具有靠近玻璃表面处改进的K2O分布的含锂玻璃或者玻璃陶瓷制品制造技术

本申请涉及具有靠近玻璃表面处改进的K2O分布的含锂玻璃或者玻璃陶瓷制品。提供了对含锂的经过离子交换的玻璃制品进行再加工的方法。该方法包括反向离子交换过程，其使得玻璃制品近似返回至在进行离子交换之前的产生玻璃制品的玻璃的组成。经过再加工的玻璃制品展现出如下K2O浓度分布，其包括具有K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。

【技术实现步骤摘要】
具有靠近玻璃表面处改进的K2O分布的含锂玻璃或者玻璃陶瓷制品本申请根据35U.S.C.§119，要求2017年02月02日提交的国际申请号PCT/US2017/016249的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。技术背景本公开涉及化学强化玻璃制品。更具体来说，本公开涉及化学强化玻璃制品，其包括具有压缩应力的表面层以及在玻璃制品的表面下的K2O浓度峰值。玻璃制品被广泛地用于电子器件中作为便携式或手持式电子通讯和娱乐装置的盖板或窗口，例如，手机、智能手机、平板、视频播放器、信息终端(IT)装置和平板电脑等，以及其他应用。随着变得越来越广泛地使用玻璃制品，建立具有改善的耐用性的强化玻璃制品变得越来越重要，特别是当经受拉伸应力和/或由于与硬的和/或锋利表面接触所引起的较深瑕疵时。化学强化工艺可能生产出具有表面缺陷(例如，划痕)或者不合乎希望的应力分布的玻璃制品。出于经济上的原因，希望对具有此类缺陷的玻璃制品进行再加工，以增加具有所需特性的强化玻璃制品的产率。但是，从强化玻璃制品的表面去除材料必需对材料进行再次离子交换，以实现所需的表面压缩应力特性，这会产生不合乎希望的尺寸变化或者使得玻璃制品发生翘曲。此外，再次离子交换步骤可能产生在化学强化过程期间引入的离子的不合乎希望的内部扩散，并使得玻璃制品中的应力发生松弛。因此，需要一种工艺来增加化学强化制品的产率，这是通过对具有不合乎希望的应力分布或者具有表面缺陷的化学强化玻璃制品的重新加工实现的，使得所得到的玻璃制品展现出所需的应力分布和表面压缩应力。
技术实现思路
在方面(1)，本公开提供了一种碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：Li2O、Na2O和K2O；从碱性铝硅酸盐玻璃的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从层深度延伸进入玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及K2O浓度分布，其包括K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。在方面(2)，提供了方面(1)的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，该局部K2O浓度最大值位于碱性铝硅酸盐玻璃制品的表面下方约3-30um的深度。在方面(3)，提供了方面(1)或(2)的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，该局部K2O浓度最大值的K2O浓度是0.05-1.2摩尔％。在方面(4)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，该局部K2O浓度最大值的K2O浓度是在碱性铝硅酸盐玻璃制品的表面处的K2O浓度的0.5-15％。在方面(5)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，最大拉伸应力至少约为50MPa。在方面(6)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，压缩应力层的最大压缩应力至少约为600MPa。在方面(7)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约0.1-10摩尔％的B2O3。在方面(8)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，碱性铝硅酸盐玻璃制品基本不含B2O3。在方面(9)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，碱性铝硅酸盐玻璃制品包括：约58-65摩尔％的SiO2；约11-20摩尔％的Al2O3；约6-18摩尔％的Na2O；0摩尔％至约6摩尔％的MgO；0.1摩尔％至约13摩尔％的Li2O；以及0摩尔％至约6摩尔％的ZnO。在方面(10)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，碱性铝硅酸盐玻璃制品包含约0.5-2.8摩尔％的P2O5。在方面(11)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约0.05-1.5mm的厚度。在方面(12)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括银、铜、铯和铷中的至少一种。在方面(13)，提供了任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，碱性铝硅酸盐玻璃制品包括玻璃陶瓷。在方面(14)，提供了消费者电子器件，其包括：外壳；提供成至少部分位于外壳内部的电子组件，电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，显示器提供成位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻；以及布置在外壳的前表面上方或者前表面上且位于显示器上方的覆盖制品，其中，外壳或覆盖制品包括任意前述方面的碱性铝硅酸盐玻璃制品。在方面(15)，提供了一种碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：Li2O、Na2O和K2O；从碱性铝硅酸盐玻璃的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从层深度延伸进入玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及在约15-25um深度处的K2O浓度至少比碱性铝硅酸盐玻璃制品的中心处的K2O浓度高了约0.3摩尔％。在方面(16)，提供了方面(15)的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，该局部K2O浓度最大值的K2O浓度是0.3-1.2摩尔％。在方面(17)，提供了方面(15)或(16)的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，约15-25um的深度包括的K2O浓度是碱性铝硅酸盐玻璃制品的表面处的K2O浓度的0.5-15％。在方面(18)，提供了方面(15)至(17)中任一项的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，压缩应力层的最大压缩应力至少约为600MPa。在方面(19)，提供了方面(15)至(18)中任一项的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约0.05-1.5mm的厚度。在方面(20)，提供了方面(15)至(19)中任一项的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括银、铜、铯和铷中的至少一种。在方面(21)，提供了方面(15)至(20)中任一项的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其中，碱性铝硅酸盐玻璃制品包括玻璃陶瓷。在方面(22)，提供了一种方法，其包括：在反向离子交换浴中对经过离子交换的玻璃制品进行反向离子交换，以产生经过反向离子交换的玻璃制品，其中，反向离子交换浴包含锂盐；以及在再次离子交换浴中对经过反向离子交换的玻璃制品进行再次离子交换，以形成经过再次离子交换的玻璃制品，其中，再次离子交换玻璃制品包含：Li2O、Na2O和K2O；压缩应力层从经过再次离子交换的玻璃制品的表面延伸到压缩深度(DOC)；拉伸区域从层深度延伸进入经过再次离子交换的玻璃制品内并且具有至少约40MPa的最大拉伸应力；以及K2O浓度分布包括K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。在方面(23)，提供了方面(22)的方法，其还包括：从经过反向离子交换的玻璃制品的表面去除1-10um。在方面(24)，提供了方面(23)的方法，其中，去除包括机械抛光或化学蚀刻。在方面(25)，提供了方面(22)至(24)中任一项的方法，其中，反向离子交换浴包括3-40重量％的LiNO3和55-97重量％的NaNO3。在方面(26)，提供了方面(22)至(25)中任一项的方法，其中，反向离子交换浴包括至多1重量％的KNO3。在方面(27)，提供了方面(22)至(26)中任一项的方法，其中，反向离子交换浴不含KNO3。在方面(28)，提供了方面(22)至(27)中任一项的方法，其中，反向离子交换浴的温度约为320-520℃。在方面(29)，提供了方面(22)至(28)中任一项的方法，其还包括：在第二反向离子交换浴中，对经过反向离子交换的玻璃制品进行反向离子交换，其中，第二反向离子交换浴包含锂盐。在方面(30)，提供了方面(29)的方法，其中，第二反向离子交换浴包括0.1重量％至约5.0重量％的K本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：Li2O、Na2O和K2O；从所述碱性铝硅酸盐玻璃的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从所述压缩深度延伸进入所述玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及K2O浓度分布，其包括K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。

【技术特征摘要】
2017.02.02 US PCT/US2017/0162491.一种碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：Li2O、Na2O和K2O；从所述碱性铝硅酸盐玻璃的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从所述压缩深度延伸进入所述玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及K2O浓度分布，其包括K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。2.如权利要求1所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述局部K2O浓度最大值位于所述碱性铝硅酸盐玻璃制品的所述表面下方约3-30um的深度。3.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述局部K2O浓度最大值的K2O浓度是0.05-1.2摩尔％。4.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述局部K2O浓度最大值的K2O浓度是在所述碱性铝硅酸盐玻璃制品的所述表面处的K2O浓度的0.5-15％。5.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述最大拉伸应力至少约为50MPa。6.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述压缩应力层的最大压缩应力至少约为600MPa。7.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约0.1-10摩尔％的B2O3。8.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述碱性铝硅酸盐玻璃基本不含B2O3。9.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述碱性铝硅酸盐玻璃制品包括：约58-65摩尔％的SiO2；约11-20摩尔％的Al2O3；约6-18摩尔％的Na2O；0摩尔％至约6摩尔％的MgO；0.1摩尔％至约13摩尔％的Li2O；以及0摩尔％至约6摩尔％的ZnO。10.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述碱性铝硅酸盐玻璃制品包括约0.5-2.8摩尔％的P2O5。11.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约为0.05-1.5mm的厚度。12.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括银、铜、铯和铷中的至少一种。13.如权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述碱性铝硅酸盐玻璃制品包括玻璃陶瓷。14.一种消费者电子器件，其包括：外壳；至少部分提供在所述外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供在所述外壳的前表面处或者与所述外壳的前表面相邻；以及提供在所述外壳的前表面处或者所述外壳的前表面上并且位于所述显示器上的覆盖制品，其中，所述外壳或者覆盖制品包括权利要求1或2所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品。15.一种碱性铝硅酸盐玻璃制品，其包括：Li2O、Na2O和K2O；从所述碱性铝硅酸盐玻璃的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从所述压缩深度延伸进入所述玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及在约15-25um深度处的K2O浓度，其至少比所述碱性铝硅酸盐玻璃制品的中心处的K2O浓度高了约0.3摩尔％。16.如权利要求15所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，在约15-25um深度处的K2O浓度是0.3-1.2摩尔％。17.如权利要求15或16所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，约15-25um的深度包括的K2O浓度是所述碱性铝硅酸盐玻璃制品的所述表面处的K2O浓度的0.5-15％。18.如权利要求15或16所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述压缩应力层的最大压缩应力至少约为600MPa。19.如权利要求15或16所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括约为0.05-1.5mm的厚度。20.如权利要求15或16所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其还包括银、铜、铯和铷中的至少一种。21.如权利要求15或16所述的碱性铝硅酸盐玻璃制品，其特征在于，所述碱性铝硅酸盐玻璃制品包括玻璃陶瓷。22.一种方法，所述方法包括：在反向离子交换浴中对经过离子交换的玻璃制品进行反向离子交换，以产生经过反向离子交换的玻璃制品，其中，所述反向离子交换浴包含锂盐；以及在再次离子交换浴中对所述经过反向离子交换的玻璃制品进行再次离子交换，以产生经过再次离子交换的玻璃制品，其中，所述经过再次离子交换的玻璃制品包括：Li2O、Na2O和K2O；从所述经过再次离子交换的玻璃制品的表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力层；从浓度深度延伸进入所述经过再次离子交换的玻璃制品内并且最大拉伸应力至少约40MPa的拉伸区域；以及K2O浓度分布，其包括K2O浓度增加到局部K2O浓度最大值的一个部分。23.如权利要求22所述的方法，所述方法还包括：从所述经过反向离子交换的玻璃制品的表面去除1-10um。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，去除步骤包括机械抛光或化学蚀刻。25.如权利要求22-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述反向离子交换浴包括：3-40重量％的LiNO3；和55-97重量％的NaNO3。26.如权利要求22-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述反向离子交换浴包含至多1重量％的KNO3。27.如权利要求22-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述反向离子交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·C·安德鲁斯，J·M·霍尔，P·奥拉姆，R·V·鲁斯夫，V·M·施奈德，L·尤克雷辛克，
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