早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

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

  • 专利名称
    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
  • 发明者
    约亨·阿尔克马佩尔, 鲁迪格尔·迪特里希, 格哈德·劳滕施勒格尔, 哈明·福格尔, 奥利弗·霍赫赖因, 乌尔里希·福瑟林汉姆, 克莱门斯·库尼施
  • 公开日
    2014年11月12日
  • 申请日期
    2014年5月6日
  • 优先权日
    2013年5月6日
  • 申请人
    肖特公开股份有限公司
  • 文档编号
    C03B18/02GK104140194SQ201410188608
  • 关键字
  • 权利要求
    1. 一种由能化学性预加应力的玻璃(2)制成的浮法玻璃板(1),其中,所述玻璃板(1) 具有0· 25mm到1. 5mm的板厚度,其中,在所述浮法玻璃板的相对置的侧面(4、5)上的在所 述玻璃⑵中的两个层面(1〇、11)的假想温度的差异为小于7K,优选为小于5K,其中,所述 层面分别或者通过所述浮法玻璃板(1)的侧面(4、5)形成,或者在所述侧面(4、5)的表面 以下直至50μπι的深度以内并且平行于所述侧面(4、5)延伸2. 根据前述权利要求所述的浮法玻璃板(1),其中,所述浮法玻璃板是预加应力的并 且在>30 μ m的交换深度和大于700MPa的压应力的情况下具有标准化到板厚度上的、最大 0. 1 %,优选最高0. 075 %,特别优选最高0. 05 %的隆起3. 根据前述权利要求中任一所述的浮法玻璃板(1),其特征在于,在两个所述侧面之 间的玻璃的内部中的假想温度低于在所述侧面上的两个所述层面的假想温度4. 根据前述权利要求所述的浮法玻璃板,其特征在于,在所述浮法玻璃板的玻璃的内 部中的最低假想温度比在所述侧面(4、5)上的两个层面(10、11)的假想温度低至少15K5. 根据前述权利要求中任一所述的浮法玻璃板(1),其特征在于,所述玻璃(2)在两个 相对置的所述侧面(4、5)上的锡含量是不同的6. 根据前述权利要求中任一所述的浮法玻璃板(1),其特征在于,在所述层面(10、11) 或所述侧面(4、5)上以反射方式测量的并且位于SOOcnT 1到1200CHT1的波数范围中的吸收 光谱的峰在其光谱位置中相差最高0. lcnT1,优选最高0. ΟδαιΓ17. -种用于制造特别是根据上述权利要求的任一所述的浮法玻璃板⑴的方法,所述 方法具有以下步骤 -通过浮法由玻璃熔化物拉伸出玻璃带(3),由所述玻璃带切下所述浮法玻璃板(1), -冷却所述玻璃带(3)或者已经由所述玻璃带(3)切下的浮法玻璃板(1),其中, -在冷却期间在10113dPas?1014 5dPas的粘度范围中,所述浮法玻璃板(1)的两个相 对置的侧面(4、5)被施加以对称的温度/时间变化曲线,使得在两个所述侧面(4、5)的相 对置的表面区域之间的表面温度的差异小于10K8. 根据上一权利要求所述的方法,其中,通过不同地加热所述玻璃带(3)的或切下的 所述浮法玻璃板(1)的两个侧面(4、5),调整在两个所述侧面(4、5)上的温度,使得在冷却 期间在10 113dPas到1014 5dPas的粘度范围中在由一个侧面向着另一个、相对置的侧面的方 向上存在对称的温度分布9. 根据前述两项权利要求中任一所述的方法,其特征在于,通过冷却所述玻璃带(3) 或由所述玻璃带切下的玻璃板,在所述侧面(4、5)的相对置的区域中的玻璃的假想温度被 均衡并且彼此相偏离最高7K、优选最高5K10. 根据前述三项权利要求中任一所述的方法,其特征在于,所述玻璃带的表面温度在 两侧通过传感器(21、22)确定并且借助于控制装置(20)参考温度测量值来控制至少一个 加热装置(23、24)或者至少一个冷却装置(25、26),使得在两个所述侧面(4、5)的相对置的 表面区域之间的所述表面温度的差异为小于10K11. 根据前述四项权利要求中任一所述的方法,其中,所述玻璃带(3)或所述浮法玻璃 板(1)在第一次冷却之后再次被加热到玻璃转化温度!;或者更高,并且然后再次冷却,其 中,然后施行如下冷却步骤,在所述冷却步骤中在10 113dPas到1014 5dPas的粘度范围中所 述浮法玻璃板的两个相对置的侧面(4、5)被施加以对称的温度/时间变化曲线12. 根据前述五项权利要求中任一所述的方法,其中,所述浮法玻璃板(1)在如下冷却 步骤之后在盐浴中化学性预加应力,在所述冷却步骤中在10 113dPas到1014 5dPas的粘度范 围中所述浮法玻璃板的两个相对置的侧面(4、5)被施加以对称的温度/时间变化曲线13. 根据上一权利要求所述的方法,其中,所述预加应力在含钾的盐熔化物中进行,其 中,所述浮法玻璃板(1)在含钾的盐熔化物中在至少350°C的温度放置至少3小时
  • 技术领域
    [0001] 化学性预加应力的玻璃根据制造技术、几何形状、玻璃厚度和预加应力条件通常 具有或多或少地大的隆起(也被称为"翘曲(Warp) ")
  • 专利摘要
    本发明的任务是提供一种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,该玻璃板是可容易地制造的薄玻璃形式的玻璃板,其具有非常小的隆起。为此设置一种由能化学性预加应力的玻璃(2)制成的浮法玻璃板(1),其中,该玻璃板(1)具有0.25mm到1.5mm的板厚度,其中,在浮法玻璃板的相对置的侧面(4、5)上,在玻璃(2)中的两个层面(10、11)的假想温度的差异为小于7K,优选为小于5K,其中,该层面分别或者通过浮法玻璃板(1)的侧面(4、5)形成,或者在侧面(4、5)的表面以下直至50μm的深度以内并且平行于侧面(4、5)延伸。
  • 发明内容
  • 专利说明
    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
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
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]


查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利

同类推荐