包含金属氧化物浓度梯度的玻璃基制品制造技术

揭示了玻璃基制品实施方式，其包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，限定了小于或等于约3毫米(例如，小于或等于约1毫米)的厚度(t)和应力曲线，其中，在约0t至最高至0.3t和大于约0.7t至最高至t的厚度范围内的应力曲线的所有点包括如下正切，其斜率绝对值大于约0.1MPa/微米。在一些实施方式中，玻璃基制品包括非零金属氧化物浓度，其沿着至少一部分厚度(例如，0t至约0.3t)变化，且还包括约80MPa至约100MPa的最大中心张力。在一些实施方式中，金属氧化物或碱金属氧化物的浓度从第一表面降低到位于第一表面和第二表面之间的一个点的一个值，并且从该值增加到第二表面。金属氧化物浓度在整个厚度上可以是大于或等于约0.05摩尔％或大于或等于约0.5摩尔％。还揭示了形成此类玻璃基制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
包含金属氧化物浓度梯度的玻璃基制品本申请是申请号为201780009305.0、申请日为2017年4月7日、名称为“包含金属氧化物浓度梯度的玻璃基制品”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求对2016年6月25日提交的美国临时申请序列号第62/366338和2016年4月8日提交的美国临时申请序列号第62/320077享有权益和优先权，这些临时申请的的内容是本申请的依托并且全文通过参考结合于本文中。
技术介绍
本专利技术涉及玻璃基制品，其展现出包括改善的耐破裂性在内的改善的耐损坏性，更具体而言，本专利技术涉及玻璃和玻璃陶瓷制品，其展现出非零的金属氧化物浓度梯度或沿着大部分厚度变化的浓度。玻璃基制品经常经历会将大瑕疵引入这些制品表面内的严重的冲击。这些瑕疵可从表面延伸至不超过约200微米(μm)处。通常，使用经过热钢化(thermaltempered)的玻璃来防止因这些瑕疵被引入玻璃内而导致的不合格，因为经过热钢化的玻璃经常展现出大的压缩应力(CS)层(例如玻璃总厚度的约21％)，所述压缩应力层能够防止瑕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃基制品，其包括：/n第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，它们限定了厚度(t)；以及/n金属氧化物的浓度，其是非零的并且沿着从约0t到约0.3t的厚度范围变化；/n大于约200MPa或更大的表面压缩应力；以及/nCT区域，其具有约71.5/√(t)至约100/√(t)的最大CT。/n

【技术特征摘要】
20160408 US 62/320,077;20160725 US 62/366,3381.一种玻璃基制品，其包括：
第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，它们限定了厚度(t)；以及
金属氧化物的浓度，其是非零的并且沿着从约0t到约0.3t的厚度范围变化；
大于约200MPa或更大的表面压缩应力；以及
CT区域，其具有约71.5/√(t)至约100/√(t)的最大CT。


2.如权利要求1所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物浓度的厚度范围是约为0t至约为0.4t。


3.如权利要求1或2所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物浓度的厚度范围是约为0t至约为0.45t。


4.如权利要求1-3中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物的单价离子沿着所述厚度范围产生应力。


5.如权利要求4所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物的所述单价离子具有玻璃基基材中的所述金属氧化物的所有单价离子中最大的离子直径。


6.如权利要求1-5中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物的浓度从所述第一表面降低到位于所述第一表面和所述第二表面之间的一个点处的一个值，并且从该值增加到所述第二表面。


7.如权利要求1-6中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，当所述玻璃基制品碎裂时，所述玻璃基制品碎裂成至少1块碎片/英寸2至最高至40块碎片/英寸2，其中，样品尺寸是5.08cm乘以5.08cm见方。


8.如权利要求1-7中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述玻璃基制品包括在约为460℃大于或等于约450μm2/小时的钠离子或钾离子扩散系数，以及大于约0.15t的DOC，以及其中，所述表面CS是最大CT的1.5倍或更大。


9.如权利要求1-8中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述玻璃基制品包括大于或等于约0.65MPa·m1/2的断裂韧度(K1C)。


10.如权利要求1-9中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述表面CS大于所述最大CT。


11.如权利要求1-10中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述表面CS大于或等于约300MPa，以及厚度小于或等于约2毫米。


12.如权利要求1-11中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物的浓度在整个厚度范围大于或等于约0.05摩尔％。


13.如权利要求1-12中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物在所述第一表面的浓度是所述金属氧化物在等于约0.5t深度处的浓度的约为1.5倍。


14.如权利要求1-13中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述金属氧化物的总浓度约为1摩尔％至约为15摩尔％。


15.如权利要求1-14中任一项所述的玻璃基制品，其还包括大于或等于约0.4t的化学层深度。


16.如权利要求1-15中任一项所述的玻璃基制品，其还包括从所述第一表面延伸到DOC的CS层，其中，DOC大于或等于约0.1t。


17.如权利要求1-16中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，所述CT区域包括金属氧化物。


18.如权利要求1-17中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，最大CT与表面CS的绝对值之比约为0.1至约0.8。


19.如权利要求1-18中任一项所述的玻璃基制品，其特征在于，t包括小于或等于约3毫米。


20.如权利要求1-19中任一项所述的玻璃基制品，其还包括大于或等于约70GPa的杨氏模量。


21.如权利要求1-20中任一项所述的玻璃基制品，其还包括小于约100kP的液相线粘度。


22.如权利要求1-21中任一项所述的玻璃基制品，其还包括以下任意一种或多种：
包含Al2O3和Na2O的总量小于或等于约17摩尔％的组成，
包含小于或等于约4摩尔％的Na2O的组成，
包含B2O3和ZnO中的任意一种或多种的组成，以及

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·德内卡，S·戈麦斯，胡广立，C·M·史密斯，唐中帜，S·A·蒂切，
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