调整化学预加应力玻璃板隆起的方法和以其制造的玻璃板的制作方法 [0002] 化学性预加应力的玻璃主要用作各种应用(例如在智能手机、平板产品、计算机 等中)的显示屏复合物的防护板或覆盖板。 [0003] 根据制造条件和预加应力条件,翘曲可能超过设备制造商的规范。另一方面,有时 又需要玻璃板的特定的隆起(凸的或凹的)。通过加工过程可以调整所期望的隆起。 [0004] 翘曲可以通过在玻璃的顶侧或底侧的不对称离子交换生成。这导致在引入的压应 力和/或离子交换深度的差异,其可作为dCS (压应力的差异)或dDoL (交换深度的差异) 测量。因此以隆起(翘曲)的形式发生玻璃压应力差异的"转移(Ausweichen)"或均衡化。 [0005] 在浮法玻璃中可以观察到这种效应。在US 3 453 095 A和DE 3 607 404 C2中把这 种不对称的离子交换归因于所谓的"锡层"的存在,该"锡层"通过锡由浮法浴扩散到玻璃 中生成。 [0006] 在US 3 453 095 A中为了此目的提出了一种对称的离子交换,S卩,把锡添加到表面 两侧。 [0007] DE 3 607 404 C2提出,使受锡影响的侧通过实际的预加应力过程上游的离子交换 来活化,也就是说施行两级式的离子交换过程。在浮法玻璃的表面层中以钾离子交换钠离 子的情况下,锡对以钾离子替代钠离子施加阻碍性的影响,该影响通过上游的离子交换抵 消。
[0008] 对于1mm厚的玻璃和300 X 300mm的规格,根据DE 3 607 404 C2在20-30 μ m的预 应力区深度和20-35kg/mm2(196-343MPa)的表面张力的情况下测量出0· 4-0. 6mm的翘曲。 因此对于根据DE 3 607 404 C2的方法,百分比翘曲为0. 13% -0. 20%。
[0009] 在SG 155800 A中提出了一种在预加应力过程中的特殊的样品支架,以便减少隆 起。
[0010] 在US 2009 0220 761 A1中提出,对玻璃进行快速冷却或者甚至淬火,以便在给定 的时间中增加离子的渗入深度并且由此增加压应力区。另一方面,与缓慢冷却的玻璃相比 较,在快速冷却的玻璃中可获得的压应力较小。在这种现有技术中提出的方法是否是能应 用于浮法玻璃,还不能得知。
[0011] 在W0 2012/073624 A1中说明了一种围绕浮法浴和随后的退火炉构建出的壳体, 其中,壳体壁与退火炉的排出口是相间隔的,并且其中,除了壳体之外还布置有切割单元。 通过这种布置应当避免了与浮法玻璃带的拉伸方向相反的不期望的冷的空气流。这种布置 应当用于使退火炉中的温度条件在时间上保持恒定。通过这种布置应当获得隆起的降低。
[0012] 在W0 2013/005608 A1中提出,或者降低在退火炉中的进给速度,或者使玻璃在事 后消除应力,其方式是,使玻璃在应变点或更高的温度下保持一段时间间隔并且随后进行 冷却。
[0013] 本发明的任务是,提供一种可简单地制造的薄玻璃形式的、带有最高1. 5mm的板 厚度的玻璃板,该玻璃板具有非常微小的隆起。这个任务通过独立权利要求的主题给出。本 发明的有利实施方式和改进方案在从属权利要求中给出。
[0014] 通过本发明避免了出自现有技术的缺点,或者在隆起方面获得了改进的值。如果 依照例如DE 3 607 404 C2的建议去除浮法玻璃在带有锡杂质的锡浴侧的层(例如通过抛 光),那么应当能预期隆起的明显减少。然而令人惊讶地,当通过抛光(例如通过剥除5μπι 玻璃)完全剥除数微米厚的锡层时,翘曲仅减少5% -30%。
[0015] 在更强地剥除>10 μ m的情况下,才可能使翘曲降至小于初始值的50%。
[0016] 就此而言,化学性预加应力的浮法玻璃的隆起显得不仅通过锡杂质本身,而且还 额外地通过在浮法侧和大气侧之间的近表面的玻璃结构差异所引起,其对翘曲的成型贡献 显著。本发明在这点上着手。
[0017] 本发明基于以下认识,即,在两个侧面上的假想温度(fiktive Temperatur)可以是 由于制造条件而有差异的,并且当两个侧面的假想温度均衡时,可以明显地减少翘曲而无 需费力地在浮法玻璃的锡浴侧剥除玻璃。
[0018] "假想温度"是一种针对玻璃结构与冷却状态或冷却速率的依赖性的常见参数,其 中,通常高假想温度对应于快速的冷却速率以及较松散的原子的玻璃复合物,而低假想温 度对应于缓慢的冷却速率以及较密实的原子的玻璃复合物,参见G. Scherer, "Relaxation in Glass and Composites"(在玻璃和复合物中的弛豫),Krieger Publishing,马拉巴,佛 罗里达州,1992。
[0019] 该板的根据本发明的冷却的特征在于假想温度在板厚度上的均一性。
[0020] 根据本发明设置由能化学性预加应力的玻璃制成的浮法玻璃板,其中,玻璃板是 薄玻璃,特别是作为薄玻璃具有〇. 25_到1. 5_的板厚度,其中,在浮法玻璃板的相对置的 侧面上在玻璃中的两个层面的假想温度的差异为小于7K,优选为小于5K,其中,层面分别 或者通过浮法玻璃板的侧面形成,或者在侧面的表面以下直至50 μ m的深度以内并且平行 于侧面延伸。
[0021] 换句话说,提供一种浮法玻璃板,其在相对置的侧面上具有以上所提到的微小的 假想温度差异。在这种情况下,这种差异不必一定精确地存在于在两个侧面的表面之间,而 是假想温度也可以分别在近表面的区域或层面中确定,其位于侧面以下直至30μπι。为了 在侧面以下确定假想温度,还可以简单地把玻璃剥除相应的厚度,从而形成新的表面,其与 以上所提到的在直至50 μ m的深度区域中的层面相吻合。当玻璃已经预加应力时,那么,不 是在初始表面上的,而是在玻璃内部的假想温度的差异的确定是特别有意义的。在这种情 况下,可以剥除压应力区域的玻璃并且然后在新的表面上确定假想温度。这是有意义的,因 为否则假想温度的测量值通过压应力被影响并且失真。因为离子交换深度通常达到直至最 高50μ--,还可以在预加应力的玻璃的情况下在剥除直至50μπ?的相应厚度的层之后接着 在如此产生的新的表面上可靠地确定在浮法玻璃板的相对置的侧之间的假想温度差异。
[0022] 同样可以在未预加应力的浮法玻璃的锡浴侧(也被称为底侧)上剥除层,以便避 免锡杂质使测量值失真。
[0023] 通过本发明现在可行的是,在完全预加应力的状态下提供具有标准化到板厚度上 的最大〇· 1%的隆起的,优选具有>30μ m的DoL(DoL = "层厚度(Depth of Layer) ",交换 深度)和>700MPa的压应力的薄玻璃板。特别地,在>30 μ m的交换深度和大于700MPa的 压应力的情况下可以制造最商〇. 075%的或者甚至最商0. 05%的经标准化的隆起。
[0024] 因为可以取消在锡浴侧剥除玻璃,所以得出,只要不施行这种剥除(在本发明的 改进方案中作为另外的区别性特征),玻璃在两个相对置的侧面上的锡含量是不同的。
[0025] 该隆起依赖于玻璃厚度。以下等式近似适用于对于0. 25-1. 5mm的玻璃厚度的以 百分比计的隆起:
[0026]
[0027] 其中,W代表以百分比表示的隆起,WnOTm代表以每毫米的百分比表示的、标准化到 板厚度上的隆起,并且d代表以毫米计的玻璃厚度。
[0028] 在1mm的玻璃厚度的情况下,那么隆起W相当于标准化的隆起WnOTm。
[0029] 由此,对于根据本发明的预加应力的、具有小于0. 1%的标准化的隆起的浮法玻璃 板得出以下依赖于玻璃厚度的最大隆起:
[0030]
调整化学预加应力玻璃板隆起的方法和以其制造的玻璃板制作方法
- 专利详情
- 全文pdf
- 权力要求
- 说明书
- 法律状态
查看更多专利详情
下载专利文献
下载专利
同类推荐
-
J·S·德夫, T·托德苅谷浩幸, 前田伸广苅谷浩幸, 前田伸广村上次伸, 日冲宣之村上次伸, 日冲宣之村上次伸, 日冲宣之藤本慎吾, 村上次伸
您可能感兴趣的专利
-
藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸藤本慎吾, 村上次伸
专利相关信息
-
堀顺士杨天奎E.彼得斯E.彼得斯