[发明专利]掉落性能得到改进的玻璃

说明书

当掉落到磨损表面上时表现出优异的抗损坏性的化学强化玻璃制品。所述强化玻璃制品具有应力分布，在该应力分布中，制品内的压缩应力和拉伸应力根据玻璃制品的厚度t而变化。所述应力分布具有第一区、第二区和第三区，所述第一区从玻璃制品的表面延伸到玻璃中的深度d1，其中d1≤0.025t或d1≤20μm，并且所述第一区在表面处具有至少约280MPa的最大压缩应力，所述第二区从至少是d1的深度延伸到第二深度d2并且具有局部最大压缩应力，所述第三区从玻璃中的第三深度d3延伸到压缩深度DOC，其中d2≤d3且DOC≥0.15t。还提供了一种对玻璃制品进行强化的方法以在掉落时提供抗损坏性。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2016年6月14日提交的系列号为62/349,802的美国申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其全部内容结合于此。

背景

本公开涉及强化玻璃。更具体地，本公开涉及当掉落到磨损表面(abrasivesurface)上时抗损坏的强化玻璃。

通过离子交换强化的玻璃往往表现出类似互补误差函数或抛物线函数的应力分布。虽然这样的应力分布对某些类型的损坏(例如尖锐的冲击)提供了充分的保护，但是它们不能为某些类型的损坏(例如从某一高度掉落到磨损表面上)提供充分的保护。

发明内容

本公开提供了当掉落到磨损表面上时表现出优异的抗损坏性的化学强化玻璃制品。所述强化玻璃制品具有应力分布，在该应力分布中，制品内的压缩应力和拉伸应力根据玻璃制品的厚度t而变化。所述应力分布具有第一区、第二区和第三区，所述第一区从玻璃制品的表面延伸到玻璃中的深度d1，其中d1≤0.025t或d1≤20μm，并且所述第一区在表面处具有至少约280MPa的最大压缩应力，所述第二区从至少是d1的深度延伸到第二深度d2并且具有局部最大压缩应力，所述第三区从玻璃中的第三深度d3延伸到压缩深度DOC，其中d2≤d3且DOC≥0.15t。还提供了一种对玻璃制品进行强化的方法以在掉落时提供抗损坏性。

因此，本公开的一个方面提供了一种玻璃制品。所述玻璃制品具有厚度t和压缩层，所述压缩层从玻璃的表面延伸到压缩深度DOC。玻璃制品中的应力根据厚度t而变化，从而形成应力分布。所述应力分布包括：第一区、第二区和第三区，所述第一区从表面延伸到玻璃中的深度d1，其中d1≤0.025t，并且其中所述第一区在表面处具有至少约280MPa的最大压缩应力CS1；所述第二区从至少是d1的深度延伸到第二深度d2，其中d2≤0.0625t，其中所述第二区具有最大压缩应力CS2，其中125MPa≤CS2≤250MPa或50MPa≤CS2≤300MPa；所述第三区从玻璃中的第三深度d3延伸到压缩深度DOC，其中d2≤d3且DOC≥0.10t。

本公开的第二个方面提供了一种玻璃制品。所述玻璃制品具有厚度t，在约50GPa至约120GPa范围内的杨氏模量，以及从玻璃的表面延伸到压缩深度DOC的压缩层。玻璃制品中的应力根据厚度t而变化，从而形成应力分布。所述应力分布包括：第一区、第二区和第三区，所述第一区从表面延伸到玻璃中的深度d1，其中d1≤20μm，并且其中所述第一区在表面处具有至少约280MPa的最大压缩应力CS1；所述第二区从至少是d1的深度延伸到第二深度d2，其中20μm≤d2≤50μm，其中所述第二区具有最大压缩应力CS2，其中125MPa≤CS2≤250MPa或50MPa≤CS2≤300MPa；所述第三区从玻璃中的第三深度d3延伸到压缩深度DOC，其中d2≤d3且DOC≥0.15t。