织构化不透明、有色和半透明材料的方法_3

文档序号:8946938阅读:来源:国知局
或中 等光泽度值。例如,虽然向玻璃陶瓷制品的非损伤表面施涂化学蚀刻溶液可导致在非损伤 表面上的晶体的形成、生长和/或附着,但是化学蚀刻溶液的抑可改变非损伤表面的晶体 的形成、生长和/或附着。当由于添加无机酸导致该化学蚀刻溶液的抑降低时,虽然可W 形成、生长晶体和/或与玻璃陶瓷制品附着,但是此类晶体可能与其非粗糖化表面是松散 束缚的,可能不如在不向化学蚀刻溶液添加无机酸的情况下生长的那么深。因此,添加此类 无机酸可改变晶体与表面的附着。
[0043] 通常,向化学蚀刻溶液加入无机酸可加速蚀刻速率。用于本文所述的化学蚀刻溶 液的合适的无机酸的例子包括:盐酸、硝酸、憐酸、硫酸、棚酸、氨氣酸、氨漠酸、高氯酸,及其 组合。但是,也考虑本领域技术人员已知的其他无机酸用于本文所述但是未明确描述。在 一些实施方式中,化学蚀刻溶液可包含此类无机酸,其浓度约为0. 5-6M,或者约为0. 5-5M, 或者约为1-4M,或者约为1. 5-3M,或者约为0. 5-1M,或者约为1-2M,或者约为1M。
[0044] 用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的化学蚀刻溶液还可包含润 湿剂。在此类实施方式中,可通过混合润湿剂与氨氣酸W及任选的无机氣化物盐来形成化 学蚀刻溶液,如上文所述。或者,可通过混合润湿剂与无机氣化物盐和无机酸来形成化学蚀 刻溶液,如上文所述。在一些实施方式中,润湿剂改善了化学蚀刻溶液的蚀刻均匀性。用于 本文所述的化学蚀刻溶液的合适的润湿剂的例子包括二醇类(例如,丙二醇)、甘油类(例 如,甘油)、醇类(例如,异丙醇)、表面活性剂、酸(乙酸),及其组合。但是,也考虑本领域技 术人员已知的其他润湿剂用于本文所述但是未明确描述。化学蚀刻溶液可包含约5% (w/ W)至约25% (w/w)的润湿齐Ij,或者约10% (w/w)至约20% (w/w)的润湿齐Ij,或者约15% (w/w)的润湿剂。
[0045] 用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的化学蚀刻溶液还可包含增 稠剂,W增加化学蚀刻溶液的粘度。在此类实施方式中,可通过混合增稠剂与氨氣酸W及任 选的无机氣化物盐来形成化学蚀刻溶液,如上文所述。或者,可通过混合增稠剂与无机氣化 物盐和无机酸来形成化学蚀刻溶液,如上文所述。在一些实施方式中,向化学蚀刻溶液加入 增稠剂的功能在于:1)增加化学蚀刻溶液的粘度;2)改善对于化学蚀刻溶液的处理;3)改 善向玻璃陶瓷制品施涂化学蚀刻溶液的便捷性;4)增加向玻璃陶瓷制品施涂化学蚀刻溶 液的安全性;W及5)改善化学蚀刻溶液的蚀刻均匀性。用于本文所述的化学蚀刻溶液的合 适的增稠剂的例子包括多糖(例如,黄原胶和淀粉)、源自纤维素的聚合物(例如,径乙基纤 维素、乙基纤维素和甲基纤维素)、聚环氧乙烧聚合物(例如,聚乙二醇)、聚丙締酷胺,及其 组合。但是,也考虑本领域技术人员已知的其他增稠剂用于本文所述但是未明确描述。化 学蚀刻溶液可包含约0. 05% (w/w)至约5% (w/w)的增稠剂,或者约0. 5% (w/w)至约2% (w/w)的增稠剂,或者约1% (w/w)的增稠剂。
[0046] 用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的化学蚀刻溶液还可包含惰 性组分。在此类实施方式中,可通过混合惰性组分与氨氣酸W及任选的无机氣化物盐来形 成化学蚀刻溶液,如上文所述。或者,可通过混合惰性组分与无机氣化物盐和无机酸来形成 化学蚀刻溶液,如上文所述。在化学蚀刻溶液包含增稠剂的一个【具体实施方式】中,向化学蚀 刻溶液添加增稠剂有助于产生凝胶、糊料和/或霜。在一些实施方式中,惰性组分的功能是 帮助控制蚀刻速率。惰性组分的合适的例子包括有机和无机惰性组分。合适的有机惰性组 分的例子包括有机酸,例如乙酸、苯甲酸、削i酸、草酸,及其组合。合适的无机惰性组分的 例子包括硫酸领。但是,也考虑本领域技术人员已知的其他惰性组分用于本文所述但是未 明确描述。化学蚀刻溶液可包含约1% (w/w)至约20 % (w/w)的惰性组分,或者约5 % (w/ W)至约15% (w/w)的惰性组分,或者约10% (w/w)的惰性组分。
[0047] 在一些实施方式中,将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面。用于将 化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面的方法的合适的例子包括:喷涂、幕涂、丝 网印刷、浸涂、旋涂、用漉施涂、棒涂、漉涂W及类似的方法,及其组合。在一些实施方式中, 通过浸涂(即,将玻璃陶瓷制品浸入化学蚀刻溶液中),将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制 品的非损伤表面。
[0048] 对于具有增加的粘度的化学蚀刻溶液,例如包含增稠剂和/或惰性组分的化学蚀 刻溶液,可W通过幕涂进行此类化学蚀刻溶液的施涂。例如,可W通过用帘式涂覆施涂器 100 (例如如图1所示)的幕涂,将此类化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面。 该施涂器包括酸凝胶、糊料和/或霜储器102、加压空气进口 104W及用于将酸凝胶、糊料和 /或霜接收到储器102中的酸凝胶、糊料和/或霜进口 106。酸凝胶、糊料和/或霜110可 对应于具有增加的粘度的化学蚀刻溶液,如上文所述。随着酸凝胶、糊料和/或霜储器102 W方向A移动,通过酸凝胶、糊料和/或霜储器102中的开口 108,将酸凝胶、糊料和/或霜 施涂到玻璃陶瓷制品120的非损伤表面122上。
[0049] 在一些实施方式中,可W在施涂本文所述的化学蚀刻溶液之前,将氨氣酸和无机 酸的混合物施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面,W对非损伤表面进行预蚀刻和/或清洁。 无机酸如本文所述。在此类实施方式中,在非损伤表面的预蚀刻和/或清洁处理之后,将化 学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面。在一个【具体实施方式】中,在向具有无定形 主相的玻璃陶瓷制品施涂和/或形成化学蚀刻掩模之前,向玻璃陶瓷制品的非损伤表面施 涂氨氣酸和无机酸的混合物。在其他实施方式中,可W向玻璃陶瓷制品的粗糖化表面施涂 氨氣酸和无机酸的混合物,W对其形貌进行细调节和/或优化。无机酸如本文所述。在此 类实施方式中,在粗糖化表面的细调节和/或优化之前,将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷 制品的非损伤表面。
[0050] 在一些实施方式中,在玻璃陶瓷制品经过离子交换之后,将化学蚀刻溶液施涂到 玻璃陶瓷制品的非损伤表面。在其他实施方式中,在玻璃陶瓷制品经过离子交换之前,将化 学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面。
[0051] 可W将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面,持续的蚀刻时间约为5 秒至小于15分钟。或者,可W将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面,持续的 蚀刻时间约为15秒至约8分钟,1分钟至约8分钟,或者约1-4分钟,或者约4-8分钟,或 者约2-8分钟,或者约2-6分钟,或者约1-4分钟。在一个实施方式中,可W将化学蚀刻溶 液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面,持续的蚀刻时间小于约10分钟。在另一个实施方式 中,可W将化学蚀刻溶液施涂到玻璃陶瓷制品的非损伤表面,持续的蚀刻时间小于5分钟。
[0052] 化学蚀刻溶液可改性和/或蚀刻玻璃陶瓷制品的非损伤表面,从而使得去除了约 0. 01-20ym的玻璃陶瓷制品的深度(即,去除深度)。或者,化学蚀刻溶液可改性玻璃陶瓷 制品的非损伤表面,从而使得去除约0. 1-10ym,或者约0. 1-2Jim,或者约0. 25-1Jim,或者 约0. 25-0. 75ym,或者约0. 5-0. 75ym的玻璃陶瓷制品的深度。
[0053] 化学蚀刻溶液还可改性和/或蚀刻玻璃陶瓷制品的非损伤表面,W形成具有降低 的光泽度值的粗糖化表面。本文所用术语"降低的光泽度值"指的是例如根据ASTM方法 D523测量的镜面反射率,用标样进行校准,并且其小于相应的镜面反射率的初始光泽度值。 例如,对于玻璃陶瓷制品,降低的光泽度值可W是在60°时,约为0. 04% -75%,或者约为 0. 1% -75%,或者0. 1% -50%,或者约为0. 1% -40%,或者约为0. 1% -30%,或者约为 1% -30%,或者约为10% -40%,或者约为20% -50%。
[0054] 化学蚀刻溶液还可改性和/或蚀刻玻璃陶瓷制品的非损伤表面,W形成具有目标 粗糖度值的粗糖化表面。本文所用术语"目标粗糖度值"指的是表面的织构的测量,其通过 距离其标准的表面的垂直偏差进行定量。例如,对于玻璃陶瓷制品,目标粗糖度值可W是 约lORMS(nm)至约lOOORMS(nm),或者约lORMS(nm)至约 800RMS(nm),或者约 25RMS(nm)至 约 800RMS(nm),或者约 150RMS(nm)至约 800RMS(nm),或者约 25RMS(nm)至约 600RMS(nm), 或者约 50RMS(nm)至约 700RMS(nm),或者约IOORMS(nm)至约 600RMS(nm),或者约 150RMS(nm)至约 200RMS(nm),或者约 200RMS(nm)至约 400RMS(nm),或者约 300RMS(nm)至 约350RMS(nm)。在一个实施方式中,粗糖化表面具有约为25;rmb(nm)至约SOOrms(nm)的目 标粗糖度值。
[005引降低的光泽度值和目标粗糖度值(即,表面粗糖度)可与去除的表面深度(即,去 除深度)直接相关。例如,控制去除深度(下文称作"DOR")的能力可导致具体的降低的光 泽度值和/或具体的目标粗糖度值。在一个具体例子中,较高的DOR可导致降低的光泽度 值和较高的目标粗糖度值。在控制DOR和得到的降低的光泽度值和/或目标粗糖度值中待 考虑的参数的例子包括:1)化学蚀刻溶液类型及其浓度;2)蚀刻时间;3)溫度;W及4)揽 动。具体对于揽动而言,在蚀刻过程中的玻璃陶瓷制品部件的表面的揽动(例如超声、垂直 揽动和气泡刷新)可影响蚀刻速率W及蚀刻后表面的均匀性。
[0056] 适用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的具体化学蚀刻溶液的例 子包括通过混合氨氣酸、氣化锭和无机酸形成的化学蚀刻溶液。在一个【具体实施方式】中,化 学蚀刻溶液包含约0. 5% (w/w)至约6% (w/w)的氨氣酸、约10% (w/w)至约25% (w/w) 的氣化锭W及约0. 5-1M的硫酸。适用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的 具体化学蚀刻溶液的其他例子包括其中BHF起了氨氣酸和无机氣化物盐的混合物的作用 的化学蚀刻溶液。例如,在一个【具体实施方式】中,化学蚀刻溶液包含约5% (w/w)至约30% (w/w)氣化锭,W及约1% (w/w)至约6% (w/w)氨氣酸。
[0057] 适用于具有晶体主相或者无定形主相的玻璃陶瓷制品的具体化学蚀刻溶液的另 一个例子包括其中ABF起了氨氣酸和无机氣化物盐的混合物的作用的化学蚀刻溶液。例 如,在一个【具体实施方式】中,化学蚀刻溶液包含约5% (w/w)至约25%,或者约10% (w/w) 至约25% (w/w)的ABF。在另一个实施方式中,化学蚀刻溶液包含约5% (w/w)至约25% (w/w)的ABF,W及约5% (w/w)至约25% (w/w)润湿剂。可朗尋此类化学蚀刻溶液施涂到 玻璃陶瓷制品的非损伤表面,持续的蚀刻时间约为1-4分钟,W改性玻璃陶瓷制品的非损 伤表面,W形成具有在60°约为0. 1% -30%的降低的光泽度值的粗糖化表面。
[005引在其他实施方式中,化学
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