[发明专利]离子交换方法以及通过该离子交换方法得到的经过化学强化的玻璃基材

说明书

本文公开了一种对平均厚度等于或小于大约0.3mm的挠性薄玻璃基材进行离子交换以对该玻璃基材进行化学强化的方法。经过化学强化的玻璃基材包含具有第一层深度的第一压缩应力层、和具有第二层深度的第二压缩应力层，通过拉伸应力层将第一和第二应力层分隔开。本文还公开了一种包含所述经过化学强化的玻璃基材的层压制品。

发明专利申请是国际申请号为PCT/US2014/060241，国际申请日为2014年10月13日，进入中国国家阶段的申请号为201480067958.0，发明名称为“离子交换方法以及通过该离子交换方法得到的经过化学强化的玻璃基材”的发明专利申请的分案申请。

优先权

本申请依据35U.S.C.§119要求于2013年10月14日提交的美国临时申请序列号61/890530的优先权，本申请以该文为基础，该文的内容通过引用全文纳入本申请。

背景

领域

本发明总体上涉及挠性玻璃领域，具体而言，涉及具有高机械可靠性的经过化学强化的挠性薄玻璃基材的生产。

技术背景

一种将挠性薄玻璃板或玻璃带中的缺陷水平降至最低以实现机械可靠性的方法依赖于不使该玻璃在其使用寿命中遭受会限制其强度的额外的损伤或缺陷。因此，可能无法将该情况中的挠性玻璃基材用作外表面。最近，验证了将挠性玻璃层压至聚合物和金属基材。但是可存在对厚的聚合物或金属基材的层压与总体的应用要求不兼容的情况。当在表面处需要增加的压缩应力时可能会存在其它情况。存在对通过全新和替代性的方式来增加挠性玻璃基材的表面强度以满足新的应用需求的能力的兴趣。

发明概述

一种增加玻璃基材的强度和耐久性的方法是通过例如离子交换处理来对玻璃基材的至少一个主表面进行化学强化。可从玻璃基材的表面对一个或两个主表面进行化学强化直至一个深度，其中，与各主表面关联的经过强化的部分被称为主表面的化学强化的层深度(DOL)。

一旦完成化学强化处理，玻璃基材可包含对称的应力分布或不对称的应力分布。当在第一主表面的DOL与第二主表面的DOL基本上相等的条件下，对玻璃基材的两个主表面对称地进行化学强化时，产生对称的应力分布。当例如只对玻璃基材主表面的其中一个进行化学强化时，产生不对称的应力分布。在另一个例子中，当在第一主表面的DOL与第二主表面的DOL大不相同的条件下，对玻璃基材的两个主表面不对称地进行化学强化时，出现不对称的应力分布。

还可利用(例如通过离子交换处理的)化学强化在玻璃基材的一个或两个主表面上形成任意厚度的DOL。在本说明书中，DOL的厚度是指通过化学强化处理所实现的主表面下方的玻璃基材的强化深度。本发明的化学强化处理允许为了预期应用而针对玻璃基材的一个或两个主表面对玻璃基材进行定制。在一个例子中，可在玻璃基材的一个或两个主表面上形成大于玻璃基材平均厚度的25％的DOL，以形成对称的应力分布或不对称的应力分布。对称的应力情况可使挠性玻璃基材在两个表面上具有相等的耐久性。或者，不对称的应力情况可使挠性玻璃载体的一个主表面具有相对于另一个主表面增强的耐久性。可为了增加的耐久度而进一步将经过化学强化的对称和不对称的玻璃基材整合入具有聚合物、金属或包括附加的玻璃结构的其它基材的层压结构中以形成更复杂的应力分布。