[发明专利]用于玻璃成形模具的涂层以及包含其的玻璃成形模具

说明书

背景技术

本申请根据35U.S.C.§119，要求2013年2月11日提交的美国临时申请 系列第61/763170号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合 于此。

技术领域

本说明书一般地涉及玻璃成形模具，更具体地，涉及经涂覆的玻璃成形模 具。

技术背景

可以通过将玻璃加热至粘弹性状态并使得玻璃与模具接触，将玻璃制品形 成为3D形状。但是，形成具有高软化点玻璃组成(例如碱性铝硅酸盐玻璃组 合物)的三维形状玻璃制品会是具有挑战性的。例如，一些玻璃组合物具有高 软化点(有时大于)800℃，这使得精确模制过程更为困难，因为需要将玻璃 加热至更高的温度，从而到达适于成形的粘弹性状态。此外，一些玻璃组合物 具有高百分比的钠(例如，大于10摩尔％)。钠在高温下会是高度可移动性和 反应性的。在高温下使得模具表面与钠接触可能使得模具表面劣化，因而使得 模制的玻璃的质量劣化。此外，颗粒污染物(例如来自模具的污染物)可能导 致玻璃中的凹穴。由于玻璃与模具表面粘着也可能导致凹穴，对于该粘着，玻 璃与模具的粘结强度超过玻璃的强度，由于所谓的“拔拉”导致在玻璃中产生 削皮。可能在3D模制的玻璃表面中观察到其他外观缺陷，例如瑕疵和/或磨损， 特别是当使用高成形温度和较长的接触时间时。此外，必须在一定次数的加工 循环之后，周期性地替换可能施涂到模具的涂层。

因此，存在用于玻璃成形模具的替代涂层以及包含其的玻璃成形模具的需 求。

发明内容

本文所述的实施方式涉及经涂覆的玻璃成形模具，以及用于玻璃成形模具 的多层涂层。根据一个实施方式，用于玻璃成形模具的多层涂层可包括玻璃接 触层和扩散阻隔层。玻璃接触层可在玻璃成形过程中与玻璃接触，并且可包含 钛氧化物、铝氧化物或其组合。扩散阻隔层可置于玻璃接触层和模具体之间。 扩散阻隔层可限制基底金属从模具体扩散到玻璃接触层以及限制玻璃材料从 玻璃接触层扩散到模具体。

在另一个实施方式中，用于成形玻璃的经涂覆的模具可包括模具体和多层 涂层。多层涂层可包括玻璃接触层和扩散阻隔层。玻璃接触层可在玻璃成形过 程中与玻璃接触，并且可包含钛氧化物、铝氧化物或其组合。扩散阻隔层可置 于玻璃接触层和模具体之间。扩散阻隔层可限制基底金属从模具体扩散到玻璃 接触层以及限制玻璃材料从玻璃接触层扩散到模具体。

在另一个实施方式中，可以制作用于成形玻璃的经涂覆的模具。经涂覆的 模具可通过如下方式制造：将多层涂层沉积到模具体的至少一部分的成形表面 上。沉积多层涂层可包括沉积扩散阻隔层、沉积玻璃接触层以及对经涂覆的模 具进行热处理。扩散阻隔层可置于玻璃接触层和模具体之间，并且可同时限制 基底金属从模具体扩散到玻璃接触层以及玻璃材料从玻璃接触层扩散到模具 体。玻璃接触层可包含钛、铝或其组合。可以通过在一定温度下加热一定时间 对经涂覆的模具进行热处理，所述一定的温度足以使得至少部分的多层涂层发 生氧化。

在以下的详细描述中提出了本文中描述的实施方式的其他特征和优点，其 中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或 者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明 而被认识。

应理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式， 用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提 供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书 的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起 用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的经涂覆的模 具的结构；以及

图2示意性显示根据本文所示和描述的一个或多个实施方式的模具体上的 多层涂层的截面图。

具体实施方式