] 以与上述实施例1A相同的方式制备实施例3A。以与上述比较例1C相同的方式制备 比较例3B。使用具有约1mm厚度的相同基材来形成实施例3A和比较例3B。使用FSM和线性外 推，来评估实施例3A和比较例3B的压缩应力分布。其它测定的信息参见表3。
[0110] 表3:用于实施例3A和比较例3B的压缩应力分布信息
[0111]
[0112]应力分布如图3A和3B所示。如图3A和3B所示，压缩应力分布分析表明使用有毒组 分来形成压缩应力层且随后形成抗微生物的含银区域，导致表面压缩应力增加。沿着压缩 应力层到D0L，压缩应力也单调地降低。
[0113] 实施例4
[0114] 通过提供相同的铝硅酸盐玻璃基材来制备比较例4A-4B和实施例4C，其具有包含 约58摩尔％ Si02，约16.5摩尔％ Ah〇3，约17摩尔％Na20，约2.8摩尔％MgO，约0.05摩尔％ Sn02 和6.5摩尔％P2〇5的标称组成。玻璃基材具有相同厚度。通过下述来制备比较例4A:将玻璃基 材在包含1〇〇%1(勵 3、温度为420°〇的熔盐浴中浸没2.5小时来形成压缩应力层，随后将具有 压缩应力层的玻璃基材在包含80%KN〇3和20%AgN0 3、温度为350°C的熔盐浴中浸没5分钟。 通过下述来制备比较例48:将玻璃基材在包含100%1(勵3、温度为420°(3的熔盐浴中浸没2.5 小时来形成压缩应力层，随后将具有压缩应力层的玻璃基材在包含99.5 %KN〇3和0.5% AgN03、温度为350°C的熔盐浴中浸没5分钟。通过下述来制备实施例4C:将玻璃基材在包含 95%1(脳和5%似脳、温度为420°(3的熔盐浴中浸没2.5小时来形成压缩应力层，随后将具有 压缩应力层的玻璃基材在包含99.5%KN〇3和0.5%AgN0 3、温度为350°C的熔盐浴中浸没5分 钟。以与实施例1相同的方式，测试样品的环叠环测试特征失效负载。测试的结果见表4。
[0115] 表4:熔盐浴的组成和环叠环测试特征失效负载。
[0116]
[0117] 使用相同的测试，来测试比较例4A和4B和实施例C的抗微生物效率。如图4所示，就 抗微生物效率而言，比较例4A-4B和实施例4C全部3个的性能类似;然而，相对于比较例4A和 4B，实施例4C呈现改善的强度。
[0118] 实施例5-42
[0119]通过提供相同的铝硅酸盐玻璃基材来制备实施例5-10，其具有包含约60.9摩尔％ Si02，15 · 4摩尔 ％ Al2〇3，4 · 9摩尔 ％P2〇5，15 · 8摩尔 ％Na20，2 · 9摩尔 ％MgO，和0 · 1 摩尔 ％ Sn02 的标称组成。
[0120] 对玻璃基材进行不同处理来形成一种或多种压缩应力层和抗微生物的含银区域， 如表5所示。用来形成压缩应力层的第一熔盐浴（"步骤Γ)的温度是约420°C，而用来形成抗 微生物的含银区域的第二熔盐浴（"步骤2"）的温度是约350°C。分别将基材在第一熔盐浴中 浸没2.5小时。强化的基材在第二熔盐浴中浸没的时间从10分钟变化到30分钟，如表5所示。 实施例5-42的性质参见表6。当比较具有相同的步骤2离子-交换条件的实施例5，6,和7时， 发现在步骤1中包含NaN0 3有毒组分的实施例6和7具有更高的表面压缩应力、更高的环叠环 测试(R0R)失效负载，在用角锥进行5gf的挤压之后相对于实施例5(其形成时在步骤1中不 含有毒组分)具有更高的R0R性能。类似地，实施例8,9,和10还具有相同的步骤2离子-交换 条件。利用包含使用NaN0 3有毒组分的步骤1来形成实施例9和10。与形成时不在步骤1中使 用NaN03有毒组分的实施例8相比，实施例9和10呈现更高的表面压缩应力和更高的R0R失效 负载。
[0121] 表5:形成实施例5-10。
[0122]
[ο
[0124] 表6:用于实施例5-10的性质
[0125]
[0126] 使用已知技术来评估实施例5-10的机械性质。例如，以与实施例1Α和比较例1Β和 1C相同的方式，使用环叠环测试来测试实施例的失效负载。应指出，对于表6中的"环叠环测 试"测试结果，实施例5-10在测试之前没有进行磨损。在用角锥压痕仪以5gf负载挤压之后， 还以相同的方式对实施例5-7进行环叠环测试。在5克力(gf)角锥挤压之后的挠曲强度可称 为〃挤压之后的强度〃。在50mm X 50mm X 1mm样品的中央进行挤压，且随后进行ROR测试时， 使凹痕在支撑环上居中，从而在测试过程中凹痕在样品的拉伸侧面上。角锥凹痕的目的是 构建可重复的近表面损坏。通过构建可重复的近表面损坏，与如在未磨损的、未挤压的ROR 测试中那样的不受控的表面瑕疵进行测试相比，可更加清楚地观察到应力分布的效应。
[0127] 实施例的表面压缩应力（CS)使用已知技术来测量，其使用利用市售仪器例如与 WKB连接的由Luceo有限公司（东京，日本)制造的FSM-6000的表面应力测量。
[0128] 虽然为了说明提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，本领域技术人员可进行各种变更、修改和替换。
【主权项】
1. 一种抗微生物玻璃制品，其包括： 玻璃基材，该玻璃基材包含从玻璃基材的表面向内延伸到该表面中的第一深度的压缩 应力层，以及从玻璃基材的表面向内延伸到该表面中的第二深度的抗微生物的含银区域， 其中该压缩应力层在该表面处包含约500MPa或更大的压缩应力，以及该压缩应力从该表面 进入到玻璃基材的深度单调地降低。2. 如权利要求1所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，第二深度小于第一深度。3. 如权利要求1或2所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物的含银区域 包含约20μπι或更小的深度。4. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，以该抗微生物的 含银区域的总重量为基准计，所述抗微生物的含银区域包含约6重量％或更大的银浓度。5. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，还包含设置在玻 璃基材的表面上的额外的层。6. 如权利要求5所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述额外的层包含抗反射涂 层，防眩光涂层，防指纹涂层，防污涂层，提供颜色的组合物，环境阻挡涂层，或导电涂层。7. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述压缩应力层 的压缩应力最高达约1.2GPa，所述压缩应力层的深度小于约100μπι。8. 如权利要求3所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物的含银区域的平 均厚度小于或等于约1〇微米(Ml)。9. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，以该抗微生物的 含银区域的最外面的10纳米(nm)的总重量为基准计，在抗微生物的含银区域的最外面的10 纳米(nm)处的银浓度最高达约45重量％。10. 如权利要求1或2所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物的含银区域 的平均厚度最高达约150微米(μπι)。11. 如权利要求10所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物的含银区域的 平均厚度是约大于约20微米(μπι)-约150微米(μπι)。12. 如权利要求10所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，以该抗微生物的含银区域的 最外面的10纳米的总重量为基准计，在抗微生物的含银区域的最外面的10纳米处的银浓度 最高达约6重量％。13. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物玻 璃制品呈现下述中的至少一种： 在JISΖ2801(2000)测试条件下，使至少金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌和绿脓假单胞 菌的浓度呈现至少5对数减少;在改变的JISΖ2801 (2000)测试条件下，使至少金黄色葡萄 球菌、产气肠杆菌和绿脓假单胞菌的浓度呈现至少3对数减少，其中该改变的条件包含在约 38%-约42%的湿度下将抗微生物玻璃制品加热到约23°C_约37°C的温度并保持约24小时， 然后干燥约6小时-约24小时；以及在干燥测试中，使至少金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌和绿 脓假单胞菌的浓度呈现至少2对数减少。14. 如前述权利要求中任一项所述的抗微生物玻璃制品，其特征在于，所述抗微生物玻 璃制品构成下述的一部分:电子装置的触敏显示屏或盖板、电子装置的非触敏部件、家用电 器的表面、医疗设备的表面、生物或医疗封装容器或者车辆零部件的表面。15. -种制备抗微生物玻璃制品的方法，所述方法包括： 提供玻璃基材； 形成从玻璃基材的表面向内延伸到第一深度的压缩应力层;和 形成从玻璃基材的表面向内延伸到第二深度的抗微生物的含银区域，其中形成抗微生 物的含银区域包含使包含银的介质中的多个银阳离子与玻璃基材中的多个第一阳离子进 行交换。16. 如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成压缩层包括在含有有毒组分的熔盐浴 中浸没玻璃基材。17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，以熔盐浴的总重量为基准计，该有毒组分 的量是约0.01重量％-约10重量％。18. 如权利要求16或权利要求17所述的方法，其特征在于，该有毒组分包含下述中的至 少一种:离子半径小于钾阳离子的离子半径的阳离子，以及与第一阳离子相同的阳离子。19. 如权利要求15-18中任一项所述的方法，其特征在于，在形成压缩应力层之前或之 后，玻璃基材中存在多个第一阳离子。20. 如权利要求16-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述有毒组分包含NaN03和 LiN03中的至少一种。
【专利摘要】本文所述的是具有改善的强度和耐变色性的各种抗微生物玻璃制品。本文所述的改善的抗微生物玻璃制品通常包含玻璃基材，该玻璃基材具有压缩应力层和抗微生物的含银区域，其各自从玻璃基材的表面向内延伸到特定深度。在一些实施方式中,压缩应力层在表面处的压缩应力是约500MPa或更大，且压缩应力从表面单调地降低进入玻璃基材的深度。还描述了制备和使用玻璃制品的方法，其包含通过用包含银的介质中的多个银阳离子优先交换玻璃基材中的特定额多个第一阳离子，来形成压缩应力层和形成抗微生物的含银区域。
【IPC分类】C03C21/00
【公开号】CN105452185
【申请号】CN201480044023
【发明人】J·阿明, T·M·格罗斯, O·N·佩策尔德, R·V·鲁斯夫
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月17日
【公告号】EP3010866A2, US20140370302, WO2014204910A2, WO2014204910A3