[發明專利]用于在基材上形成耐劃痕結晶層的方法以及由此形成的制品

在審

• 申請號: 201580050621.3
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN107075682A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: G·B·庫克;A·M·J·菲里;S·M·歐梅麗;V·M·施奈德
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 徐鑫,項丹

1.一種用于形成結晶層的方法，該方法包括：

使得形成在基材的表面上的前體層熔化，其中，所述前體層選自：氧化物、氮化物、碳化物、和氧氮化物，所述熔化包括對所述前體層進行局部化的頂部加熱；以及

對熔化的前體層進行冷卻，從而使其結晶形成結晶層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱的施加速率約為0.25-2cm/s。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱包括用激光加熱所述前體層。

4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱包括用火炬加熱所述前體層。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述火炬是氫氣-氮氣火炬。

6.如權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述前體層是選自下組的氧化物：氧化鋁、氧化鎂鋁、氧化鉭和氧化鉻。

7.如權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于，所述前體層是無定形氧化鋁。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述無定形氧化鋁結晶成金剛砂。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述無定形氧化鋁結晶成紅寶石。

10.如權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，所述基材選自下組：玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷和金屬。

11.如權利要求1-10中任一項所述的方法，所述方法還包括將所述前體層沉積到所述基材上。

12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述沉積選自下組：狹縫模頭涂覆、浸涂、旋涂、噴涂、條帶澆鑄、原子層沉積、等離子體強化化學氣相沉積、化學氣相沉積、分子束外延生長、蒸發沉積以及噴濺沉積。

13.如權利要求1-12中任一項所述的方法，其特征在于，所述結晶層的硬度大于或等于15GPa。

14.如權利要求1-13中任一項所述的方法，其特征在于，所述結晶層在400-800nm波長的透光率大于或等于85％。

15.如權利要求1-14中任一項所述的方法，所述方法還包括提供卷形式的基材，以及以連續工藝進行熔化和冷卻。

16.一種用于形成結晶層的方法，該方法包括：

在基材上沉積氧化物層；

對所述氧化物層進行局部化的頂部加熱，從而使得所述氧化物層熔化；以及

對熔化的氧化物層進行冷卻，從而使其結晶形成結晶層。

17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述氧化物層選自下組：氧化鋁、氧化鎂鋁、氧化鉭和氧化鉻。

18.如權利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述沉積包括向所述基材施涂溶膠凝膠。

19.如權利要求18所述的方法，所述方法還包括對沉積的溶膠凝膠進行退火。

20.如權利要求19所述的方法，所述方法還包括重復進行所述沉積和退火，以形成多層氧化物層。

21.如權利要求16-20中任一項所述的方法，其特征在于，所述氧化物層是無定形氧化鋁。

22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，無定形氧化鋁結晶成金剛砂。

23.如權利要求16-22中任一項所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱的施加速率約為0.25-2cm/s。

24.如權利要求16-23中任一項所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱包括用激光加熱所述層。

25.如權利要求16-23中任一項所述的方法，其特征在于，局部化的頂部加熱包括用火炬加熱所述層。

26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述火炬是氫氣-氮氣火炬。

27.如權利要求16-26中任一項所述的方法，其特征在于，所述基材選自下組：玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷和金屬。