化学强化的焦硅酸锂-透锂长石玻璃陶瓷制造技术

本文所述的离子交换玻璃陶瓷制品具有应力，所述应力根据基本线性函数，在距离离子交换玻璃陶瓷制品外表面约0.07t的深度到约0.26t的深度，随着距离增加从压缩应力减小到拉伸应力。所述应力在距离离子交换玻璃陶瓷制品的外表面约0.18t至约0.25t的深度处从压缩应力转变成拉伸应力。离子交换玻璃制品的外表面处的最大压缩应力的绝对值是离子交换玻璃制品的最大中心张力(CT)的绝对值的1.8至2.2倍，并且所述玻璃陶瓷制品的断裂韧度大于或等于1MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学强化的焦硅酸锂-透锂长石玻璃陶瓷相关申请的交叉引用本申请要求2018年11月13日提交的题为“ChemicallyStrengthenedLithiumDisilicate-PetaliteGlass-Ceramics(化学强化的焦硅酸锂-透锂长石玻璃陶瓷)”的第62/760,753号美国临时申请的优先权和权益，其全部内容通过引用的方式纳入本文。
本说明书一般涉及玻璃制品，更具体而言，涉及具有改进的化学耐久性和抗损伤性的玻璃陶瓷制品及其形成方法。
技术介绍
当具有焦硅酸锂晶相的玻璃陶瓷经历常规离子交换过程时，在玻璃陶瓷的表面上形成了富含钠的低折射率层。该富含钠的表面层的存在使得玻璃陶瓷的表面易受到亚表面水化，这可导致在玻璃陶瓷表面上生长碳酸钠晶体，进而可产生表面朦胧。富含钠的表面层还表现出低的化学耐久性，导致玻璃陶瓷易受到优先蚀刻、点蚀和其他表面损伤。除了改变玻璃陶瓷的性质之外，低折射率层的存在可使FSM成像期间产生的图像变模糊，这导致使用这些图像来进行离子交换过程的质量控制变得不可靠。因此，需要具有改进的化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子交换玻璃陶瓷制品,其具有厚度t，其中：/n所述玻璃制品包括应力，所述应力根据基本线性函数，在从离子交换玻璃陶瓷制品的外表面向着中心线的约0.07t的深度到约0.26t的深度，随着距离增加而减小；/n所述应力在距离离子交换玻璃陶瓷制品的外表面约0.18t至约0.25t的深度处从压缩应力转变成拉伸应力；并且/n离子交换玻璃陶瓷制品的外表面处的最大压缩应力的绝对值是离子交换玻璃陶瓷制品的最大中心张力(CT)的绝对值的1.8至2.2倍；并且/n离子交换玻璃陶瓷制品的断裂韧度大于或等于1MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181113 US 62/760,7531.一种离子交换玻璃陶瓷制品,其具有厚度t，其中：
所述玻璃制品包括应力，所述应力根据基本线性函数，在从离子交换玻璃陶瓷制品的外表面向着中心线的约0.07t的深度到约0.26t的深度，随着距离增加而减小；
所述应力在距离离子交换玻璃陶瓷制品的外表面约0.18t至约0.25t的深度处从压缩应力转变成拉伸应力；并且
离子交换玻璃陶瓷制品的外表面处的最大压缩应力的绝对值是离子交换玻璃陶瓷制品的最大中心张力(CT)的绝对值的1.8至2.2倍；并且
离子交换玻璃陶瓷制品的断裂韧度大于或等于1MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。


2.根据权利要求1所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，最大中心张力大于或等于70MPa。


3.根据权利要求1所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，最大中心张力为80MPa至140MPa。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，最大压缩应力为180MPa至350MPa。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，断裂韧度为1MPa√m至1.5MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，所述离子交换玻璃陶瓷制品在外表面处的Na2O浓度小于10摩尔％。


7.一种离子交换玻璃陶瓷制品,其具有厚度t，其中：
Li离子浓度随着距离离子交换玻璃陶瓷制品外表面的距离增加而从表面Li离子浓度增大到最大Li离子浓度，其中，表面Li离子浓度与最大Li离子浓度之间的差异小于5摩尔％；
Na离子浓度随着距离离子交换玻璃陶瓷制品外表面的距离增加而从表面Na离子浓度增加并接着减小到最小Na离子浓度，其中，表面Na离子浓度与最小Na离子浓度之间的差异小于5摩尔％，表面Na离子浓度小于10摩尔％；并且
离子交换玻璃陶瓷制品的断裂韧度大于1MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。


8.根据权利要求7所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，在离子交换玻璃陶瓷制品的整个厚度t中，Na离子的浓度大于0摩尔％。


9.根据权利要求8所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，Na离子的浓度大于0摩尔％且小于2.5摩尔％。


10.根据权利要求7-9中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，Li离子的最大浓度为19摩尔％至32摩尔％。


11.根据权利要求7-10中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其中，断裂韧度为1MPa√m至1.5MPa√m，这根据双悬臂梁方法测量。


12.根据权利要求7-11中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其还包含大于0摩尔％至6摩尔％的Al2O3。


13.根据权利要求7-12中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其还包含0.7摩尔％至2.2摩尔％的P2O5。


14.根据权利要求7-13中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其还包含1.7摩尔％至4.5摩尔％的ZrO2。


15.根据权利要求7-14中任一项所述的离子交换玻璃陶瓷制品，其还包含60摩尔％至72摩尔％的SiO2。


16.一种离子交换玻璃陶瓷制品，其包括1％至30％的残余玻璃含量和70％至99％的结晶相，所述结晶相选自焦硅酸锂、透锂长石、β-石英、β-锂辉石固溶体及其组合；所述离子交换玻璃陶瓷制品具有厚度t并且包括应力，所述应力随着从离子交换玻璃陶瓷制品的外表面向着中心线的距离增加而减小...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·C·安德鲁斯，A·J·费伊，L·M·诺尼，R·V·罗瑟夫，C·M·史密斯，L·犹可兰科兹克，S·K·威尔森，
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