在玻璃中获得应力分布的方法技术

技术编号:13536893 阅读:97 留言:0更新日期:2016-08-17 09:02
用于为化学强化玻璃产生各种应力分布的方法。使碱金属铝硅酸盐玻璃接触离子交换介质,例如包含比玻璃中碱金属阳离子更大的碱金属阳离子的熔盐浴。在大于约420℃且在玻璃退火点以下至少约30℃的温度下实施离子交换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】201480071853

【技术保护点】
一种强化包含第一金属阳离子且具有退火点的碱金属铝硅酸盐玻璃的方法,所述方法包含:a)在熔盐浴中浸没所述碱金属铝硅酸盐玻璃,所述熔盐浴包含至少一种第二金属的盐,其中第二金属阳离子比第一金属阳离子更大;b)在大于约420℃且比所述退火点低至少约30℃的温度下,用来自熔盐浴的第二金属阳离子离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃中的第一金属阳离子,其中离子交换形成具有压缩应力的区域,所述区域从玻璃表面延伸进入玻璃到达至少40微米的层深度,且其中在第一深度处的压缩应力是在表面处压缩应力的至少约50%,第一深度是层深度的约30%‑约70%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.25 US 61/908,3691.一种强化包含第一金属阳离子且具有退火点的碱金属铝硅酸盐玻璃的方法,所述方法包含:a)在熔盐浴中浸没所述碱金属铝硅酸盐玻璃,所述熔盐浴包含至少一种第二金属的盐,其中第二金属阳离子比第一金属阳离子更大;b)在大于约420℃且比所述退火点低至少约30℃的温度下,用来自熔盐浴的第二金属阳离子离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃中的第一金属阳离子,其中离子交换形成具有压缩应力的区域,所述区域从玻璃表面延伸进入玻璃到达至少40微米的层深度,且其中在第一深度处的压缩应力是在表面处压缩应力的至少约50%,第一深度是层深度的约30%-约70%。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,第一金属阳离子是钠阳离子,第二阳离子是钾阳离子、铷阳离子或银阳离子中的至少一种。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述熔盐浴包含硫酸钾和硝酸钾中的至少一种。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述熔盐浴还包含最高达约10重量%的至少一种钠盐。5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在表面处的压缩应力是至少约100MPa。6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,第一深度是约25微米。7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,第一压缩应力是至少约350MPa。8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃的保留强度是至少约200MPa。9.如权利要求6-8中任一项所述的方法,其特征在于,对碱金属铝硅酸盐玻璃进行离子交换包含对碱金属铝硅酸盐玻璃离子交换约0.5小时-约8小时的时间段。10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少约50摩尔%SiO2和至少约11摩尔%Na2O,其中在表面处的压缩应力是至少约900MPa。11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃还包含B2O3、K2O、MgO和ZnO中的至少一种和Al2O3,其中-340+27.1·Al2O3–28.7·B2O3+15.6·Na2O–61.4·K2O+8.1·(MgO+ZnO)≥0摩尔%。12.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少约50摩尔%SiO2;约9摩尔%-约22摩尔%Al2O3;约3摩尔%-约10摩尔%B2O3;约9摩尔%-约20摩尔%Na2O;0摩尔%-约5摩尔%K2O;和至少约0.1摩尔%MgO、ZnO或其组合,其中0≤MgO≤6和0≤ZnO≤6摩尔%;以及任选地,CaO、BaO和SrO中的至少一种,其中0摩尔%≤CaO+SrO+BaO≤2摩尔%。13.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃包含:至少约50摩尔%SiO2;至少约10摩尔%R2O,其中R2O包含Na2O;Al2O3,其中-0.5摩尔%≤Al2O3(摩尔%)–R2O(摩尔%)≤2摩尔%;和B2O3,和其中B2O3(摩尔%)–(R2O(摩尔%)–Al2O3(摩尔%))≥4.5摩尔%。14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃的锆石分解温度等于玻璃粘度大于约40千泊的温度,且包含:至少约50摩尔%SiO2;至少约10摩尔%R2O,其中R2O包含Na2O;Al2O3;和B2O3,其中B2O3(摩尔%)–(R2O(摩尔%)–Al2O3(摩尔%))≥4.5摩尔%。15.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述碱金属铝硅酸盐玻璃包含至少约4摩尔%P2O5,其中(M2O3(摩尔%)/RxO(摩尔%))<1,其中M2O3=Al2O3+B2O3,和其中RxO是碱金属铝硅酸盐玻璃中存在的一价阳离子氧化物和二价阳离子氧化物之和。16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,玻璃的厚度最高达约1.5mm。17.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:a)在第二熔盐浴中浸没碱金属铝硅酸盐玻璃,第二熔盐浴包含至少一种第三金属的盐,其中第三金属阳离子比第一金属阳离子和第二金属阳离子更大;以及b)在大于约420℃且比退火点低至少约30℃的温度下,用来自第二熔盐浴的第三金属阳离子离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃中的第一金属阳离子和第二金属阳离子中的至少一种,其中第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·C·埃兰郭晓菊胡广立彭高柱
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

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