[发明专利]玻璃制品和用于改善玻璃制品的可靠性的方法

说明书

根据一个实施方式，玻璃制品可包括玻璃主体，所述玻璃主体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面和第二表面分别具有曲率半径。玻璃主体的第一表面包括从第一表面延伸进入玻璃主体厚度的瑕疵群体，具有最大初始瑕疵深度Ai。可以将玻璃主体的第一表面蚀刻至小于或等于第一表面中存在的瑕疵群体的最大初始瑕疵深度Ai的约25％。当玻璃制品处于单轴压缩负荷时，至少一部分的第一表面处于拉伸中，以及玻璃制品的单轴压缩强度大于或等于不含瑕疵的玻璃制品的单轴压缩强度的90％。

相关申请交叉参考

本申请要求2014年9月5日提交的题为“Methods For Improving TheReliability Of Glass Articles(用于改善玻璃制品的可靠性的方法)”的美国临时申请系列号第62/046,208号的优先权，其全文通过引用结合入本文。

背景技术

技术领域

本说明书一般地涉及玻璃制品，更具体地，涉及用于减轻机械失效和改善由于存在瑕疵所导致的玻璃制品的可靠性的方法。

技术背景

玻璃制品被不断地用于宽范围的各种消费者产品和商业产品，包括智能手机、平板、笔记本电脑、自动取款机以及食品和饮料包装等。虽然各种技术可用于改善玻璃制品的强度，但是玻璃仍然具有由于存在材料中的瑕疵导致玻璃制品可能发生失效的风险。因此，重点在于降低玻璃制品发生失效的可能性。

玻璃制品的强度受到待使用的熔融表面的破坏历史和使用过程中经受的应力施加所决定，包括应力的大小、位置和持续时间。这导致对于制造得到的任意给定数量的玻璃制品的强度分布，因为没有两个玻璃制品具有相同的破坏历史。结果，会难以预测玻璃制品的概率强度，特别是在考虑该强度分布变化性的情况系。

降低强度分布变化性的一种方法包括：对刚制得的玻璃制品进行回火，以确保所有表面瑕疵都位于赋予玻璃制品的残留压缩应力区内。回火方式包括对表面进行热淬灭，或者对网络改性剂离子进行化学交换(即，离子交换强化)。这些工艺对于有效降低强度分布变化性受限于能够赋予玻璃制品的残留压缩应力的深度。具体来说，残留压缩应力的深度取决于用于制品的玻璃厚度以及玻璃组成。如果压缩应力的深度没有超过玻璃制品中最深的瑕疵，则残留压缩用力对于负荷承载情形而言几乎没有益处至没有益处。因此，这些回火方法没有一个可用于有效地降低具有超过残留压缩应力的深度的瑕疵的玻璃制品的强度分布变化性。

涂层(有机和无机涂层都)在它们的整个寿命期间显示出降低引入玻璃制品中的破坏的严重性，从而降低玻璃制品的寿命期间的强度分布变化性。但是，涂层的有效使用首先要求根据如下制造工艺生产玻璃制品，该制造工艺产生的玻璃制品具有对于它们的目标用途而言充足的强度分布。添加涂层仅仅维持了产品整个寿命期间的强度分布，其没有降低强度分布变化性。也就是说，如果制造工艺没有产生充足的强度分布，则涂层无法降低强度分布变化性。

因此，本领域需要用于降低玻璃制品中的强度分布变化性的替代方法，从而减轻玻璃制品的机械失效和改善可靠性。

发明内容

根据一个实施方式，玻璃制品可包括玻璃主体，所述玻璃主体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面和第二表面分别具有曲率半径。玻璃主体的第一表面包括从第一表面延伸进入玻璃主体厚度的瑕疵群体，具有最大初始瑕疵深度Ai。可以将玻璃主体的第一表面蚀刻至小于或等于第一表面中存在的瑕疵群体的最大初始瑕疵深度Ai的约25％。当玻璃制品处于单轴压缩负荷时，至少一部分的第一表面处于拉伸，以及玻璃制品的单轴压缩强度大于或等于不含瑕疵的玻璃制品的单轴压缩强度的90％。