退火玻璃以改变化学强化性能制造技术

公开了用于改进玻璃构件中化学强化性能的装置、系统与方法。根据一个方面，用于处理利用熔融处理或浮法处理形成的玻璃部件的方法包括使玻璃部件退火，然后化学强化该玻璃部件。使玻璃部件退火包括至少在第一温度加热玻璃部件、保持该第一温度并且利用受控的冷却处理将玻璃部件冷却至第二温度。化学强化玻璃部件包括促进玻璃部件中所包括的离子与化学强化浴中所包括的离子之间的离子交换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容总体上涉及玻璃形成处理并且，更具体地说，涉及在化学强化处理之前对玻璃构件使用退火处理，以便修改玻璃构件的化学强化性能。
技术介绍
玻璃部件，例如玻璃盖和/或显示器，常常在手持式电子产品中使用。在玻璃部件中提供合理的强度水平对于减小玻璃部件中故障的可能性是很关键的。由于手持式电子设备常常会跌落或者以别的方式被不当操作，因此期望减小在跌落或不当操作之后玻璃部件破裂的可能性。为此，玻璃部件常常要进行化学处理，以便增强玻璃部件的强度。总的来说，缓慢冷却的玻璃(例如在器皿熔化玻璃)具有在手持式电子设备中使用的玻璃所期望的质量。例如，器皿熔化玻璃具有使器皿熔化玻璃特别适合用在手持式电子设备中的化学强化特性和受热历程。大部分产生薄玻璃板和由此产生相对大量部件的大规模生产处理需要相对快的冷却。另一方面，器皿熔化处理 产生被有效退火的缓慢冷却的玻璃。用于生产玻璃的大规模生产处理，包括熔融处理和浮法处理，通常不产生具有可以通过器皿熔化处理实现的期望热特性和化学强化特性的玻璃。但是，这种大规模生产处理常常被使用，尤其是当要生产大量的玻璃部件时，例如用于手持式电子设备的盖玻璃时更是如此。因此，所期望的是允许大规模生产处理以产生具有类似于在器皿熔化玻璃中找到的那些特性的玻璃的方法与装置。
技术实现思路
本专利技术涉及用于使玻璃退火的装置、系统与方法，以便提高施加到玻璃的后续化学强化处理的效果。例如，本专利技术的实施例可以改善通过熔融或浮法处理产生的玻璃的热特性和化学强化特性。用于退火和化学强化玻璃的装置、系统与方法产生出可以在相对小型电子设备(例如手持式电子设备)中组装的玻璃片，其中手持式电子设备如移动电话、媒体播放器、用户输入设备(例如，鼠标、触摸敏感设备)、个人数字助理、遥控器等。所述装置、系统与方法还可用于例如用于其它相对大型电子设备的盖子或显示器的玻璃片，其中相对大型的电子设备包括，但不限于，便携式计算机、平板计算机、显示器、监视器、电视机等。本专利技术的实施例可以以多种途径实现，包括方法、系统、设备或装置(包括包含临时信号的计算机可读介质)。以下讨论本专利技术的几种实施例。根据一方面，用于处理利用熔融处理或浮法处理形成的玻璃部件的方法包括使玻璃部件退火，然后化学强化该玻璃部件。使玻璃部件退火包括至少以第一温度加热玻璃部件以及利用受控的冷却处理把玻璃部件冷却至第二温度。化学强化玻璃部件包括促进玻璃部件中所包括的离子和化学强化浴中所包括的离子之间的离子交换。在一种实施例中，玻璃部件是利用浮法处理形成的铝硅酸盐玻璃。在这种实施例中，第一温度可以在大约540摄氏度与大约550摄氏度之间。根据另一方面，用于处理由熔融处理或浮法处理形成的玻璃板的方法包括使玻璃板退火、机加工该玻璃板以便形成玻璃部件并且化学强化玻璃部件。使玻璃板退火包括至少以第一温度加热玻璃板并且利用受控的冷却处理把玻璃板冷却至第二温度。机加工玻璃板包括从该玻璃板产生玻璃部件。化学强化玻璃部件包括促进玻璃部件中所包括的离子和化学强化浴中所包括的离子之间的离子交换。本专利技术提供了配置成实现本专利技术各方面的其它实施例，及存储在计算机可读或机器可读介质(例如，有形的存储介质)中以便控制设备执行这些方法的软件(或计算机程序代码)。根据以下具体描述并联系附图，本专利技术的其它方面及优点将变得显而易见，其中附图通过示例示出了本专利技术的原理。附图说明结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了一种或多种示例实施例并且与示例实施例的描述一起用来解 释与本说明书关联的原理与实现方式。图1A是示出根据本专利技术的一种实施例的强化玻璃部件的第一种方法的处理流程图。图1B是示出根据本专利技术的一种实施例的强化玻璃部件的第二种方法的处理流程图。图2是根据本专利技术的一种实施例的强化玻璃的处理的图示表示。图3A是根据本专利技术的一种实施例在时刻tl被引入到化学强化浴中的退火的玻璃构件的表示。图3B是根据本专利技术的一种实施例在时刻t2进行离子交换处理的退火的玻璃构件(例如图3A中退火的玻璃构件304)的表示。图4是示出根据本专利技术的一种实施例的用于确定在退火处理中所使用参数的方法的处理流程图，其中退火处理产生要进行化学强化的退火的玻璃。图5是根据本专利技术的一种实施例的示例性退火曲线的图形表示。图6是手持式电子设备的图示表示。具体实施例本专利技术涉及用于改进玻璃构件中的压缩应力的装置、系统与方法。通过在对玻璃部件应用化学强化处理之前使玻璃部件退火，可以增加通过化学强化玻璃部件所实现的压缩应力。在玻璃部件中实现的较高的压缩应力会导致在至少一些可靠性测量中改进的强度与性能。使玻璃部件退火包括把玻璃部件加热至高温，然后缓慢冷却玻璃部件，使得至少在玻璃部件的表面(例如，面)上获得更高的密度。当至少在玻璃部件的表面上获得了更高的密度时，可以为更结实的玻璃部件提供后续的离子交换。玻璃部件加热所至的高温是退火温度，或者是玻璃可以释放应力而不变形的温度。本专利技术的装置、系统与方法允许例如适用于在小型电子设备中组装的玻璃盖的玻璃构件的玻璃部件的形成，所述小型电子设备例如手持式电子设备，如移动电话、媒体播放器、用户输入设备(例如鼠标、触摸敏感设备)、个人数字助理、遥控器等。所述装置、系统与方法还可用于其它相对大型电子设备的玻璃盖或显示器，所述相对大型电子设备例如便携式计算机、平板计算机、显示器、监视器、电视机等。这里在化学强化处理之前使用退火处理强化玻璃的背景下描述了实施例。以下具体描述仅仅是说明性的，而不是要以任何方式进行限制。对于受益于本公开内容的技术人员来说，其它实施例是很容易想到的。现在具体参考如附图中所示出的实现方式。贯穿附图和以下具体描述，一般将使用相同的标号来指相同或相似的部分。为了清晰，没有示出和描述在此所述实现方式的全部常规特征。当然，应当认识至IJ，在任何这种实际实现方式的开发当中，为了实现开发者的特定目标，例如与应用和商业相关的约束相符，必须作出各种特定于实现方式的决定，并且这些特定目标将从一种实现方式到另一种实现方式以及从一个开发者到另一个开发者有所不同。此外，应当认识到，这种开发努力可能是复杂而耗时的，但不管怎样都是受益于本公开内容的本领域普通技术人员进行工程设计的常规任务。退火大规模生产的浮法玻璃及来自其它大产量玻璃处理的玻璃(例如熔融处理玻璃)，为玻璃提供了与缓慢冷却玻璃(例如器皿熔化玻璃)的受热历程相似的受热历程，而基本上不需要缓慢冷却。在化学强化处理之前应用到玻璃的退火处理可以应用到玻璃部件或者应用到要从其切割出或者以别 的方式形成玻璃部件的玻璃板。参考图1A，将描述涉及在形成玻璃部件之后使玻璃部件退火的强化玻璃部件的处理，并且参考图1B，将描述涉及在从玻璃板形成玻璃部件之前给玻璃板退火的强化玻璃部件的处理。图1A是说明根据本专利技术一种实施例的强化玻璃部件的方法的处理流程图，其中该方法包括使玻璃部件退火。强化玻璃部件的方法101在步骤105开始，其中形成玻璃部件。形成玻璃部件可以包括使用浮法处理或者熔融处理。如本领域技术人员将认识到的，浮法处理通常涉及使熔化的玻璃漂浮在熔化金属(例如锡)的表面上，并且允许熔化的玻璃冷却。熔融处理通常涉及把原材料混合到被熔化并调节的玻璃成分中，以便产生熔化的玻璃。熔化的玻璃馈送到一个槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.08 US 61/391,526;2011.05.14 US 13/107,9051.一种用于处理玻璃部件的方法，所述玻璃部件是由熔融处理或浮法处理形成的，所述方法包括: 获得所述玻璃部件； 使所述玻璃部件退火，其中使所述玻璃部件退火包括:至少在第一温度加热所述玻璃部件，保持所述第一温度持续预定的时间量，以及利用受控的冷却处理将所述玻璃部件冷却至第二温度；以及 化学强化所述玻璃部件，其中化学强化所述玻璃部件包括促进所述玻璃部件中所包括的离子与化学强化浴中所包括的离子之间的离子交换。2.如权利要求1所述的方法，其中使所述玻璃部件退火还包括在所述受控的冷却处理之后利用非控制的冷却处理将所述玻璃部件冷却至第三温度。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第三温度是环境温度。4.如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中所述玻璃部件是由浮法处理形成的铝硅酸盐玻璃部件，并且其中所述第一温度在大约540摄氏度与大约550摄氏度之间的范围内。5.如权利要求4所述的方法，其中在所述第一温度加热所述玻璃部件包括保持所述第一温度持续大约一小时到大约五小时之间的时间长度。6.如权利要求5所述的方法，其中所述第二温度小于所述第一温度大约100摄氏度至大约150摄氏度，并且其中所述受控的冷却处理被布置成以基本上固定的速率冷却所述玻璃部件。7.如权利要求6所述的方法，其中所述基本上固定的速率是大约每分钟0.5摄氏度。8.如权利要求6所述的方法，其中将所述玻璃部件冷却至所述第二温度包括冷却所述玻璃部件多达大约五小时。9.如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中玻璃保持在所述第一温度持续固定的时间段，所述第一温度在玻璃应变温度的大约95%与大约1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·希尔，M·K·皮利奥德，C·普雷斯特，D·韦伯，S·米卡伊尔，D·帕库拉，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：
国别省市：