[發明專利]改善玻璃制品強度的方法

無效

• 申請號: 201280057470.0
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN104144877A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: G·S·格萊澤曼;A·B·肖瑞;D·D·斯特朗;D·A·特瑪羅
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C01B33/38
• 分類號: C01B33/38;B24B7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

本申請根據35USC119要求于2011年11月28日提交的美國專利申請序列No.61/563,910的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。

背景

本發明涉及改善玻璃制品強度的方法。

簡述

強化玻璃可用于許多應用，包括例如大尺寸顯示器、手持顯示器、觸摸屏顯示器等。強化后，玻璃是相對強的。但是，在某些情況下，甚至在強化后，制造、加工和處理玻璃可產生影響性能的小的表面瑕疵。根據本發明的主題內容，描述了改善玻璃制品強度的方法，其中通過除去一定量的玻璃材料，以把任何表面缺陷施加到玻璃制品的至少一種表面上的數量和影響降到最小。

根據本發明的一種實施方式，描述了一種改善化學強化玻璃制品的強度的方法，所述方法包括：把玻璃制品的目標表面暴露于離子交換強化過程，所述離子交換強化過程在玻璃制品中產生化學誘導壓縮層；以及用剪切的磁流變流體動態界面化玻璃制品的目標表面，以從該玻璃制品除去至少部分的化學誘導壓縮層，其中用該剪切的磁流變流體動態界面化所述玻璃制品的參數是這樣的：化學誘導壓縮層的除去部分的厚度小于約20％的化學誘導壓縮層。

根據本發明的另一種實施方式，描述了一種改善熱學強化玻璃制品的強度的方法，所述方法包括：把玻璃制品的目標表面暴露于非化學強化過程，所述強化過程在玻璃制品中產生熱學誘導壓縮層；以及用剪切的磁流變流體動態界面化玻璃制品的目標表面，以從該玻璃制品除去至少部分的熱學誘導壓縮層，其中用該剪切的磁流變流體動態界面化所述玻璃制品的參數是這樣的：熱學誘導壓縮層的除去部分的厚度小于約20％的熱學誘導壓縮層。

還根據本發明的另一種實施方式，描述了一種改善玻璃制品的強度的方法，所述方法包括：確定具有至少一種可檢測的缺陷的所述玻璃制品的目標表面；以及，用剪切的磁流變流體動態界面化所述目標表面，以從所述玻璃制品除去至少一部分的目標表面和至少一部分的所述至少一種可檢測的缺陷，其中用所述剪切的磁流變流體動態界面化所述玻璃制品的參數是這樣的：從該目標表面除去約1微米的厚度。

附圖的一些方面的簡要說明

結合下述附圖閱讀以下關于具體實施方式的詳述，可以最好地理解本發明：

圖1是改善化學強化玻璃制品的強度的方法的示意圖。

詳細描述

本發明介紹了改善玻璃制品強度的方法。總體來說，設想的方法包括強化過程和磁流變流體(MRF)加工步驟。如下文所進一步描述，一實施方式描述了一種方法，其中所述強化過程可包括在玻璃制品中提供壓縮層(或多層壓縮層)的非化學過程。在另一種實施方式中，所述強化過程可包括在玻璃制品中提供壓縮層(或多層壓縮層)的化學過程。為了清楚和統一，通過其中一種方法賦予到玻璃制品上的壓縮層分別稱為熱學誘導壓縮層(非化學強化)或者化學誘導壓縮層(化學強化)。還進一步設想的實施方式更總體地涉及玻璃制品，而不管所述一種或更多種玻璃制品已被化學強化或者熱學強化。

圖1是根據本發明的、改善化學強化玻璃制品的強度的方法的示意圖。圖1的示意圖僅作為說明性目的，而不應理解為限制本發明設想的加工參數的變化。設想的化學強化玻璃制品的方法包括，但不限于：離子交換強化過程和磁流變流體(MRF)加工步驟。

一般地，離子交換是一種化學強化方法，其中用在鹽浴溶液中提供的更大的堿金屬離子交換目標表面上的堿金屬離子。大離子“填充”進入目標表面區域，構建壓縮狀態。這里，把玻璃置于約300℃溫度下的熱熔鹽浴中。玻璃中更小的鈉離子遷移進入離子化的溶液，且鹽浴中更大的鉀離子遷移進入玻璃并取代鈉離子。如圖1所示，這些更大的鉀離子占據更多的空間，且當玻璃冷卻時這些鉀離子擠壓在一起，在玻璃制品10的表面產生壓縮層16并在玻璃的次表層(subsurface)中產生拉伸層18，該拉伸層在壓縮層16上施加向外的偏置力。這種壓縮構建了具有增加強度的表面。一種可替換的化學強化方法包括于約450℃下在鈉鹽浴中用鈉離子飽和玻璃制品，然后進行如上所述的離子交換過程。