具有用于阻止裂纹的埋入式应力尖峰的玻璃层压体及其制造方法与流程

背景技术：

1、玻璃制品可用于各种各样的产品，包含例如车用玻璃、建筑面板、家电和盖板玻璃(例如用于触摸屏装置，如智能手机、平板电脑、膝上型计算机(laptop computer)和监视器)。在使用过程中，相对较大的缺陷可能被引入所述玻璃制品的表面中。例如，当智能手机掉在粗糙表面(例如沥青)上时，由于与粗糙表面的尖锐特征接触而引起的局部凹痕(indention)可能在盖板玻璃的表面造成深达约300μm的缺陷。

2、因此，需要对于深层缺陷(deep flaw)所造成的断裂(breakage)具有改善的抗性、改善的机械可靠性及改善的掉落性能的玻璃制品。

技术实现思路

1、根据本文所公开的第一方面，层压玻璃制品包含核心层和包覆层，所述核心层包含核心玻璃组合物，并且所述包覆层与所述核心层直接相邻并包含包覆玻璃组合物。所述包覆层的应力，随着距所述包覆层的外表面的距离的增加从压缩应力增加至拉伸应力，在所述核心层和所述包覆层之间的界面区域处以阶跃变化方式(as a step chang)转变为压缩应力，并且随着从所述界面区域到所述核心层的中心的距离增加从压缩应力增加至拉伸应力。

2、根据第二方面，层压玻璃制品包含根据第一方面所述的层压玻璃制品，其中所述核心玻璃组合物具有平均核心热膨胀系数(cte核心)，并且所述包覆层具有大于cte核心的平均包覆热膨胀系数(cte包覆)。

3、根据第三方面，层压玻璃制品包含根据第一或第二方面的层压玻璃制品，其中所述层压玻璃制品经离子交换强化。

4、根据第四方面，层压玻璃制品包含根据任何前述方面的层压玻璃制品，其中所述核心玻璃组合物和所述包覆玻璃组合物包含一种或多种碱金属氧化物(alkali oxides)。

5、根据第五方面，层压玻璃制品包含根据任何前述方面的层压玻璃制品，其中所述包覆层中的最大拉伸应力大于或等于所述核心层中的最大拉伸应力。

6、根据第六方面，层压玻璃制品包含根据任何前述方面的层压玻璃制品，其中所述核心层的最大压缩应力大于所述包覆层的最大压缩应力。

7、根据第七方面，层压玻璃制品包含根据任何前述方面的层压玻璃制品，其中所述外表面处的应力数值(magnitude)大于或等于约300mpa。

8、根据第八方面，层压玻璃制品包含根据任何前述方面的层压玻璃制品，其中所述层压玻璃制品的应力的最大数值小于或等于约400mpa。

9、根据第九方面，层压玻璃制品包括包含核心层和包覆层，所述核心层包含核心玻璃组合物，并且包覆层与所述核心层直接相邻并包含包覆玻璃组合物。li离子的浓度随着从所述包覆层的外表面到所述核心层的中心线的距离的增加而增加；k离子的浓度随着从所述包覆层的外表面到所述包覆层和所述核心层之间的界面的距离的增加而降低；并且na离子的浓度随着距所述包覆层的外表面的距离的增加而增加到所述包覆层中或所述包覆层与所述核心层之间界面处的na离子最大浓度，并且经由所述包覆层与所述核心层之间的界面处的阶跃变化(via a step change)相对于所述na离子最大浓度转变为较低的na离子的浓度。

10、根据第十方面，层压玻璃制品包含根据第九方面所述的层压玻璃制品，其中随着从所述包覆层和所述核心层之间的界面到核心层的中心线的距离的增加，na离子的浓度降低。

11、根据第十一方面，层压玻璃制品包含根据第九方面所述的层压玻璃制品，其中随着从所述包覆层和所述核心层之间的界面到核心层的中心线的距离的增加，na离子的浓度先增加后降低。

12、根据第十二方面，层压玻璃制品包含根据第九至第十一方面中任一方面所述的层压玻璃制品，其中li离子的浓度根据非线性关系而增加。

13、根据第十三方面，层压玻璃制品包含根据第九至第十二方面中任一方面所述的层压玻璃制品，其中所述核心层中k离子的浓度为零。

14、根据第十四方面，层压玻璃制品包含根据第九方面所述的层压玻璃制品，其中na离子的浓度根据线性关系从所述包覆层的外表面增加至na离子的最大浓度。

15、根据第十五方面，层压玻璃制品包含根据第九方面所述的层压玻璃制品，其中na离子的浓度根据非线性关系从所述包覆层的外表面增加至na离子的最大浓度。

16、根据第十六方面，一种制备层压玻璃制品的方法，其包括层压至少一个核心层和至少一个包覆层以形成层压玻璃制品，所述至少一个核心层包含可离子交换的核心玻璃组合物，并且所述至少一个包覆层包含可离子交换的包覆玻璃组合物；以及使所述层压玻璃制品与包含至少一种离子源的离子交换浴接触一段时间，使得所述至少一个核心层中的最大压缩应力大于所述至少一个包覆层中的最大压缩应力。

17、根据第十七方面，一种方法包括根据第十六方面所述的方法，其中所述至少一个核心层具有平均核心热膨胀系数(cte核心)，并且所述至少一个包覆层具有大于cte核心的平均包覆热膨胀系数(cte包覆)。

18、根据第十八方面，一种方法包括根据第十六或第十七方面所述的方法，其中所述离子交换浴包含至少第一离子源和不同于所述第一离子源的第二离子源。

19、根据第十九方面，一种方法包括根据第十六至第十八方面中任一项所述的方法，其中在与所述离子交换浴接触之后，所述至少一个包覆层中的最大拉伸应力大于或等于所述至少一个核心层中的最大拉伸应力。

20、根据第二十方面，一种方法包括根据第十六至第十九方面中任一项所述的方法，其中在与所述离子交换浴接触之后，所述玻璃制品的外表面处的应力数值大于或等于约300mpa。

21、另外的特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员而言将从该描述中部分地理解，或者通过实践本文中所描述的实施方案(包含随后的详细描述，权利要求书以及附图)而认识到。

22、应理解，前面的一般性描述与下面的详细描述两者都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。附图被包含以提供对各种实施方案的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出了本文所述的各种实施方案，并且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

技术特征：

1.一种层压玻璃制品，其包含：

2.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中随着从所述包覆层和所述核心层之间的界面到所述核心层中心线的距离的增加，所述钠离子浓度降低。

3.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中随着从所述包覆层和所述核心层之间的界面到所述核心层中心线的距离的增加，所述钠离子浓度先增加后降低。

4.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中所述li离子的浓度根据非线性关系而增加。

5.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中所述核心层中k离子的浓度是零。

6.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中所述na离子的浓度根据线性关系从所述包覆层的外表面增加至所述na离子的最大浓度。

7.根据权利要求1所述的层压玻璃制品，其中所述na离子的浓度根据非线性关系从所述包覆层的外表面增加至所述na离子的最大浓度。

8.一种制备层压玻璃制品的方法，其包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个核心层具有平均核心热膨胀系数(cte核心)，并且所述至少一个包覆层具有大于所述cte核心的平均包覆热膨胀系数(cte包覆)。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述离子交换浴包含至少第一离子源和不同于所述第一离子源的第二离子源。

11.根据权利要求8所述的方法，其中在与所述离子交换浴接触之后，所述至少一个包覆层中的最大拉伸应力大于或等于所述至少一个核心层中的最大拉伸应力。

12.根据权利要求8所述的方法，其中在与所述离子交换浴接触之后，所述玻璃制品的外表面上的应力数值大于或等于约300mpa。

技术总结
一种层压玻璃制品包含核心层和包覆层，所述核心层包含核心玻璃组合物，所述包覆层与所述核心层直接相邻、并且包含包覆玻璃组合物。包覆层的应力，随着从包覆层的外表面距离的增加从压缩应力增加至拉伸应力，在所述核心层和所述包覆层之间的界面区域处以阶跃变化方式转变为压缩应力，并且随着从所述界面区域到所述核心层的中心的距离的增加从压缩应力增加至拉伸应力。

技术研发人员：D·C·艾伦,V·Y·戈尔雅汀,P·戈雷尔琴科,J·T·哈里斯,金榛洙,P·J·利齐,R·V·罗瑟夫,N·文卡塔拉曼
受保护的技术使用者：康宁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15