[实用新型]玻璃基制品

说明书

交叉引用相关申请

本申请根据35U.S.C.§119要求如下优先权：于2015年7月21日提交的美国临时申请系列No.62/194967，于2015年6月4日提交的美国临时申请系列No.62/171110，于2015年2月18日提交的美国临时申请系列No.62/117585，于2014年10月8日提交的美国临时申请系列No.62/061372，以上的内容整体作为参考依据并结合入本文中。

技术领域

本公开内容属于玻璃基制品领域，涉及呈现出具有改进的抗损伤性并包括改进的抗断裂性的玻璃基制品，且更具体是涉及玻璃和玻璃陶瓷制品，该玻璃和玻璃陶瓷制品呈现出不为零的金属氧化物浓度梯度或沿着厚度的实质部分改变的浓度。

背景技术

玻璃基制品通常经历剧烈冲击，该剧烈冲击可在这类制品的表面内产生大量裂纹。这类裂纹可以从表面延伸至最多约200微米的深度处。通常，已经采用热回火玻璃防止可能将这类缺陷引入玻璃处的失败，因为热回火玻璃通常呈现出大压缩应力(CS)层(例如，占玻璃总厚度的约21％)，该压缩应力层可防止裂纹发展，由此避免失败。图1显示了由热回火产生的应力分布的例子。在图1中，该热处理后的玻璃基制品100包括第一表面101，厚度t₁和表面CS 110。该玻璃基制品100呈现出从第一表面101向层深度(DOL)130减小的CS，如本文所定义的，在该层深度130的深度处，应力从压缩应力变为拉伸应力，且达到最大中心张力(CT)120。

目前，热回火限于厚玻璃基制品(即，具有约3毫米或更大的厚度t₁的玻璃基制品)，因为为了获得热强化和所需的残余应力，在这类制品的芯和表面之间必须形成足够的热梯度。这种厚制品在许多应用中是不期望的或者是不实用的，例如在显示器(如消费电子产品，包括移动电话，平板电脑，计算机，导航系统等)，建筑(例如，窗口，淋浴板，台面等)，交通工具(例如，汽车，火车，飞机，海轮等)，家电，或需要卓越的抗断裂性、同时薄且重量轻的制品的任何应用中。

虽然化学强化并不以与热回火相同的方式受限于玻璃基制品的厚度，但是已知的化学强化玻璃基制品没有呈现出热回火玻璃基制品的应力分布。图2显示了由化学强化(例如，通过离子交换工艺)产生的应力分布的例子。在图2中，该化学强化后的玻璃基制品200包括第一表面201，厚度t₂和表面CS 210。该玻璃基制品200呈现出从第一表面201向DOC 230减小的CS，如本文所定义的，在该深度处，应力从压缩应力变为拉伸应力，且达到最大CT 220。如图2所示，该分布呈现出平坦的CT区域或具有恒定或接近恒定的拉伸应力的CT区域；及通常与图1中所示的最大中心值相比较，更低的最大CT值。

因此，需要一种呈现出改进的抗断裂性的薄玻璃基制品。

实用新型内容

本公开内容的第一方面涉及一种玻璃基制品，该玻璃基制品包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，这两个表面限定了厚度(t)(例如，约3毫米或更小、1毫米或更小、或0.5毫米或更小)，及沿厚度延伸的应力分布。在一个或多个实施方式中，其中在从约0·t-至多约0.3·t和大于0.7·t的厚度范围之间的应力分布的所有点包括小于约-0.1MPa/微米或大于约0.1MPa/微米的正切。提供了一种玻璃基制品，它包括：第一表面和相对第一表面的第二表面，二者限定了厚度(t)；及不为零的且沿从约0·t至约0.3·t的厚度范围变化的金属氧化物浓度，其中，当该玻璃基制品断裂时，该玻璃基制品断裂为至少2碎片/英寸²。

在一些实施方式中，该玻璃基制品包括不为零的金属氧化物浓度，该金属氧化物浓度沿厚度的实质部分或整个厚度变化。金属氧化物浓度的变化在本文中可称作梯度。在一些实施方式中，金属氧化物浓度是不为零的，且沿从约0·t至约0.3·t的厚度范围变化。在一些实施方式中，金属氧化物浓度是不为零的，且沿从约0·t至约0.35·t、从约0t至约0.4·t、从约0·t至约0.45·t、从约0·t至约0.48·t的厚度范围变化。可将金属氧化物描述为在玻璃基制品中产生应力。金属氧化物浓度的变化可以包括约沿约100微米的厚度片段的约0.2mol％的改变。浓度的变化可以是沿上述参考厚度范围连续变化的。在一些实施方式中，浓度的变化可以是沿着在从约10微米至约30微米的范围内的厚度片段连续变化的。

在一些实施方式中，金属氧化物浓度从第一表面向位于第一表面和第二表面之间的点减小，且从该点向第二表面增大。