具有高压缩深度的复合层叠体制造技术

本申请涉及具有高压缩深度的复合层叠体。具有厚度(t)的玻璃基制品，其包括玻璃基芯体基材和至少一个包覆基材，该至少一个包覆基材直接结合至该玻璃基芯体基材。应力分布可包括这样的压缩深度(DOC)，其中该玻璃基制品具有0应力值，该DOC位于0.15·t，0.18·t，0.21·t或更深。所述制品可由一个或多个包覆基材形成，所述一个或多个包覆基材由具有至少0.15·t，0.18·t，0.21·t或更大的厚度的包覆板形成。消费电子产品可包括该玻璃基制品。层合后，所述制品可任选被进一步暴露至热处理和/或化学处理以供进一步强化。

COMPOSITE LAMINATES WITH HIGH COMPRESSION DEPTH

This application relates to a composite laminate with a high compression depth. A glass-based product with thickness (t) includes a glass-based core substrate and at least one coated substrate, which is directly bonded to the glass-based core substrate. The stress distribution may include such a compression depth (DOC), in which the glass-based product has a stress value of 0, and the DOC is located at 0.15 t, 0.18 t, 0.21 t or deeper. The product can be formed by one or more cladding substrates, which are formed by a cladding plate with at least 0.15 t, 0.18 t, 0.21 t or greater thickness. Consumer electronic products may include the glass-based products. After lamination, the product may optionally be further exposed to heat treatment and/or chemical treatment for further strengthening.

【技术实现步骤摘要】
具有高压缩深度的复合层叠体相关申请的交叉参考本申请要求2017年7月27日提交的美国临时专利申请系列第62/537,603号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
本专利技术的实施方式一般涉及玻璃基制品，所述玻璃基制品为具有工程改造的应力分布和高压缩深度的复合层叠体，以及用于形成所述玻璃基制品的方法。
技术介绍
强化玻璃基制品广泛用于电子器件中作为便携式或移动电子通信和娱乐设备的盖板或窗口，例如移动电话，智能电话，平板电脑，视频播放器，信息终端(IT)设备，膝上型计算机，导航系统等，以及其他应用，例如建筑(例如，窗户，淋浴板，台面等)，运输(例如，汽车，火车，飞机，海轮等)，设备或需要具有优异的抗断裂性但要求薄而轻的制品的任何应用。强化方法包括但不限于板或基材的层合，热处理(退火)，和/或化学处理。用于包括在玻璃基制品中的合适材料为无定形和/或(多)晶体。(多)晶体用于统称单晶材料和多晶材料。无定形材料包括但不限于玻璃，例如钠钙硅酸盐玻璃(SLS)，碱金属铝硅酸盐玻璃，含碱的硼硅酸盐玻璃，含碱的铝硼硅酸盐玻璃和无碱的铝硅酸盐玻璃。(多)晶材料如氧氮化铝(ALON)，尖晶石，蓝宝石，氧化锆和玻璃-陶瓷材料(GC)可能是合适的。许多强化玻璃基制品在表面处或附近具有最高或达到峰值的压缩应力，并且从表面离开时从峰值减小，并且在玻璃基制品中的应力变为拉伸之前，在玻璃基制品的一些内部位置处具有零应力。压缩深度(DOC)是玻璃基制品具有零应力值的地方(即，应力从压缩应力转换到拉伸应力处)。对于具有单个板或基材的玻璃基制品，通过退火和/或化学处理进行的强化受到DOC的制品厚度的21％的经典理论极限的限制。深或高DOC可提供卓越的抗损伤性能。目前需要提供具有高压缩深度的玻璃基制品。
技术实现思路
本专利技术的方面涉及玻璃基制品和其制造方法。在一个方面中，制品包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材；与玻璃基芯体基材直接结合的包覆基材；和包括位于0.15·t或更深的压缩深度(DOC)的应力分布。另一方面是一种制品，其包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材，其具有芯体热膨胀系数(CTEs)，和相对的第一和第二表面；第一包覆基材，其具有第一包覆热膨胀系数(CTEc1)，和相对的第三和第四表面，第三表面直接结合至第一表面以提供第一芯体-包覆界面；和第二包覆基材，其具有第二包覆热膨胀系数(CTEc2)，和相对的第五和第六表面，第五表面直接结合至第二表面以提供第二芯体-包覆界面；并且其中，第一包覆基材由具有厚度tc1的板形成，并且第二包覆基材由具有厚度tc2的板形成，并且tc1和tc2至少之一为至少0.15·t。另一方面提供消费电子产品，其包括：外壳，其具有正面，背面，和侧面；电子组件，其至少部分提供于所述外壳内，所述电子组件至少包括控制器，存储器和显示器，所述显示器提供于所述外壳的正面处或附近；和，覆盖基材(coversubstrate)，其配置于显示器上方，其中所述覆盖基材和/或所述外壳包括本文公开的任何制品。另一方面，一种制造具有厚度(t)的制品的方法，包括：加工芯体玻璃基材料以形成玻璃基芯体基材；加工第一包覆材料以形成第一包覆基材，所述第一包覆材料为玻璃，晶体，或玻璃-陶瓷；不使用聚合物或粘合剂，使第一包覆基材直接结合至玻璃基芯体基材的第一侧；并且其中，所述第一包覆材料具有厚度tc1，并且tc1至少为0.15·t。根据方面(1)，提供制品。该制品包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材；与玻璃基芯体基材直接结合的包覆基材；和包括位于0.15·t或更深的压缩深度(DOC)的应力分布。根据方面(2)，提供方面(1)的制品，其中，该玻璃基芯体基材具有相对的第一和第二表面，该包覆基材具有相对的第三和第四表面，第三表面直接结合至第一表面以提供芯体-包覆界面，并且，应力分布的压缩应力区在第四表面处起始并延伸至DOC。根据方面(3)，提供方面(1)或(2)的制品，其中，所述包覆基材由具有厚度tc1的板形成，该厚度tc1至少为0.15·t。根据方面(4)，提供方面(3)的制品，其中tc1至少为0.21·t。根据方面(5)，提供方面(4)的制品，其中tc1至少为0.25·t。根据方面(6)，提供方面(1)-(5)任一中的制品，其中，该玻璃基芯体基材具有芯体热膨胀系数(CTEs)，且该包覆基材具有包覆热膨胀系数(CTEc)，其中CTEs不同于CTEc。根据方面(7)，提供方面(6)的制品，其中CTEs大于CTEc。根据方面(8)，提供方面(1)-(7)任一中的制品，其中，DOC位于0.21·t或更深。根据方面(9)，提供方面(8)的制品，其中，DOC位于0.25·t或更深。根据方面(10)，提供方面(1)-(7)任一中的制品，其中，DOC在约0.15·t-0.49·t的范围。根据方面(11)，提供方面(10)的制品，其中，DOC在约0.21·t-0.40·t的范围。根据方面(12)，提供方面(1)-(11)任一中的制品，其中t在0.1mm-10mm范围。根据方面(13)，提供方面(1)-(12)任一中的制品，其中，该包覆基材通过熔合结合(fusionbonding)，共价结合，或氢氧化物催化的结合方式结合至该芯体基材。根据方面(14)，提供方面(1)-(13)任一中的制品，其中，该玻璃基芯体基材包括第一玻璃组合物，且该包覆基材包括第二玻璃组合物，其中，第一玻璃组合物不同于第二玻璃组合物。根据方面(15)，提供方面(1)-(14)任一中的制品，其中，应力分布包括0.01MPa/微米-40MPa/微米范围的DOC处的应力斜率(stressslope)的绝对值。根据方面(16)，提供方面(15)的制品，其中DOC处的应力斜率的绝对值为10MPa/微米或更小。根据方面(17)，提供方面(1)-(16)任一中的制品，其中，应力分布包括2MPa或更大的最大拉伸应力的绝对值。根据方面(18)，提供方面(17)的制品，其中，最大拉伸应力的绝对值是50MPa或更大。根据方面(19)，提供方面(1)-(18)任一中的制品，其还包括一个或多个额外的包覆基材，该一个或多个额外的包覆基材结合至所述玻璃基芯体基材的表面、所述包覆基材的表面，或两者表面。根据方面(20)，提供方面(1)-(19)任一中的制品，其中，所述玻璃基芯体基材包括玻璃或玻璃-陶瓷。根据方面(21)，提供方面(1)-(20)任一中的制品，其中，所述包覆基材是晶体材料或玻璃-陶瓷。根据方面(22)，提供方面(1)-(21)任一中的制品，其中，所述包覆基材是可强化的。根据方面(23)，提供方面(1)-(22)任一中的制品，其中，所述包覆基材包括选自下组的晶体材料：氧氮化铝(ALON)，尖晶石，蓝宝石，氧化锆及其组合。根据方面(24)，提供方面(1)-(23)任一中的制品，其中，所述包覆基材和所述玻璃基芯体基材至少之一基本不含锂。根据方面(25)，提供消费电子产品。所述消费电子产品包括：外壳，其具有正面，背面和侧面；电子组件，其至少部分提供于所述外壳内，所述电子组件至少包括控制器，存储器和显示器，所述显示器在所述外壳的正面处或附近提供；和，覆盖基材，其被配置于所述显示器的上方。所述覆盖基材和所述外壳至少之一的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制品，所述制品包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材；包覆基材，其直接结合至该玻璃基芯体基材；和应力分布，其包括位于0.15·t或更深的压缩深度(DOC)。

【技术特征摘要】
2017.07.27 US 62/537,6031.一种制品，所述制品包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材；包覆基材，其直接结合至该玻璃基芯体基材；和应力分布，其包括位于0.15·t或更深的压缩深度(DOC)。2.如权利要求1所述的制品，其中，所述玻璃基芯体基材具有相对的第一和第二表面，所述包覆基材具有相对的第三和第四表面，第三表面直接结合至第一表面以提供芯体-包覆界面，并且，应力分布的压缩应力区在第四表面处起始并延伸至DOC。3.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材由具有厚度tc1的板形成，该厚度tc1为至少0.15·t。4.如权利要求3所述的制品，其中，tc1是至少0.21·t。5.如权利要求4所述的制品，其中，tc1是至少0.25·t。6.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述玻璃基芯体基材具有芯体热膨胀系数(CTEs)，并且速搜狐包覆基材具有包覆热膨胀系数(CTEc)，其中CTEs不同于CTEc。7.如权利要求6所述的制品，其中，CTEs大于CTEc。8.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，DOC位于0.21·t或更深。9.如权利要求8所述的制品，其中，该DOC位于0.25·t或更深。10.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，该DOC在约0.15·t-0.49·t范围。11.如权利要求10所述的制品，其中，该DOC在约0.21·t-0.40·t范围。12.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，t在0.1mm-10mm范围。13.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材通过熔合结合、共价结合或氢氧化物催化结合的方式结合至所述芯体基材。14.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述玻璃基芯体基材包括第一玻璃组合物，并且所述包覆基材包括第二玻璃组合物，其中第一玻璃组合物不同于第二玻璃组合物。15.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，应力分布包括0.01MPa/微米-40MPa/微米范围的DOC处的应力斜率的绝对值。16.如权利要求15所述的制品，其中，DOC处的应力斜率的绝对值是10MPa/微米或更小。17.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述应力分布包括2MPa或更大的最大拉伸应力绝对值。18.如权利要求17所述的制品，其中，所述最大拉伸应力绝对值是50MPa或更大。19.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其还包括一个或多个额外的包覆基材，该一个或多个额外的包覆基材结合至所述玻璃基芯体基材的表面，所述包覆基材的表面，或两者的表面。20.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述玻璃基芯体基材包括玻璃或玻璃-陶瓷。21.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材是晶体材料或玻璃-陶瓷。22.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材是可强化的。23.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材包括选自下组的晶体材料：氧氮化铝(ALON)，尖晶石，蓝宝石，氧化锆及其组合。24.如权利要求1或2中任一项所述的制品，其中，所述包覆基材和玻璃基芯体基材中至少之一基本不含锂。25.一种消费电子产品，其包括：外壳，其具有正面、背面和侧面；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，所述显示器在所述外壳的正面处或附近提供；和覆盖基材，其设置于所述显示器之上，其中所述覆盖基材和所述外壳的至少之一的至少部分包括如权利要求1或2中任一项所述的制品。26.一种制品，所述制品包括：厚度(t)；玻璃基芯体基材，其具有芯体热膨胀系数(CTEs)，和相对的第一和第二表面；第一包覆基材，其具有第一包覆热膨胀系数(CTEc1)，和相对的第三和第四表面，第三表面直接结合至第一表面，以提供第一芯体-包覆界面；和第二包覆基材，其具有第二包覆热膨胀系数(CTEc2)，和相对的第五和第六表面，第五表面直接结合至第二表面，以提供第二芯体-包覆界面；和其中，第一包覆基...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·贝尔曼，M·T·加拉赫，V·M·施奈德，
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