边缘处理玻璃工件的切割边缘的制作方法_3

文档序号:8926463阅读:来源:国知局
括水、乙二醇、丙二醇、和油。气体传热流体200的非限制性例子包括空气、氮气和氦气。不同传热流体200的热容不同,因此必须考虑传热流体充分地沿着流体流动通道190的全部长度去除热量的能力。如果传热流体200的热容太低,它将在流体流动通道190的进口端192吸收热量,但在到达出口端194之前不再有能力吸收其它的热量。
[0041]参考图4和5,在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的实施方式中,散热组件150还包括流体流动限流器230。将流体流动限流器230设置在流体流动通道190中,以形成长的进口区域232、在流体流动限流器和化学强化的玻璃140之间的密封流体间隙234、和长的排出区域236。
[0042]和其它批露的实施方式类似,传热流体200进入流体流动通道190的进口端192。流体流动限流器230限制传热流体200在流体流动限流器和玻璃工件140之间通过。由流体流动限流器230导致的限制迫使传热流体200进入流体流动通道190,以沿着长的进口区域232的长度分配。传热流体200随后通过密封流体间隙234在流体流动限流器230和玻璃工件140之间穿过,进入长的排出区域236以排出流体流动通道190。在流体流动限流器230和玻璃工件140之间形成的密封流体间隙234的尺寸与流体流动通道190是非常小的,使得流动以相同的速度沿着密封流体间隙的全部长度均匀分布。
[0043]参考图6,在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的实施方式中,散热组件150包括至少两个流动端口 310,至少一个导热体340,和流体储存器330。流动端口 310包括进口流动端口 312和出口流动端口 314。进口流动端口 312和出口流动端口314与流体储存器330流体连通。此外,将多件玻璃工件140和导热体340的重复串列设置在流体储存器中。此外,根据一种实施方式,冷却系统130还包括传热流体200。玻璃工件140和散热组件150热浸没于传热流体200中。例如,传热流体200可穿过进口流动端口 312和进入流体储存器330以环绕和热浸没设置其中的玻璃工件140和散热组件150,最后通过出口流动端口 314排出流体储存器。
[0044]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的选定实施方式中,玻璃工件140和导热体340的重复串列包括交替的玻璃工件和导热体(即玻璃-导热体-玻璃-导热体-玻璃)。在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的选定实施方式中,玻璃工件140和导热体340的重复串列包括由导热体分离的两个玻璃工件的分组(即导热体-玻璃-玻璃-导热体-玻璃-玻璃-导热体)。设想了玻璃工件和导热体340的重复串列可包括从单一件玻璃到数百件玻璃的全部整数值,包括例如10件玻璃、50件玻璃和200件玻璃。
[0045]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的一种实施方式中,导热体340比玻璃工件更宽,从而它延伸超出玻璃工件以形成散热片342。在用于边缘处理玻璃工件140的切割边缘的设备100的另一种实施方式中,导热体340与玻璃工件基本上相同的宽度。基本上相同的宽度指玻璃工件140和导热体340长度差别小于10%,小于8%,小于6%,小于4%,小于2%,或小于1%。
[0046]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的一种实施方式中,活性区域142包括印刷电路。印刷电路用于在玻璃板的表面上的各种应用。例如,完全集成的触摸屏通过使用在玻璃屏幕表面上的印刷电路,来检查用户在显示器区域中触摸的压力和位置。
[0047]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的一种实施方式中,离子交换源是施涂到玻璃工件的切割边缘的浆料。离子交换浆料包括至少一种盐和至少一种粘合剂。浆料还能在玻璃工件140的空闲边缘部分144上铺展,并加热到大于至少一种盐的熔点,却不使离子交换浆料流出切割边缘。离子交换浆料需要能耐受至少一种盐的熔点以上的加热却不流出切割边缘,因为要进行离子交换过程盐必须是熔融状态。例如,一种化学强化玻璃的方法包括将切割玻璃中的钠离子与来自盐的钾离子交换,且钾盐必须是熔融状态以适当地交换离子。至少一种盐可为钾盐。钾盐的具体非限制性例子包括KNO3, KNO2, KCl, K2SO4,或其组合。此外,至少一种粘合剂可为粘土、氧化铝、氧化铁、沸石、其他惰性有机材料,或其组合。
[0048]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的一种实施方式中,离子交换源110是纯熔融盐浴。至少一种盐可为钾盐。钾盐的具体非限制性例子包括KNO3, KNO2, KCl, K2SO4,或其组合。交换离子作为化学强化过程的一部分通过下述来实现:至少将化学强化的玻璃工件140的切割边缘浸没进入熔盐浴。熔融盐与切割边缘流体接触,并以与使用离子交换浆料相同的方式实现玻璃工件140中的离子交换(例如钠和钾)。设想了可将设备100部分或全部地浸没在熔盐浴中,且使用冷却系统130将玻璃工件140的活性区域142的温度保持低于所需的阈值温度。
[0049]在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的一种实施方式中,热源120是红外(IR)源。在用于化学强化玻璃工件140的切割边缘的设备100的另一种实施方式中,热源120是电阻加热器。其它实施方式和设想的热源还包括感应加热、对流和传导加热、微波或射频(RF)加热。在离子交换源是纯熔融盐浴的实施方式中,热源可为盐浴自身。
[0050]再次重申,虽然主要涉及对玻璃的边缘进行离子交换以构建或再次构建压缩强度的玻璃工件140批露了本发明的设备100,但该设备和教导可延伸到其它高温加工例如火焰抛光,退火,或回火。当在火焰抛光或退火过程中冷却活性区域时,在强化切割边缘时将玻璃工件140的活性区域142的温度保持在可接受的范围的原理和系统也适用。
[0051]本文批露了用于边缘处理玻璃工件140的切割边缘的设备100的各种实施方式。应理解,在一个实施方式中教导和批露的元件适用于其它批露的实施方式。设想了批露的元件和各批露的实施方式的所有组合。
[0052]进行了经验性测试来确认设备100的有效性。将如图1所示的设备100用于测试冷却有效性。将光通量约为1,000, 000W/m2最大通量的30kW IR源灯泡悬挂在设备100上方6英寸处。将8个间隔体160和7件49mmxl00mm切割的玻璃工件140安装成组件。在切割到所需尺寸之前,对玻璃工件140进行化学强化。将Imm厚的粘土和亚硝酸钾浆料(离子交换浆料)层作为离子交换源110涂覆到玻璃工件140和间隔体160的表面上。将灯源通电到65% (600, 000ff/m2)通量。离子交换浆料的表面在30秒内达到530-550 °C的温度,并在实验期间内保持在500°C (如用FLIRIR照相机所测,其辐射系数为0.94),必要时调节IR系统的功率。在两小时之后,完全关闭灯的功率,将玻璃工件140从设备100取出。通过背散射和显微镜测量切割边缘的离子交换深度,显示为30微米。还显示玻璃的强度平均从148MPa提高到468MPa。此外,强度在用SiC磨损之后大多数保留(超过80% )。最后,因为上面具有印刷的有机层(苯并环丁烯-“BCB”)的玻璃工件140表明在距离边缘的回烧距离最高达I毫米时该层仍然存活且光学图像没有观察到损坏,所以确认了冷却系统130和设备100的有效性。
[0053]单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。本文中“至少一种”部件、元件等不应认为选择性使用修饰语“一个”或“一种”限于单独的部件、元件等。
[0054]出于描述和限定本发明的目的,应当指出,词语“基本上”、“约为”和“约”在本文中用来表示可归属于任何定量比较、数值、测量或其他表达的固有不确
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