具有高中心张力能力的玻璃组合物制造技术

技术编号:37349378 阅读:26 留言:0更新日期:2023-04-22 21:47
提供能够进行离子交换以产生高中心张力值的玻璃组合物。玻璃组合物包括SiO2、Li2O、及CaO。亦提供藉由对由玻璃组合物所形成的玻璃基基材进行离子交换而形成的玻璃基制品。玻璃基制品的特征在于大于或等于150MPa的最大中心张力,可以藉由在包含钠的熔融盐浴中进行离子交换来实现此最大中心张力值。玻璃基制品可以用于消费性电子装置。以用于消费性电子装置。以用于消费性电子装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高中心张力能力的玻璃组合物
[0001]背景
[0002]本申请要求2020年6月30日提交的系列号为63/046,482的美国临时申请的优先权权益,本文以该申请的内容为基础并通过参考将其全部结合入本文。


[0003]本说明书一般涉及适合用作电子装置的覆盖玻璃的玻璃组合物。更具体而言,本说明书涉及可以形成为电子装置的覆盖玻璃的铝硅酸盐玻璃。

技术介绍

[0004]可携式装置(例如,智能电话、平板电脑、可携式媒体播放器、个人电脑、及照相机)的移动特性让这些装置特别容易意外掉落于硬表面(例如,地面)上。这些装置通常包括覆盖玻璃,而可能在碰撞硬表面之后损伤。在许多这些装置中,覆盖玻璃系作为显示器外罩,并且可以包含触摸功能,而在覆盖玻璃损伤时,装置的使用受到负面影响。
[0005]当相关的可携式装置掉落于硬表面上时,覆盖玻璃存在二种主要的失效模式。模式之一者为挠曲失效,这是由于当装置受到与硬表面冲击的动态负载时的玻璃的折曲而造成。另一模式为尖锐接触失效,这是由于玻璃表面的损伤引入而造成。玻璃与粗糙硬表面(例如,沥青,花岗岩等)的冲击可能导致玻璃表面中的尖锐压痕。这些压痕成为玻璃表面中的失效位置,裂纹可能从此产生及传播。
[0006]藉由离子交换技术可以使玻璃更耐弯曲失效,离子交换技术涉及在玻璃表面中引起压缩应力。然而,经离子交换的玻璃仍然容易受到动态尖锐接触的影响,这是由于尖锐接触所引起的玻璃中的局部压痕而造成的高应力集中。
[0007]玻璃制造商及手持装置制造商持续努力改善手持装置对于尖锐接触失效的抵抗力。解决方案遍及从覆盖玻璃上的涂层,到防止当装置掉落在坚硬表面上时覆盖玻璃直接撞击坚硬表面的边框。然而,由于美学与功能要求的限制,很难完全防止覆盖玻璃撞击坚硬表面。
[0008]可携式装置亦期望为尽可能薄。因此,除了强度之外,亦期望在可携式装置中作为覆盖玻璃的玻璃尽可能薄。因此,除了增加覆盖玻璃的强度之外,亦期望玻璃具有允许通过能够制造薄玻璃制品(例如,薄玻璃片材)的过程而形成的机械特性。
[0009]因此,需要一种可以强化(例如,藉由离子交换)的玻璃,并且该玻璃具有允许成为薄玻璃制品的机械性质。

技术实现思路

[0010]根据方面(1),提供了一种玻璃基制品。该玻璃基制品包括:从表面延伸至压缩深度的压缩应力区域;大于或等于150MPa的最大中心张力;玻璃基制品的中心处的组合物,包含:大于或等于30摩尔%的SiO2;大于或等于10摩尔%至小于或等于25摩尔%的Li2O;大于或等于0摩尔%至小于或等于17摩尔%的CaO;大于或等于0摩尔%至小于或等于3摩尔%的
K2O;以及大于或等于0摩尔%至小于或等于14摩尔%的B2O3。
[0011]根据方面(2),提供方面(1)的玻璃基制品,其中在中心处的组合物包含大于或等于0摩尔%至小于或等于11摩尔%的B2O3。
[0012]根据方面(3),提供方面(1)或(2)的玻璃基制品,其中在中心处的组合物包含下列至少一者:小于或等于57.5摩尔%的SiO2;大于或等于1摩尔%的SrO;以及大于0摩尔%至小于或等于5摩尔%的B2O3。
[0013]根据方面(4),提供方面(1)至(3)中之任一者的玻璃基制品,其中在中心处的组合物的特征在于:SiO2+B2O3+Al2O3+CaO+SrO+Li2O+Na2O+K2O大于或等于99.7摩尔%。
[0014]根据方面(5),提供方面(1)至(4)中之任一者的玻璃基制品,其中最大中心张力大于或等于200MPa。
[0015]根据方面(6),提供方面(1)至(5)中之任一者的玻璃基制品,其中最大中心张力大于或等于300MPa。
[0016]根据方面(7),提供方面(1)至(6)中之任一者的玻璃基制品,包含大于或等于500MPa的压缩应力。
[0017]根据方面(8),提供方面(1)至(7)中之任一者的玻璃基制品,其中压缩深度大于或等于0.15t,其中t为玻璃基制品的厚度。
[0018]根据方面(9),提供方面(1)至(8)中之任一者的玻璃基制品,包含拋物线应力分布曲线。
[0019]根据方面(10),提供一种消费性电子产品。消费性电子产品包括:包含前表面、后表面、及侧表面的壳体;电学部件,其至少部分位于壳体内,电学部件包含控制器、存储器及显示器,显示器位于壳体的前表面处或与前表面相邻;以及外罩,其设置于显示器上方;其中壳体与外罩中的至少一者的至少一部分包含方面(1)至(9)中的任一者的玻璃基制品。
[0020]根据方面(11),提供一种方法。该方法包括:将玻璃基基材与离子交换盐接触,以形成玻璃基制品;其中:玻璃基制品包含从表面延伸至压缩深度的压缩应力区域,以及大于或等于150MPa的最大中心张力;离子交换盐包含钠;以及玻璃基基材包含:大于或等于30摩尔%的SiO2;大于或等于10摩尔%至小于或等于25摩尔%的Li2O;大于或等于0摩尔%至小于或等于17摩尔%的CaO;大于或等于0摩尔%至小于或等于3摩尔%的K2O;以及大于或等于0摩尔%至小于或等于14摩尔%的B2O3。
[0021]根据方面(12),提供方面(11)的方法,其中玻璃基基材包含大于或等于0摩尔%至小于或等于11摩尔%的B2O3。
[0022]根据方面(13),提供方面(11)或(12)的方法,其中玻璃基基材包含下列至少一者:小于或等于57.5摩尔%的SiO2;大于或等于1摩尔%的SrO;以及大于0摩尔%至小于或等于5摩尔%的B2O3。
[0023]根据方面(14),提供方面(11)至(13)中之任一者的方法,其中玻璃基基材的特征在于:SiO2+B2O3+Al2O3+CaO+SrO+Li2O+Na2O+K2O大于或等于99.7摩尔%。
[0024]根据方面(15),提供方面(11)至(14)中之任一者的方法,其中最大中心张力大于或等于200MPa。
[0025]根据方面(16),提供方面(11)至(15)中之任一者的方法,其中最大中心张力大于或等于300MPa。
[0026]根据方面(17),提供方面(11)至(16)中之任一者的方法,其中压缩应力区域包含大于或等于500MPa的压缩应力。
[0027]根据方面(18),提供方面(11)至(17)中之任一者的方法,其中压缩深度大于或等于0.15t,其中t系为玻璃基制品的厚度。
[0028]根据方面(19),提供方面(11)至(18)中之任一者的方法,其中玻璃基制品包含拋物线应力分布曲线。
[0029]根据方面(20),提供方面(11)至(19)中之任一者的方法,其中离子交换盐包含NaNO3。
[0030]根据方面(21),提供方面(11)至(20)中之任一者的方法,其中离子交换盐包含100重量%的NaNO3。
[0031]根据方面(22),提供方面(11)至(20)中之任一者的方法,其中离子交换盐为在大于或等于380℃至小于或本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃基制品,该玻璃基制品包括:从表面延伸至压缩深度的压缩应力区域;大于或等于150MPa的最大中心张力;玻璃基制品的中心处的组合物,包含:大于或等于30摩尔%的SiO2;大于或等于10摩尔%至小于或等于25摩尔%的Li2O;大于或等于0摩尔%至小于或等于17摩尔%的CaO;大于或等于0摩尔%至小于或等于3摩尔%的K2O;以及大于或等于0摩尔%至小于或等于14摩尔%的B2O3。2.如权利要求1所述的玻璃基制品,其中在中心处的组合物包含大于或等于0摩尔%至小于或等于11摩尔%的B2O3。3.如权利要求1或2所述的玻璃基制品,其中在中心处的组合物包含下列至少一者:小于或等于57.5摩尔%的SiO2;大于或等于1摩尔%的SrO;以及大于0摩尔%至小于或等于5摩尔%的B2O3。4.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基制品,其中在中心处的组合物的特征在于:SiO2+B2O3+Al2O3+CaO+SrO+Li2O+Na2O+K2O大于或等于99.7摩尔%。5.如权利要求1至4中任一项所述的玻璃基制品,其中最大中心张力大于或等于200MPa。6.如权利要求1至5中任一项所述的玻璃基制品,其中最大中心张力大于或等于300MPa。7.如权利要求1至6中任一项所述的玻璃基制品,包含大于或等于500MPa的压缩应力。8.如权利要求1至7中任一项所述的玻璃基制品,其中压缩深度大于或等于0.15t,其中t为玻璃基制品的厚度。9.如权利要求1至8中任一项所述的玻璃基制品,包含拋物线应力分布曲线。10.一种消费性电子产品,该消费性电子产品包括:包含前表面、后表面、及侧表面的壳体;电学部件,其至少部分位于壳体内,电学部件包含控制器、存储器及显示器,显示器位于壳体的前表面处或与前表面相邻;以及外罩,其设置于显示器上方,其中壳体或外罩中的至少一者的至少一部分包含如权利要求1至9中任一项所述的玻璃基制品。11.一种方法,该方法包括:将玻璃基基材与离子交换盐接触,以形成玻璃基制品;其中:玻璃基制品包含从表面延伸至压缩深度的压缩应力区域,以及大于或等于150MPa的最大中心张力;离子交换盐包含钠;以及玻璃基基材包含:
大于或等于30摩尔%的SiO2;大于或等于10摩尔%至小于或等于25摩尔%的Li2O;大于或等于0摩尔%至小于或等于17摩尔%的CaO;大于或等于0摩尔%至小于或等于3摩尔%的K2O;以及大于或等于0摩尔%至小于或等于14摩尔%的B2O3。12.如权利要求11所述的方法,其中玻璃基基材包含大于或等于0摩尔%至小于或等于11摩尔%的B2O3。13.如权利要求11或12所述的方法,其中玻璃基基材包含下列至少一者:小于或等于57.5摩尔%的SiO2;大于或等于1摩尔%的SrO;以及大于0摩尔%至小于或等于5摩尔%的B2O3。14.如权利要求11至13中任一项所述的方法,其中玻璃基基材的特征在于:SiO2+B2O3+Al2O3+CaO+SrO+Li2O+Na2O+K2O大于或等于99.7摩尔%。15.如权利要求11至14中任一项所述的方法,其中最大中心张力大于或等于200MPa。16.如权利要求11至15中任一项所述的方法,其中最大中心张力大于或等于300MPa。17.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭晓菊P
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1