[发明专利]一种强化玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种强化玻璃，所述强化玻璃在受到外力冲击破碎时能承受的断裂能量大于18.67焦耳每平方米(J/m²)；所述强化玻璃在一定负载下能承受的自由落体断裂能量大于2.94焦耳每公斤(J/kg)；其特征在于，所述强化玻璃的表面具有通过单次或多次离子交换形成的复合压缩应力层；

所述复合压缩应力层中包含经单次或多次离子交换进入到所述强化玻璃内的第一离子，所述第一离子选自Na离子、K离子、Ru离子和Cs离子，所述第一离子的浓度自所述强化玻璃的表面向所述强化玻璃的内部呈非线性减小趋势，所述第一离子的浓度关于自所述强化玻璃的表面向所述强化玻璃内部延伸的距离的第一拟合曲线具有至少一个拐点，所述第一拟合曲线上所有的所述拐点的左侧的曲线的斜率的绝对值大于右侧的曲线的斜率的绝对值；

所述复合压缩应力层的压缩应力自所述强化玻璃表面向所述强化玻璃的内部呈非线性减小趋势；且所述复合压缩应力层具有自所述强化玻璃表面延伸到所述强化玻璃内部的压缩应力曲线，所述压缩应力曲线采用Orihara Pmc软件拟合后得到的第二拟合曲线具有至少一个拐点，所述第二拟合曲线上所有拐点的左侧的曲线的斜率的绝对值大于右侧的曲线的斜率的绝对值；

所述复合压缩应力层内的压缩应力最大值为600至1100兆帕(Mpa)之间，所述复合压缩应力层的深度为60至300微米(μm)之间；

所述强化玻璃内还具有张应力层，所述张应力层内的张应力最大值为40兆帕(Mpa)到116.55兆帕(Mpa)，所述强化玻璃内单位体积存储的张应力大小为20000～291375兆牛顿每立方米(MN/m³)；

所述强化玻璃的厚度为在0.4毫米(mm)至2.0毫米(mm)之间；

所述强化玻璃是由一素玻璃通过单次或多次离子交换化学强化得到的，所述素玻璃与所述强化玻璃在同一维度上的尺寸的差值的绝对值与所述素玻璃的在相应维度上的尺寸的比值在0.05％至0.15％之间；

所述复合压缩应力层中还包含经单次或多次离子交换进入到所述强化玻璃内的第二离子，所述第二离子的浓度自所述强化玻璃的表面向所述强化玻璃的内部呈非线性上升再非线性减小趋势。

2.根据权利要求1所述的强化玻璃，其特征在于，所述第二拟合曲线在所述复合压缩应力层所在的区间内的定积分小于等于55千牛顿每米(KN/m)。

3.根据权利要求2所述的强化玻璃，其特征在于，所述第二离子选自Na离子、K离子、Ru离子和Cs离子，所述素玻璃中存在相同的所述第二离子，所述第二离子进入到所述强化玻璃内的最大深度大于所述复合压缩应力层的深度。

4.根据权利要求3所述的强化玻璃，其特征在于，所述第一离子和所述第二离子分别为K离子和Na离子。

5.根据权利要求3所述的强化玻璃，其特征在于，所述第一离子和所述第二离子是在单次化学强化时自同一盐浴进入到所述强化玻璃内的。

6.根据权利要求3所述的强化玻璃，其特征在于，所述第一离子和所述第二离子均为K离子，所述素玻璃含有Na的氧化物和Al的氧化物。

7.根据权利要求6所述的强化玻璃，其特征在于，所述素玻璃同时含有Na的氧化物、Li的氧化物和Al的氧化物。

8.根据权利要求1所述的强化玻璃，其特征在于，所述素玻璃在进行离子交换的过程中离子交换层深度随着离子交换时间延长而增大，所述素玻璃经离子交换形成的压缩应力层深度具有一极限最大值，所述极限最大值随着所述素玻璃的厚度增大而增大，所述极限值最大的范围为50～300微米(μm)。

9.根据权利要求1所述的强化玻璃，其特征在于，所述素玻璃在不同条件下经过离子交换之后形成的强化玻璃具有不同的张应力层，强化玻璃中可以容纳的张应力总量的极差绝对值小于等于42.08千牛顿每米(KN/m)，且随着所述玻璃的厚度增加而增大。