玻璃强化熔融盐和玻璃强化方法与流程

玻璃强化熔融盐和玻璃强化方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年6月2日提交的第10-2021-0071557号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
3.本公开的实施例在本文中涉及玻璃强化熔融盐和玻璃强化方法，并且例如，涉及用于强化玻璃的玻璃强化熔融盐。


背景技术：

4.诸如电视机、移动电话、平板计算机和游戏机的电子装置可以包括盖玻璃、显示装置和外壳。盖玻璃可以在保护显示装置免受外部影响的同时为用户提供优异的外观。
5.近来，随着各种形状的电子装置的发展，盖玻璃的厚度和形状也在发展或变化。例如，持续地进行了为了满足用于减小盖玻璃的厚度和改善盖玻璃的耐冲击性的要求的研究。例如，盖玻璃可以经受热处理和/或化学处理以增强盖玻璃的刚性。


技术实现要素：

6.本公开的实施例在最小化或减少对玻璃的外部的损害的同时强化玻璃。
7.本公开的实施例提供一种玻璃强化方法，所述玻璃强化方法包括：制备玻璃；以及通过向所述玻璃提供熔融盐来强化所述玻璃，其中，所述熔融盐具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点。
8.在一些实施例中，所述熔融盐可以包括li
+
、na
+
、k
+
、cs
+
和rb
+
中的至少一种离子。
9.在一些实施例中，所述熔融盐可以包括koh、k2co3、k3po4、al2(so4)3、al(no3)3、k2sio3、na2sio3、kcl、ca(no3)2和mg(no3)2中的至少一种作为添加剂。
10.在一些实施例中，所述添加剂相对于所述熔融盐的摩尔分数可以为0至大约0.01。
11.在一些实施例中，所述熔融盐可以包括kno3和nano3，并且nano3相对于kno3和nano3的总和的摩尔分数可以为大于大约0.05且等于或小于大约0.5。
12.在一些实施例中，所述熔融盐还可以包括koh作为添加剂，并且koh相对于kno3、nano3和koh的总和的摩尔分数可以为大于0且等于或小于大约0.001。
13.在一些实施例中，所述熔融盐还可以包括k2co3作为添加剂，并且k2co3相对于kno3、nano3和k2co3的总和的摩尔分数可以为大于0且等于或小于大约0.01。
14.在一些实施例中，所述熔融盐可以包括kno3和kcl，并且kcl相对于kno3和kcl的总和的摩尔分数可以为大于大约0.05且等于或小于大约0.1。
15.在一些实施例中，所述制备可以包括将所述玻璃加热到第一温度。
16.在一些实施例中，所述第一温度为大约350℃至大约400℃。
17.在一些实施例中，可以将所述熔融盐加热到所述第一温度。
18.在一些实施例中，所述玻璃强化方法还可以包括：在从所述熔融盐中去除所述玻
璃之后，进行包括将所述玻璃加热到不同于所述第一温度的第二温度的后热处理。
19.在一些实施例中，所述第二温度可以为大约220℃至大约370℃。
20.在一些实施例中，所述玻璃可以具有大约10μm至大约50μm的厚度。
21.在一些实施例中，所述强化之后的所述玻璃的压缩应力(cs)可以为大约500mpa至大约2000mpa。
22.在一些实施例中，所述强化之后的所述玻璃的层深(dol)可以为大约5μm至大约10μm。
23.在一些实施例中，所述熔融盐可以包括kno3和kcl，并且所述强化之后的所述玻璃的dol/cs值可以为大约0.0113μm/mpa或更大。
24.在本公开的一些实施例中，一种玻璃强化熔融盐包括：彼此不同的第一盐和第二盐，其中，所述第一盐是kno3并且所述第二盐包括li
+
、na
+
、k
+
、cs
+
和rb
+
中的至少一种离子，并且所述熔融盐具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点。
25.在一些实施例中，所述玻璃强化熔融盐还可以包括：koh、k2co3、k3po4、al2(so4)3、al(no3)3、k2sio3、na2sio3、kcl、ca(no3)2和mg(no3)2中的至少一种作为添加剂，其中，所述第二盐可以是nano3，并且所述第二盐相对于所述第一盐和所述第二盐的总和的摩尔分数可以为大于大约0.05且等于或小于大约0.5，并且所述添加剂相对于所述第一盐、所述第二盐和所述添加剂的总和的摩尔分数可以为0至大约0.01。
26.在一些实施例中，所述第二盐可以是kcl，并且所述第二盐相对于所述第一盐和所述第二盐的总和的摩尔分数可以为大于大约0.05且等于或小于大约0.1。
附图说明
27.包括附图以提供对本公开的主题的进一步理解，并且将附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：
28.图1是根据实施例的玻璃强化方法的流程图；
29.图2a是根据实施例的玻璃加载装置的透视图；
30.图2b是沿着图2a的线i-i'截取的截面图；
31.图2c是沿着图2a的线ii-ii'截取的截面图；
32.图3、图4和图5a是示出根据实施例的玻璃强化方法的操作的截面图；
33.图5b和图5c是示出根据实施例的玻璃强化方法中的离子交换的示意图；
34.图5d是示出根据实施例的玻璃强化方法中的杨氏模量对玻璃的温度的曲线图；
35.图6和图7a是示出根据实施例的玻璃强化方法的操作的截面图；
36.图7b是根据实施例的玻璃强化方法中的已经对其完全进行了冷却操作的玻璃的截面图；
37.图7c是通过根据比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的截面图；
38.图8是示出根据实施例的熔融盐的凝固点的曲线图；
39.图9a、图9b和图9c是示出比较示例的玻璃的外部的照片；
40.图10是示出通过根据比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的cs对dol的曲线图；
41.图11是示出通过比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的dol值和cs值的曲线图；
42.图12是示出根据实施例的熔融盐的凝固点的曲线图；
43.图13a是通过根据示例的玻璃强化方法强化的玻璃的照片；
44.图13b是通过根据比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的照片；
45.图14是示出通过根据示例和比较示例的各自的玻璃强化方法强化的玻璃中的每一者的cs对dol的曲线图；以及
46.图15是示出通过根据示例和比较示例的各自的玻璃强化方法强化的玻璃中的每一者的dol值和cs值的曲线图。
具体实施方式
47.在本说明书中，当组件(或区、层、部分等)被称为“在”另一组件“上”、“连接到”或“耦接到”另一组件时，这意味着所述组件直接放置在另一组件上/直接连接到/直接耦接到另一组件，或者在所述组件与所述另一组件之间可以存在第三组件。
48.同样的附图标记或符号指示同样的元件。另外，在附图中，为了有效地描述技术内容，可能夸大了组件的厚度、比例和尺寸。“和/或”包括相关元件可以限定的一个或多个元件的所有组合。
49.诸如第一和第二的术语可以用于描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅是为了将一个组件与其他组件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将第一组件称为第二组件，并且类似地，可以将第二组件称为第一组件。除非上下文另有明确说明，否则单数表述包括复数表述。
50.另外，使用诸如“在
……
下方”、“下”、“在
……
上方”和“上”的术语来描述附图中示出的组件之间的关系。这些术语是相对概念，并且基于附图中指示的方向描述这些术语。
51.诸如“包括”或“具有”的术语旨在指定存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组件、部分或它们的组合，并且应当理解的是，不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
52.除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。另外，除非此处明确地定义，否则诸如在通用词典中定义的术语的术语应当被解释为具有与在相关技术的背景中的含义相一致的含义，并且不应被解释为过于理想化或过于形式化。
53.在下文中，将参照附图描述实施例的玻璃强化熔融盐和实施例的玻璃强化方法。
54.图1是根据实施例的玻璃强化方法的流程图。
55.参照图1，根据实施例的玻璃强化方法可以包括制备操作s1、强化操作s2、后热处理操作s3和冷却操作s4。
56.图2a是根据实施例的玻璃加载装置ld的透视图。图2b是沿着图2a的线i-i'截取的截面图。图2c是沿着图2a的线ii-ii'截取的截面图。
57.一起参照图1和图2a，在制备操作s1中，可以将玻璃gl供应到加载装置ld。在一些实施例中，玻璃gl可以是玻璃薄膜。例如，玻璃gl的厚度可以为至多大约100μm，例如，大约10μm至大约50μm，或大约20μm至大约30μm。图2a示出了玻璃gl是玻璃作为示例。在下文中，将玻璃gl描述为玻璃。然而，本公开的实施例不限于此。
58.玻璃gl可以加载在加载装置ld上。加载装置ld可以容纳至少一个玻璃gl，并且支
撑和固定玻璃gl。
59.实施例的加载装置ld可以包括多个框架fr1和fr2以及多个支撑部分sp1、sp2和sp3。
60.多个框架fr1和fr2可以包括第一框架fr1和第二框架fr2。第一框架fr1和第二框架fr2可以沿着第一方向dr1间隔开，并且彼此面对。多个框架fr1和fr2可以包括在高温下不(或基本上不)变形的耐热材料。例如，框架fr1和fr2可以包括即使在大约400℃下也不(或基本上不)变形的金属材料或碳复合材料，但是本公开的实施例不限于此。
61.多个支撑部分sp1、sp2和sp3可以连接到第一框架fr1和第二框架fr2。第一框架fr1和第二框架fr2可以支撑多个支撑部分sp1、sp2和sp3。
62.多个支撑部分sp1、sp2和sp3可以各自沿着一个方向(例如，第一方向dr1)延伸。多个玻璃gl可以沿着支撑部分sp1、sp2和sp3延伸的方向(例如，第一方向dr1)布置。可以加载多个玻璃gl，使得玻璃gl的上表面的法线方向平行(例如，基本上平行)于支撑部分sp1、sp2和sp3的延伸方向(例如，第一方向dr1)。例如，每个玻璃gl的最长边的长度可以垂直(例如，基本上垂直)于支撑部分sp1、sp2和sp3的延伸方向(例如，第一方向dr1)。图2a示出了沿着第一方向dr1延伸的第一支撑部分sp1、第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3以及沿着第一方向dr1布置的多个玻璃gl的透视图作为示例。
63.可以加载多个玻璃gl，使得玻璃gl的上表面和下表面平行(例如，基本上平行)于重力的方向，从而防止或减少玻璃gl由于重力而偏斜。在玻璃gl的强化工艺中，多个玻璃gl可能暴露于高温环境，并且多个玻璃gl在高温环境中比在室温环境中可能更容易偏斜。然而，实施例的加载装置ld可以防止或减少玻璃gl的偏斜。多个支撑部分sp1、sp2和sp3的形状和尺寸不限于图2a中示出的实施例。图2a示出了具有相同形状和尺寸的多个支撑部分sp1、sp2和sp3作为示例，但是本公开的实施例不限于此。加载装置ld可以包括具有彼此不同的形状和尺寸的支撑部分。
64.多个支撑部分sp1、sp2和sp3可以包括在高温下不(例如，基本上不)变形的耐热材料。例如，支撑部分sp1、sp2和sp3可以包括在大约400℃的温度下不(例如，基本上不)变形的材料。多个支撑部分sp1、sp2和sp3可以包括不易于被用于玻璃gl的强化中的高温熔融盐损坏的耐腐蚀材料。
65.第一支撑部分sp1、第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3可以各自连接到第一框架fr1和第二框架fr2。例如，第一支撑部分sp1的一端可以连接到第一框架fr1，并且第一支撑部分sp1的另一端可以连接到第二框架fr2，使得第一支撑部分sp1(或第一支撑部分sp1的一部分)可以在第一框架fr1和第二框架fr2之间。第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3也可以以与第一支撑部分sp1基本上相同的方式连接到第一框架fr1和第二框架fr2。
66.多个支撑部分sp1、sp2和sp3可以各自支撑和固定被加载在加载装置ld上的玻璃gl。因此，玻璃gl可以在被加载在加载装置ld上的同时移动。
67.在实施例中，玻璃gl可以包括上表面(或前表面)、下表面(或后表面)以及连接上表面和下表面的侧表面p1、p2、p3和p4。玻璃gl的上表面和下表面可以平行(例如，基本上平行)于第一框架fr1和第二框架fr2。
68.玻璃gl的侧表面p1、p2、p3和p4可以包括沿着第二方向dr2延伸的第一侧表面p1和第二侧表面p2以及沿着第三方向dr3延伸的第三侧表面p3和第四侧表面p4。第一侧表面p1
和第二侧表面p2在第三方向dr3上彼此面对(例如，彼此背对)，并且第三侧表面p3和第四侧表面p4在第二方向dr2上彼此面对(例如，彼此背对)。
69.加载在加载装置ld上的玻璃gl可以处于玻璃gl的上表面、下表面和侧表面p1、p2、p3和p4暴露于外部的状态。在本文中下面将进一步描述的强化操作中，玻璃gl可以在加载在加载装置ld上的同时浸渍在熔融盐中。在这种情况下，玻璃gl的上表面、下表面和侧表面p1、p2、p3、p4可以接触(例如，物理接触)熔融盐。
70.图2b是沿着图2a中示出的线i-i'截取的截面图。
71.参照图2b，在实施例中，第一支撑部分sp1可以支撑玻璃gl的第一侧表面p1。当提升加载装置ld时，玻璃gl可以由第一支撑部分sp1支撑。
72.第二支撑部分sp2可以支撑玻璃gl的第三侧表面p3。第三支撑部分sp3可以支撑玻璃gl的第四侧表面p4。第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3可以防止或减少玻璃gl向左和/或向右的摆动。
73.图2b示出了由第一支撑部分sp1、第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3支撑的玻璃gl的侧表面彼此不同，但是本公开的实施例不限于此。例如，第一支撑部分sp1、第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3中的至少两个可以支撑玻璃gl的同一侧表面。
74.另外，在另一实施例中，加载装置ld还可以包括额外的支撑部分。例如，加载装置ld可以包括分别支撑玻璃gl的第一侧表面p1、第二侧表面p2、第三侧表面p3和第四侧表面p4的四个支撑部分。
75.图2c是沿着图2a中示出的线ii-ii'截取的截面图。图2c示出了多个支撑部分sp1、sp2和sp3中的第一支撑部分sp1以及支撑在第一支撑部分sp1上的玻璃gl的局部截面图作为示例。在下文中，关于第一支撑部分sp1的描述可以类似地应用于第二支撑部分sp2和第三支撑部分sp3，并且图2c中示出的第一支撑部分sp1的一部分被称为第一支撑部分sp1。
76.参照图2c，沿着第一支撑部分sp1延伸的方向布置的多个凹槽gr可以形成在第一支撑部分sp1中。例如，图2c示出了沿着第一方向dr1规则地形成的凹槽gr作为示例。
77.多个凹槽gr可以分别支撑多个玻璃gl。多个玻璃gl可以加载在多个凹槽gr中的一些凹槽gr上，以便调整玻璃gl之间的间距，但是本公开的实施例不限于此。可以加载分别与多个凹槽gr相对应的多个玻璃gl。例如，每个凹槽gr可以支撑多个玻璃gl中的一个。
78.凹槽gr可以各自通过底表面bs和内表面in1和in2形成。内表面in1和in2可以相对于底表面bs以设定或预定的角度独立地倾斜。底表面bs可以面对加载在凹槽gr中的玻璃gl的侧表面中的一个。内表面in1和in2可以分别面对加载在凹槽gr中的玻璃gl的一个表面gl-u和另一表面gl-b。
79.如上所述，制备操作s1(参见图1)可以包括将玻璃gl加载到加载装置ld中/上。另外，制备操作s1可以包括对加载的玻璃gl进行预热。
80.图3、图4和图5a是示出根据实施例的玻璃强化方法的操作的截面图。参照图3，在被加载到加载装置ld上之后，多个玻璃gl可以被加热到(或被加热了)第一温度ht1。在此，可以将加载装置ld与多个玻璃gl一起加热到(或加热了)第一温度ht1。
81.当将玻璃gl和加载装置ld突然(例如，过快地)与高温熔融盐sla(参见图4)接触(例如，物理接触)时，可能损坏玻璃gl和/或加载装置ld。为了防止或减少对玻璃gl和加载装置ld的损坏，制备操作s1(参见图1)可以包括将玻璃gl和加载装置ld缓慢地加热到(或加
热了)第一温度ht1。第一温度ht1可以与盐熔化的温度基本上相同。例如，第一温度ht1可以是大约350℃至大约400℃。
82.在一些实施例中，加载装置ld还可以包括连接框架frc。连接框架frc可以连接第一框架fr1和第二框架fr2。通过移动连接框架frc，框架fr1和fr2、支撑部分sp1、sp2和sp3以及加载的玻璃gl可以一次(例如，同时)移动。例如，通过移动连接框架frc，框架fr1和fr2、支撑部分sp1、sp2和sp3以及加载的玻璃gl可以彼此一起移动。
83.参照图4，其上加载有多个玻璃gl的加载装置ld可以提供在熔池(bath)st上方。熔池st可以容纳熔融盐sla。熔池st可以保持在第一温度ht1，以便适当地或充分地熔化盐以形成熔融盐sla。如上所述，第一温度ht1可以是大约350℃至大约400℃。当第一温度ht1低于大约350℃时，盐可能无法适当地或充分地熔化，并且在本文中下面将进一步描述的强化操作s2(参见图1)中，离子交换可能不适当地或不充分地发生。因此，可能不适当地或不充分地实现对玻璃gl的化学强化。当第一温度ht1高于大约400℃时，玻璃gl的杨氏模量可能降低，使得玻璃gl容易变形。
84.本公开的熔融盐sla的凝固点满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围。例如，熔融盐sla的凝固点可以是大约220℃至大约315℃。
85.当熔融盐的凝固点低于大约220℃时，所得玻璃可能无法获得合适的或充分的压缩应力。因此，所得玻璃容易受到外部应力的影响，并且可能容易损坏。当熔融盐的凝固点为大约320℃或更高时，该熔融盐的黏度与具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的熔融盐相比可能增加，使得在本文中下面将进一步描述的后热处理操作s3(参见图1)中，残留在玻璃中的盐的量可能增加。
86.因为本公开的熔融盐sla满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围，所以玻璃gl可以被适当地或充分地强化，并且可以最小化或减少存在于玻璃的表面上的残留盐的冻结量。
87.为了进行强化操作s2(参见图1)，可以将加载装置ld移动到熔池st中，并且可以将多个玻璃gl浸渍在熔融盐sla中。
88.参照图1和图5a，强化操作s2可以为多个玻璃gl提供熔融盐sla(例如，可以将多个玻璃gl放置为与熔融盐sla物理接触)。多个玻璃gl可以在接触(例如，物理接触)具有高温的熔融盐sla的同时被化学强化。例如，被包括在多个玻璃gl中的离子和被包括在熔融盐sla中的离子可以彼此交换，从而提高多个玻璃gl的刚性。可以在第一温度ht1下在设定或预定的时间内将玻璃gl浸渍在熔池st中，以便交换离子。将参照图5b和图5c进一步描述离子交换。
89.图5b和图5c是示出根据实施例的玻璃强化方法中的离子交换的示意图。参照图5b，熔融盐sla可以包括锂离子(li
+
)、钠离子(na
+
)、钾离子(k
+
)、铯离子(cs
+
)和铷离子(rb
+
)中的至少一种。另外，被包括在熔融盐sla中的离子的直径可以大于被包括在玻璃gl中的离子的直径。
90.示出了熔融盐sla包括钾离子(k
+
)作为示例。玻璃gl可以包括sio2作为主要成分，并且还可以包括附加成分，诸如al2o3、lio2和/或nao。图5b示出了玻璃gl包括sio2和钠离子(na
+
)作为示例。
91.由于离子浓度的差异，钾离子可以扩散到玻璃gl(或扩散到玻璃gl中)，并且钠离
子可以扩散到熔融盐sla(或扩散到熔融盐sla中)。
92.图5c示出了在扩散后熔融盐slb和玻璃gl的离子成分。参照图5c，熔融盐slb不仅可以包括钾离子，而且包括从玻璃gl扩散的钠离子。至少玻璃gl的表面可以包括从熔融盐sla(参见图5b)扩散的钾离子。
93.在玻璃gl的表面中，钠离子可以被直径比钠离子大的钾离子代替，从而在玻璃gl上产生压缩应力。可以通过压缩应力强化玻璃gl。
94.玻璃gl的强化程度可以根据离子交换部分的厚度而改变。不充分地或过度地离子交换可能对玻璃gl造成损坏。因此，在玻璃gl的强化中，需要在合适的或适当的温度下在合适的或适当的时间内进行离子交换。
95.然而，本公开的实施例不限于图5b和图5c的熔融盐sla和slb，并且因此，熔融盐sla可以包括锂离子(li
+
)、钠离子(na
+
)、钾离子(k
+
)、铯离子(cs
+
)和铷离子(rb
+
)中的至少两种。例如，熔融盐sla可以包括钾离子(k
+
)和钠离子(na
+
)。即使在这种情况下，也可以将被包括在熔融盐sla中的钾离子的浓度控制为高于被包括在玻璃gl中的钾离子的浓度，并且可以将被包括在熔融盐sla中的钠离子的浓度控制为低于被包括在玻璃gl中的钠离子的浓度。因此，钾离子可以扩散到玻璃gl(或扩散到玻璃gl中)，并且钠离子可以扩散到熔融盐sla(或扩散到熔融盐sla中)，从而强化玻璃gl。
96.图5d是示出根据实施例的玻璃强化方法中的杨氏模量对玻璃gl的温度的曲线图。玻璃gl的杨氏模量可能随着温度升高而降低，并且杨氏模量的降低可能导致玻璃gl的刚性下降。
97.参照图5d的曲线图，玻璃gl的杨氏模量在室温ht0下可以为大约65gpa至大约75gpa。在第一温度ht1下的玻璃gl的杨氏模量可以小于在室温ht0下的玻璃gl的杨氏模量。
98.随着玻璃gl的杨氏模量降低，玻璃gl的刚性可能降低，使得玻璃gl的外部形状可能相对容易变形。因此，当第一温度ht1高于大约400℃时，玻璃gl可能变形，例如，偏斜和/或褶皱。
99.因此，在制备操作s1(参见图1)和强化操作s2(参见图1)中，玻璃gl可以在满足大约350℃至大约400℃的范围的第一温度ht1下被预热，并且被浸渍在第一温度ht1的熔融盐sla中。
100.图6和图7a是示出根据实施例的玻璃强化方法的操作的截面图。参照图1和图6，在后热处理操作s3中，玻璃gl从熔融盐slb中去除，并且被加热到(或被加热了)第二温度ht2。
101.在后热处理操作s3中，其上加载有多个玻璃gl的加载装置ld可以与容纳熔融盐slb的熔池st分离。残留在熔池st中的熔融盐slb可以是在与玻璃gl进行离子交换之后的熔融盐slb。
102.在后热处理操作s3中，多个玻璃gl和加载装置ld被加热到(或被加热了)第二温度ht2。因此，残留在多个玻璃gl和加载装置ld上的盐可以通过掉落而被去除，而不冻结。残留盐可以是熔融盐slb的一部分。
103.在实施例中，第二温度ht2可以具有与第一温度ht1的范围不同的范围。第二温度ht2可以满足大约220℃至大约370℃的范围。因为本公开的熔融盐sla(参见图5a)的凝固点满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围，所以熔融盐sla(参见图5a)在第二温度ht2下具有合适的或充分的流动性。因此，在后热处理操作s3中，残留在多个玻璃gl和加
载装置ld上的残留盐可以通过掉落到熔池st而被去除，而不冻结。
104.当第二温度ht2超过370℃时，残留在支撑部分sp1、sp2和sp3和/或玻璃gl上的残留盐可能渗入玻璃gl中。例如，渗入玻璃gl中的残留盐的厚度可能增加，并且可能对玻璃gl施加过大的压缩应力，使得可能损坏玻璃gl的外部。
105.当第二温度ht2小于大约220℃时，熔融盐slb的黏度可能增加，并且熔融盐slb的流动性可能降低，从而增加支撑部分sp1、sp2和sp3和/或玻璃gl上的残留盐的量。另外，因为第二温度ht2低于熔融盐slb的凝固点，所以残留盐的凝固量可能增加。
106.参照图1和图7a，在冷却操作s4中，可以将玻璃gl和加载装置ld从第二温度ht2缓慢冷却至室温。已经经受后热处理的多个玻璃gl可以在被加载到加载装置ld上的同时在室温下冷却。然后，可以通过清洗和干燥多个玻璃gl来完成对玻璃gl的强化。
107.参照图1和图7b，图7b是根据实施例的玻璃强化方法中的已经对其完全进行了冷却操作s4的玻璃gl的截面图。在根据本公开的实施例的玻璃强化方法中，玻璃gl可以在强化操作s2中通过使用本公开的具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的熔融盐sla(参见图5a)来强化。因此，玻璃gl可以具有基本上平坦的表面gl-u，并且表现出优异的外观质量而没有(或基本上没有)由残留盐造成的损坏。
108.图7c是通过根据比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃gl'的截面图。根据比较示例的玻璃强化方法可以包括通过使用其凝固点不满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围的熔融盐来强化玻璃。
109.因此，残留盐sl可能冻结在玻璃gl'的表面gl'-u上。残留盐sl的热膨胀系数与玻璃gl'的热膨胀系数不同，使得玻璃gl'在残留盐sl被冻结的工艺中可能受到界面应力。因此，玻璃gl'的外观质量可能因残留盐sl而劣化或降低。随着玻璃gl'的厚度变小，玻璃gl'的表面gl'-u可能更容易受到界面应力的影响。例如，玻璃gl'可能因残留盐sl而偏斜和/或褶皱。残留盐sl可能以冷凝状态冻结在玻璃gl'的表面gl'-u上，从而在玻璃gl'的表面gl'-u上产生凹凸不平。另外，玻璃gl'受到由冻结的残留盐sl引起的应力，并且因此可能在其中形成裂纹cr，或者可能凹陷和/或破裂。
110.参照图5a、图7a和图7b，在本公开的玻璃强化方法中，可以通过使用具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的熔融盐sla强化玻璃gl以提供具有优异表面gl-u的玻璃gl。
111.在下文中，将进一步描述根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐。关于本文中下面将描述的玻璃强化熔融盐的描述可以应用于熔融盐sla。
112.根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐包括彼此不同的第一盐和第二盐，并且满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的范围。例如，第一盐是kno3，并且第二盐包括含有li
+
、na
+
、k
+
、cs
+
和rb
+
中的至少一种离子的盐。例如，第二盐可以是kcl和/或nano3等。根据本公开的玻璃强化熔融盐可以满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的范围，并且因此可以提供具有优异的外观质量的玻璃强化方法。
113.在实施例中，玻璃强化熔融盐可以包括koh、k2co3、k3po4、al2(so4)3、al(no3)3、k2sio3、na2sio3、kcl、ca(no3)2和mg(no3)2中的任何一种(或至少一种)作为添加剂。例如，玻璃强化熔融盐中的添加剂的摩尔分数可以为0至大约0.01。当添加剂的摩尔分数为0时，玻璃强化熔融盐可以不包括额外的添加剂。玻璃强化熔融盐可以根据需要或期望包括添加
剂，以改善玻璃强化程度。
114.在实施例中，玻璃强化程度可以使用玻璃表面的压缩应力(在下文中称为cs)值来评估。通过本公开的实施例的玻璃强化方法强化的玻璃的cs值可以为大约500mpa至大约2000mpa。当玻璃的cs值小于大约500mpa时，玻璃表面的压缩应力低，使得玻璃表面容易受到外部应力的损坏。当玻璃的cs值小于大约500mpa时，可以理解为玻璃未被充分地强化。通过玻璃强化方法强化的玻璃的cs值为大约500mpa或更大，使得玻璃可以具有优异的外观质量和改善的强度。
115.在一些实施例中，根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐可以包括作为第一盐的kno3、作为第二盐的nano3以及作为添加剂的koh和/或k2co3。例如，根据一些实施例的玻璃强化熔融盐可以包括kno3、nano3和koh。在一些实施例中，根据实施例的玻璃强化熔融盐可以包括kno3、nano3和k2co3。然而，本公开的实施例不限于此。
116.在一些实施例中，nano3相对于kno3和nano3的总和的摩尔分数可以大于大约0.05且等于或小于大约0.5。当nano3相对于kno3和nano3的总和的摩尔分数大于大约0.5时，玻璃强化熔融盐和玻璃之间的离子扩散可能不适当地或不充分地发生。例如，玻璃可能被不适当地或不充分地强化。当nano3的摩尔分数为大约0.05或更小时，熔融盐的凝固点可能升高到大约320℃以上，使得残留在玻璃中的玻璃强化熔融盐的冻结量可能增加。
117.在一些实施例中，当添加剂是koh时，koh相对于kno3、nano3和koh的总和的摩尔分数大于0且等于或小于大约0.001。当koh的摩尔分数大于大约0.001时，可能在玻璃表面上发生腐蚀。
118.在一些实施例中，当添加剂是k2co3时，k2co3相对于kno3、nano3和k2co3的总和的摩尔分数可以大于0且等于或小于大约0.01。当k2co3的摩尔分数大于大约0.01时，可能在玻璃表面(例如，玻璃gl的表面)上发生腐蚀。
119.因为根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐包括作为第一盐的kno3、作为第二盐的nano3以及作为添加剂的koh和/或k2co3，并且满足上述每种成分的组成比，所以可以提供具有优异的外观质量以及大约500mpa或更大的cs值的改善强度的玻璃。
120.然而，玻璃强化熔融盐的实施例不限于此。
121.在一些实施例中，根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐可以包括作为第一盐的kno3和作为第二盐的kcl。添加剂的摩尔分数可以为0。
122.在一些实施例中，kcl相对于kno3和kcl的总和的摩尔分数可以大于大约0.05且等于或小于大约0.1。当kcl相对于kno3和kcl的总和的摩尔分数大于大约0.1或者等于或小于大约0.05时，熔融盐的凝固点可能升高至大约320℃或更高，使得残留在玻璃中的玻璃强化熔融盐的冻结量可能增加。
123.因为根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐包括作为第一盐的kno3和作为第二盐的kcl，并且满足kcl相对于kno3和kcl的总和的摩尔分数大于大约0.05且等于或小于大约0.1，所以可以提供具有优异的外观质量和改善的强度的玻璃。
124.玻璃特性的评价
125.在下文中，将参照示例和比较示例描述根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐和根据本公开的实施例的通过玻璃强化方法强化的玻璃。
126.实验示例1
127.下面将描述对包括作为第一盐的kno3、作为第二盐的nano3和作为第三盐的添加剂的玻璃强化熔融盐的评价。
128.参照图8，将描述玻璃强化熔融盐的凝固点对第一盐和第二盐的组成比。图8是示出根据实施例的熔融盐的凝固点的曲线图。例如，图8是示出由kno3和nano3组成的混合物的凝固点的曲线图，并且示出了凝固点(℃)对nano3的摩尔分数。在图8中，nano3的摩尔分数是nano3的摩尔数(mol)相对于kno3和nano3的总摩尔数(mol)。
129.参照图8，当根据实施例的玻璃强化熔融盐中的nano3的摩尔分数大于大约0.05且等于或小于大约0.5时，该玻璃强化熔融盐的凝固点可以满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围。当nano3的摩尔分数为大约0.05或更小时，熔融盐的凝固点可能升高至大约320℃或更高，使得残留在玻璃中的玻璃强化熔融盐的冻结量可能增加。当nano3的摩尔分数大于大约0.5时，被包括在玻璃中的钠离子和被包括在玻璃强化熔融盐中的钾离子可能不易于交换。
130.玻璃的外凹痕和/或褶皱缺陷的测试
131.比较示例a、比较示例b和比较示例c的玻璃强化熔融盐由kno3和nano3组成。
132.比较示例a至比较示例c的玻璃强化熔融盐具有如表1中所示的组成。表1中nano3的摩尔分数是nano3的摩尔数相对于kno3和nano3的总摩尔数。表1中的凝固点是各自由kno3和nano3组成的熔融盐的凝固点。示出了与各个比较示例a至比较示例c中的nano3的摩尔分数相对应的凝固点值。
133.表1
134.分类第一盐第二盐第二盐的摩尔分数凝固点(℃)比较示例akno3nano30335比较示例bkno3nano30.05325比较示例ckno3nano30.1315
135.使用比较示例a至比较示例c的玻璃强化熔融盐，进行前述玻璃强化工艺。例如，将比较示例a至比较示例c的玻璃强化熔融盐各自加热至大约370℃。此后，将玻璃分别浸渍在比较示例a至比较示例c的玻璃强化熔融盐中大约14分钟。然后，进行上述的后热处理和冷却，并且完成强化工艺。比较示例1的玻璃可以使用比较示例a的玻璃强化熔融盐来强化。比较示例2的玻璃可以使用比较示例b的玻璃强化熔融盐来强化。比较示例3的玻璃可以使用比较示例c的玻璃强化熔融盐来强化。
136.图9a、图9b和图9c是分别示出比较示例1至比较示例3的玻璃的外部的照片。
137.参照图9a和图9b，在比较示例1和比较示例2的玻璃中，观察到由加载装置引起的凹陷或凹痕。参照图9c，与比较示例1和比较示例2的玻璃相比，在比较示例3的玻璃中没有发现裂纹或凹痕，并且改善了比较示例3的玻璃的外观质量。
138.即，与比较示例a和比较示例b的玻璃强化熔融盐相比，比较示例c的玻璃强化熔融盐可以提供具有改善的外观质量的强化玻璃。虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为比较示例c的玻璃强化熔融盐的凝固点满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围，并且减少了在玻璃强化工艺中出现的残留盐的量和残留盐的冻结量。
139.玻璃的cs/dol/ct的测试
140.图10是示出通过根据比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的cs对dol的曲线图，图11是示出通过比较示例的玻璃强化方法强化的玻璃的dol值和cs值的曲线图。评价比较示例1至比较示例3的玻璃的特性。例如，测量比较示例1至比较示例3的玻璃的压缩应力(cs)值、层深(dol)值和中心张力(ct)值。cs可以是在玻璃中形成的压缩应力。dol可以指示从玻璃表面到形成压缩应力的层的深度。ct可以是在玻璃的中心形成的应力值。表2、图11和图12示出了使用表面应力计(fsm)测量的cs值、dol值和ct值。
141.cs值被评估为几乎为大约500mpa至大约2000mpa，并且dol值被评估为几乎为大约5μm至大约10μm。ct值可以由cs和dol确定。
142.表2
143.分类cs(mpa)dol(μm)ct(mpa)比较示例a(比较示例1)678.6235.582165.881比较示例b(比较示例2)531.3075.606130.694比较示例c(比较示例3)482.5435.591138.457
144.参照表2中示出的结果，比较示例1至比较示例3的玻璃的dol值全部良好。虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为比较示例1至比较示例3的玻璃中的每一者的浸渍时间和温度全部相同。确认的是，比较示例1和比较示例2的玻璃的cs值为大约500mpa或更大，但是比较示例3的玻璃的cs值为大约500mpa或更小。即，比较示例1和比较示例2的玻璃具有差的外观质量，但是强化良好。比较示例3的玻璃具有良好的外观质量，但是没有适当地或充分地强化。
145.参照图10和图11，确认的是，随着nano3相对于kno3和nano3的总和的摩尔分数增加，玻璃的cs值降低。例如，与比较示例1的玻璃的cs值相比，比较示例3的玻璃的cs值降低了大约29％。
146.为了增加玻璃的cs值，测试了在具有或没有添加剂的情况下cs值是否被改善。
147.具有或没有添加剂的cs值改善测试
148.使用比较示例d至比较示例g的玻璃强化熔融盐，确认了在具有或没有添加剂的情况下改善玻璃的cs值的程度。比较示例d至比较示例g的玻璃强化熔融盐分别具有表3中示出的组成。表3中的第一盐、第二盐和添加剂的摩尔分数中的每一者分别是相对于kno3、nano3和添加剂的总摩尔数的值。
149.与比较示例e的玻璃强化熔融盐相比，比较示例d的玻璃强化熔融盐包括koh作为添加剂。与比较示例g的玻璃强化熔融盐相比，比较示例f的玻璃强化熔融盐包括k2co3作为添加剂。
150.表3
151.152.使用比较示例d至比较示例g的玻璃强化熔融盐，进行前述玻璃强化工艺。例如，将比较示例d至比较示例g的玻璃强化熔融盐各自加热到大约370℃。此后，将玻璃分别浸渍在比较示例d至比较示例g的玻璃强化熔融盐中大约30分钟。然后，进行上述的后热处理和冷却，并且完成强化工艺。可以使用比较示例d的玻璃强化熔融盐来强化参考示例1的玻璃。可以使用比较示例e的玻璃强化熔融盐来强化参考示例2的玻璃。可以使用比较示例f的玻璃强化熔融盐来强化参考示例3的玻璃。可以使用比较示例g的玻璃强化熔融盐来强化参考示例4的玻璃。
153.测量参考示例1至参考示例4的玻璃的cs值、dol值和ct值，并且在表4中示出。
154.表4
155.分类cs(mpa)dol(μm)ct(mpa)参考示例1346.0886.504107.220参考示例2305.7567.580123.017参考示例3260.7817.866112.266参考示例4219.6367.89295.072
156.参照表4，参考示例1至参考示例4的dol值全部为至少大约5μm，这是良好的。参考示例1的cs值比参考示例2的cs值高大约13.19％。虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为与比较示例e的熔融盐相比，比较示例d的熔融盐具有高于0且等于或小于大约0.001的量的koh的摩尔分数。另外，当熔融盐具有大于大约0.001的量的koh的摩尔分数时，由熔融盐强化的玻璃的表面可能被腐蚀。
157.参考示例3的cs值比参考示例4的cs值高大约18.72％。虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为与比较示例g的熔融盐相比，比较示例f的熔融盐具有高于0且等于或小于大约0.01的量的k2co3的摩尔分数。另外，当熔融盐具有大于大约0.01的量的koh的摩尔分数时，由熔融盐强化的玻璃表面可能被腐蚀。
158.参照表1至表4，表1的比较示例c的熔融盐的凝固点满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围，从而提供具有优异的外观质量的强化玻璃。然而，通过比较示例c的熔融盐强化的比较示例3的玻璃的cs值小于大约500mpa，从而导致强化缺陷。
159.如表3和表4中所示，当比较示例c的熔融盐还包括添加剂时，可以改善cs值。例如，比较示例c的熔融盐具有高于0且等于或小于大约0.001的量的koh，cs值可以通过从大约482.543mpa增加大约13.19％而提高到至少大约500mpa。在一些实施例中，当比较示例c的熔融盐具有大于0且等于或小于大约0.01的量的k2co3的摩尔分数时，cs值可以通过从大约482.543mpa增加大约18.72％而提高到至少大约500mpa。
160.因此，本公开的实施例的玻璃强化熔融盐具有等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点，并且包括作为第一盐的kno3、作为第二盐的nano3以及作为添加剂的koh或k2co3，从而提供具有优异的外观质量以及等于或高于大约500mpa的cs值的玻璃。例如，nano3相对于kno3和nano3的总和的摩尔分数可以为大于大约0.05且大约0.5或更小，并且添加剂相对于kno3、nano3和添加剂的总和的摩尔分数可以是0至大约0.01。
161.实验示例2
162.下面将描述对包括作为第一盐的kno3和作为第二盐的kcl的玻璃强化熔融盐的评价。
163.参照图12，将进一步描述根据第一盐和第二盐的组成比的玻璃强化熔融盐的凝固点。图12是示出根据实施例的熔融盐的凝固点的曲线图。例如，图12是示出由kno3和kcl组成的混合物的凝固点的曲线图，并且示出了根据kno3的摩尔分数的凝固点(℃)。图12中的kno3的摩尔分数是kno3的摩尔数相对于kno3和kcl的总摩尔数。
164.参照图12，当根据实施例的玻璃强化熔融盐中的kno3的摩尔分数等于或高于大约0.9且小于大约0.95时，玻璃强化熔融盐的凝固点可以满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围。例如，当kcl的摩尔分数大于大约0.05且等于或小于大约0.1时，根据实施例的玻璃强化熔融盐的凝固点可以满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围。
165.当kcl的摩尔分数为大约0.05或更小或大于大约0.1时，熔融盐的凝固点可能升高到大约320℃或更高，使得残留在玻璃中的玻璃强化熔融盐的冻结量可能增加。
166.玻璃的外凹痕和/或褶皱缺陷的测试
167.示例a、比较示例h和比较示例i的玻璃强化熔融盐由kno3和kcl组成。
168.示例a、比较示例h和比较示例i的玻璃强化熔融盐分别具有表5中示出的组成。表5中的kcl的摩尔分数是kcl的摩尔数相对于kno3和kcl的总摩尔数。表5中的凝固点为包括kno3和kcl的熔融盐的凝固点。示出了与示例a、比较示例h和比较示例i中的每一者的kcl的摩尔分数相对应的凝固点值。
169.表5
170.分类第一盐第二盐第二盐的摩尔分数凝固点(℃)示例akno3kcl0.1310比较示例hkno3kcl0.05320比较示例ikno3kcl0335
171.使用示例a、比较示例h和比较示例i的玻璃强化熔融盐，进行前述玻璃强化工艺。例如，将示例a、比较示例h和比较示例i的玻璃强化熔融盐各自加热到大约370℃。此后，将玻璃各自浸渍在示例a、比较示例h和比较示例i的玻璃强化熔融盐中大约14分钟。然后，进行上述的后热处理操作和冷却操作，并且结束强化工艺。可以通过示例a的玻璃强化熔融盐强化示例1的玻璃。可以通过比较示例h的玻璃强化熔融盐强化比较示例4的玻璃。可以通过比较示例i的玻璃强化熔融盐强化比较示例5的玻璃。
172.图13a是通过根据示例1的玻璃强化方法强化的玻璃的外观照片，图13b是通过根据比较示例5的玻璃强化方法强化的玻璃的外观照片。
173.参照图13a，在示例1的玻璃中未发现凹痕或裂纹。参照图13b，在比较示例5的玻璃中观察到由加载装置引起的凹陷或凹痕。即，与比较示例5中的玻璃相比，示例1中的玻璃具有改善的外观质量。
174.虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为示例a的玻璃强化熔融盐的凝固点满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的范围，使得减少了玻璃强化工艺中出现的残留盐的量和残留盐的冻结量。
175.因为比较示例h的玻璃强化熔融盐的凝固点为大约335℃，所以与示例a的玻璃强化熔融盐相比，比较示例h的玻璃强化熔融盐的黏度增加并且比较示例h的玻璃强化熔融盐的流动性降低。因此，虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为当残留在玻璃或加载装置中的盐出现并冻结时，玻璃的外部发生损坏。
176.玻璃的cs/dol/ct的测试
177.在表6、图11和图12中测量并示出了示例1、比较示例4和比较示例5的玻璃的cs、dol和ct。cs值被评估为几乎为大约500mpa至大约2000mpa，并且dol值被评估为几乎为大约5μm至大约10μm。ct值可以由cs和dol确定。
178.表6
179.分类cs(mpa)dol(μm)ct(mpa)示例1674.9247.066240.028比较示例4692.2037.757290.464比较示例5658.4968.499329.176
180.参照表6中示出的结果，示例1、比较示例4、比较示例5的玻璃的dol值全部良好。虽然本公开不受任何特定机制或理论的限制，但是认为这是因为示例1、比较示例4和比较示例5的玻璃中的每一者的浸渍时间和温度相同。示例1、比较示例4、比较示例5的cs值全部为几乎为大约500mpa或更大。
181.图14是示出通过根据示例和比较示例的各自的玻璃强化方法强化的玻璃中的每一者的cs对dol的曲线图，图15是示出通过根据示例和比较示例的各自的玻璃强化方法强化的玻璃中的每一者的dol值和cs值的曲线图。参照图14和图15，将示例1的dol/cs值测量为大约0.0129μm/mpa，将比较示例4的dol/cs值测量为大约0.0112μm/mpa，并且将比较示例5的dol/cs值测量为大约0.0105μm/mpa。即，示例1的dol/cs值可以为大约0.0113μm/mpa或更大。
182.一起参照图13a、图13b、图14和图15，示例1的玻璃呈现出良好的cs值和dol值以及改善的外观质量。比较示例4和比较示例5的玻璃呈现出良好的cs值和dol值，但是外观质量有缺陷。
183.根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐满足等于或高于大约220℃且小于大约320℃的凝固点的范围，并且包括作为第一盐的kno3和作为第二盐的kcl，从而提供具有优异的外观质量和大于大约500mpa的cs值的玻璃。例如，kcl相对于kno3和kcl的总和的摩尔分数大于大约0.05且等于或小于大约0.1，并且添加剂的摩尔分数为0至大约0.01或更小。例如，添加剂的摩尔分数可以为0。
184.根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐包括彼此不同的第一盐和第二盐，第一盐是kno3，第二盐是含有li
+
、na
+
、k
+
、cs
+
和rb
+
中的至少一种离子的盐。根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐满足凝固点的范围等于或高于大约220℃且小于大约320℃，从而在保持优异的外观质量的同时对玻璃进行化学强化。
185.根据本公开的实施例的玻璃强化方法包括提供玻璃的制备操作和向玻璃提供熔融盐的强化操作，并且在强化操作中使用根据本公开的实施例的玻璃强化熔融盐，从而减少玻璃强化操作中的残留盐的产生和冻结，并且防止或减少玻璃的外观质量的劣化。
186.根据实施例的玻璃强化熔融盐可以强化玻璃而不(或基本上不)损坏玻璃的外部。
187.根据实施例的玻璃强化方法可以提供一种用于在防止或减少玻璃的损坏和/或变形的同时强化玻璃的方法。
188.已经参照本公开的示例实施例进行了以上描述，但是本领域技术人员或相关技术领域的普通技术人员可以理解，在不脱离如所附权利要求中描述的本公开的精神和技术范
围及其等同物的情况下，可以对本公开的主题进行各种修改和变化。
189.因此，本公开的技术范围不限于说明书的详细描述中所描述的内容，而是应当由所附权利要求及其等同物来确定。