[發明專利]具有低變化幅度的張應力區的安全強化玻璃及制法和應用

在審

• 申請號: 202011193636.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112592056A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 覃文城;胡偉;談寶權;姜宏
• 申請（專利權）人: 重慶鑫景特種玻璃有限公司
• 主分類號: C03C4/00
• 分類號: C03C4/00;C03C6/00;C03C3/097;C03C21/00
• 代理公司: 北京格旭知識產權代理事務所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹

本發明涉及具有低變化幅度的張應力區的安全強化玻璃及制法和應用，本發明的強化玻璃其壓應力和張應力變化曲線滿足特定的函數關系，在0.45?0.85mm范圍內，其應力分布滿足條件：其應力曲線處于如下Log?PI函數范圍內，壓應力上限Fmax滿足式(1)：Fmax＝b+(2*a/PI)*(w/(4*(x?c)^2+w^2))，壓應力下限Fmin滿足式(2)：Fmin＝b+(2*a/PI)*(w/(4*(x?c)^2+w^2))；或者，所述化學強化玻璃包括第一應力區域和第二應力區域，其中第一應力區中第一分區，其應力范圍為，在玻璃厚度t處于0?10微米區域中的應力差值中，其最小值大于1Mpa；其中，第二應力區的壓力差值小于第一應力區；本發明的強化玻璃的深層壓應力區具有較高程度的應力，張應力區具有很低程度的變化幅度，使得該玻璃兼顧優異的機械強度、很高的穩定性和安全性。

技術領域

本發明涉及一種具有低變化幅度的張應力區的安全強化玻璃，所述玻璃基材的張應力區，其變化速度平緩漸進，增加幅度不大，可使得張應力區的具有安全性，可保持玻璃在使用過程中的穩定。其適用于電子顯示設備，尤其適宜電子顯示設備的蓋板保護領域。

背景技術

化學強化玻璃是一種利用高溫離子交換工藝，在高溫熔鹽中大堿金屬離子取代玻璃中的小堿金屬離子從而產生交換離子體積差，在玻璃一定的表層產生由高到低的張應力，阻礙和延緩玻璃微裂紋的擴展，達到提高玻璃機械強度的目的。

而化學強化玻璃的張應力區影響著玻璃的穩定性，其在內部，如果玻璃受到沖擊時，作為玻璃開裂的助力，如果變化程度很大，則會導致玻璃容易在較低的沖擊中會破碎，影響玻璃的強度穩定性。這導致玻璃的產品性能不穩定性，難以量產性，這嚴重的影響了客戶的體驗感。

另一方面，目前對化學強化玻璃的強化標準及安全方法并沒有合適的方法去判斷，有時兩者之間是處于矛盾的關系。如果單方面要求提高玻璃的強化程度，很有可能會超過玻璃的承受范圍，導致玻璃不安全。且也會錯失最佳的應力狀態去發揮其玻璃的特性。有時則強化程度不足，無法發揮玻璃的極限強化性能區提高玻璃強度。

如果玻璃本身結構不強，而張應力過大時，化學強化玻璃很容易在輕微的沖擊下發生爆炸性開裂，甚至會產生自爆現象。則會產生產品的可靠性和人身安全性產生嚴重影響。但張應力與壓應力是共生關系，化學強化玻璃需要具有一定的壓應力才能保持高的機械強度，所以內部張應力是無法避免的，但是通過內部應力的分布，可以使得內部的應力處于一個最佳的狀態。

發明內容

現有技術存在的問題是，現有的化學強化玻璃不能兼具高的機械強度和適度的張應力，從而存在強度穩定性不夠、強化程度不夠、容易爆炸開裂等問題。

為了解決上述技術問題，本發明旨在提供一種具有低變化幅度的張應力區的安全強化玻璃。所述玻璃的的深層壓應力區具有較高程度的應力，可有效提高抗跌落水平，且張應力區具有很低程度的變化幅度，具有很高的穩定性和安全性。可更好安全的發揮該玻璃具有更好的機械強度，尤其是抗跌落性能。

具體來說，本發明提供如下技術方案：

一方面，本發明提供一種化學強化玻璃，在0.45-0.85mm范圍內，其應力分布滿足條件：

其應力曲線處于如下Log-PI函數范圍內，

壓應力上限Fmax滿足式(1)：Fmax＝b+(2*a/PI)*(w/(4*(x-c)^2+w^2))

其中，Fmax表示玻璃的壓應力最大值；b值為-81，a值為1.11*10⁷，w為1.985，c值為-60.64，x為應力點深度，單位為微米，PI為返回數字常量3.14159265358979，

壓應力下限Fmin滿足式(2)：Fmin＝b+(2*a/PI)*(w/(4*(x-c)^2+w^2))