[發明專利]玻璃制品和用于改善玻璃制品的可靠性的方法

有效

• 申請號: 201580058550.1
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN107074628B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: S·E·德馬蒂諾;A·J·埃利森;K·C·霍夫
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03C15/00
• 分類號: C03C15/00
• 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

根據一個實施方式，玻璃制品可包括玻璃主體，所述玻璃主體具有第一表面和與第一表面相對的第二表面。第一表面和第二表面分別具有曲率半徑。玻璃主體的第一表面包括從第一表面延伸進入玻璃主體厚度的瑕疵群體，具有最大初始瑕疵深度Ai。可以將玻璃主體的第一表面蝕刻至小于或等于第一表面中存在的瑕疵群體的最大初始瑕疵深度Ai的約25％。當玻璃制品處于單軸壓縮負荷時，至少一部分的第一表面處于拉伸中，以及玻璃制品的單軸壓縮強度大于或等于不含瑕疵的玻璃制品的單軸壓縮強度的90％。

相關申請交叉參考

本申請要求2014年9月5日提交的題為“Methods For Improving TheReliability Of Glass Articles(用于改善玻璃制品的可靠性的方法)”的美國臨時申請系列號第62/046,208號的優先權，其全文通過引用結合入本文。

背景技術

技術領域

本說明書一般地涉及玻璃制品，更具體地，涉及用于減輕機械失效和改善由于存在瑕疵所導致的玻璃制品的可靠性的方法。

技術背景

玻璃制品被不斷地用于寬范圍的各種消費者產品和商業產品，包括智能手機、平板、筆記本電腦、自動取款機以及食品和飲料包裝等。雖然各種技術可用于改善玻璃制品的強度，但是玻璃仍然具有由于存在材料中的瑕疵導致玻璃制品可能發生失效的風險。因此，重點在于降低玻璃制品發生失效的可能性。

玻璃制品的強度受到待使用的熔融表面的破壞歷史和使用過程中經受的應力施加所決定，包括應力的大小、位置和持續時間。這導致對于制造得到的任意給定數量的玻璃制品的強度分布，因為沒有兩個玻璃制品具有相同的破壞歷史。結果，會難以預測玻璃制品的概率強度，特別是在考慮該強度分布變化性的情況系。

降低強度分布變化性的一種方法包括：對剛制得的玻璃制品進行回火，以確保所有表面瑕疵都位于賦予玻璃制品的殘留壓縮應力區內。回火方式包括對表面進行熱淬滅，或者對網絡改性劑離子進行化學交換(即，離子交換強化)。這些工藝對于有效降低強度分布變化性受限于能夠賦予玻璃制品的殘留壓縮應力的深度。具體來說，殘留壓縮應力的深度取決于用于制品的玻璃厚度以及玻璃組成。如果壓縮應力的深度沒有超過玻璃制品中最深的瑕疵，則殘留壓縮用力對于負荷承載情形而言幾乎沒有益處至沒有益處。因此，這些回火方法沒有一個可用于有效地降低具有超過殘留壓縮應力的深度的瑕疵的玻璃制品的強度分布變化性。

涂層(有機和無機涂層都)在它們的整個壽命期間顯示出降低引入玻璃制品中的破壞的嚴重性，從而降低玻璃制品的壽命期間的強度分布變化性。但是，涂層的有效使用首先要求根據如下制造工藝生產玻璃制品，該制造工藝產生的玻璃制品具有對于它們的目標用途而言充足的強度分布。添加涂層僅僅維持了產品整個壽命期間的強度分布，其沒有降低強度分布變化性。也就是說，如果制造工藝沒有產生充足的強度分布，則涂層無法降低強度分布變化性。

因此，本領域需要用于降低玻璃制品中的強度分布變化性的替代方法，從而減輕玻璃制品的機械失效和改善可靠性。

發明內容

根據一個實施方式，玻璃制品可包括玻璃主體，所述玻璃主體具有第一表面和與第一表面相對的第二表面。第一表面和第二表面分別具有曲率半徑。玻璃主體的第一表面包括從第一表面延伸進入玻璃主體厚度的瑕疵群體，具有最大初始瑕疵深度Ai。可以將玻璃主體的第一表面蝕刻至小于或等于第一表面中存在的瑕疵群體的最大初始瑕疵深度Ai的約25％。當玻璃制品處于單軸壓縮負荷時，至少一部分的第一表面處于拉伸，以及玻璃制品的單軸壓縮強度大于或等于不含瑕疵的玻璃制品的單軸壓縮強度的90％。