层压玻璃制品及其形成方法与流程

背景1.
技术领域：
本发明涉及玻璃制品，更具体而言，涉及包含多个玻璃层的层压玻璃制品及其形成方法。2.
背景技术：
：可对玻璃制品进行模塑以形成具有非平面或三维形状的成形玻璃制品。典型地，玻璃制品被加热至其软化点，然后发生形变以符合固体模具的表面。发明概述本文公开了层压玻璃制品及其形成方法。本文公开了一种玻璃制品，其包含玻璃芯体层和毗邻该芯体层的玻璃包层。芯体层的平均热膨胀系数(CTE)大于包层的平均CTE。该玻璃制品的有效109.9P温度不超过约750℃。本文还公开了一种方法，其包括使玻璃片与成形表面接触以形成成形玻璃制品。该玻璃片包含玻璃芯体层和毗邻该芯体层的玻璃包层。芯体层的平均热膨胀系数(CTE)大于包层的平均CTE。该玻璃片的有效109.9P温度不超过约750℃。在以下的详细描述中给出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性，用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。附图的简要说明图1是玻璃制品的一种示例性实施方式的截面图。图2是可用于形成玻璃制品的溢流分配器的一种示例性实施方式的截面图。图3是汽车的一种示例性实施方式的示意图。图4是玻璃制品的一种示例性实施方式和一种示例性钢化玻璃片的表示为残留强度的预计强度曲线的图示。图5是玻璃制品的一种示例性实施方式和一种示例性钢化玻璃片的表示为失效负荷的预计强度曲线的图示。图6是玻璃制品的一种示例性实施方式和一种示例性的经过离子交换的玻璃片的表示为失效负荷的预计强度曲线的图示。发明详述下面，对示于附图中的示例性实施方式进行详细说明。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的组件。另外，附图不一定按比例绘制，而重点在于说明本发明的原理。如本文所用，术语“平均热膨胀系数”是指给定材料或层在0℃～300℃之间的平均热膨胀系数。如本文所用，除非另有说明，否则术语“热膨胀系数”是指平均热膨胀系数。如本文所用，术语“强度曲线”是指将瑕疵引入玻璃制品外表面之后所确定的玻璃制品强度随瑕疵尺寸的变化。在一些实施方式中，玻璃制品的强度表示为失效负荷，所述失效负荷是测量玻璃制品直至发生严重失效的刚性。在另一些实施方式中，玻璃制品的强度表示为残留强度，所述残留强度基于用玻璃制品厚度对失效负荷进行归一化后的数值。瑕疵尺寸包含可使用断口分析测得的从玻璃外表面测量的瑕疵深度。如本文所用，玻璃组合物、玻璃层或玻璃制品的“109.9P温度”(术语)是指玻璃组合物、玻璃层或玻璃制品具有约109.9泊(P)的粘度时的温度。在各种实施方式中，玻璃制品至少包含第一层和第二层。例如，第一层包含芯体层，第二层包含一个或多个毗邻该芯体层的包层。第一层和/或第二层是包含玻璃、玻璃陶瓷或它们的组合的玻璃层。在一些实施方式中，第一层和/或第二层是透明的玻璃层。玻璃制品可包含玻璃片或具有合适的三维(3D)形状的成形玻璃制品。在一些实施方式中，可使玻璃片形成成形玻璃制品。第一层的平均热膨胀系数(CTE)大于第二层的平均CTE。这种CTE的错配可有助于强化玻璃制品。玻璃制品的有效109.9泊(P)温度不超过约750℃。这种相对较低的有效109.9P温度可使得能够形成具有各种3D形状的玻璃制品。图1是玻璃制品100的一种示例性实施方式的截面图。在一些实施方式中，玻璃制品100包含具有多个玻璃层的层压玻璃片。层压片可以如图1所示的那样基本上是平面的，或者是非平面的。在另一些实施方式中，玻璃制品包含成形玻璃制品。例如，使层压片与模具的成形表面接触以形成成形玻璃制品。玻璃制品100包含设置在第一包层104与第二包层106之间的芯体层102。在一些实施方式中，如图1所示，第一包层104和第二包层106是外层。在另一些实施方式中，第一包层和/或第二包层是设置在芯体层与外层之间的中间层。芯体层102包含第一主表面和与该第一主表面相反的第二主表面。在一些实施方式中，第一包层104被熔合至芯体层102的第一主表面上。附加地或替代地，第二包层106被熔合至芯体层102的第二主表面上。在这些实施方式中，第一包层104与芯体层102之间的界面和/或第二包层106与芯体层102之间的界面不含任何诸如聚合物夹层、粘合剂这样的粘合材料、涂层或任何被添加或配置以将各包层粘至芯体层的非玻璃材料。因此，第一包层104和/或第二包层106直接熔合至芯体层102或者与芯体层102直接毗邻。在一些实施方式中，玻璃制品包含一个或多个设置在芯体层与第一包层之间和/或芯体层与第二包层之间的中间层。例如，这些中间层包含形成于芯体层与包层界面处的中间玻璃层和/或扩散层。扩散层可包含具有毗邻该扩散层的各层的组分的混杂区域。在一些实施方式中，玻璃片100包含玻璃-玻璃层压件(例如原位熔合的多层玻璃-玻璃层压件)，其中，直接毗邻的玻璃层之间的界面是玻璃-玻璃界面。在一些实施方式中，芯体层102包含第一玻璃组合物以及第一和/或第二包层104和106，所述第一和第二包层104和106包含不同于第一玻璃组合物的第二玻璃组合物。例如，在图1所示的实施方式中，芯体层102包含第一玻璃组合物，且第一包层104和第二包层106各自包含第二玻璃组合物。在另一些实施方式中，第一包层包含第二玻璃组合物，且第二包层包含不同于第一玻璃组合物和/或第二玻璃组合物的第三玻璃组合物。玻璃制品可使用合适的工艺来形成，例如熔合拉制、向下拉制、狭缝拉制、向上拉制或浮法。在一些实施方式中，玻璃制品使用熔合拉制法来形成。图2是可用于形成诸如玻璃制品100这样的玻璃制品的溢流分配器200的一种示例性实施方式的截面图。可参照美国专利号4214886中的描述来配置溢流分配器200，通过引用将该文献全文纳入本文。例如，溢流分配器200包含下溢流分配器220和位于该下溢流分配器上方的上溢流分配器240。下溢流分配器220包含槽222。熔化第一玻璃组合物224并将其以粘性态加入槽222中。如下文所述，第一玻璃组合物224形成玻璃制品100的芯体层102。上溢流分配器240包含槽242。熔化第二玻璃组合物244并将其以粘性态加入槽242中。如下所述，第二玻璃组合物244形成玻璃制品100的第一和第二包层104和106。第一玻璃组合物224从槽222中溢流出，并且沿着下溢流分配器220的相反的外部成形表面226和228向下流动。外部成形表面226和228在拉制线230处汇合。沿着下溢流分配器220的各个外部成形表面226和228向下流动的第一玻璃组合物的分开的物流在拉制线230处汇合，它们在此处熔合在一起以形成玻璃制品100的芯体层102。第二玻璃组合物244从槽242中溢流出，并且沿着上溢流分配器240的相反的外部成形表面246和248向下流动。第二玻璃组合物224通过上溢流分配器240向外偏离，以使第二玻璃组合物在下溢流分配器220的周围流动，并与在下溢流分配器的外部成形表面226和228上流过的第一玻璃组合物224接触。使第二玻璃组合物244的分开的物流与沿着下溢流分配器220的各个外部成形表面226和228向下流动的第一玻璃组合物224的分开的物流相熔合。一旦与第一玻璃组合物224的物流在拉制线230处汇合，第二玻璃组合物244就形成玻璃制品100的第一和第二包层104和106。在一些实施方式中，使芯体层102的处于粘性态下的第一玻璃组合物224与处于粘性态的第一和第二包层104和106的第二玻璃组合物224接触，以形成层压片。在一些这样的实施方式中，如图2所示，层压片是输送离开下溢流分配器220的拉制线230的玻璃带的一部分。玻璃带可通过包括例如重力和/或牵拉辊的合适的手段从下溢流分配器220上拉出。玻璃带随着其远离下溢流分配器220而冷却。对玻璃带进行切断以从中分离出层压片。因此，层压片是从玻璃带上切割得到的。可使用合适的技术来切断玻璃带，例如刻痕、弯曲、热冲击和/或激光切割。在一些实施方式中，如图1所示，玻璃制品100包含层压片。在另一些实施方式中，可(例如通过切割或模塑)进一步加工层压片以形成玻璃制品100。虽然图1所示的玻璃制品100包含三个层，但本发明也包括其它实施方式。在另一些实施方式中，玻璃制品可包含确定数量的层，例如两个、四个或更多个层。例如，可使用两个溢流分配器来形成包含两个层的玻璃制品，放置所述两个溢流分配器，以使两个层在远离这两个溢流分配器的各自的拉制线的同时合并，或者可使用一个具有分开的槽的溢流分配器来形成包含两个层的玻璃制品，使两种玻璃组合物流过溢流分配器的两个相反的外部成形表面，并且在该溢流分配器的拉制线处汇合。可使用额外的溢流分配器和/或使用具有分开的槽的溢流分配器来形成包含四个或更多个层的玻璃制品。因此，具有确定层数的玻璃制品可通过对溢流分配器进行相应改造来形成。在一些实施方式中，玻璃制品100具有至少约0.05mm、至少约0.1mm、至少约0.2mm或至少约0.3mm的厚度。附加地或替代地，玻璃制品100具有不超过约3mm、不超过约2mm、不超过约1.5mm、不超过约1mm、不超过约0.7mm或不超过约0.5mm的厚度。例如，玻璃制品具有约0.2mm～约3mm、约1mm～约3mm、或约1.5mm～约2.5mm的厚度。在一些实施方式中，芯体层102的厚度对玻璃制品100的厚度的比值至少约为0.7、至少约为0.8、至少约为0.85、至少约为0.9、或至少约为0.95。在一些实施方式中，第二层(例如第一包层104和第二包层106各自)的厚度约为0.01mm～约0.3mm。在一些实施方式中，玻璃制品100被配置成强化玻璃制品。例如，在一些实施方式中，第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物具有不同于芯体层102的第一玻璃组合物的平均热膨胀系数(CTE)。例如，第一和第二包层104和106由具有比芯体层102更低的平均CTE的玻璃组合物形成。该CTE错配(即第一和第二包层104和106的平均CTE与芯体层102的平均CTE之间的差异)导致在玻璃制品100冷却时，包层中形成压缩应力，芯体层中形成拉伸应力。在各种实施方式中，第一和第二包层可各自独立地具有比芯体层更高、更低或基本上相等的平均CTE。在一些实施方式中，芯体层102的平均CTE与第一和/或第二包层104和106的平均CTE之间的差异可至少约为5×10-7℃-1、至少约为15×10-7℃-1、至少约为25×10-7℃-1、或至少约为30×10-7℃-1。附加地或替代地，芯体层102的平均CTE与第一和/或第二包层104和106的平均CTE之间的差异可不超过约100×10-7℃-1、不超过约75×10-7℃-1、不超过约50×10-7℃-1、不超过约40×10-7℃-1、不超过约30×10-7℃-1、不超过约20×10-7℃-1、或不超过约10×10-7℃-1。在一些实施方式中，第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物具有不超过约66×10-7℃-1、不超过约55×10-7℃-1、不超过约50×10-7℃-1、不超过约40×10-7℃-1、或不超过约35×10-7℃-1的平均CTE。附加地或替代地，第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物具有至少约为25×10-7℃-1或至少约为30×10-7℃-1的平均CTE。附加地或替代地，芯体层102的第一玻璃组合物具有至少约40×10-7℃-1、至少约50×10-7℃-1、至少约55×10-7℃-1、至少约65×10-7℃-1、至少约70×10-7℃-1、至少约80×10-7℃-1、或至少约90×10-7℃-1的平均CTE。附加地或替代地，芯体层102的第一玻璃组合物具有不超过约110×10-7℃-1、不超过约100×10-7℃-1、不超过约90×10-7℃-1、不超过约75×10-7℃-1或不超过约70×10-7℃-1的平均CTE。在各种实施方式中，可对玻璃层之间的相对厚度进行选择以实现具有所需强度性质的玻璃制品。例如，在一些实施方式中，对芯体层102的第一玻璃组合物以及第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物进行选择，以实现所需的CTE错配，并且结合该所需的CTE错配对玻璃层之间的相对厚度进行选择，以在包层中实现所需的压缩应力，在芯体层中实现所需的拉伸应力。无意受限于理论，认为玻璃制品的强度曲线主要可由玻璃层的相对厚度和包层中的压缩应力来确定，而玻璃制品的碎裂式样主要可由玻璃层的相对厚度和芯体层中的拉伸应力来确定。因此，可对玻璃层的玻璃组合物和相对厚度进行选择，以实现具有所需强度曲线和/或碎裂式样的玻璃制品。玻璃制品可在无额外加工(例如热钢化或离子交换处理)的刚形成状态下具有所需的强度曲线和/或碎裂式样。例如，相比于如本文所述的经过热钢化或离子交换的玻璃制品，刚形成的玻璃片或成形玻璃制品可具有改善的强度曲线。在一些实施方式中，包层的压缩应力不超过约800MPa、不超过约500MPa、不超过约350MPa、或不超过约150MPa。附加地或替代地，包层的压缩应力至少约为10MPa、至少约为20MPa、至少约为30MPa、至少约为50MPa、或至少约为250MPa。附加地或替代地，芯体层的拉伸应力不超过约150MPa、或不超过约100MPa。附加地或替代地，芯体层的拉伸应力至少约为5MPa、至少约为10MPa、至少约为25MPa、或至少约为50MPa。在一些实施方式中，玻璃制品100被配置成具有耐久性的玻璃制品。例如，玻璃制品100能够抵御暴露于试剂中而引起的降解。在一些实施方式中，第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物包含能够抵御暴露于试剂中而引起的降解的具有耐久性的玻璃组合物。在一些实施方式中，玻璃制品包含包封在包层内的芯体。例如，如图1所示，芯体层102被包封在包含第一包层104和第二包层106的包层内。在一些这样的实施方式中，芯体层102的第一玻璃组合物包含不耐受暴露于试剂中而引起的降解的无耐久性的玻璃组合物。具有耐久性的包层可有助于保护芯体免于暴露在试剂之中。在另一些实施方式中，第一玻璃组合物包含能够抵御暴露于试剂中而引起的降解的具有耐久性的玻璃组合物。因此，具有耐久性的玻璃制品的芯体的第一玻璃组合物可包含具有耐久性或无耐久性的玻璃组合物，因为该芯体被包封在包层之内。在各种实施方式中，试剂包含酸、碱或它们的组合。在一些实施方式中，试剂包含酸，例如无机酸(例如HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4、H3BO3、HBr、HClO4或HF)、羧酸(例如CH3COOH)或它们的组合。例如，在一些实施方式中，试剂包含HCl(例如5体积％的HCl水溶液)。附加地或替代地，试剂包含HNO3(例如1M的HNO3水溶液)。附加地或替代地，试剂包含H2SO4(例如0.02N的H2SO4水溶液)。在一些实施方式中，试剂包含碱，例如LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2或它们的组合。在一些实施方式中，试剂包含皂(例如油酸钾)、煤油、醇(例如未稀释的变性醇，例如配方SD第30号、甲醇、乙醇和/或异丙醇)、汽油、醚(例如二醇醚，例如乙二醇单甲醚)、氨(例如氢氧化铵)、水或它们的组合。玻璃组合物的化学耐久性可通过由于在特定温度下在试剂中的一段特定时间的暴露带来的玻璃组合物的降解速率来表示。例如，降解速率可表示为单位样品表面积的样品损失的质量。在一些实施方式中，由于在95℃下在5体积％的HCl水溶液中的6小时的暴露带来的第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物的降解速率不超过约0.018mg/cm2、不超过约0.009mg/cm2、或不超过约0.005mg/cm2。附加地或替代地，由于在95℃下在1M的HNO3水溶液中的24小时的暴露带来的第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物的降解速率不超过约0.08mg/cm2、不超过约0.06mg/cm2、或不超过约0.03mg/cm2。附加地或替代地，由于在95℃下在0.02N的H2SO4水溶液中的24小时的暴露带来的第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物的降解速率不超过约0.04mg/cm2、不超过约0.02mg/cm2、或不超过约0.005mg/cm2。在另一些实施方式中，玻璃组合物的化学耐久性按照ANSIZ26.1，测试19；RECER43，测试A3/6；ISO695；ISO720；DIN12116(通过引用将这些文件中的每一个全文纳入本文)中的描述或类似的标准来确定。在一些实施方式中，玻璃制品100被配置成可成形玻璃制品。例如，使玻璃制品100与成形单元的成形表面接触，以形成成形玻璃制品。这种工艺可被称为重塑工艺或模塑工艺。在一些实施方式中，玻璃制品100包含基本上为平面的玻璃片，而成形玻璃制品包含非平面3D形状。在另一些实施方式中，玻璃制品包含非平面3D形状，而成形玻璃制品包含不同的非平面3D形状。成形单元可包含合适的模具，所述模具包括例如真空模具、压力模具、下垂模具或冲压模具。将玻璃制品100加热至足够高的成形温度以使玻璃制品形变，所述形成温度是由使玻璃制品在成形温度下与成形表面的接触而造成的。在一些实施方式中，使玻璃制品100形变以符合成形表面的轮廓。从而，所得到的形成的玻璃制品包含与成形表面的形状互补的3D形状。在另一些实施方式中，使玻璃制品100形变以下垂入成形表面的空腔(例如环形模具的中央空腔)中。从而，所得到的成形的玻璃制品包含从成形表面向内倾斜的弯曲3D形状。玻璃制品100在成形温度下的粘度足够低以允许粘性形变以形成具有所需3D形状(例如实现足够小的弯曲半径)的成形玻璃制品。因此，成形温度下相对较低的粘度可有助于实现具有所需3D形状的成形玻璃制品。在一些实施方式中，成形表面涂覆有涂层材料以减轻玻璃表面的损伤和/或模具降解。玻璃制品100的有效109.9P温度T9.9P,有效可表明该玻璃制品的可成形性。玻璃制品100的有效109.9P温度T9.9P,有效包含该玻璃制品的厚度加权平均109.9P温度。例如，在一些实施方式中，芯体层102具有厚度t芯体，而第一包层104和第二包层106各自具有厚度t包层。第一玻璃组合物具有109.9P温度T9.9P,芯体，而第二玻璃组合物具有109.9P温度T9.9P,包层。从而，玻璃制品100的有效109.9P温度由式1表示。在一些实施方式中，玻璃制品100的有效109.9P温度T9.9P,有效不超过约750℃、不超过约725℃、不超过约700℃、或不超过约675℃。玻璃制品100的这种相对较低的有效109.9P温度T9.9P,有效可使得玻璃制品形成具有所需3D形状的成形玻璃制品。例如，玻璃制品可在与通常用于钠钙玻璃的3D成形的温度相似的成形温度下形成3D形状。在各种实施方式中，玻璃制品可用于受益于强度、化学耐久性和/或可成形性的应用中。例如，化学耐久性对于在户外使用玻璃的应用(例如汽车玻璃或建筑玻璃)而言可能是有益的，或者对于玻璃制品很可能与诸如酸或碱这样的潜在腐蚀试剂接触的另一些应用(例如实验台面)而言可能是有益的。对于这些相同应用可能有益的强度和可成形性能够避免玻璃制品的碎裂，并且使得玻璃制品能够形成各种3D形状。常规的成形玻璃制品通常由钠钙玻璃形成。因此，许多成形工业(例如汽车玻璃或建筑玻璃成形工业)具有设计用来对钠钙玻璃进行成形或模塑的装置。在一些实施方式中，可在与用于使钠钙玻璃成形的温度相似的温度下使玻璃制品(例如层压玻璃片)成形。从而，可使用与常用于使钠钙玻璃成形的装置相同的装置来使玻璃制品成形。玻璃制品可具有与钠钙玻璃相似的化学耐久性，以及在更薄的厚度下具有比钠钙玻璃更大的强度。因此，玻璃制品可用作相似的钠钙玻璃制品的替代品，同时提供提高了的强度和减轻了的重量(例如作为厚度变薄的结果)。在一些实施方式中，车窗玻璃包含玻璃制品100。图3是汽车300的一种示例性实施方式的示意图。汽车300可具有车窗玻璃，包括例如前挡风玻璃、侧边玻璃(例如车门玻璃或三角窗)、天窗、车顶窗、后挡风玻璃、灯罩(例如前灯罩或尾灯罩)、镜子(例如侧视镜或后视镜)、仪表板或仪表板罩、内部或外部面板(例如用于梁柱或其它壁灯)、或其它合适的玻璃或窗户。在图3所示的实施方式中，车窗玻璃包含前挡风玻璃302、车门玻璃304、天窗306、后挡风玻璃308，它们中的任一者或全部可包含玻璃制品100。在一些实施方式中，后挡风玻璃308包含玻璃制品100。后挡风玻璃308包含非平面的弯曲形状。例如，使后挡风玻璃308弯曲以包覆汽车300乘客舱的后部。在一些实施方式中，后挡风玻璃308包含印刷在其表面(例如内表面和/或外表面)上的图案310。例如，图案310包含多条线或曲线、网格或其它合适的图案。在一些实施方式中，图案310包含导电图案。例如，图案310包含被施用至后挡风玻璃308的表面上并随后凝固(例如通过固化或烧制)的导电油墨或釉。从而，图案310可起到除霜器或整合入后挡风玻璃308中的天线的作用。在一些实施方式中，玻璃制品100包含玻璃片。使玻璃片与成形表面接触以形成成形玻璃制品。在一些实施方式中，按照本文所述对玻璃片进行强化(例如利用CTE错配)。附加地或替代地，玻璃片如本文所述的那样是可成形的(例如通过具有低的有效109.9P温度T9.9P,有效)。在一些实施方式中，在使玻璃片与成形表面接触之前在该玻璃片上印刷图案310。例如，在玻璃片基本上为平面时在该玻璃片上印刷图案310，这可使得各种印刷工艺能够使用。在一些实施方式中，印刷工艺选自丝网印刷、柔印、凹版印刷、光图案印刷、移印以及它们的组合。玻璃片的可成形性使得能够在相对较低的温度(例如接近或在有效109.9P温度T9.9P,有效下)下形成其上印刷有图案的玻璃片，以形成成形玻璃制品。从而，玻璃片能够在不损伤印刷在该玻璃片上的图案的条件下成形为成形玻璃制品。在一些实施方式中，在印刷步骤之后，在接触步骤之前或同时对玻璃片进行烧制。在一些实施方式中，汽车300的其它部件包括例如灯罩(例如前灯、尾灯、转向灯或雾灯)、镜子(例如后视镜或侧视镜)、或仪表罩可包含玻璃制品100。在一些实施方式中，显示器(例如LED或LCE显示器)包含玻璃制品100。例如，显示器包含具有玻璃制品100的盖板玻璃。在一些实施方式中，盖板玻璃包含整合的盖板玻璃和滤色片。在一些实施方式中，盖板玻璃包含整合的触摸盖板玻璃。在一些实施方式中，建筑面板包含玻璃制品100。芯体层102的第一玻璃组合物和第一和/或第二包层104和106的第二玻璃组合物可包含能够形成具有如本文所述的所需性质的玻璃制品的合适的玻璃组合物。示例性的玻璃组合物和这些示例性玻璃组合物的选定的性质分别示于表1和表2。基于氧化物的各种组分的量以摩尔％的形式在表1中给出。以“5％的HCl，95℃，6小时(mg/cm2)”报告的化学耐久性数据使用以下程序来确定。在40℃下，将宽度约为2.5cm、长度约为2.5cm、厚度约为0.05cm～约0.08cm的玻璃样品浸泡在Opticlear中，随后用IPA进行清洗。在用去离子水清洗该玻璃样品的同时，用稀纱布对其进行擦拭，随后在140℃下干燥至少30分钟。向预过滤的250mlFEP瓶中加入200mL的5％的HCl水溶液，随后在设定为95℃的炉中预加热约1～2小时。将玻璃样品竖直斜靠在瓶的侧壁上，并使其在95℃浸泡6小时。将约15mL所得到的溶液倒入离心试管中留作ICP之用。处理掉剩余的溶液，随后立即在去离子水中对留在瓶中的玻璃样品进行淬火。淬火后，将玻璃样品从瓶中取回，在去离子水中清洗，随后在140℃下干燥至少30分钟。测量玻璃样品的失重，化学耐久性以单位表面积的失重的方式确定。除了用1M的HNO3溶液替代HCl溶液、以及使玻璃样品在酸溶液中浸泡24小时而不是6小时以外，以“1M的HNO3，95℃，24小时(mg/cm2)”报告的化学耐久性使用相同的程序确定。除了用0.2N的H2SO4溶液替代HCl溶液、以及使玻璃样品在酸溶液中浸泡24小时而不是6小时以外，以“0.2N的H2SO4，95℃，24小时(mg/cm2)”报告的化学耐久性使用相同的程序确定。在各种实施方式中，玻璃制品包含具有示例性玻璃组合物中的一种的第一层(例如芯体层)和具有示例性玻璃组合物中的另一种的第二层(例如一个或更多个包层)。对第一层和第二层的玻璃组合物进行选择，以使玻璃制品具有如本文所述的强度、化学耐久性和/或可可成形性性质。例如，对第一层和第二层的玻璃组合物进行选择，以使玻璃制品具有所需的CTE错配。附加地或替代地，对第二层的玻璃组合物进行选择，以使玻璃制品具有所需的化学耐久性。附加地或替代地，对第一层和第二层的玻璃组合物进行选择，以使玻璃制品具有所需的有效109.9P温度、或其它所需的有效粘度温度。在一些实施方式中，第一玻璃组合物包含玻璃网络形成剂，所述玻璃网络形成剂选自SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5以及它们的组合。例如，第一玻璃组合物包含至少约45摩尔％的SiO2、至少约50摩尔％的SiO2、至少约60摩尔％的SiO2、至少约70摩尔％的SiO2、或至少约75摩尔％的SiO2。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约80摩尔％的SiO2、不超过约75摩尔％的SiO2、不超过约60摩尔％的SiO2或不超过约50摩尔％的SiO2。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含至少约5摩尔％的Al2O3、至少约9摩尔％的Al2O3、至少约15摩尔％的Al2O3、或至少约20摩尔％的Al2O3。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约25摩尔％的Al2O3、不超过约20摩尔％的Al2O3、不超过约15摩尔％的Al2O3或不超过约10摩尔％的Al2O3。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含至少约1摩尔％的B2O3、至少约4摩尔％的B2O3、或至少约7摩尔％的B2O3。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约10摩尔％的B2O3、不超过约8摩尔％的B2O3、或不超过约5摩尔％的B2O3。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含至少约2摩尔％的P2O5。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约5摩尔％的P2O5。在一些实施方式中，第一玻璃组合物包含碱金属氧化物，所述碱金属氧化物选自Li2O、Na2O、K2O以及它们的组合。例如，第一玻璃组合物包含至少约5摩尔％的Na2O、至少约9摩尔％的Na2O、或至少约12摩尔％的Na2O。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约20摩尔％的Na2O、不超过约16摩尔％的Na2O、或不超过约13摩尔％的Na2O。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含至少约0.01摩尔％的K2O、至少约1摩尔％的K2O、至少约2摩尔％的K2O、或至少约3摩尔％的K2O。附加地或替代地，第一玻璃组合物包含不超过约5摩尔％的K2O、不超过约4摩尔％的K2O、不超过约3摩尔％的K2O、或不超过约1摩尔％的K2O。在一些实施方式中，第一玻璃组合物包含碱土金属氧化物，所述碱土金属氧化物选自MgO、CaO、SrO、BaO以及它们的组合。在一些实施方式中，第一玻璃组合物包含一种或多种附加组分，所述附加组分包括例如SnO2、Sb2O3、As2O3、Ce2O3、Cl(例如来源于KCl或NaCl)、ZrO2或Fe2O3。在一些实施方式中，第二玻璃组合物包含玻璃网络形成剂，所述玻璃网络形成剂选自SiO2、Al2O3、B2O3以及它们的组合。例如，第二玻璃组合物包含至少约65摩尔％的SiO2、至少约68摩尔％的SiO2、至少约70摩尔％的SiO2、或至少约75摩尔％的SiO2。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约80摩尔％的SiO2、不超过约77摩尔％的SiO2、不超过约75摩尔％的SiO2、或不超过约70摩尔％的SiO2。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含至少约1摩尔％的Al2O3、至少约5摩尔％的Al2O3、或至少约9摩尔％的Al2O3。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约15摩尔％的Al2O3、不超过约11摩尔％的Al2O3、不超过约5摩尔％的Al2O3、或不超过约3摩尔％的Al2O3。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含至少约1摩尔％的B2O3、至少约5摩尔％的B2O3、或至少约9摩尔％的B2O3。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约20摩尔％的B2O3、不超过约16摩尔％的B2O3、或不超过约10摩尔％的B2O3。在一些实施方式中，第二玻璃组合物包含碱金属氧化物，所述碱金属氧化物选自Li2O、Na2O、K2O以及它们的组合。例如，第二玻璃组合物包含至少约1摩尔％的Na2O、或至少约2摩尔％的Na2O。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约15摩尔％的Na2O、不超过约11摩尔％的Na2O、或不超过约5摩尔％的Na2O。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含约0.1摩尔％～约6摩尔％的K2O、或约0.1摩尔％～约1摩尔％的K2O。在一些实施方式中，第二玻璃组合物基本上不含碱金属。例如，第二玻璃组合物包含不超过约0.01摩尔％的碱金属氧化物。在另一些实施方式中，第二玻璃组合物包含约2摩尔％～约15摩尔％的碱金属氧化物。在一些实施方式中，第二玻璃组合物包含碱土金属氧化物，所述碱土金属氧化物选自MgO、CaO、SrO、BaO以及它们的组合。例如，第二玻璃组合物包含至少约0.1摩尔％的MgO、至少约1摩尔％的MgO、至少约3摩尔％的MgO、至少约5摩尔％的MgO、或至少约10摩尔％的MgO。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约15摩尔％的MgO、不超过约10摩尔％的MgO、不超过约5摩尔％的MgO、或不超过约1摩尔％的MgO。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含至少约0.1摩尔％的CaO、至少约1摩尔％的CaO、至少约3摩尔％的CaO、至少约5摩尔％的CaO、或至少约7摩尔％的CaO。附加地或替代地，第二玻璃组合物包含不超过约10摩尔％的CaO、不超过约7摩尔％的CaO、不超过约5摩尔％的CaO、不超过约3摩尔％的CaO、或不超过约1摩尔％的CaO。在一些实施方式中，第二玻璃组合物包含约1摩尔％～约25摩尔％的碱土金属氧化物。在一些实施方式中，第二玻璃组合物包含一种或多种附加组分，所述附加组分包括例如SnO2、Sb2O3、As2O3、Ce2O3、Cl(例如来源于KCl或NaCl)、ZrO2或Fe2O3。表1：示例性的玻璃组合物1234567SiO276.3372.1254.0345.6160.5352.8373.7Al2O37.179.1515.9221.3712.3517.016.83B2O34.054.168.137.071.995.2P2O53.184.920.02442.517Na2O12.189.8814.715.7313.9414.83912.01K2O0.012.533.620.0063.671.7522.74MgO0.010.030.00330.00550.60460.314.52CaO0.040.020.0180.02460.02210.03BaO0.00130.0041ZnO1.90.0024.646.145.403SnO20.20.20.03670.32080.14530.3080.19ZrO20.05440.03340.02670.026CeO20.2179MnO20.0003TiO20.00850.0035Fe2O30.00890.00810.0090.008Sb2O30.0020.07820.06660.072表1：示例性的玻璃组合物(续)891011121314SiO278.6777.977.47776.67777Al2O31.953.4277777B2O314.199.82P2O5Na2O3.647.011010.210.45.310.4K2O0.010.10.30.55.20.1MgO0.020.094.84.84.84.82.8CaO0.851.640.50.50.50.52.5BaO0.58ZnOSnO20.070.20.20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表1：示例性的玻璃组合物(续)15161718192021SiO27777777776.576.575Al2O36.56.56.56.56.56.58B2O3P2O5Na2O10.71110.49.8876K2O0.10.10.10.10.10.10.1MgO2.52.733.34.555.5CaO32.52.83.14.24.75.2BaOZnOSnO20.20.20.20.20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表1：示例性的玻璃组合物(续)22232425262728SiO270726870726870Al2O3119119799B2O3P2O5Na2O5555553K2OMgO777771313CaO7799955BaOZnOSnO20.20.20.20.20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表1：示例性的玻璃组合物(续)29303132333435SiO272687072686870Al2O379711797B2O3P2O5Na2O3335311K2OMgO1313137131313CaO5775999BaOZnOSnO20.20.20.20.20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表1：示例性的玻璃组合物(续)36373839404142SiO272707268727072Al2O3111191111119B2O3P2O5Na2O3333111K2OMgO7771371313CaO7995955BaOZnOSnO20.20.20.20.20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表1：示例性的玻璃组合物(续)434445SiO2687072Al2O31197B2O3P2O5Na2O111K2OMgO131313CaO777BaOZnOSnO20.20.20.2ZrO2CeO2MnO2TiO2Fe2O3Sb2O3表2：示例性的玻璃组合物的性质表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)表2：示例性的玻璃组合物的性质(续)本文所述的玻璃制品可用于各种应用，包括例如消费品或商业电子设备(包括例如LCD和LED显示器、计算机显示器、自动柜员机(ATM))中的盖板玻璃或玻璃背板应用；触摸屏或触摸传感器应用；便携式电子装置，包括例如手机、个人媒体播放器和平板电脑；集成电路应用，包括例如半导体芯片；光伏应用；建筑玻璃应用；汽车或车辆玻璃应用；或者商业或家用电器应用。实施例通过以下实施例对各种实施方式作进一步阐述。实施例1形成具有图1所示的常规构型的玻璃片。该玻璃片具有2mm的厚度。第一包层和第二包层各自具有200μm的厚度和300MPa的压缩应力。芯体层具有1.6mm的厚度和75MPa的拉伸应力。实施例2形成具有图1所示的常规构型的玻璃片。该玻璃片具有0.7mm的厚度。第一包层和第二包层各自具有200μm的厚度和100MPa的压缩应力。芯体层具有300μm的厚度。实施例3形成具有图1所示的常规构型的玻璃片。芯体层由示例性的玻璃组合物1形成。第一包层和第二包层各自由示例性的玻璃组合物8形成。实施例4形成具有图1所示的常规构型的玻璃片。芯体层由示例性的玻璃组合物2形成。第一包层和第二包层各自由示例性的玻璃组合物8形成。实施例5形成具有图1所示的常规构型的玻璃片。芯体层由示例性的玻璃组合物7形成。第一包层和第二包层各自由示例性的玻璃组合物8形成。该玻璃片具有1.5mm的厚度。第一包层和第二包层各自具有188μm的厚度和137MPa的压缩应力。芯体层具有1.124mm的厚度和46MPa的拉伸应力。比较例1形成整片的钠钙玻璃片。该玻璃片具有3mm的厚度。对该玻璃片进行热钢化，得到100MPa的压缩应力。比较例2形成整片的可进行离子交换的玻璃片。该玻璃片具有0.7mm的厚度。对该玻璃片进行离子交换处理，得到730MPa的压缩应力和40μm的层深度。图4是实施例1和比较例1的玻璃片的表示为残留强度的预计强度曲线的图示，而图5是实施例1和比较例1的玻璃片的表示为失效负荷的预计强度曲线的图示。表示为失效负荷的强度数值是基于环叠环负载的模型来预计的，所述负载使用1英寸直径的支撑环和位于2平方英寸的玻璃片上的0.5英寸直径的负载环。环的接触半径为1.6mm，加热速率为1.2毫米/分钟。如图4、5所示，尽管层压玻璃片比钢化玻璃片薄得多，相比于比较例1的钢化玻璃片，实施例1的层压玻璃片具有改善的强度曲线。随着瑕疵尺寸增大，层压玻璃片具有更高的残留强度和失效负荷数值，这证明其具有改善的强度曲线，表明该层压玻璃片能够承受在处理或使用过程中可能遭受的损伤。因此，该层压玻璃片可用作(例如用于车窗玻璃或目前使用热钢化玻璃的其它应用的)钢化玻璃片的替代品。相比于钢化玻璃片，该层压玻璃片具有减轻的重量，因为相比于钢化玻璃片，该层压玻璃片的厚度减小。例如，实施例1的层压玻璃片具有约0.46g/cm2～约0.52g/cm2的重量。相比之下，比较例1的钢化玻璃片具有约0.69g/cm2～约0.78g/cm2的重量。因此，用层压玻璃片替换钢化玻璃片可使玻璃的重量降低约24％～约41％。在另一些实施方式中，(例如通过使用1.8mm厚的层压玻璃片)重量可降低近100％。在车窗玻璃应用中，这种降低的重量可有助于降低车辆的总重，可改善燃料效率，降低CO2排放，以及改善车辆的操控性。图6是实施例2和比较例2的玻璃片的表示为失效负荷的预计的强度曲线的图示。这些强度数值是基于与图4、图5所述的环叠环负载模型相同的模型来预计的。如图6所示，尽管层压玻璃片的压缩应力明显低于经过离子交换的玻璃片的压缩应力，相比于比较例2的经过离子交换的玻璃片，实施例2的层压玻璃片具有改善的强度曲线。随着瑕疵尺寸增大，层压玻璃片具有相对稳定的失效负荷数值，这证明其具有改善的强度曲线，表明该层压玻璃片能够承受在处理或使用过程中可能遭受的损伤。对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和变动。所以，本发明不受所附权利要求书及其等同形式以外的任何内容所限。当前第1页1 2 3