[发明专利]改善玻璃制品强度的方法

说明书

本申请根据35USC119要求于2011年11月28日提交的美国专利申请序列No.61/563,910的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景

本发明涉及改善玻璃制品强度的方法。

简述

强化玻璃可用于许多应用，包括例如大尺寸显示器、手持显示器、触摸屏显示器等。强化后，玻璃是相对强的。但是，在某些情况下，甚至在强化后，制造、加工和处理玻璃可产生影响性能的小的表面瑕疵。根据本发明的主题内容，描述了改善玻璃制品强度的方法，其中通过除去一定量的玻璃材料，以把任何表面缺陷施加到玻璃制品的至少一种表面上的数量和影响降到最小。

根据本发明的一种实施方式，描述了一种改善化学强化玻璃制品的强度的方法，所述方法包括：把玻璃制品的目标表面暴露于离子交换强化过程，所述离子交换强化过程在玻璃制品中产生化学诱导压缩层；以及用剪切的磁流变流体动态界面化玻璃制品的目标表面，以从该玻璃制品除去至少部分的化学诱导压缩层，其中用该剪切的磁流变流体动态界面化所述玻璃制品的参数是这样的：化学诱导压缩层的除去部分的厚度小于约20％的化学诱导压缩层。

根据本发明的另一种实施方式，描述了一种改善热学强化玻璃制品的强度的方法，所述方法包括：把玻璃制品的目标表面暴露于非化学强化过程，所述强化过程在玻璃制品中产生热学诱导压缩层；以及用剪切的磁流变流体动态界面化玻璃制品的目标表面，以从该玻璃制品除去至少部分的热学诱导压缩层，其中用该剪切的磁流变流体动态界面化所述玻璃制品的参数是这样的：热学诱导压缩层的除去部分的厚度小于约20％的热学诱导压缩层。

还根据本发明的另一种实施方式，描述了一种改善玻璃制品的强度的方法，所述方法包括：确定具有至少一种可检测的缺陷的所述玻璃制品的目标表面；以及，用剪切的磁流变流体动态界面化所述目标表面，以从所述玻璃制品除去至少一部分的目标表面和至少一部分的所述至少一种可检测的缺陷，其中用所述剪切的磁流变流体动态界面化所述玻璃制品的参数是这样的：从该目标表面除去约1微米的厚度。

附图的一些方面的简要说明

结合下述附图阅读以下关于具体实施方式的详述，可以最好地理解本发明：

图1是改善化学强化玻璃制品的强度的方法的示意图。

详细描述

本发明介绍了改善玻璃制品强度的方法。总体来说，设想的方法包括强化过程和磁流变流体(MRF)加工步骤。如下文所进一步描述，一实施方式描述了一种方法，其中所述强化过程可包括在玻璃制品中提供压缩层(或多层压缩层)的非化学过程。在另一种实施方式中，所述强化过程可包括在玻璃制品中提供压缩层(或多层压缩层)的化学过程。为了清楚和统一，通过其中一种方法赋予到玻璃制品上的压缩层分别称为热学诱导压缩层(非化学强化)或者化学诱导压缩层(化学强化)。还进一步设想的实施方式更总体地涉及玻璃制品，而不管所述一种或更多种玻璃制品已被化学强化或者热学强化。

图1是根据本发明的、改善化学强化玻璃制品的强度的方法的示意图。图1的示意图仅作为说明性目的，而不应理解为限制本发明设想的加工参数的变化。设想的化学强化玻璃制品的方法包括，但不限于：离子交换强化过程和磁流变流体(MRF)加工步骤。

一般地，离子交换是一种化学强化方法，其中用在盐浴溶液中提供的更大的碱金属离子交换目标表面上的碱金属离子。大离子“填充”进入目标表面区域，构建压缩状态。这里，把玻璃置于约300℃温度下的热熔盐浴中。玻璃中更小的钠离子迁移进入离子化的溶液，且盐浴中更大的钾离子迁移进入玻璃并取代钠离子。如图1所示，这些更大的钾离子占据更多的空间，且当玻璃冷却时这些钾离子挤压在一起，在玻璃制品10的表面产生压缩层16并在玻璃的次表层(subsurface)中产生拉伸层18，该拉伸层在压缩层16上施加向外的偏置力。这种压缩构建了具有增加强度的表面。一种可替换的化学强化方法包括于约450℃下在钠盐浴中用钠离子饱和玻璃制品，然后进行如上所述的离子交换过程。