碱铝硅酸盐玻璃是指在铝硅酸盐玻璃体系中的含有大量碱金属氧化物(简称r2o，包括li2o、na2o、k2o等)，且r2o≥11wt％的最为主要的是含有网络形成体sio2和中间体al2o3，al2o3大于5wt％，经过近十年的技术发展，al2o3含量已高达13-24wt％，并且sio2+al2o3≥75wt％。由于sio2熔点高达1713℃，al2o3熔点高达2045℃，致使铝硅酸盐玻璃熔化温度变高，普遍高于1650℃，并且该类玻璃普遍存在黏度大、表面张力参数大，致使玻璃澄清与均化变得异常困难，为了促进玻璃熔化、澄清和成型的需要，普遍在化学组成中适量引入碱土金属氧化物(简称ro，包括mgo、cao、sro、bao等)，但是这种方法严重地阻碍了化学强化时的离子交换速率。离子交换普遍利用熔盐中大直径离子交换玻璃表面内的小直径离子，例如或在玻璃表面形成压应力，从而实现玻璃力学性能的提高。

目前，碱铝硅酸盐玻璃体系的触控屏保护玻璃在生产与应用方面出现很大的矛盾，用户和应用端诉求更高力学强度，而生产方需要具备容易熔化、澄清。强度主要包括原板玻璃强度和化学增强两方面，从提高力学强度而言，增加氧化铝(al2o3)是一个相对简洁思路和方法，但是其熔化和澄清就成为一个难以逾越的技术难题。

sio2是构成玻璃网络结构的必要成分，其结构单元为[sio4]，其含量越高，化学稳定性、机械强度越好，由于其具有显著提高玻璃黏度的特性，不利于玻璃澄清和均化，因此sio2含量以45-75wt％为佳，其中50-60wt％范围可视玻璃力学性能与工艺性能相对更佳。

a12o3是常用的玻璃网络中间体，因为[alo4]可以有效衔接[sio4]与网络外体，极大地改善玻璃化学稳定性，降低玻璃析晶倾向，同时可提高玻璃硬度、机械强度、弹性模量，但a12o3熔点高达2045℃，使玻璃粘度增加，基于目前的工业熔化技术和装备能力，a12o3含量宜控制在5-24wt％，其中13-22wt％为最佳范围，可兼顾和协调玻璃熔解温度、熔化质量、成型温度、玻璃析晶、机械强度和化学稳定性等相关理化性能和工艺性能。al2o3有利于促进离子交换，因为其结构单元[alo4]体积相对硅氧结构单元[sio4]大，可使玻璃结构中网络孔隙更大，促进na⁺或li⁺扩散迁移出玻璃表面，熔盐中的k⁺进入到玻璃内部。

碱金属氧化物(r2o)是最为主要的网络外体，是玻璃能够进行离子交换的物质基础。碱金属氧化物(r2o)主要以li2o、na2o和k2o为主，能够降低玻璃熔融温度，优选含量为10～30wt％，其中15-20wt％为最佳含量范围。

zno是重要的二价金属氧化物，zn是iib族元素，在玻璃网络中作为网络外体，除了具有一般意义上的网络外体特性，其表现出很强的离子键特性，zn²⁺易于摆脱氧离子o^2-离子束缚，是“游离氧”有效提供者，起到显著断网作用。在铝硅酸盐玻璃中的氧化锌zno，如果有碱金属氧化物r2o存在，zn²⁺处于八面体配位[zno6]和四面体[zno4]两种状态，与氧化铝(al2o3)配位结构有类似特点，在玻璃中[zno4]的含量一般随碱金属氧化物(r2o)含量增大而增大，[zno4]四面体结构比较疏松，[zno6]八面体时结构比较致密，促进玻璃硬度提高，如果氧化锌用量过多将增大玻璃的析晶倾向。zno合理用量在5-10wt％为宜，其中5-8wt％更佳。zn²⁺离子半径为其与mg²⁺、li⁺离子半径相近，体现出较强的离子键，zn²⁺四配位单键能为151kj/mol，zn²⁺六配位单键能为100kj/mol，相比于cao、mgo、bao、sro的单键能134-155kj/mol要小，因此zn²⁺离子为四配位时，提供更大网络空间结构单元，导致玻璃结构间隙变大，在离子交换时有利于玻璃中小离子(li⁺，na⁺)向熔盐中迁移，zn²⁺为六配位时，因单键能相对较小，仅为100kj/mol，由于化学键强相对较弱，可以促进玻璃高温熔化温度下降，在碱铝硅酸盐中，每增加1wt％zno可降低熔化温度6-8℃，相比碱土金属氧化物bao、sro对助熔效果更优，加之自身离子半径不大，仅为小于na⁺的因此其容易脱离玻璃网络结构束缚，参与离子交换，不会出现碱土金属氧化物cao和mgo对离子交换的阻塞作用，使离子交换效率、交换深度、表面压应力增大。

zno除了促进玻璃熔化，降低玻璃黏度，改善玻璃离子交换效率、离子交换深度、表面压应力值，降低玻璃液相线温度，还可提高玻璃表面光洁度，降低表面张力，减少污染物黏连，有助于玻璃表面清洁作用。