制备边缘强化制品的方法技术

一种制备边缘强化制品的方法包括利用磁流变精整法对具有第一边缘强度的制品边缘进行抛光，制品在抛光之后具有第二边缘强度，所述第二边缘强度大于第一边缘强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请根据35U.S.C.§119要求2010年6月25日提交的美国临时申请系列第61/358611号的优先权，并根据35U.S.C.§120要求2011年5月20日提交的美国申请系列第13/112498号的优先权，上述申请的内容是本申请的基础并通过参考完整地结合于此。背景
本公开内容的实施方式一般涉及对脆性材料制成的制品的边缘进行精整和强化的方法。
技术介绍
机械分离是切割玻璃片的方法的一个例子。机械分离通常包括对玻璃片进行机械划线，在玻璃片中形成划痕线，然后沿着划痕线断开玻璃片。机械划线和断开导致玻璃片具有粗糙/锐利的边缘，这是不利的，使玻璃片容易开裂。可从粗糙/锐利的边缘除去材料，从而使边缘变光滑/变钝，减小玻璃片容易开裂的弱点。可利用磨料磨削，以机械方式从玻璃片的粗糙/锐利的边缘除去材料。磨料磨削包括使用具有微米级磨粒的金属磨削工具除去材料，所述磨粒可固定在该工具上，也可不固定在该工具上。据认为，使用磨料磨削除去材料的机理涉及破裂。结果，在磨削之后，边缘上可能出现破裂部位。磨削中使用的磨粒越大，在磨削之后可能出现在边缘上的破裂部位越大。这些破裂部位有效地变成应力集中部位和破裂引发部位，导致成品玻璃片比初始玻璃片具有更低的边缘强度。磨粒更小的磨削工具和/或机械抛光工具可用来减小破裂部位的尺寸。机械抛光工具可以是金属轮或聚合物轮。机械抛光也包括使用磨粒，但该磨粒不固定在抛光工具上。通过激光分离法切割玻璃片可避免粗糙边缘。但是，通过激光分离法切割的玻璃片通常不可避免地具有锐利的边缘。激光划线产生锐利的边缘和转角，所述边缘和转角非常容易发生冲击损伤，因此需要进一步对激光划线的边缘进行形状精整。通常，可利用由一系列硬结合磨料（hard bound abrasive）制成的抛光轮和/或使用精研机与稀浆料消除锐利的激光划线边缘，例如斜切边缘或者将边缘修圆。通常需要几个抛光步骤来除去锐利的边缘，这会显著增加成品玻璃片的成本。
技术实现思路
一个实施方式是制备边缘强化制品的方法，包括利用磁流变精整法（magnetorheological finishing）对具有第一边缘强度的制品边缘进行抛光，制品在抛光之后具有第二边缘强度，所述第二边缘强度大于第一边缘强度。另一个实施方式是磁流变抛光流体，包含液体载剂、悬浮在液体载剂中的可磁化粒子以及悬浮在液体载剂中的磨粒，其中液体载剂含有pH≤5的蚀刻剂。另一个实施方式是磁流变抛光流体，包含液体载剂、悬浮在液体载剂中的可磁化粒子以及悬浮在液体载剂中的磨粒，其中液体载剂含有pH≥10的蚀刻剂。在以下的详细描述中列出了本专利技术的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述描述即容易理解，或按文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施本专利技术而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是本专利技术的示例，用来提供理解要求保护的本专利技术的性质和特性的总体评述或框架。所包含的附图供进一步理解本专利技术，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图呈现了本专利技术的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释本专利技术的原理和操作。附图说明仅通过以下详述或与附图一起可更好地理解本专利技术。以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。图1是说明制备边缘强化制品的方法的流程图。图2是说明利用磁流变精整法抛光制品边缘的方法的示意图。图3是机械精整边缘与根据示例性方法制备的MRF精整边缘的边缘强度比较图。具体实施方式在以下详细描述中，为了提供对本专利技术实施方式的透彻理解，陈述了许多具体的细节。但是，对本领域技术人员显而易见的是，本专利技术可以在没有这些具体细节中的一些细节或全部细节的情况下实施。在其他情况中，为了防止本专利技术重点不突出，没有详细描述众所周知的特征和/或工艺。此外，类似或相同的附图编号用于标识相同或类似的部件。图1是说明根据一个实施方式制备边缘强化制品的方法的流程图。要通过所述方法制备的制品是用脆性材料做的。脆性材料的例子包括玻璃、玻璃-陶瓷、陶瓷、硅、半导体材料以及前述材料的组合。在一个实施方式中，所述方法包括抛光过程5，所述抛光过程包括利用磁流变精整法（MRF）抛光制品边缘。为了清楚起见，下面将抛光过程5描述为应用于单一制品。然而，通过例如将多个制品组成一组并像抛光单一制品那样抛光这些制品，可以在抛光过程5中同时处理多个制品。在本文中，术语制品的“边缘”是指制品的四周边缘或者周界（制品可具有任何形状，不一定是圆形）。边缘可包括直边缘部分、弯边缘部分、斜边缘部分、粗糙边缘部分和锐利边缘部分当中的一种或任意组合。制品边缘的抛光可包括抛光边缘的一部分或者抛光制品的整个边缘。制品在抛光过程5开始时具有第一边缘强度，在抛光过程5结束时具有第二边缘强度。在一个或多个实施方式中，抛光过程5结束时的第二边缘强度比抛光过程5开始时的第一边缘强度大得多。例如，已经观察到第二边缘强度高达第一边缘强度的5倍。此观察结果不是为了限制本专利技术。第二边缘强度也可能超过第一边缘强度的5倍。这表明抛光过程5所用的MRF在抛光制品的同时具有强化制品的有益效果。以下实施例表明，不管制品在抛光过程开始时的状况如何，边缘强度都有可能得到改善。在抛光过程5中，MRF消除了被抛光表面上的损伤，同时不会给该表面带来新的损伤——这与机械工艺形成对照，机械工艺包括利用机械工具如垫、轮和带对表面施加磨料，其目的是从表面除去材料。MRF采用基于流体的顺应性工具进行抛光，所述工具称作磁流变抛光流体（MPF）。MPF可包含微米级可磁化粒子和悬浮在液体载剂中的微米级至纳米级磨粒。例如，可磁化粒子的尺寸可在1μm至100μm或更大的范围内，例如1-150μm，例如5-150μm，例如5-100μm，例如5-50μm，例如5-25μm，例如10-25μm，而磨粒的尺寸可在15nm-10μm的范围内。可磁化粒子可具有均一或不均一的粒度分布，相同或不同的形状，以及规则或不规则的形状。另外，可磁化粒子可由单一的可磁化材料或不同的可磁化材料的组合制成。可磁化材料的例子包括铁、氧化铁、氮化铁、碳化铁、羰基铁、二氧化铬、低碳钢、硅钢、镍、钴以及前述材料的组合。可磁化粒子也可例如用保护材料涂覆或包封。在一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.25 US 61/358,611;2011.05.20 US 13/112,4981.一种制备边缘强化制品的方法，包括：
利用磁流变精整法对具有第一边缘强度的制品边缘进行抛光，其中制
品在抛光之后具有第二边缘强度，所述第二边缘强度大于所述第一边缘强
度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抛光包括多个磁流变
精整步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在抛光之
前提供具有初始边缘强度的制品，所述初始边缘强度不同于所述第一边缘
强度，所述初始边缘强度与所述第一边缘强度的差异至少部分起因于以下
操作之一：切割制品，修整制品边缘的形状和/或织构，对制品进行化学强
化。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在抛光之
前切割制品。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在抛光之
前修整制品边缘的形状和/或织构。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在抛光之
前或之后对制品进行离子交换处理。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述抛光之前，对制品
边缘进行切割，并在切割之后修整制品边缘的形状和/或织构，所述修整包
括选自机械磨削和机械抛光的多个处理步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，抛光制品边缘包括对磁流
变抛光流体施加磁场，使磁流变抛光流体硬化；使所述边缘接触硬化的磁
流变抛光流体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·达坎吉罗，S·E·德马蒂诺，J·F·艾利森，R·A·纳斯卡，A·B·肖瑞，D·A·特玛罗，J·C·托马斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：