1.55，550nm波长对应的透过率大于92％。
其中，优选情况下，化学强化处理前(即机械加工处理或者二次熔融拉薄处理)得到的玻璃的断裂韧性KIC大于1.0MPa·m1/2。
其中，优选情况下，化学强化处理得到的玻璃的断裂韧性KIC大于2MPa·m1/2，进一步优选大于5MPa·m1/2，更进一步优选大于8MPa·m1/2。
其中，优选情况下，厚度大于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于30μm，进一步优选大于35μm。
其中，优选情况下，厚度大于0.1mm，进一步优选大于0.3mm时，经二次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于600MPa，进一步优选大于650MPa；压缩应力层深度大于60μm，进一步优选大于80μm；
其中，优选情况下，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃表面形成的压缩应力大于200MPa，进一步优选大于300MPa；压缩应力层深度大于5μm，进一步优选大于15μm(如15-20μm)。
其中，优选情况下，厚度小于0.1mm时，经一次化学强化处理得到的玻璃的最小弯曲半径小于35mm，进一步优选小于30mm。
如前所述，不同的工艺可以制备不同厚度的玻璃，通过浮法、溢流法、下拉法等各种常规玻璃制造方法可以生产厚度大于0.1mm的平板玻璃或厚度<0.1mm的柔性玻璃，通过二次熔融拉薄的方法也可以生产厚度小于0.1mm的柔性玻璃。优选地，机械加工处理或者二次熔融拉薄处理得到的玻璃的厚度小于0.1mm。
第五方面，本发明提供了本发明所述的玻璃用组合物或碱硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池以及在其他需要高强度低脆性高韧性玻璃材料的领域中的应用，优选为用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票中的应用。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可通过商购获得，如无特别说明，所用的方法为本领域的常规方法。
以下实施例和对比例中，参照ASTM C-693测定玻璃密度，单位为g/cm3。
参照ASTM E-228使用卧式膨胀仪测定50-350℃的玻璃热膨胀系数，单位为10-7/℃。
参照ASTM C-623使用材料力学试验机测定玻璃杨氏模量，单位为GPa。
参照ASTM C-336使用三点测试仪测定玻璃的应变点，单位为℃。
使用WAY-2S阿贝折射仪测定玻璃的折射率nD。
使用UV-2600紫外可见分光光度计测定玻璃的550nm波长对应的透过率。
使用FSM-6000LE表面应力计测定玻璃表面压缩应力(单位为MPa)和压缩应力层深度(单位为μm)。
参照ASTM E-1820使用万能实验机和维氏硬度计测定玻璃断裂韧性KIC，单位为MPa·m1/2。
使用曲半径测试仪测试厚度小于0.1mm玻璃的最小弯曲半径。
实施例1-9
按照表1所示的玻璃组成称量各组分，混匀，将混合料倒入铂金坩埚中，然后在1430℃的电阻炉中加热4小时，并使用铂金棒搅拌以排出气泡。将熔制好的玻璃液浇注入不锈钢铸铁磨具内，成形为规定的块状玻璃制品，然后将玻璃制品在退火炉中，退火2小时，关闭电源随炉冷却到25℃。将玻璃制品进行切割、研磨、抛光，将抛光得到的80*80*1mm的玻璃制品的表面用去离子水清洗干净，经预热炉预热后放入450℃的熔融NaNO3和KNO3(NaNO3和KNO3的摩尔比为1.2：1)中处理10h，退火冷却后使用去离子水清洗干净、烘干，然后经预热炉预热后置于430℃的熔融NaNO3和KNO3混合液(NaNO3和KNO3的摩尔比为0.005:1)中处理0.5h，退火冷却后使用去离子水清洗干净并烘干，制得玻璃成品待用。分别对各玻璃成品的各种性能进行测定，结果见表1。
表1
实施例10-15、对比例1-3
按照实施例1的方法，不同的是，混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表2。
表2
对比例4
按照实施例1的方法，不同的是，对比例4的混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表3(即，对比例4得到的玻璃的厚度为1mm，且进行了二次化学强化处理)。
实施例16-17、对比例5-8
分别将实施例16(对应玻璃组成同实施例2)、实施例17(对应玻璃组成同实施例9)、对比例5-8(对应玻璃组成分别同对比例1-4)抛光得到的玻璃制品进行二次熔融拉薄处理，得到80*50*0.08mm的玻璃制品，将该玻璃制品的表面用去离子水清洗干净后在预热炉内进行预热，随后放入410℃的熔融KNO3中处理2.5h，退火降温后取出并冷却至25℃，用去离子水清洗干净并烘干，制得玻璃成品待用。分别对各玻璃成品的各种性能进行测定，结果见表3(其中，对比例8得到的玻璃的厚度为0.08mm，且进行了一次化学强化处理)。
表3
实施例18-21、对比例9-12
分别将实施例18-21(对应玻璃组成同实施例2、8、9、13)、对比例9-12(对应玻璃组成分别同对比例1-4)抛光得到的80*80*1mm的玻璃制品的表面用去离子水清洗干净，然后在预热炉内进行预热，随后放入430℃的熔融KNO3中处理4h，退火降温后取出并冷却至25℃，用去离子水清洗干净并烘干，制得玻璃成品待用。分别对各玻璃成品的各种性能进行测定，结果见表4。
表4
将表1-4中的数据比较可知，本发明的方法利用含有特定含量的SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO和RE2O3的玻璃用组合物制备得到的玻璃，兼具低脆性、良好的强度和韧性。本发明的玻璃用组合物或碱硅酸盐玻璃可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其用于制备平面或柔性液晶显示器件背光模组中导光板材料、平板或柔性显示产品的屏幕表面保护用玻璃材料、柔性显示产品的衬底玻璃基板材料、平面和/或柔性太阳能电池的衬底玻璃材料、平面和/或柔性太阳能电池的盖板玻璃材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗、智能卡票以及用于其他需要低脆性高韧性玻璃材料的领域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。