制造具有改进的边缘状态的层压玻璃制品的方法_2

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域)。在玻璃忍体层102外露于玻璃板边缘处(例如由于层压板的切割)的 实施方式中,玻璃板的中央张力区域外露,运使得玻璃板容易因为在玻璃板的外露边缘处 发生的细微瑕疵或损伤情况而发生失效或破裂。特别是因为玻璃忍体层102中上升的拉伸 应力,由玻璃掉落或其它形式的力在玻璃上所产生的冲击会导致玻璃粉碎。因此,在本文所 描述的实施方式中,对玻璃忍体层外露的位置即玻璃板的边缘进行了改进W防止上述失效 的发生。
[0034] 可W使用各种方法来形成本文所描述的层压玻璃板,包括但不限于,烙合层压法、 狭缝拉制层压法和浮法玻璃法,其中层压可与烙化和成形同时进行。或者,层压可W作为单 独的工艺步骤在板成形后进行。
[0035] 在特定的实施方式中,如美国专利号4214886中所描述的那样,层压玻璃板100可 W通过烙合层压法来形成,通过引用将该专利的全部内容纳入本文。W图2为例,用于形成 层压玻璃板的层压烙合拉制装置200包含位于下等压槽(isopipe)204上方的上等压槽202。 上等压槽202包含槽210,将烙融的玻璃包层组合物206从烙化器(未示出)补给至该槽210 中。相似地,下等压槽204包含槽212,将烙融的玻璃忍体组合物208从烙化器(未示出)补给 至该槽212中。
[0036] 烙融的玻璃忍体组合物208随着对槽212的填充从槽212中溢流出来并流过下等压 槽204的外成形表面216、218。低等压槽204的外成形表面216、218在根部220处汇聚。因此, 流过外成形表面216、218的烙融的玻璃忍体组合物208在下等压槽204的根部220处重新汇 聚从而形成层压玻璃板的玻璃忍体层102。
[0037] 与此同时,烙融的玻璃包层组合物206从形成于上等压槽202中的槽210中溢流出 来并流过上等压槽202的外成形表面222、224。烙融的玻璃包层组合物206通过上等压槽202 向外侧偏移,W使烙融的玻璃包层组合物206绕着下等压槽204流动并与流过下等压槽的外 成形表面216、218的烙融的玻璃忍体组合物208相接触,并烙合于烙融的玻璃忍体组合物从 而形成包围玻璃忍体层102的玻璃包层104a、104b。
[0038] 如上文所述,在一些实施方式中,烙融的玻璃忍体组合物208的平均热膨胀系数 (CTEa$)大于烙融的玻璃包层组合物206的平均热膨胀系数(CTE領I)。因此,随着玻璃忍体层 102和玻璃包层104a、104b的冷却,玻璃忍体层102与玻璃包层104a、104b之间在平均热膨胀 系数上的差异会在玻璃包层104a、104b中形成压缩应力。即使在没有离子交换处理或热钢 化处理的情况下,压缩应力也会增加制得的层压玻璃板的强度。
[0039] 一旦玻璃包层104a、104b被烙合于玻璃忍体层102上就形成了层压玻璃板100,该 层压玻璃板100可通过合适的方法被切割成最终尺寸。例如,层压玻璃板100可通过激光或 使用"划线一折断"技术来切割。层压玻璃板的切割使得玻璃板的边缘外露W至于玻璃忍体 层102内的拉伸区域在边缘处外露,因此容易受损。
[0040] 根据实施方式,玻璃板的边缘可W通过W下方法来改进:利用填料对玻璃忍体层 102的至少一部分外露部分进行覆盖,在一些实施方式中对全部的外露部分进行覆盖,从而 使玻璃忍体层102不再沿着玻璃板的边缘外露。对玻璃忍体层的外露部分的覆盖通过降低 具有高拉伸应力的玻璃忍体层102直接暴露于或受到力的冲击的可能性来保护层压玻璃板 100免于失效或破裂。虽然可W利用填料在玻璃忍体层外露后的任何时候对玻璃忍体层外 露的部分进行覆盖,但是在一些实施方式中,可W将玻璃忍体层的一部分在外露的玻璃忍 体层被填料覆盖前从层压玻璃板上去除。
[0041] 玻璃忍体层的外露部分的去除在层压玻璃板的边缘处形成了位于第一包层和第 二包层之间并可跨越第一包层和第二包层之间的凹陷。位于层压玻璃板表面的玻璃忍体层 的一部分可W被去除,然后将填料用于凹陷中W覆盖玻璃忍体层外露的部分。可W通过任 意合适的方法去除玻璃忍体层的外露部分。例如,玻璃忍体层的外露部分可被机械去除,例 如通过机械加工、激光烧蚀或类似方法。选择性的或附加的,玻璃忍体层的外露部分可W通 过化学方法例如化学蚀刻来去除,例如当层压玻璃板特别薄时,例如通过机械方法来去除 玻璃忍体层的外露部分会造成层压玻璃板的破裂,从而产生不希望的产品损失。
[0042] 化学蚀刻可用于去除玻璃忍体层的一部分而不论层压玻璃板的厚度或相对于玻 璃忍体层的厚度的包层的厚度。然而,如上所述,在层压玻璃板、包层或玻璃忍体层中的任 一种较薄的实施方式中,化学蚀刻可W防止层压玻璃板的破裂(与会造成一个或多个层破 裂的机械去除截然相反)。在实施方式中,层压玻璃板的整个边缘都可外露于蚀刻剂下。因 此,包层和玻璃忍体层可外露于蚀刻剂下,运会导致包层的一部分与玻璃忍体层的一部分 被去除。因此,如果构成包层的材料在蚀刻剂中的可溶性比玻璃忍体层更大或相同,则不会 形成如上所述的包层之间的凹陷,在构成包层的材料在蚀刻剂中的可溶性比玻璃忍体层更 大的例子中,玻璃忍体层更大的部分会外露出来。因此,在一些适合形成凹陷的实施方式 中,玻璃忍体层在蚀刻剂中的可溶性可W比包层至少大5倍,或者其在蚀刻剂中的可溶性甚 至至少比包层大25倍。在其它实施方式中,玻璃忍体层在蚀刻剂中的可溶性可W至少比包 层大50倍,或者其在蚀刻剂中的可溶性甚至至少比包层大75倍。在其它实施方式中,玻璃忍 体层在蚀刻剂中的可溶性可W比包层大至少100倍。在一些实施方式中,蚀刻剂对玻璃忍体 层的蚀刻比对包层至少快2倍,比对包层至少快5倍,比对包层至少快25倍,比对包层至少快 50倍,比对包层至少快75倍,比对包层至少快100倍。因此,相比于包层,蚀刻剂选择性地优 先对忍体层进行蚀刻。
[0043] 溶解速率可按照下式来计算:
[0045] 其中,Wi是玻璃板的初始重量(g),Wf是玻璃板的最终重量(g),P是玻璃的密度(g/ cm3) ,As是外露于蚀刻剂的玻璃的表面积km2),t是时间(分钟)。
[0046] 虽然玻璃忍体层在蚀刻剂中的可溶性可W比包层更大,但是在一些实施方式中, 玻璃忍体层和包层也可W包含适用于烙合拉制法的材料。因此,在一些实施方式中,可W平 衡玻璃忍体层和玻璃包层的玻璃组合物的组分W提供适用于烙合拉制法的玻璃W及提供 在蚀刻剂中的可溶性比包层更大的玻璃忍体层。
[0047] 玻璃忍体层
[0048] 在本文所描述的层压玻璃板100的一些实施方式中,形成玻璃忍体层102的玻璃组 合物具有适合烙合成形的液相线粘度和液相线溫度。例如,可形成玻璃忍体层102的玻璃组 合物的液相线粘度可W大于或等于大约35000泊。在一些实施方式中,可形成玻璃忍体层 102的玻璃组合物的液相线粘度大于或等于100000泊或甚至大于或等于200000泊。在一些 实施方式中,可形成玻璃忍体层的玻璃组合物的液相线溫度小于或等于大约1400°C。在一 些实施方式中,液相线溫度小于或等于1350°C或甚至小于或等于1300°C。在其它实施方式 中,液相线溫度小于或等于1200°C,或甚至小于或等于1100°C。
[0049] 在示例性的忍体玻璃组合物中,Si〇2是最主要的组分,照此,Si〇2是由玻璃组合物 所形成的玻璃网络的主要组分。纯Si化具有相对较低的CTE且不含碱。然而,纯Si化具有极高 的烙点。因此,如果玻璃组合物中Si化的浓度过高,则玻璃组合物的成形性会降低,因为较 高的Si化浓度会增加烙化玻璃的难度,运反而会对玻璃的成形性造成不利的影响。在一些 实施方式中,玻璃组合物中Si化的浓度为大约40重量%~大约60重量%,或在一些实施方 式中为大约45重量%~大约55重量%。在其它实施方式中,玻璃组合物组合物中Si化的浓 度为大约50重量%。
[0050] 忍体玻璃组合物还可W包含Al2〇3。与Si化相似,Ab化可W起到玻璃网络形成体的 作用。Ab化可W由于其在由设计恰当的玻璃组合物所形成的玻璃烙体中的四面体配位而增 加玻璃组合物的粘度。然而,当对玻璃组合物中Al2〇3的浓度与Si化和碱金属氧化物的浓度 进行协调时,Ab化会降低玻璃烙体的液相线溫度,从而提高液相线粘度W及改进玻璃组合 物对于某些成形方法例如烙合成形法的兼容性。
[0化1] 在一些实施方式中,Ab化可W至少大约12重量%的浓度存在,或在一些实施方式 中至少为大约20重量%。在一组实施方式中,使Al2〇3的含量不超过大约35重量%W得到用 于烙化和成形的所需的玻璃粘度。在一些实施方式中,Ab化的含量为大约15重量%~大约 35重量%,在一些实施方式中为大约17重量%~大约30重量%。
[0052]化2〇是可W降低玻璃的粘度从而改善其可烙性和成形性的组分。在一些实施方式 中,化2〇可W至少为大约12重量%的浓度存在于忍体玻璃组合物中。当化2〇的含量过高时, 玻璃的热膨胀系数变得过大,会降低玻璃的耐热冲击性能。在一些实施方式中,忍体玻璃组 合物中Na2〇的浓度小于大约25重量%。在一些实施方式中,Na2〇W大约15重量%~大约20重 量%的浓度存在于忍体玻璃组合物中,在一些实施方式中W大约16重量%的浓度存在。
[00对可W向忍体玻璃组合物中添加B203W降低玻璃的粘度和液相线溫度。B203浓度每 增加1摩尔%会降低玻璃组合物的液相线溫度18°C~22°C。照此,B203对玻璃组合物的液相 线溫度的降低快于其对玻璃组合物的液相线粘度的降低。也可W向玻璃组合物中添加B2化 W软化玻璃网络。在一些实施方式中,B203可存在于玻璃组合物中。在一些实施方式中,B203 W大于或等于大约4重量%的浓度存在于玻璃组合物中。例如,在一些实施方式中,B2化W大 于或等于大约5重量%且小于或等于大约13重量%的浓度存在于玻璃组合物中。在一些运 样的实施方式中,玻璃组合物中B2化的浓度小于或等于大约7重量%或甚至小于或等于大约 6重量%。
[0054] 在一些实施方式中,忍体玻璃组合物包含其它元素,例如其它碱金属氧化物,例如 K20W及类似物,其含量在大约0.1~大约15重量%的范围内。在一些实施方式中,忍体玻璃 还含有大约0.1~大约5重量%的碱±金属氧化物,例如MgOXaCKSrO和BaO,在一些实施方 式中,含有大约0.1~大约1重量%的Sn化或化2〇3。
[0055] 在一些实施方式中,可W
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