本發(fā)明專利技術(shù)提供了堿性鋁硅酸鹽玻璃，其防尖銳沖擊導(dǎo)致的損壞，并且其能夠進(jìn)行快速離子交換。玻璃包含至少4摩爾％的P2O5，并且在離子交換后，具有至少約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)提供了堿性鋁硅酸鹽玻璃，其防尖銳沖擊導(dǎo)致的損壞，并且其能夠進(jìn)行快速離子交換。玻璃包含至少4摩爾％的P2O5，并且在離子交換后，具有至少約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。【專利說明】具有高裂紋引發(fā)閾值的可離子交換玻璃 本申請根據(jù)35 U.S.C. § 119,要求2011年11月16日提交的美國臨時申請系列第 61/560, 434號的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請為基礎(chǔ)并將其全文通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)涉及防損壞玻璃。更具體地，本專利技術(shù)涉及任選地通過離子交換進(jìn)行強化的 防損壞玻璃。甚至更具體地，本專利技術(shù)涉及任選地通過離子交換進(jìn)行強化的防損壞的含磷酸 鹽玻璃。
技術(shù)實現(xiàn)思路
提供了堿性鋁硅酸鹽玻璃，其在強化后是防尖銳沖擊導(dǎo)致的損壞的，并且其能夠 進(jìn)行快速離子交換。玻璃包含至少4摩爾％的P 205，并且在離子交換后，具有至少約7kgf的 維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。 因此，本專利技術(shù)的一個方面包括：包含至少約4%的P205的堿性鋁硅酸鹽玻璃，其中， 該堿性鋁硅酸鹽玻璃在至少約10 μ m的層深度進(jìn)行了離子交換，并且其中： i.0.6〈〈1.4 ;或者 ii. 1. 3〈 彡 2. 3 ; 其中M203 = A1203+B203, Rx0是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的單價和二價陽離子氧 化物的總和，R2〇是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的單價陽離子氧化物的總和。在一些實施方 式中，玻璃滿足〇.6〈〈1.4。在一些實施方式中，玻璃滿足 0.6〈〈1。在一些實施方式中，玻璃滿足1.3〈 < 2. 3。在一些實施方式中，玻璃滿足1. 5〈 < 2. 0。在一些實施方式 中，堿性鋁硅酸鹽玻璃還包含少于1摩爾％的K20。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃 還包含少于1摩爾％的氏0 3。在一些實施方式中，單價和二價陽離子氧化物選自下組：Li20、 Na20、K20、Rb20、Cs20、MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃在 410°C的鉀/鈉互擴(kuò)散系數(shù)至少約為2. 4xKrlclcm2/s。在一些實施方式中，在410°C的鉀/鈉 互擴(kuò)散系數(shù)約為2. 4xKrlclcm2/s至最高至約1.5xl(T9cm2/s。在一些實施方式中，玻璃具有 從玻璃表面延伸到層深度的壓縮層，其中所述壓縮層處于至少約300MPa的壓縮應(yīng)力下。在 一些實施方式中，玻璃具有至少約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。在一些實施方式中，玻 璃具有至少約12kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。 本專利技術(shù)的另一個方面包括堿性鋁硅酸鹽玻璃，其包含約40-70摩爾％的Si02 ;約 11-25摩爾％的八1203 ;約4-15摩爾％的？205 ;以及約13-25摩爾％的似20。在一些實施方 式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃包含約50-65摩爾％的Si02 ;約14-20摩爾％的A1203 ;約4-10摩 爾％的P205 ;以及約14-20摩爾％的Na20。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃還包含少 于1摩爾％的1( 20。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃還包含少于1摩爾％的氏03。在 一些實施方式中，單價和二價陽離子氧化物選自下組：Li 20、Na20、K20、Rb20、Cs20、MgO、CaO、 Sr0、Ba0和ZnO。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃在410°C的鉀/鈉互擴(kuò)散系數(shù)至少 約為2. 4xl〇-1Qcm2/s。在一些實施方式中，在410°C的鉀/鈉互擴(kuò)散系數(shù)約為2. 4xl〇-1Qcm2/s 至最高至約1.5Xl(T9Cm2/S。在一些實施方式中，玻璃具有從玻璃表面延伸到層深度的壓縮 層，其中所述壓縮層處于至少約300MPa的壓縮應(yīng)力下。在一些實施方式中，玻璃具有至少 約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。在一些實施方式中，玻璃具有至少約12kgf的維氏壓痕 裂紋開裂負(fù)荷。 本專利技術(shù)的另一個方面包括一種對堿性鋁硅酸鹽玻璃進(jìn)行強化的方法，該方法包括 提供包含至少約4%的P 205的堿性鋁硅酸鹽玻璃，其中： i.0.6〈〈1.4 ;或者 ii. 1. 3〈彡 2. 3 ; 其中M203 = A1203+B203, Rx0是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的單價和二價陽離子氧化 物的總和，r2〇是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的二價陽離子氧化物的總和，以及將堿性鋁硅酸 鹽玻璃浸入離子交換浴中一段高至約24小時的時間，以形成壓縮層，該壓縮層從堿性鋁硅 酸鹽玻璃的表面延伸到至少約10 μ m的層深度。在一些實施方式中，玻璃滿足0. 6〈 〈1.4。在一些實施方式中，玻璃滿足0.6〈〈1。在一些實施方式中，玻璃滿足1.3〈<2.3。在一些實施方式 中，玻璃滿足1. 5〈 < 2. 0。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃包含少 于1摩爾％的1(20。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃包含少于1摩爾％的氏0 3。在一 些實施方式中，壓縮層處于至少約300MPa的壓縮應(yīng)力下。在一些實施方式中，離子交換的 玻璃具有至少約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。在一些實施方式中，離子交換的玻璃具有 至少約12kgf的維氏壓痕裂紋開裂負(fù)荷。 本專利技術(shù)的另一個方面包括堿性鋁硅酸鹽玻璃，其包含至少約4摩爾％的P20 5，其 中〈1. 4,其中M203 = A1203+B203并且Rx0是堿性鋁硅酸鹽玻 璃中存在的單價和二價陽離子氧化物的總和。在一些實施方式中，〈1.2。在一些實施方式中，〈1。在一些實施方式中， 單價和二價陽離子氧化物選自下組：Li20、Na 20、K20、Rb20、Cs20、MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO。 在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃包含約40-70摩爾％的Si02 ;約11-25摩 爾％的八1203 ;約4-15摩爾％的匕05 ;以及約13-25摩爾^^^Na20。在其他實施方式中，堿 性鋁硅酸鹽玻璃包含約50-65摩爾％的Si0 2 ;約14-20摩爾％的A1203 ;約4-10摩爾％的 P2〇5 ;以及約14-20摩爾％的Na20。 在一些實施方式中，組合物還包含少于1摩爾％的1(20。在一些實施方式中，組合 物還包含約0摩爾％的κ 20。在一些實施方式中，組合物還包含少于1摩爾％的B203。在一 些實施方式中，組合物還包含約〇摩爾％的b 2o3。 實施方式可以是離子交換的。在一些實施方式中，玻璃在至少約10 μ m的層深度 進(jìn)行離子交換。在一些實施方式中，玻璃在至少約20 μ m的層深度進(jìn)行離子交換。在其他實 施方式中，玻璃在至少約40 μ m的層深度進(jìn)行離子交換。在一些實施方式中，堿性鋁硅酸鹽 玻璃具有從玻璃表面延伸到層深度的壓縮層，其中所述壓縮層處于至少約300MPa的壓縮 應(yīng)力下。在其他實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃具有從玻璃表面延伸到層深度的壓縮層，其 中所述壓縮層處于至少約500MPa的壓縮應(yīng)力下。在其他實施方式中，堿性鋁硅酸鹽玻璃具 有從玻璃表面延伸到層深度的壓縮層，其中所述壓縮層處于至少約750MPa的壓縮應(yīng)力下。 在一些實施方式中，離子交換的堿性鋁硅酸鹽玻璃具有至少約7kgf的維氏壓痕裂紋開裂 負(fù)荷。在其他實施方式中，離子交換的堿性本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種包含至少約4％的P2O5的堿性鋁硅酸鹽玻璃，其中：i.[M2O3(摩爾％)/RxO(摩爾％)]<1.4：或者ii.1.3<[(P2O5+R2O)/M2O3]≤2.3；其中M2O3＝Al2O3+B2O3，RxO是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的單價和二價陽離子氧化物的總和，R2O是堿性鋁硅酸鹽玻璃中存在的二價陽離子氧化物的總和。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：T·M·格羅斯，
申請(專利權(quán))人：康寧股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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