CN106145636B - 基于微波的玻璃层叠件制造方法 - Google Patents

基于微波的玻璃层叠件制造方法 Download PDF

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Abstract

提供了制造玻璃层叠件的方法。根据一种实施方式，形成了一种包括微波吸收层和微波透明层的玻璃层叠件。所述微波吸收层的微波损耗角正切δH比微波透明层的损耗角正切δL大至少半个数量级。将该玻璃层叠件一个区域暴露于微波辐射。所述暴露区域包括具有跨层叠件热区温度分布的跨层叠件热区。在进行微波辐射的照射之前，所述热区温度分布中基本上所有的微波吸收层部分和所述热区温度分布中基本上所有的微波透明层部分，保持高于所述玻璃层叠件的不同层的玻璃化转变温度TG。根据另一种实施方式，提供了一种制造玻璃层叠件的方法，其中所述玻璃层叠件的暴露区域的粘度低于约1x104泊。

Description

基于微波的玻璃层叠件制造方法
分案申请说明
本申请系申请日为2012年06月20日、国际申请号为PCT/US2012/043299、进入中国国家阶段后的国家申请号为201280034892.6、题为“基于微波的玻璃层叠件制造方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§120要求2011年7月15日提交的美国申请系列13/183,705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
领域
本发明涉及玻璃层叠件的制造方法。
技术背景
用于包括层叠玻璃片、玻璃纤维、层叠杆和管玻璃组件、和其它玻璃层叠件的玻璃层叠件的制造过程通常需要大量的热学控制。在这些制造过程中，难以主动控制粘度、热学应力和其它热学性质。
概述
我们已经意识到，在玻璃层叠件制造中使用的传统热学方法一般的从层叠件的外层到层叠件的芯层来加热或冷却。相对于层叠件的不同玻璃组合物的热学性质来说，例如该层叠件可包括具有显著不同微波吸收特征的玻璃组合物，这种加热没有选择性。这些外－到－内、非选择性的方法通常只能有效的改变外部玻璃层的温度和粘度，但无法满足该层叠件用于成形、切割、精整(finishing)、回火和再成形所特有的特别要求。
本文提供了玻璃层叠件制造方法，所述方法非常适用于管理玻璃层叠件不同层的热学和粘度分布，特别是当那些层为层叠件结构的外部和芯玻璃时。本发明的制造方法还非常适用于：(i)最小化融合玻璃层叠件的多层的厚度变化，(ii)控制和优化所述制造过程的热学场，以改善该玻璃层叠件的边缘精整，特别是当所述片包括暴露的中央拉伸的芯时，以及(iii)所述玻璃层叠件成形为三维(3D)形状的制造过程中，该三维形状可用于如手持装置、TV护罩玻璃、和汽车、建筑和电气应用。对于玻璃层叠件被切割的制造过程，本发明的制造方法可用于跨过层叠片的厚度维持所需的温度分布，从而减少中央拉伸和减少潜在的裂纹。
本发明介绍了制造过程，该制造过程能选择性的加热所述玻璃层叠件的目标层、控制穿过所述玻璃层叠件厚度的热学和粘度分布。本文所述的制造过程使用了在线选择性加热来管理多层玻璃层叠件的热学分布。更具体的，本发明的具体实施方式使用从约300MHz到约300GHz的微波加热。这种加热可只有微波加热，或者微波加热可与如红外(IR)、对流和传导的常规加热方法联用。
玻璃的介电损耗决定了该玻璃有多少倾向进行微波加热。例如，在一些实施方式中，适于层叠件融合的玻璃层之间可分别具有显著不同的介电损耗。本文所述的微波辐射加热技术可用于优选的加热具有更高介电损耗的玻璃层，且甚至可用于反馈给玻璃组合物开发，从而制造具有相对大的介电损耗差异的玻璃层。本发明的概念不依赖于所述玻璃层叠件中聚合物层的存在。事实上，本发明的一些实施方式特别适用于制造不含聚合物层的玻璃层叠件。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种制造玻璃层叠件的方法。根据该方法，形成了一种包括微波吸收层和微波透明层的玻璃层叠件。所述微波吸收层的微波损耗角正切(loss tangent)δH比微波透明层的损耗角正切δL大至少半个数量级。将该玻璃层叠件一个区域暴露于微波辐射。所述暴露区域包括具有跨层叠件热区温度分布的跨层叠件热区。在进行微波辐射的照射之前，所述热区温度分布中基本上所有的微波吸收层部分和所述热区温度分布中基本上所有的微波透明层部分保持高于所述玻璃层叠件的不同层的玻璃化转变温度TG。当照射该玻璃层叠件时，微波辐射的强度分布足以使对所述热区温度分布中的所述微波吸收层部分温度的升高程度大于对所述热区温度分布中的微波透明层部分的温度的升高程度。根据本发明的另一种实施方式，提供了一种制造玻璃层叠件的方法，其中所述玻璃层叠件的暴露区域的粘度低于约1x104泊(poise)。
虽然本发明的概念在本文中主要是参考熔合拉制法来描述的，已考虑了该概念也适用于在相对低粘度下对玻璃进行微波辐射的任意玻璃层叠件制造过程。例如，但无意限定，已考虑了本发明的概念适用于预制件拉制法、辊压法、浮法、和其它常规的和仍然在开发的相对高温的制造过程，且不限于片材玻璃制造，也考虑了其它玻璃材料过程如纤维、管等。
附图简述
当结合以下附图阅读下面对本发明的具体实施方式的详细描述时，可对其形成最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：
图1是包括本发明的微波加热技术的双溢流槽熔合法的示意图；
图2显示了根据本发明的层叠玻璃片的损耗角正切差Δδ数据；
图3显示了层叠玻璃片的加热特征，该层叠玻璃片包括夹在微波透明外层之间的微波吸收芯层；以及
图4显示了层叠玻璃片的加热特征，该层叠玻璃片包括夹在微波吸收外层之间的微波透明芯层。
详细描述
参考图1示意性显示的双溢流槽熔合法，可以方便的说明根据本发明的教导的制造玻璃层叠件的方法，该方法的细节可以很容易的从现有技术的教导中收集，例如，康宁公司(Corning Incorporated)的美国专利No.4,214,886,7,207,193,7,414,001,7,430,880,7,681,414,7,685,840,7,818,980；国际公开WO 2004094321 A2，和PG公开No.US 2009-0217705 A1。
如图1所示，在层叠件熔合法10中，熔融外层玻璃从上部溢流槽(isopipe)20溢流，并在底部溢流槽30的堰水平与芯玻璃融合。所述两侧融合，且在所述芯溢流槽的根部形成3层平坦的层叠片40，该层叠片40包括各自的芯42和外层44。所述层叠片40可经过多个热学区域来进行片形状和应力管理，然后在所述拉制的底部切割。所得平坦的层叠片40还可进一步加工成3D形状，以用于如手持装置和TV护罩玻璃的应用。应理解，所述外层44可形成所述玻璃层叠件的表皮或包覆件，但在一些情况下可能不是成品层叠件的最外层。
根据本发明的方法论，玻璃层叠件即在示例性实施方式中的层叠玻璃片40，包括可作为所述芯层42或所述外层44的微波吸收层，以及包括要么为所述芯层42要么为所述外层44(由吸收层的选择决定)的微波透明层。无论所述玻璃层叠件包括夹在微波透明外层之间的微波吸收芯层或者包括夹在微波吸收外层之间的微波透明芯层，本发明的构思都适用。出于示例之目的，本文中所述芯层42设计为微波吸收层以及所述外层44设计为微波透明层。本文所参考的微波“吸收”层或材料和微波“透明”层或材料，不应理解为100％吸收或透过微波能量。但是，本文从相对概念上使用这些术语，从而“吸收”层/材料透过的微波辐射比“透明”层/材料更少，反之亦然。例如为了促进所述层叠玻璃片10的差异化加热，在所述玻璃层叠件的粘度在约1x102泊和约1x1013.3泊之间的至少一个或多个温度点下，所述微波吸收层42的微波损耗角正切δH比微波透明层44的损耗角正切δL大至少半个数量级一个或多个。图2显示了一种实施方式，其中在整个示例的温度范围内，所述微波吸收层42的微波损耗角正切δH比微波透明层44的损耗角正切δL大至少半个数量级。事实上，在图2所述的大多数温度范围内，图2所述的所述微波吸收层的微波损耗角正切δH比微波透明层的损耗角正切δL大1个完整数量级。应理解，本文中“半个数量级”指针对具体参考数据的完全数量级大小的一半的大小。更具体的，在给定温度下，如果完全数量级指2个数值之间的有10倍的差异，那么相同温度下的半个数量级指所述2个数值之间有5倍的差异。
实际上，在宽的粘度范围内，确保损耗角正切δH比损耗角正切δL大至少半个数量级常常是有益的。将玻璃的损耗角正切δ定义为介电损失除以介电常数的因子，且是定量玻璃中电磁能量耗散的玻璃的参数。一般的，具有相对高的微波损耗角正切δH的玻璃能吸收相对大量的微波能量，而具有相对低的微波损耗角正切δL的玻璃能吸收相对少量的微波能量。在具体问题范围中给定温度下，所述玻璃层叠件中2种不同材料的各个损耗角正切之间的差异在本文中称为所述玻璃片的损耗角正切差Δδ。
微波吸收玻璃组合物可以是本身就是微波吸收的如具有高碱金属含量的那些，或者可通过将具体的微波吸收组分结合到该玻璃组合物来使其变成微波吸收的。类似的，微波透明玻璃组合物可以是本身就是微波透明的，或者可通过添加选定的组分来增强微波透明性。本发明的概念不限于具体的玻璃组合物。
微波加工的2个重要参数是功率吸收P和微波渗透深度D。不像常规的加热，这些参数高度依赖材料的介电性质和微波辐射的频率。这些参数全部可以定制，以提供宽范围的加工灵活性。功率吸收P可通过下式定义：
P＝σ|E|2＝2πfε0ε"eff|E|2＝2πfε0ε'rtanδ|E|2
式中|E|是内部电场的绝对值，εeff是相对有效介电损耗因子，ε0自由空间的介电常数，f是微波频率，σ是总电导率，εr是相对介电常数，以及tanδ是损耗角正切，是为了储存给定数量的能量所需的能量损失。从上述公式可知，材料的介电性质对材料吸收的功率程度有很显著的作用。吸收的微波功率的大部分可通过下式转换成热量：
式中T是温度，t是时间，ρ是密度，且Cp是热容。这个公式还表明加热速率与玻璃的损耗角正切直接成正比。这表明玻璃层叠件中微波吸收层的加热速率比所述相同层叠件中微波透明层的加热速率高很多。
材料的介电性质在决定微波渗透进入该材料的深度时，也起着重要作用。从下述公式可知，对应具体的波长，当tanδ和ε′r的数值增加时，渗透深度会逐步降低：
式中，D是入射功率降低一半时的渗透深度，λ0是微波波长(见萨特同(Sutton)1989年发表于《美国陶瓷学会通报的(American Ceramic Society Bulletin)》第68卷第2的《陶瓷材料的微波加工(Microwave Processing of Ceramic Materials)》。渗透深度在决定给定材料整体的加热均匀性时非常重要。一般的，相对高的频率和大的介电损耗性质会导致表面加热，而相对低的频率和小的介电损耗性质会导致更多的体积加热。
微波透明玻璃几乎不受微波辐射的影响，因此微波辐射可穿透它且几乎没有能量损失。相反，微波吸收玻璃与微波辐射很好的偶合并将该微波辐射耗散成热量。微波加热类型可以是体积的，且从而相对于组成所述玻璃片的其它一个或多个层而言，可优选的和选择性的加热作为玻璃层叠件外层或内层的微波吸收玻璃层。
在示例性实施方式中，所述层叠玻璃片40的一个区域暴露于来自微波发生器50的微波辐射下(图1示意性显示)。所述片40的暴露区域包括跨片热区，所述跨片热区包括跨片热区温度分布，包括对应于所述片40芯层42的微波吸收层部分、对应于所述片40外层44的微波透明层部分。在所述层叠玻璃片40的这个区域中，所述玻璃片是已经加热的玻璃片。更具体的，在进行微波处理之前，所述玻璃片的基本上所有的微波吸收层部分和基本上所有的微波透明层部分达到了高于所述层叠玻璃片40的不同层的玻璃化转变温度TG的一种或多种温度。所述玻璃层可通过常规加热、微波加热或两者的组合来达到TG。由源50产生的微波辐射对所述微波吸收层部分温度的升高程度大于对微波透明层部分的温度升高程度。这种差异化加热可用于多种目的。例如，本文考虑的差异化加热可用于管理所述层叠玻璃片在整个制造过程中的各种制造参数。已考虑的制造参数包括，但不限于：热学分布管理、厚度控制、粘度控制、应力控制等。在一些考虑的实施方式中，所述玻璃片制造过程通过在本文所述的差异化加热下游的切割操作来结束。
已考虑了包括吸收和透明层部分的整个热区温度分布可保持高于玻璃化转变温度TG。在许多情况下，整个热区温度分布可保持高于所述玻璃层叠件的各种层的液相线温度。例如，在具体实施方式中，当照射所述玻璃层叠件时，微波辐射的强度分布可方便的定制，从而以比热量扩散透过该玻璃厚度速率更快的速率来升高所述热区温度分布中微波吸收层部分的温度。例如，已考虑了如图3和图4所显示的加热速率，图3显示了包括具有相对高的微波损耗角正切δH的微波吸收芯部分42的层叠玻璃片的加热，且图4显示了包括具有相对高的微波损耗角正切δH的微波吸收包层部分44的层叠玻璃片的加热。
在实施本发明的概念时，参考所述微波吸收层和所述微波透明层的各个玻璃组合物的粘度，常常会更加方便。在一些实施方式中，优选的使所述微波吸收层和所述微波透明层的各个玻璃组合物的粘度选定为在1200℃下的粘度低于约1x105泊，以及当所述层叠件的各种层低于所述粘度时，将所述玻璃层叠件一个区域暴露于微波辐射。还考虑了可使所述微波吸收层和所述微波透明层的各个玻璃组合物的粘度选定为在900℃下的粘度低于约100泊，以及当所述层叠件的各种层的粘度低于约1x102泊时，可发生所述微波暴露。
如图1示意性所示，所述微波辐射源自一个或多个微波源50，以及可以是相对扩散的如在使用多模式空腔的情况，或者是相对聚焦的如使用单模式微波源加工的情况。对于相对聚焦的源，在一些实施方式中，已考虑了所述微波源是相对高频源，即回旋管在约28GHz的频率运行且能量可导向具体的点或使用抛光镜或其它微波反射表面偏转到具体区域。已考虑了聚焦的暴露可对小的物体是有益的，或者玻璃层叠件的目标区域是相对小的情况。
考虑到用于所述层叠玻璃片基本上全部的跨层渗透的功率和频率，这些源可集体构建。在本文所公开的方法的各种实施方式中，应理解微波辐射包括电磁波，波长范围为从长达1米到短达1毫米或等价的长度，频率在300MHz(0.3GHz)和300GHz之间。本发明的具体实施方式使用的微波辐射频率为约2.45GHz或在C-带(5.8-7GHz)，功率为约1000W。在一些实施方式中，常常要求所述微波辐射源自源，考虑到用于渗透所述层叠玻璃片至少约0.5毫米(深度)的功率和频率，所述源是集体构建的。
虽然图1所示的实施方式列举了层叠玻璃片在双溢流槽熔合法中靠近底部芯溢流槽根部处暴露于微波辐射，已考虑了本发明的构思也适用于下述任意应用包括，但不限于：铝硅酸盐、硼硅酸盐和碱性铝硅酸盐熔合拉制法，其中在任意熔合拉制法中层叠片的热区暴露于微波辐射。如本文所使用，应理解玻璃层叠件制造法中的“热区(hot zone)”是指在切割所述片之前辅助热源直接加热所述玻璃层叠件的任意区或在切割该片之前没有主动冷却所述片的任意区。在一些实施方式中，例如在双溢流槽熔合法中，微波辐射可在所述层叠件“靠近”底部芯溢流槽根部处暴露，应理解术语“靠近”指下述情况：照射所述层叠玻璃片时，大多数的辐射能量强度分布距离所述底部芯溢流槽根部约1米。
此外，已考虑的应用更一般的涉及下述方法：所述玻璃层叠件通过经过一个或多个热学区(thermal zone)来形成，以管理所述玻璃层叠件的制造参数，所述玻璃层叠件随后可在该热学区的下游切割。在这种情况下，所述微波辐射源自一种或更多种集体构建的源，从而在一个或多个热学区中产生玻璃层叠件的微波暴露。当微波吸收芯层夹在所述玻璃层叠件的微波透明外层之间时，所述微波辐射和所述热学区可联合起来控制所述微波吸收芯层的厚度尺寸。当是微波透明层作为微波透明芯层夹在微波吸收外层之间时，所述微波辐射可联合起来控制所述微波吸收外层的边缘精整(edge finishing)。更具体的，对于层叠玻璃片边缘精整，本文所述的方法论可用于优选的加热和熔融微波吸收包覆件，同时使得与只使用IR加热相比时，所述芯层更冷、更粘以及更硬。具有熔融包覆层和固体非熔融芯的层叠片可用于制造纯净的精整边缘，其性能优于包层和芯层都是熔融的情况。
此外，在考虑的一种实施方式中，所述层叠玻璃片在3D层叠玻璃片成形模具中，所述微波透明层作为外层且所述微波吸收层作为芯层。所述模具暴露于微波辐射，且构造所述芯和外层，从而所述层叠玻璃片的损耗角正切差Δδ大到足以升高所述微波吸收芯层的温度以允许模制在所述模具中的层叠玻璃片，同时抑制热学诱导的所述外层与该模具的模具表面的形成或反应。更具体的，本发明所述的选择性加热方法论可增加在层叠玻璃片3D成形时的模具寿命，因为该方法能帮助优选的加热所述微波吸收层，同时相对的不加热所述包覆层。因此，所述相对冷的外层更不可能与模具反应或自身形成至模具，因此同时改善了模具寿命和表面质量。如果使用了模具涂料，也可设计成微波透明的。
还考虑了本文所述的技术可用于促进玻璃层叠件中包层－芯界面之间的相互扩散和失透的方法，以及优化横跨所述玻璃层叠件厚度的热学管理的方法。本发明的概念还可用于增强玻璃层叠件的热回火。例如，对于包括一个或多个微波吸收芯层和一个或多个微波透明外层的层叠件，加热更少的外层用作冷源并因此增强芯层和外层之间的温度差异。
需要注意，本文中“构建/设计”成特定的方式是表示特定的性质、或者以特定的方式发挥功能，是结构性描述，而不是对预期的用途进行限制。更具体来说，本文所述的对部件进行“构建”的方式表示该部件现有的物理条件，因此可以将其看作该部件的结构特征的限定性描述。
应当指出，本文所用的诸如“优选”、“常用”和“通常”之类的词语不是用来限制本发明要求保护的范围，也不表示某些特征对本发明要求保护的结构或者功能来说是重要的、关键的、或者甚至是必不可少的。相反地，这些术语仅仅用来表示本发明实施方式的特定方面，或者强调可以或者不可以用于本发明特定实施方式的替代的或附加的特征。
为了描述和限定本发明，特别提出本文中使用的术语“基本上”表示可被认为是任意定量比较、数值、测量或其他表示法造成的常有的不确定性。在本文中还使用术语“基本上”表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度，但是不会导致所讨论的主题的基本功能改变。
在结合具体实施方式详细描述了本发明的主题之后，应当指出，本文披露的各种细节不应理解为暗示着这些细节涉及属于本文所述各种实施方式的实质性组成的要素，即便在本文所附的每幅图中都示出了特定要素的情况下也是如此。相反，本文所附权利要求书应理解为唯一表达了本发明的广度和本文所述各项发明的相应范围。此外，在不背离所附权利要求书所限定的本发明范围的前提下，显然可以作出各种改变和变化。更具体的，尽管本发明的一些方面在本文中被认为是优选的或者特别有益的，但应考虑到本发明不一定限于这些方面。

Claims (20)

1.一种制造玻璃层叠件的方法，所述方法包括：
将融合玻璃层叠件的区域暴露于微波辐射，其中，
所述融合玻璃层叠件包含微波吸收层和微波透明层，并且在所述融合玻璃层叠件的粘度在1×102泊和1×1013.3泊之间的至少一个或多个温度点下，所述微波吸收层的微波损耗角正切δH比所述微波透明层的微波损耗角正切δL大至少5倍；以及
在融合玻璃层叠件所暴露的区域，在进行微波辐射的照射之前，所述微波吸收层和所述微波透明层各自处于高于相应层的玻璃化转变温度TG的温度。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当照射该融合玻璃层叠件时，所述微波辐射的强度分布足以使所述微波吸收层的温度的升高程度大于所述微波透明层的温度的升高程度。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在用微波辐射进行照射之前，所述融合玻璃层叠件的暴露区域的粘度低于1×105泊。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述微波吸收层和所述微波透明层各自在1200℃下的粘度低于1×105泊。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，
所述融合玻璃层叠件的暴露区域包括具有跨层叠件热区温度分布的跨层叠件热区；
所述热区温度分布中所有的微波吸收层部分和所述热区温度分布中所有的微波透明层部分保持高于所述融合玻璃层叠件的不同层的玻璃化转变温度TG；以及
当照射所述融合玻璃层叠件时，所述微波辐射的强度分布足以使所述热区温度分布中的微波吸收层部分的温度的升高程度大于所述热区温度分布中的微波透明层部分的温度的升高程度。
6.如权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法还包括使熔融的微波吸收玻璃与熔融的微波透明玻璃接触，以形成所述融合玻璃层叠件。
7.如权利要求6所述的方法，其中，该接触步骤包括在熔合拉制法中使熔融的微波吸收玻璃与熔融的微波透明玻璃接触，并且层叠玻璃片的暴露区域处在熔合拉制法的热区。
8.如权利要求6所述的方法，其中，
该接触步骤包括在双溢流槽熔合法中使熔融的微波吸收玻璃与熔融的微波透明玻璃接触，并且
层叠玻璃片的暴露区域靠近底部芯溢流槽根部。
9.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在融合玻璃层叠件所暴露的区域，在进行微波辐射的照射之前，所述微波吸收层和所述微波透明层各自处于高于900℃的温度。
10.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在融合玻璃层叠件所暴露的区域，在进行微波辐射的照射之前，所述微波吸收层和所述微波透明层各自处于高于相应层的液相线温度的温度。
11.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述微波辐射源自一种或更多种微波源，考虑到用于所述融合玻璃层叠件全部的跨层叠件渗透的功率和频率，该微波源是集体构建的。
12.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述微波辐射源自一种或更多种微波源，考虑到用于渗透所述融合玻璃层叠件至少0.5毫米的功率和频率，该微波源是集体构建的。
13.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述融合玻璃层叠件包括夹在微波透明外层之间的微波吸收芯层，或者包括夹在微波吸收外层之间的微波透明芯层。
14.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，
所述微波透明层包含所述融合玻璃层叠件的一对微波透明外层；
所述微波吸收层包含夹在所述融合玻璃层叠件的微波透明外层之间的微波吸收芯层；以及
所述方法包括利用微波辐射控制所述微波吸收芯层的厚度尺寸。
15.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，
所述微波透明层包含一对微波透明外层；
所述微波吸收层包含夹在该对微波透明外层之间的微波吸收芯层；以及
所述暴露步骤包括调节微波辐射，以控制所述微波吸收芯层的厚度尺寸。
16.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，
所述微波吸收层包含所述融合玻璃层叠件的一对微波吸收外层；
所述微波透明层包含夹在所述融合玻璃层叠件的微波吸收外层之间的微波透明芯层；以及
所述方法包括利用微波辐射控制所述微波吸收外层的边缘精整。
17.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在所述暴露步骤中，将所述融合玻璃层叠件置于成形模具内。
18.如权利要求17中所述的方法，其中，
所述微波透明层包含融合玻璃层叠件的外层；
所述微波吸收层包含融合玻璃层叠件的芯层；以及
所述暴露步骤包括对所述模具进行微波暴露，以使所述芯层的温度的升高程度大于与所述模具的模具表面接触的所述外层的温度的升高程度。
19.一种制造玻璃层叠件的方法，所述方法包括：
将融合玻璃层叠件的区域暴露于微波辐射，其中，
所述融合玻璃层叠件包含微波吸收芯层和微波透明外层，并且在所述融合玻璃层叠件的粘度在1×102泊和1×1013.3泊之间的至少一个或多个温度点下，所述微波吸收芯层的微波损耗角正切δH比所述微波透明外层的微波损耗角正切δL大至少5倍；以及
在所述暴露步骤期间，所述融合玻璃层叠件位于成形模具内，使得所述融合玻璃层叠件的外层与所述模具的模具表面接触。
20.一种制造玻璃层叠件的方法，所述方法包括：
对融合玻璃层叠件进行热回火，所述融合玻璃层叠件包含微波吸收芯层和微波透明外层，并且在所述融合玻璃层叠件的粘度在1×102泊和1×1013.3泊之间的至少一个或多个温度点下，所述微波吸收芯层的微波损耗角正切δH比所述微波透明外层的微波损耗角正切δL大至少半个数量级；以及
在所述热回火步骤期间，将融合玻璃层叠件的区域暴露于微波辐射，以增强微波吸收芯层和微波透明外层之间的温度差异。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9346699B2 (en) 2008-10-06 2016-05-24 Corning Incorporated Method of making a glass laminate having controlled strength
CN105392627B (zh) * 2013-03-25 2019-01-15 康宁公司 使用低玻璃转换温度包覆层的纹理化玻璃分层
US10526232B2 (en) * 2013-05-30 2020-01-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Microwave heating glass bending process
US9701574B2 (en) 2013-10-09 2017-07-11 Corning Incorporated Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same
WO2015168196A1 (en) * 2014-04-29 2015-11-05 Corning Incorporated Abrasive jet forming laminated glass structures
US10144198B2 (en) 2014-05-02 2018-12-04 Corning Incorporated Strengthened glass and compositions therefor
KR102433785B1 (ko) 2014-05-07 2022-08-18 코닝 인코포레이티드 적층 유리 제품 및 이의 형성방법
TWI649277B (zh) 2014-05-07 2019-02-01 美商康寧公司 成形玻璃物件及其形成方法
WO2015200793A1 (en) 2014-06-26 2015-12-30 Corning Incorporated Insulated glass unit
CN106795033B (zh) * 2014-10-07 2020-02-07 肖特股份有限公司 具有提高的强度的玻璃层压材料
TW201722704A (zh) 2015-10-15 2017-07-01 聖高拜塑膠製品公司 季節性太陽能控制複合物
EP3377452B1 (en) * 2015-11-18 2023-05-10 Corning Incorporated Method and apparatuses for forming glass ribbons
TW201739710A (zh) * 2016-04-18 2017-11-16 康寧公司 使用選擇式微波加熱及主動式冷卻以熱回火夾層玻璃的系統及方法
CN109071299B (zh) 2016-04-19 2022-05-31 康宁股份有限公司 用于制造玻璃带的马弗炉、玻璃成形设备和方法
TWI774715B (zh) * 2016-12-21 2022-08-21 美商康寧公司 用於管理玻璃帶冷卻之方法及設備
CN111051256A (zh) * 2017-07-31 2020-04-21 康宁股份有限公司 具有非玻璃芯体和玻璃包封物的层压制品及其方法
KR20200101384A (ko) 2017-12-21 2020-08-27 코닝 인코포레이티드 저 cte 유리 층을 포함하는 다-층 단열 유리 유닛
CN108461631B (zh) * 2018-03-03 2021-12-14 昆山国显光电有限公司 柔性衬底、加工方法及装置
WO2019191302A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 Corning Incorporated Laminated glass structures for electronic devices and electronic device substrates
WO2020005555A1 (en) 2018-06-28 2020-01-02 Corning Incorporated Continuous methods of making glass ribbon and as-drawn glass articles from the same
WO2021050651A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Corning Incorporated Systems and methods for forming glass ribbon using a heating device
CN114450255B (zh) * 2019-09-13 2023-11-21 康宁股份有限公司 采用回旋管微波加热装置形成玻璃带的连续方法
CN116635338A (zh) * 2020-12-18 2023-08-22 康宁股份有限公司 具有减小的总厚度变化的玻璃片的制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214886A (en) * 1979-04-05 1980-07-29 Corning Glass Works Forming laminated sheet glass

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA673674A (en) 1965-02-24 1963-11-05 Wismer Marco Glass-resin laminates
US3737294A (en) 1970-08-28 1973-06-05 Corning Glass Works Method for making multi-layer laminated bodies
US3849097A (en) 1970-10-07 1974-11-19 Corning Glass Works Method for continuously hot forming strong laminated bodies
US3746526A (en) 1971-03-10 1973-07-17 Corning Glass Works Method for forming subsurface fortified laminates
US3931438A (en) 1971-11-08 1976-01-06 Corning Glass Works Differential densification strengthening of glass-ceramics
DE2606569A1 (de) 1976-02-19 1977-08-25 Degussa Verfahren zur herstellung von beschussfesten verbund(glas)scheiben
US4102664A (en) * 1977-05-18 1978-07-25 Corning Glass Works Method for making glass articles with defect-free surfaces
US4234533A (en) 1978-10-31 1980-11-18 Mary Frances Theresa Langlands Method of bonding spaced sheets by molding resin therebetween
KR100200902B1 (ko) 1990-09-19 1999-06-15 가나이 쓰도무 다층세라믹 소결체 및 그 제조방법
DE69131197D1 (de) 1990-12-11 1999-06-10 Pilkington Glass Ltd Verfahren zur Verbindung von Glasscheiben und danach hergestellte Artikel
JPH05218654A (ja) 1991-10-25 1993-08-27 Internatl Business Mach Corp <Ibm> マイクロ波を用いたセラミック複合構造の製造方法
US5559060A (en) 1992-05-22 1996-09-24 Corning Incorporated Glass for laminated glass articles
FR2692255B1 (fr) 1992-06-11 1994-11-04 Snecma Procédé d'assemblage d'au moins deux pièces réalisées dans un matériau composite comprenant une matrice céramique ou vitrocéramique renforcée par des fibres céramiques.
US5830548A (en) 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets
US5342426A (en) 1993-07-16 1994-08-30 Corning Incorporated Making glass sheet with defect-free surfaces and alkali metal-free soluble glasses therefor
US5705022A (en) 1995-06-08 1998-01-06 International Business Machines Corporation Continuous lamination of electronic structures
DE69608747T2 (de) 1995-09-07 2000-10-12 Ford Motor Co Verfahren zum Erhitzen, Formen und Härten einer Glasscheibe
US5656053A (en) 1995-09-07 1997-08-12 Ford Motor Company Method for heating and forming a glass sheet
DE19629870A1 (de) 1996-07-24 1998-01-29 Sueddeutsche Kalkstickstoff Verfahren zur Herstellung von N-Phosphonomethylglycin
AUPO554697A0 (en) 1997-03-11 1997-04-10 Pilkington (Australia) Limited Laminated glass and method
ATE242179T1 (de) 1999-03-23 2003-06-15 Schott Glas Verfahren und vorrichtung zum homogenen erwärmen von gläsern und/oder glaskeramiken mit hilfe von infrarot-strahlung
US6408649B1 (en) 2000-04-28 2002-06-25 Gyrotron Technology, Inc. Method for the rapid thermal treatment of glass and glass-like materials using microwave radiation
DE10045373B4 (de) * 2000-09-14 2007-02-01 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen von Glas-Halbzeugen über die Klebetemperatur
DE60135872D1 (de) 2000-12-01 2008-10-30 Corning Inc Absackbekämpfung bei isorohren, die bei der herstellung von flachglas nach dem schmelzverfahren verwendet werden
US6598426B2 (en) 2001-04-11 2003-07-29 Guardian Industries Corp. Method of making a vehicle window with opaque layer
US7681414B2 (en) 2001-08-08 2010-03-23 Corning Incorporated Overflow downdraw glass forming method and apparatus
US7704342B2 (en) 2001-12-27 2010-04-27 Solutia, Inc. Glass lamination process
US7140204B2 (en) * 2002-06-28 2006-11-28 Guardian Industries Corp. Apparatus and method for bending glass using microwaves
US7036760B2 (en) 2003-03-27 2006-05-02 Tdk Corporation Tape cartridge
US7514149B2 (en) 2003-04-04 2009-04-07 Corning Incorporated High-strength laminated sheet for optical applications
US7207193B2 (en) 2003-12-08 2007-04-24 Corning Incorporated Method of fabricating low-warp flat glass
US7063760B2 (en) 2004-01-13 2006-06-20 Gyrotron Technology, Inc. Method for laminating glass sheets using microwave radiation
US7476284B2 (en) 2004-03-17 2009-01-13 Gyrotron Technology, Inc. Method and apparatus for laminating glass sheets
US7344613B2 (en) 2004-03-17 2008-03-18 Gyrotron Technology, Inc. Method for laminating glass sheets using short wave radiation
US20060231190A1 (en) 2004-03-17 2006-10-19 Vladislav Sklyarevich Method for laminating glass sheets using short wave radiation
US7430880B2 (en) * 2004-06-02 2008-10-07 Corning Incorporated Pull roll assembly for drawing a glass sheet
JP4551143B2 (ja) 2004-07-09 2010-09-22 新日本製鐵株式会社 マイクロ波発熱体およびその製造方法
BRPI0513093B1 (pt) 2004-08-05 2015-07-21 Sekisui Chemical Co Ltd Película de entrecamada para vidro laminado com isolamento térmico, método para reforma da mesma, vidro laminado e partícula fina de isolamento térmico reformada.
US7201965B2 (en) 2004-12-13 2007-04-10 Corning Incorporated Glass laminate substrate having enhanced impact and static loading resistance
EP1746076A1 (en) * 2005-07-21 2007-01-24 Corning Incorporated Method of making a glass sheet using rapid cooling
US8007913B2 (en) 2006-02-10 2011-08-30 Corning Incorporated Laminated glass articles and methods of making thereof
US7685840B2 (en) 2006-03-24 2010-03-30 Corning Incorporated Method of minimizing distortion in a sheet of glass
US9303152B2 (en) 2006-05-31 2016-04-05 Dow Global Technologies Llc Use of microwave energy to selectively heat thermoplastic polymer systems
US7685740B2 (en) 2006-07-13 2010-03-30 Nike, Inc. Dance shoe
US7818980B2 (en) 2006-11-30 2010-10-26 Corning Incorporated Forming glass sheets with improved shape stability
US20090100872A1 (en) 2007-10-17 2009-04-23 Daniel Warren Hawtof Method for laminating glass, glass-ceramic, or ceramic layers
US20090126859A1 (en) 2007-11-16 2009-05-21 Cadwallader Robert J Process for producing glass laminates
US8097107B2 (en) 2007-11-30 2012-01-17 Bond Brothers Contracting Pty Ltd. Single stage glass lamination apparatus and process
US20090217705A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Filippov Andrey V Temperature control of glass fusion by electromagnetic radiation
JP5365345B2 (ja) 2009-05-28 2013-12-11 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
CN102405341B (zh) 2009-06-01 2014-05-07 丰田自动车株式会社 车辆控制装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214886A (en) * 1979-04-05 1980-07-29 Corning Glass Works Forming laminated sheet glass

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JP2017057140A (ja) 2017-03-23
US20150284282A1 (en) 2015-10-08

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