[发明专利]可离子交换玻璃

说明书

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119(e)，要求2010年5月27日提交的美国申请系列第12/788,525号的优先权。

背景技术

化学强化的玻璃用于触摸屏及各种应用中。如今，许多玻璃必须是经离子交换的，通过浸没在熔盐浴中8至10小时，以获得深度大于50微米，表面压缩应力至少为500MPa的压缩层。

发明内容

提供了一种包含0.1-10摩尔%的P₂O₅的可离子交换玻璃。P₂O₅的存在使得玻璃能够比不含P₂O₅的同等玻璃进行更快并且达到更大深度的离子交换。

因此，本发明一个方面是提供一种可离子交换铝硅酸盐玻璃。所述可离子交换铝硅酸盐玻璃不含锂，含有0.1-10摩尔%的P₂O₅以及至少5摩尔%的Al₂O₃。玻璃的液相线粘度至少为100千泊。

本发明的另一个方面是提供一种对可离子交换铝硅酸盐玻璃进行强化的方法。该方法包括以下步骤：提供含0.1-10摩尔%的P₂O₅、至少5摩尔%的Al₂O₃以及多种第一单价阳离子的可离子交换铝硅酸盐玻璃；用第二单价阳离子交换至少一部分所述第一单价阳离子在玻璃制品中达到至少20μm的深度，其中所述第二单价阳离子不同于所述第一单价阳离子。用第二阳离子交换玻璃制品中的第一阳离子，在玻璃制品表面的相邻区域产生了压缩应力。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其他方面、优点和显著特征。

附图简要说明

图1是通过离子交换强化的玻璃片的截面示意图；

图2是离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃中压缩层深度和压缩应力与P₂O₅含量的关系图；

图3是离子交换碱金属铝硅酸盐玻璃的重量变化与P₂O₅含量的关系图；

图4是压缩层深度和压缩应力与加入到碱金属铝硅酸盐玻璃中的P₂O₅关系图；以及

图5是钾扩散率与碱金属铝硅酸盐玻璃中P₂O₅浓度的关系图。

具体实施方式

在以下描述中，相同的附图标记表示附图所示的若干视图中相同或相应的部分。还应理解，除非另外说明，否则，术语如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等是方便用语，不应视为限制性用语。此外，每当将一个组描述为包含一组要素中的至少一个要素和它们的组合时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式包含任何数量的这些所列要素，或者主要由它们组成，或者由它们组成。类似地，每当将一个组描述为由一组要素中的至少一个要素或它们的组合组成时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式由任何数量的这些所列要素组成。除非另外说明，否则，列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限。除非另外说明，所有元素和化合物的浓度表示为摩尔百分数（摩尔%）。

从总体上参见附图，并具体参见图1，应理解举例说明是为了描述本发明的具体实施方式的，这些举例说明不是用来限制本发明的说明书或权利要求书的。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，所示的附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意性方式显示。