表现出损伤容限得到改进的不对称玻璃层压件制造技术

本公开的原理和实施方式涉及独特的不对称层压件和生产损伤容限得到改进的层压件的方法，其中，所述层压件包括具有第一中心张力值的第一强化玻璃基材，其通过中间层结合到具有第二中心张力值的第二强化玻璃基材，其中第一中心张力值小于第二中心张力值。

Asymmetrical glass laminate with improved damage tolerance

The principles and implementation methods of the present disclosure involve a unique asymmetric laminate and a method for producing improved laminates, in which the laminate includes a first reinforced glass substrate with a first central tension value, which is combined through a middle layer to a second reinforced glass substrate with a second center Zhang Lizhi. The tension value of the first center is less than second central tension value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表现出损伤容限得到改进的不对称玻璃层压件相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求2015年11月18日提交的系列号为62/256777的美国临时申请以及2015年10月21日提交的系列号为62/244383的美国临时申请的优先权权益，本申请以二者的内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。
本公开的原理和实施方式一般涉及包含强化玻璃基材的层压件，以及通过用中间层将具有不同中心张力值的各玻璃基材结合在一起来形成层压件的方法。
技术介绍
包含例如由增塑聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)片分隔的相对的玻璃基材(其可以为片材)的层压件可用作交通工具或建筑物中的窗户或者用作建筑玻璃和面板。在某些应用中，期望具有高机械强度、对抗由撞击物体造成的损坏以及声衰减性质的玻璃层压件以提供安全屏障并同时降低至少一个基材由于表面裂纹而造成层压件断裂的可能性。可对形成层压件的部分的玻璃基材进行强化(化学强化、热强化和/或机械强化)以赋予压缩应力区域(或层)表面压缩应力(CS)，所述压缩应力区域(或层)从表面延伸一距离进入玻璃基材中，其中，这一到玻璃基材中的距离被称为压缩应力区域的深度(DOC)。DOC是指玻璃基材内的应力从压缩应力变为拉伸应力处的深度。在DOC处，应力从正应力(压缩应力)转化为负应力(拉伸应力)并因此表现出为零的应力值。根据本领域常用习惯，压缩以负(<0)应力表示并且拉伸以正(>0)应力表示。但是，在本说明书中，CS以正值或绝对值表示，即，如本文所述，CS＝|CS|。在化学强化的玻璃基材中，CS区域通过离子交换工艺产生。在机械强化的玻璃基材中，CS区域通过基材各部分之间的热膨胀系数错配产生。在热强化的基材中，CS区域通过将基材加热到高于玻璃转变温度、接近玻璃软化点的高温，然后使玻璃表面区域比玻璃内部区域冷却更加迅速来产生。表面区域和内部区域之间的不同冷却速率产生了剩余表面CS。在这些强化玻璃中，CS诱导了材料中心内的拉伸应力，其中产生的CT区域可以具有50MPa或更高的最大中心张力值。取决于所用的强化方法，所得的强化玻璃基材的DOC可以是几微米至几十微米深或几百微米深。除了承受外部刮擦，用于汽车窗玻璃的层压件需承受内部冲击并符合安全性标准。ECER43人头模型测试模拟交通工具内部发生的冲击事件，该测试是一监管测试，要求机动车的层压件响应特定的内部冲击而断裂。要求玻璃在某一冲击载荷下破裂以防止损伤。将期望提供一种层压件，其不因外部冲击(例如来自石块的冲击)而破裂，而仍然具有较轻的重量并且能够承受来自人体的相当大的冲击而不会造成严重的损伤。然而，改进玻璃层压件的一个性质往往损害层压件的其他品质。因此，难以生产用作汽车窗玻璃和建筑玻璃的具有全部期望性质的层压件。
技术实现思路
本公开的原理和实施方式涉及层压玻璃结构，其提供了以下性质的组合：硬度、回弹性、轻量、高机械强度、抵抗撞击物体造成的损坏和声衰减性质。以下列出了多个实施方式。应理解，根据本公开的范围，下文列出的实施方式不仅可以如下文所列进行组合，还可以其他合适的组合形式进行组合。在第一个实施方式中，层压件包括第一强化玻璃基材，其具有由第一厚度、第一DOC和第一CS量值限定的第一CT值；和第二强化玻璃基材，其具有由第二厚度、第二DOC和第二表面压缩应力量值限定的第二CT值，其中，第一CT值小于第二CT值。除非另有说明，否则CT以正应力值表示而CS以负应力值表示。在第二个实施方式中，层压件包括第一强化玻璃基材，其具有通过压痕断裂测量来测量的第一损伤容限；和第二强化玻璃基材，其具有通过与第一损伤容限测量相同的压痕断裂测量来测量的第二损伤容限，其中，第一强化玻璃基材和第二强化玻璃基材被层压在一起，并且第一损伤容限大于第二损伤容限。如本文中所使用的，损伤容限是指玻璃基材或层压件分别承受损伤但不裂开的能力或者使损伤不在基材或层压件内扩展和/或通过基材或层压件的能力。如本文所述，可以通过压痕断裂测量来测量损伤容限，其以承受得住使用给定载荷和压头的测量的样品百分数为依据。在另一个实施方式中，制造层压件的方法包括：将第一强化玻璃基材、中间层和第二强化玻璃基材布置成堆叠体；以及向该堆叠体施加热和压力以形成层压件。在一个或多个实施方式中，第一强化玻璃基材可以包含由第一厚度、第一DOC和第一表面CS量值限定的第一CT值，并且第二强化玻璃基材可以包含由第二厚度、第二DOC和第二表面CS量值限定的第二CT值。在一个或多个实施方式中，第一CT值小于第二CT值。附图说明在结合附图考虑了以下具体实施方式后，本公开的实施方式的其他特征、它们的性质和各种优点将变得更加显而易见，附图同时也是申请人设想的最佳模式的说明，并且其中，在整个附图中，相同附图标记表示相同的部件，其中：图1例示了具有多个裂纹的玻璃基材表面的一个实施方式；图2A例示了具有一厚度的第二强化玻璃基材的一个实施方式；图2B例示了具有一厚度的第一强化玻璃基材的一个实施方式；图3例示了包含第一强化玻璃基材和第二强化玻璃基材的层压件的另一个示例性实施方式；图4例示了包含一个或多个实施方式的层压件的车辆；图5例示了石块冲击测试的侧视图；图6例示了石块冲击测试的前视图；图7是示出了实施例2A-2D和对比例2E-2H的残留强度结果的图；以及图8是示出了实施例2J和对比例2E和2I的残留强度结果的图。具体实施方式在描述多个示例性实施方式之前，应理解，本公开不限于以下公开中列出的构造或方法步骤的细节。本文提供的公开能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施这些实施方式。说明书中提及的“一个实施方式”、“某些实施方式”、“各个实施方式”、“一个或多个实施方式”或“一种实施方式”意为结合实施方式描述的具体特征、结构、材料或性质包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在说明书中各处出现的短语如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在各个实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定都涉及同一个实施方式。而且，具体的特征、结构、材料或性质可以任何合适的方式组合在一个或多个实施方式中。如本文中所使用的，短语“玻璃层压件”也可以被称为“层压结构”、层压玻璃结构或“装配玻璃(glazing)”，其涉及透明、半透明、亚透明或不透明的玻璃基材料。在一些实施方式中，玻璃层压件可以用于窗户、面板、墙壁或围墙，以用于建筑和交通工具或运输应用，包括汽车、火车(轨道车辆或轨道机车)和海轮(船艇、船舶等)、飞行器(例如飞机、无人机等)以及建筑、标牌和其他结构。根据一个或多个实施方式所述的层压件包括至少两个玻璃基材。所述玻璃基材包括第一和第二玻璃基材，其中的一个玻璃基材为限定外层的外部玻璃基材，另一个为限定内层的内部玻璃基材。在一个或多个实施方式中，第一玻璃基材为限定外层的外部玻璃基材，并且第二玻璃基材为限定内层的内部玻璃基材。在一个或多个实施方式中，第一玻璃基材为限定内层的内部玻璃基材，而第二玻璃基材为限定外层的外部玻璃基材。在交通工具应用(例如汽车窗玻璃)中，内层暴露于交通工具内部而外层面向汽车的外部环境。在建筑应用中，内层暴露于建筑、房间或家具内部而外层面向建筑、房间或家具的外部环境。在一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层压件，所述层压件包括：第一强化玻璃基材，其具有由第一厚度、第一压缩应力层深度和第一压缩应力量值限定的第一中心张力值；和第二强化玻璃基材，其具有由第二厚度、第二压缩应力层深度和第二压缩应力量值限定的第二中心张力值，其中，第一中心张力值小于第二中心张力值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 US 62/244,383;2015.11.18 US 62/256,7771.一种层压件，所述层压件包括：第一强化玻璃基材，其具有由第一厚度、第一压缩应力层深度和第一压缩应力量值限定的第一中心张力值；和第二强化玻璃基材，其具有由第二厚度、第二压缩应力层深度和第二压缩应力量值限定的第二中心张力值，其中，第一中心张力值小于第二中心张力值。2.如权利要求1所述的层压件，其中，第一中心张力值为20MPa或更小。3.如权利要求1或权利要求2所述的层压件，其中，第二压缩应力层深度大于40μm。4.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，第一压缩应力层深度为至少45μm，并且第一中心张力值为30MPa或更小。5.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，第一厚度在约0.3mm至约2mm的范围内，第一压缩应力量值在约300MPa至约1000MPa的范围内，并且第一中心张力值为30MPa或更小。6.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，第一强化玻璃基材具有与第二强化玻璃基材不同的玻璃组合物。7.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，第一强化玻璃基材通过中间层层压到第二强化玻璃基材。8.如权利要求7所述的层压件，其中，中间层为选自聚乙烯醇缩丁醛、乙烯乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、离聚物和热塑性聚氨酯的聚合物中间层。9.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，第一厚度大于第二厚度，并且第一厚度在0.3mm至2mm的范围内。10.如权利要求9所述的层压件，其中，第一厚度与第二厚度的比值在2:1至10:1的范围内。11.如权利要求10所述的层压件，其中，所述层压件的厚度小于2.5mm。12.如前述权利要求中任一项所述的层压件，其中，对于至少一个表面，第一压缩应力层深度在约20μm至约170μm的范围内。13.如权利要求12所述的层压件，其中，第一强化玻璃基材的至少一个表面具有至少300MPa的压缩应力量值。14.如前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·克利里，J·G·库拉德，W·K·登森，
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