具有形状的玻璃制品及其形成方法技术

一种方法，其包括使得玻璃片的第二层与成形表面接触，以形成具有形状的玻璃制品。玻璃片包括与第二层相邻的第一层。第一层包括第一玻璃组合物。第二层包括第二玻璃组合物。玻璃片在接触步骤期间的有效粘度小于玻璃片的第二层在接触步骤期间的粘度。一种具有形状的玻璃制品，其包括第一层和第二层，所述第一层包含第一玻璃组合物，所述第二层包含第二玻璃组合物。第一玻璃组合物的软化点小于第二玻璃组合物的软化点。玻璃制品的有效10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有形状的玻璃制品及其形成方法本申请要求2014年5月7日提交的美国申请第61/989712号的优先权，其全文通过引用结合于此。背景1.领域本文涉及玻璃制品，更具体地，涉及包含多层玻璃层的层叠玻璃制品，及其形成方法。2.技术背景可以对玻璃片进行模制以形成具有形状的玻璃制品，其具有非平面或者三维形状。通常来说，将玻璃片加热至其软化点，然后变形使得表面符合固体模具。
技术实现思路
本文揭示了具有形状的玻璃制品及其形成方法。本文揭示了一种方法，该方法包括使得玻璃片的第二层与成形表面接触，以形成具有形状的玻璃制品。玻璃片包括与第二层相邻的第一层。第一层包括第一玻璃组合物。第二层包括第二玻璃组合物。玻璃片在接触步骤期间的有效粘度小于第二层在接触步骤期间的粘度。本文还揭示了具有形状的玻璃制品，其包括第一层和第二层，所述第一层包含第一玻璃组合物，所述第二层包含第二玻璃组合物。第一玻璃组合物的软化点小于第二玻璃组合物的软化点。玻璃制品的有效108.2P温度至多约900℃。在玻璃制品的有效108.2P温度，第二玻璃组合物的粘度至少约108.3P。本文还揭示了具有形状的玻璃制品，其包括第一层和第二层，所述第一层包含第一玻璃组合物，所述第二层包含第二玻璃组合物。具有形状的玻璃制品的表面粗糙度至多约1nm。具有形状的玻璃制品的波度至多约50nm。在以下的详细描述中提出了本文的其他特征和优点，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，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，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。附图说明图1是玻璃制品的一个示例性实施方式的横截面图。图2是可用于形成玻璃制品的溢流分配器的一个示例性实施方式的横截面图。图3是玻璃片的外表面与成形表面的一个示例性实施方式之间的界面的特写图。图4是可用于表示玻璃片与成形表面之间的相互作用的分析模型的示意图。图5是填充了如图4所示的成形表面的表面特征的具有不同粘度的玻璃的动力学示意图。图6显示通过施加1巴弯曲压力形成具有3mm半径和2.3mm弯曲高度的弯曲的预测时间与厚度为0.07-0.7mm的玻璃片的玻璃粘度的关系图。图7-8是通过使得玻璃片与成形表面接触形成的具有形状的玻璃制品的一个示例性实施方式的照片。图9显示玻璃片的模拟响应，所述玻璃片待与包含突出物的成形表面的另一个示例性实施方式接触。图10显示如图9所示的芯层与第一包覆层之间的界面的变形的预测衰减与用于不同第一玻璃组合物和第二玻璃组合物粘度比例(例如，芯/包覆粘度比)的第一包覆层的厚度的关系图。图11显示用于形成具有形状的玻璃制品的示例性玻璃组合物的粘度曲线图。图12显示具有形状的玻璃制品的一个示例性实施方式相对于标称CAD的偏差。图13-14显示在离子交换之前和之后，具有形状的玻璃制品的另一个示例性实施方式相对于标称CAD的偏差。图15的照片显示投射到由层叠玻璃片形成的具有形状的玻璃制品的一个示例性实施方式的表面上的栅格图像的照片(右边)，以及投射到由单层玻璃片形成的具有形状的玻璃制品的另一个示例性实施方式的表面上的栅格图像的照片(左边)。图16显示用于形成具有形状的玻璃制品的示例性玻璃组合物的粘度曲线图。图17显示形成在具有形状的玻璃制品中的表面缺陷的斜率与采用示例性模制成形工艺的玻璃片的有效粘度之间的关系图。图18显示形成在具有形状的玻璃制品中的表面缺陷的斜率与采用另一个示例性模制成形工艺的玻璃片的有效粘度之间的关系图。具体实施方式下面详细参考示例性实施方式，这些实施方式在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。附图中的组件不一定是成比例的，相反地，进行了突出强调来显示示例性实施方式的原理。本文所用术语“平均热膨胀系数”指的是给定的材料或层在0℃与300℃之间的平均热膨胀系数。除非另有说明，否则本文所用术语“热膨胀系数”指的是平均热膨胀系数。本文所用术语玻璃组合物的“软化点”指的是玻璃组合物的粘度约为107.6泊(P)的温度。本文所用术语玻璃组合物的“退火点”指的是玻璃组合物的粘度约为1013.2泊(P)的温度。本文所用术语玻璃组合物的“应变点”指的是玻璃组合物的粘度约为1014.7泊(P)的温度。本文所用术语玻璃制品、玻璃层或玻璃组合物的“108.2P温度”指的是玻璃制品、玻璃层或玻璃组合物的粘度约为108.2P的温度。在各个实施方式中，玻璃片与成形表面接触以形成具有形状的玻璃制品。玻璃片至少包括第一层和第二层。例如，第一层包括芯层，以及第二层包括与芯层相邻的一层或多层包覆层。第一层和/或第二层是玻璃层，其包括玻璃、玻璃-陶瓷或其组合。例如，第一层和/或第二层是透明玻璃层。在一些实施方式中，在玻璃片与成形表面接触期间，第一层的粘度小于与成形表面接触的第二层的粘度。例如，在接触期间，玻璃片的有效粘度小于与成形表面接触的玻璃片的接触粘度。此类粘度不同能够实现形成具有形状的玻璃制品，同时避免具有形状的玻璃制品与成形表面之间潜在的有害表面相互作用。图1是玻璃片100的一个示例性实施方式的横截面图。在一些实施方式中，玻璃片100包括层叠片材，其包括多层玻璃层。层叠片材可以如图1所示是基本平坦的，或者可以不是平坦的。玻璃片100包括布置在第一包覆层104和第二包覆层106之间的芯层102。在一些实施方式中，第一包覆层104和第二包覆层106是外层，如图1所示。在其他实施方式中，第一包覆层和/或第二包覆层是布置在芯层和外层之间的中间层。芯层102包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面。在一些实施方式中，第一包覆层104熔合到芯层102的第一主表面。作为补充或替代，第二包覆层106熔合到芯层102的第二主表面。在此类实施方式中，第一包覆层104与芯层102之间的界面，和/或第二包覆层106与芯层102之间的界面是不含任何粘结材料的(例如，粘合剂、涂层或者添加或构造成使得各包覆层和芯层粘合的任意非玻璃材料)。因此，第一包覆层104和/或第二包覆层106直接熔合到芯层102或者与芯层102直接相邻。在一些实施方式中，玻璃片包括布置在芯层与第一包覆层之间和/或芯层与第二包覆层之间的一层或多层中间层。例如，中间层包括中间玻璃层和/或扩散层，其形成在芯层与包覆层的界面处。扩散层可以包括掺混区域，其包含与扩散层相邻的各层的组分。在一些实施方式中，玻璃片100包括玻璃-玻璃层叠体(例如，原位熔合的多层玻璃-玻璃层叠体)，其中，直接相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，第一层(例如芯层102)包括第一玻璃组合物，以及第二层(例如第一和/或第二包覆层104和106)包括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，芯层102包括第一玻璃组合物，以及第一包覆层104和第二包覆层106分别包括第二玻璃组合物。在其他实施方式中，第一包覆层包括第二玻璃组合物，以及第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括：使玻璃片的第二层与成形表面接触以形成具有形状的玻璃制品，所述玻璃片包括与所述第二层相邻的第一层，所述第一层包括第一玻璃组合物，所述第二层包括第二玻璃组合物；其中，所述玻璃片在接触步骤期间的有效粘度小于所述玻璃片的第二层在接触步骤期间的粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.07 US 61/989,7121.一种方法，所述方法包括：使玻璃片的第二层与成形表面接触以形成具有形状的玻璃制品，所述玻璃片包括与所述第二层相邻的第一层，所述第一层包括第一玻璃组合物，所述第二层包括第二玻璃组合物；其中，所述玻璃片在接触步骤期间的有效粘度小于所述玻璃片的第二层在接触步骤期间的粘度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于以下至少一种性质：(i)所述第一玻璃组合物的软化点小于所述第二玻璃组合物的软化点，或者(ii)所述第一玻璃组合物的108.2P温度小于所述第二玻璃组合物的108.2P温度。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二玻璃组合物基本不含碱金属。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃片在接触步骤期间的最大温度小于约900℃或者小于约850℃。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述成形表面包括单模具成形单元的成形表面。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，接触步骤包括使所述玻璃片弯曲，从而使得所述具有形状的玻璃制品包括半径小于约5mm的弯曲。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，所述方法还包括使所述具有形状的玻璃制品经受离子交换过程。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，所述方法还包括使得所述具有形状的玻璃制品的外表面暴露于试剂，来从所述玻璃制品去除至少一部分的所述外表面。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述具有形状的玻璃制品的外表面暴露于试剂包括将所述具有形状的玻璃制品的一部分外表面选择性暴露于所述试剂，从而在所述玻璃制品中形成图案。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一层包括不同于所述第二层的颜色，以及在所述玻璃制品中形成图案包括将对应于所述外表面的选择性暴露部分的所述第一层或所述第二层中的一个的一部分露出来。11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一层包括不同于所述第二层的表面属性，以及在所述玻璃制品中形成图案包括将对应于所述外表面的选择性暴露部分的所述第一层或所述第二层中的一个的一部分露出来。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面属性选自下组：润湿性、微生物亲和性、光学方面的透射或反射、导电性，及其组合。13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃片的有效108.2P温度至多约为900℃、至多约为875℃或者至多约为750℃。14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于以下至少一种性质：(i)所述第一玻璃组合物的软化点与所述第二玻璃组合物的软化点相差至少约5℃，或者(ii)所述第一玻璃组合物的108.2P温度与所述第二玻璃组合物的108.2P温度相差至少约5℃。15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一层包括芯层，以及所述第二层包括与所述芯层的第一主表面相邻的第一包覆层以及与所述芯层的第二主表面相邻的第二包覆层，所述第二主表面与所述第一主表面是相反的。16.一种具有形状的玻璃制品，所述具有形状的玻璃制品包括：包括第一玻璃组合物的第一层；以及包括第二玻璃组合物的第二层；其中，所述第一玻璃组合物的软化点小于所述第二玻璃组合物的软化点，所述玻璃制品的有效108.2P温度至多约为900℃，以及在所述玻璃制品的有效108.2P温度，所述第二玻璃组合物的粘度至少约为108.3P。17.如权利要求16所述的玻璃制品，所述玻璃制品还包括至多约1nm的表面粗糙度以及至多约50nm的波度。18.如权利要求16或17所述的玻璃制品，其特征在于，所述第一玻璃组合物包括比所述第二玻璃组合物高的平均热膨胀系数(CTE)。19.如权利要求16-18中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，所述第二层包括至少约100MPa的压缩应力。20.如权利要求16-19中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品的有效1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·A·达努克斯，V·Y·戈尔雅廷，J·R·里奇，L·尤克雷辛克，B·R·瓦迪，N·文卡特拉曼，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US