CN107107560A - 层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品 - Google Patents

层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品 Download PDF

Info

Publication number
CN107107560A
CN107107560A CN201580071980.7A CN201580071980A CN107107560A CN 107107560 A CN107107560 A CN 107107560A CN 201580071980 A CN201580071980 A CN 201580071980A CN 107107560 A CN107107560 A CN 107107560A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
clad
core
filler material
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580071980.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107107560B (zh
Inventor
S·C·查帕拉拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN107107560A publication Critical patent/CN107107560A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107107560B publication Critical patent/CN107107560B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/02—Forming molten glass coated with coloured layers; Forming molten glass of different compositions or layers; Forming molten glass comprising reinforcements or inserts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/20—Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
    • C03B23/203—Uniting glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/12—Photovoltaic modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/208—Touch screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2509/00—Household appliances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2207/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一种玻璃层压件边缘的强化方法，所述玻璃层压件包含位于第一玻璃包层和第二玻璃包层之间的玻璃芯体层，所述方法可包括在玻璃层压件边缘中形成通道。可由第一玻璃包层和第二玻璃包层形成通道的侧壁。可将具有大于芯体热膨胀系数的填料热膨胀系数的玻璃填料材料置于通道内。可将玻璃填料材料和通道的侧壁熔合至第二玻璃包层，从而在通道上形成边缘封盖。玻璃层压件的边缘在玻璃填料材料被封闭在通道内之后处于压缩应力之下。

Description

层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃 制品
本申请要求2014年10月30日提交的美国专利申请号62/072665的优先权，其全部内容通过引用纳入本文。
背景
技术领域
本说明书总体上涉及层压玻璃制品，更具体而言，涉及用于层压玻璃制品边缘的强化方法以及利用该方法形成的层压玻璃制品。
背景技术
玻璃制品，例如盖板玻璃、玻璃背板及类似制品，同时用于消费用和商用电子设备，例如LCD和LED显示器、电脑监测器、自动柜员机(ATM)及类似物。这些玻璃制品中的一些可包括“触摸”功能，这使得玻璃制品必须与各种物体接触，包括用户的手指和/或手写笔设备，这样，玻璃必须足够坚固以经受频繁接触而不损坏。此外，这些玻璃制品还可被引入便携式电子设备中，例如移动电话、个人媒体播放器和平板电脑。引入这些装置中的玻璃制品容易在相关装置的运输和/或使用过程中受损。因此，用于电子装置中的玻璃制品可能需要有增强的强度，从而不仅能承受来自实际使用的例行“触摸”接触，还能耐受在运输设备时可能发生的偶然接触和冲击。
强化玻璃制品可利用诸如化学钢化、热钢化和层压这样的工艺来形成。利用层压而强化的玻璃制品通过至少两种具有不同热膨胀系数的玻璃组合物来形成。使这些玻璃组合物以熔融状态互相接触，以形成玻璃制品，并且玻璃组合物熔合或层压在一起。随着玻璃组合物的冷却，热膨胀系数的差异会导致在玻璃的至少一个层中形成压缩应力，从而强化玻璃制品。层压工艺还可被用于引入或提高层压玻璃制品的其它性质，包括物理、光学和化学性质。
可使用各种工艺来生产层压玻璃制品，包括能够制得层压玻璃的连续带材的熔合层压工艺。可从层压玻璃的连续带材上单独分离出离散的层压玻璃制品以结合入其它装置中。然而，在单独分离后，玻璃制品的中心芯体层在层压玻璃制品的边缘暴露。暴露的芯体层(其可能处于张力之下)会使得层压玻璃制品容易因层压玻璃制品边缘上的损伤事件而失效。
因此，需要层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品。
发明概述
根据一种实施方式，一种玻璃层压件边缘的强化方法可包括在玻璃层压件边缘中形成通道，所述玻璃层压件包含位于第一玻璃包层与第二玻璃包层之间的玻璃芯体层、由第一玻璃包层的至少一部分和第二玻璃包层的至少一部分形成的通道的侧壁。然后，可将玻璃填料材料置于该通道内，所述玻璃填料材料具有大于玻璃芯体层的芯体热膨胀系数CTEC的填料热膨胀系数CTEF。然后，可将玻璃填料材料和通道侧壁加热至高于或等于玻璃填料材料的软化温度且高于或等于侧壁的软化温度的温度。通过接合侧壁并且将第一玻璃包层的至少一部分熔合至第二玻璃包层的至少一部分，从而在通道上形成边缘封盖，以此将玻璃填料材料封闭在所述通道中，其中，玻璃层压件的边缘在玻璃填料材料被封闭在通道内之后处于压缩应力之下。
在另一种实施方式中，层压玻璃制品可包含具有芯体热膨胀系数CTEC的玻璃芯体层。层压玻璃制品还可包含直接熔合至玻璃芯体层的第一表面的第一玻璃包层、和直接熔合至与第一表面相反的玻璃芯体层的第二表面的第二玻璃包层。第一玻璃包层和第二玻璃包层可在与玻璃芯体层边缘相邻的位置处彼此熔合，形成封闭玻璃芯体层边缘的至少一部分的边缘封盖。具有填料热膨胀系数CTEF的玻璃填料材料可位于玻璃芯体层边缘与边缘封盖之间，并且熔合至玻璃芯体层和边缘封盖。CTEF可大于CTEC。
在以下的详细叙述中披露了本文所述方法和层压玻璃制品的附加特征和优点，其中的部分内容对于本领域的技术人员而言，可以通过所述内容或通过实施本文所描述的实施方式包括以下的详细叙述、所附权利要求以及附图而变得显而易见。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图的简要说明
图1示意性地图示了根据本文所展示和描述的一种或多种实施方式的层压玻璃制品的剖面图；
图2示意性地图示了一种用于形成根据本文所展示和描述的一种或多种实施方式的层压玻璃制品的设备；
图3示意性地图示了具有形成于层压玻璃制品边缘内的通道的层压玻璃制品的一种实施方式；
图4示意性地图示了具有玻璃填料材料的图3的层压玻璃制品，具体而言，所述玻璃填料材料是一种设置在形成于层压玻璃制品边缘中的通道内的玻璃纤维；
图5示意性地图示了具有玻璃填料材料的图3的层压玻璃制品，具体而言，所述玻璃填料材料是一种设置在形成于层压玻璃制品边缘中的通道内的玻璃料；
图6示意性地图示了一种用于加热玻璃填料材料和玻璃制品边缘以将填料材料封闭在通道内的方法的一种实施方式；
图7示意性地图示了一种用于加热玻璃填料材料和玻璃制品边缘以将填料材料封闭在通道内的方法的另一种实施方式；
图8a示意性地图示了一种具有利用边缘封盖密封在通道内的玻璃填料材料的层压玻璃制品的一种实施方式；
图8b示意性地图示了一种具有利用边缘封盖密封在通道内的玻璃填料材料的层压玻璃制品的另一种实施方式；
图9a和9b形象地图示了按照常规边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图9a)和按照本文所展示和描述的一种或多种实施方式的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图9b)的x轴方向上的轴向应力分布图；
图10a和10b形象地图示了按照常规边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图10a)和按照本文所展示和描述的一种或多种实施方式的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图10b)的y轴方向上的轴向应力分布图；以及
图11a和11b形象地图示了按照常规边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图11a)和按照本文所展示和描述的一种或多种实施方式的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图11b)的z轴方向上的轴向应力分布图。
发明详述
现在具体参考层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成玻璃制品的实施方式，它们的例子例示于附图中。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的组件。一种层压玻璃制品边缘的强化方法的一种实施方式示例性地图示于图3～6。在一些实施方式中，层压玻璃制品可通过以下方式来强化：在玻璃层压件的边缘中形成通道，所述玻璃层压件包含位于第一玻璃包层与第二玻璃包层之间的玻璃芯体层、由第一玻璃包层的至少一部分和第二玻璃包层的至少一部分形成通道的侧壁。然后，可将玻璃填料材料置于该通道内，所述玻璃填料材料具有大于玻璃芯体层的芯体热膨胀系数CTEC的填料热膨胀系数CTEF。然后，可将玻璃填料和通道侧壁加热至高于或等于玻璃填料材料的软化温度且高于或等于侧壁的软化温度的温度。通过接合侧壁并且将第一玻璃包层的至少一部分熔合至第二玻璃包层的至少一部分从而在通道上形成边缘封盖，由此将玻璃填料材料封闭在所述通道内，其中，玻璃层压件的边缘在玻璃填料材料被封闭在通道内之后处于压缩应力之下。本文将具体参考附图对层压玻璃制品边缘的强化方法以及利用该方法形成的层压玻璃制品的各种实施方式进行描述。
本文所使用的术语“CTE”是指是玻璃组合物在约20℃～约300℃的温度范围内取平均的热膨胀系数。
如本文所用，术语“软化点”是指玻璃组合物的粘度为1×107.6泊时的温度。
如本文所用，术语“应变点”和“T应变”是指玻璃组合物的粘度为3×1014泊时的温度。
现在参考图1，图1示意性地图示了层压玻璃制品100的剖面。层压玻璃制品100通常包含玻璃芯体层102和至少一个玻璃包层104a。在图1所示的层压玻璃制品100的实施方式中，该层压玻璃制品包含位于玻璃芯体层102的相反侧上的第一玻璃包层104a和第二玻璃包层104b。尽管图1示意性地图示了作为层压玻璃板的层压玻璃制品100，应当理解的是，其它构造和形态因素也是可以考虑和可能的。例如，层压玻璃制品可具有非平面的构造，例如弯曲的玻璃板或类似构造。或者，层压玻璃制品可以是一种层压玻璃管、容器或类似制品。
在图1所图示的层压玻璃制品100的实施方式中，玻璃芯体层102通常包含第一表面103a和与第一表面103a相反的第二表面103b。第一玻璃包层104a被熔合至玻璃芯体层102的第一表面103a，而第二玻璃包层104b被熔合至玻璃芯体层102的第二表面103b。玻璃包层104a、104b是在没有任何配置于玻璃芯体层102与玻璃包层104a、104b之间的诸如粘合剂、涂层或类似物这样的额外非玻璃材料的条件下被熔合至玻璃芯体层102的。因此，在一些实施方式中，玻璃包层104a、104b被直接熔合至玻璃芯体层102，或者被直接熔合至与玻璃芯体层相邻的位置处。在一些实施方式中，层压玻璃制品100包含一个或多个配置在玻璃芯体层与玻璃包层之间的中间层。例如，中间层可包含在玻璃芯体层与玻璃包层的界面处形成的中间玻璃层和/或扩散层(例如通过将玻璃芯体和玻璃包层的一种或多种组分扩散入扩散层中)。在一些实施方式中，层压玻璃制品包含玻璃-玻璃层压件(例如原位熔合的多层玻璃-玻璃层压件)，其中，直接相邻的玻璃层之间的界面是玻璃-玻璃界面。
在本文所述的层压玻璃制品的一些实施方式中，玻璃包层104a、104b的组成与玻璃芯体层102的组成不同，以实现最终层压玻璃制品中的特定属性。例如，在本文所述的一些实施方式中，玻璃包层104a、104b由具有平均包层热膨胀系数CTECL的玻璃组合物形成，玻璃芯体层102由具有平均芯体热膨胀系数CTEC的不同的玻璃组合物形成。CTEC大于CTECL(即，CTEC＞CTECL)，这导致了玻璃包层104a、104b在未经离子交换或热钢化的条件下处于压缩应力之下。
例如，在一些实施方式中，玻璃包层由具有小于或等于在20℃～300℃范围内平均约为40×10-7/℃的平均包层CTECL的玻璃组合物形成。在一些实施方式中，包层玻璃组合物的平均包层CTECL在20℃～300℃范围内可小于或等于约37×10-7/℃。在另一些实施方式中，包层玻璃组合物的平均包层CTECL在20℃～300℃范围内可小于或等于约35×10-7/℃。然而，玻璃芯体层可由具有大于或等于在20℃～300℃范围内约为40×10-7/℃的平均热膨胀系数的玻璃组合物形成。在这些实施方式中的一些中，玻璃芯体层的芯体玻璃组合物的平均芯体CTEC在20℃～300℃范围内可大于或等于约60×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃芯体层的玻璃组合物的平均芯体CTEC在20℃～300℃范围内可平均大于或等于约80×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃芯体层的玻璃组合物的平均芯体CTEC在20℃～300℃范围内可平均大于或等于约90×10-7/℃。
在本文所述的实施方式中，玻璃芯体层102与玻璃包层104a、104b之间的CTE差异(即，|CTEC–CTECL|)足以在包层中产生压缩应力。在一些实施方式中，玻璃芯体层与玻璃包层之间的CTE差异大于或等于约20×10-7/℃，或甚至为30×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃芯体层与玻璃包层之间的CTE差异大于或等于约40×10-7/℃，或甚至为50×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃芯体层与玻璃包层之间的CTE差异大于或等于约60×10-7/℃，或甚至为65×10-7/℃。
在一些实施方式中，一个或多个玻璃包层104a、104b可由比形成玻璃芯体层102的玻璃组合物在特定溶液中更难溶的玻璃组合物形成，如共同待审的2014年6月13日提出申请的题为《用于制造具有改善了的边缘条件的层压玻璃制品的方法》(Method ofManufacturing Laminated Glass Articles with Improved Edge Condition)的国际专利申请号PCT/US2014/042237中所述，该文献通过引用纳入本文。这使得在玻璃包层104a、104b保持基本上不受影响的同时，使玻璃芯体层102的一部分能够通过例如化学蚀刻而被选择性地除去。在另一些实施方式中，玻璃包层104a、104b可含有附加的组成成分，其能够改变玻璃包层104a、104b相对于玻璃芯体层的光学特性。因此，应当理解的是，玻璃包层104a、104b中的至少一个的组成不同于其熔合至的玻璃芯体层102的组成。
在一些实施方式中，玻璃芯体层可由列于以下表1A和1B中的玻璃芯体层组合物中的一种形成。然而，应当理解的是，用于玻璃芯体层102的其它组合物也是可以考虑和可能的。
表1A：示例性的玻璃芯体层组合物
表1B：示例性的玻璃芯体层组合物
1-8 1-9 1-10
SiO2 67.45 69.17 68.84
Al2O3 12.69 8.53 10.63
B2O3 3.67
Na2O 13.67 13.94 14.86
K2O 0.02 1.17 0.02
MgO 2.36 6.45 5.43
CaO 0.03 0.54 0.04
SrO
BaO
SnO2 0.09 0.19 0.17
ZrO2 0.01
Fe2O3 0.01
As2O3
CTE(x10-7C-1) 74.6 83.6 80.1
在一些实施方式中，玻璃包层可由列于以下表2中的玻璃包层组合物中的一种或多种形成。然而，应当理解的是，用于玻璃包层104a、104b的其它组合物也是可以考虑和可能的。
表2：示例性的玻璃包层组合物
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7
SiO2 69.44 67.55 62.93 64.59 60.48 62.39 67.29
Al2O3 12.36 11 10.74 7.38 11.55 17.21 6.47
B2O3 4.35 9.83 13.16 16.45 17.6 10.5 20.99
Na2O 0.05
K2O 0.022
MgO 4.01 2.26 3.58 2.21 1.38 1.41 0.35
CaO 5.98 8.73 7.32 8.14 7.01 7.51 4.49
SrO 1.73 0.52 2.17 1.11 1.86 0.83 0.29
BaO 1.98 0.01 0.01 0.02 0.01
SnO2 0.1 0.07 0.07 0.06 0.208 0.16 0.05
ZrO2 0.03 0.02 0.14 0.05
Fe2O3 0.02 0.01 0.01 0.01 0.039 0.01
As2O3 0.0004
CTE(x10-7C-1) 35.6 31.7 30.9
可使用各种工艺来生产本文所述的层压玻璃制品，包括但不限于层压狭缝拉制法、层压浮法、或熔合层压法。这些层压工艺中的每一种都通常包括使第一熔融玻璃组合物流动，使第二熔融玻璃组合物流动，使第一熔融玻璃组合物与第二熔融玻璃组合物在高于两种玻璃组合物中任一种的玻璃化转变温度的温度下接触，以在这两种组合物之间形成界面，以使第一和第二熔融玻璃组合物随着玻璃的冷却和固化而在该界面处熔合在一起。
在一种具体的实施方式中，本文所述的层压玻璃制品100可利用熔合层压法形成，例如美国专利号4214886所描述的方法，其通过引用结合入本文。以图2为例，用于形成层压玻璃制品的层压件熔合拉制设备200包含位于下溢流分配器或等压槽(isopipe)204上方的上溢流分配器或等压槽202。上溢流分配器202包含槽210，将熔融的玻璃包层组合物206从熔化器(未图示)补给至该槽210中。类似地，下溢流分配器204包含槽212，将熔融的玻璃芯体组合物208从熔化器(未图示)补给至该槽212中。
熔融的玻璃芯体组合物208随着对槽212的填充从槽212中溢流出来并流过下溢流分配器204的外成形表面216、218。下溢流分配器204的外成形表面216、218在根部220处汇聚。因此，流过外成形表面216、218的熔融的玻璃芯体组合物208在下溢流分配器204的根部220处重新汇合，从而形成层压玻璃制品的玻璃芯体层102。
与此同时，熔融的玻璃包层组合物206从形成于上溢流分配器202中的槽210中溢流出来并流过上溢流分配器202的外成形表面222、224。熔融的玻璃包层组合物206通过上溢流分配器202向外侧偏移，以使熔融的玻璃包层组合物206绕着下溢流分配器204流动，并与流过下溢流分配器的外成形表面216、218的熔融的玻璃芯体组合物208接触，并熔合至熔融的玻璃芯体组合物，从而形成包围玻璃芯体层102的玻璃包层104a、104b。
尽管图2示意性地图示了一种用于形成诸如板材或带材这样的平面层压玻璃制品的特定设备，应当理解的是，其它几何构造也是可能的。例如，圆柱形的层压玻璃制品可使用例如美国专利号4023953中所述的设备和方法来形成。
在一些实施方式中，熔融的玻璃芯体组合物208的平均芯体热膨胀系数(CTEC)通常大于熔融的玻璃包层组合物206的平均包层热膨胀系数(CTECL)。因此，随着玻璃芯体层102和玻璃包层104a、104b的冷却，玻璃芯体层102与玻璃包层104a、104b之间在热膨胀系数上的差异会在玻璃包层104a、104b中形成压缩应力。压缩应力能够增加所得到的层压玻璃制品的强度。
在另一些实施方式中，熔融的玻璃芯体组合物208的平均芯体热膨胀系数(CTEC)通常与熔融的玻璃包层组合物206的平均包层热膨胀系数(CTECL)相似。在该实施方式中，在玻璃芯体层102和玻璃包层104a、104b冷却和固化之后，可通过例如热处理或类似的处理对所得到的层压玻璃制品进行进一步处理，以对玻璃芯体层102和/或玻璃包层104a、104b中的至少一个进行陶瓷化，进而改变层的CTE，得到形成于层压玻璃制品的玻璃包层104a、104b中的压缩应力。例如，在一种实施方式中，玻璃芯体层102可由能够在热处理时沉淀结晶相的玻璃陶瓷材料形成，从而提高相对于玻璃包层104a、104b的芯体热膨胀系数CTEC。所得到的热膨胀系数的差异能够导致压缩应力在玻璃包层104a、104b中形成。在另一种实施方式中，玻璃包层104a、104b可由能够在热处理时沉淀结晶相的玻璃陶瓷材料形成，从而降低相对于玻璃芯体层102的包层热膨胀系数CTECL。所得到的热膨胀系数的差异能够导致压缩应力在玻璃包层104a、104b中形成。
再次参考图1，如本文所述，利用熔合法形成层压玻璃制品的方法最初得到了玻璃的连续带(或者，在玻璃管的场合下为玻璃的连续圆柱体)。因此，离散的层压玻璃制品可被从玻璃的连续带上单独分离或分割出。一旦从玻璃的连续带上分割出来，玻璃制品的芯体层就会暴露。在层压玻璃制品100经过强化的实施方式中，在形成过程中或者作为形成之后的陶瓷化的结果，在层压玻璃制品100的边缘106处暴露的玻璃包层104a、104b因强化而处于压缩之下，而在层压玻璃制品的边缘106处暴露的玻璃芯体层102则处于张力之下。因为玻璃芯体层102中的这种拉伸应力，玻璃芯体层102特别容易受到可能导致层压玻璃制品100的毁灭性失效(即，完全断裂)的损伤。
为了强化层压玻璃制品的边缘106并且使其不容易失效，可对层压玻璃制品100的边缘106进行进一步处理。下面，将对处理层压玻璃制品的边缘106以改善其强度且使其不容易失效的方法进行详细描述。
现在参考图3，通过以下方式对层压玻璃制品100的边缘106进行处理以提高层压玻璃制品100的边缘106的强度：首先在层压玻璃制品100的边缘106中形成通道108。通道108可通过除去玻璃芯体层102的至少一部分来形成。例如，在一些实施方式中，仅一部分玻璃芯体层102被除去至与玻璃制品边缘相距d的深度处，以使通道侧壁110a、110b由玻璃芯体层102的一部分和玻璃包层104a、104b的一部分形成。在一些其它实施方式(未图示)中，整个玻璃芯体层102被除去至深度d，以使通道108的侧壁110a、110b只由玻璃包层104a、104b形成。
在本文所述的一些实施方式中，使通道108具有足够的尺寸(即，深度d和宽度W)，以允许第三种玻璃材料，尤其是玻璃填料材料112(图4)被插入通道108内，并且通过使用侧壁110a、110b而被密封在通道108内，从而形成边缘封盖130(图9)，如下文中将要详述的那样。
在一些实施方式中，通道108可沿着玻璃芯体层102暴露的整个边缘延伸。例如，在层压玻璃制品100是层压玻璃板、且玻璃芯体层102在该板的整个外周边缘上暴露的场合下，通道108可形成于该板的整个外周边缘中。或者，在层压玻璃制品是层压玻璃圆柱体的场合下，通道可形成于圆柱体的各自由端面的整个圆周中。
在一些实施方式中，通道108可通过利用例如机械加工、研磨、金刚石车削或类似的方法从层压玻璃制品100上机械除去一部分玻璃芯体层102来形成。在一些其它实施方式中，通道108可通过激光烧蚀来形成，根据需要，使用激光烧蚀选择性地除去玻璃芯体层和玻璃包层的一部分。
或者，通道108可通过化学工艺来形成，例如通过优先对玻璃芯体层102进行蚀刻或溶解来形成。例如，在一种实施方式中，玻璃芯体层102可由在特定蚀刻溶液中的溶解性比玻璃包层104a、104b更好的玻璃组合物形成，如上所述。在该实施方式中，通道108可通过以下方式来形成：优先溶解一部分玻璃芯体层102，留下玻璃包层104a、104b来形成通道108的侧壁110a、110b。用于形成适合进行选择性蚀刻的层压玻璃制品的合适的玻璃组合物以及用于形成层压玻璃制品100中的通道108的合适的蚀刻溶液在共同受让的2014年6月13日提交申请的题为《用于制造具有改善了的边缘条件的层压玻璃制品的方法》(Method ofManufacturing Laminated Glass Articles with Improved Edge Condition)国际专利申请号PCT/US2014/042237中有所描述，该文献通过引用全文纳入本文。
现在参考图4，一旦在层压玻璃制品100中形成通道108，玻璃填料材料112就被插入通道108中。在本文所述的实施方式中，玻璃填料材料112的填料热膨胀系数CTEF大于玻璃包层104a、104b的包层热膨胀系数CTECL，且大于玻璃芯体层102的芯体热膨胀系数CTEC。因此，应当理解的是，CTEF＞CTEC＞CTECL。在本文所述的一些实施方式中，玻璃填料材料112的热膨胀系数比芯体热膨胀系数CTEC大至少10×10-7/℃。在一些实施方式中，玻璃填料材料112的热膨胀系数比芯体热膨胀系数CTEC大至少15×10-7/℃，或者甚至比芯体热膨胀系数CTEC大至少20×10-7/℃。例如，在一些实施方式中，玻璃填料材料在20℃～300℃范围内可具有大于或等于60×10-7/℃的平均填料热膨胀系数CTEF。在另一些实施方式中，玻璃填料材料的玻璃组合物的平均填料CTEF在20℃～300℃范围内可平均大于或等于约70×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃填料材料的平均填料CTEF在20℃～300℃范围内可平均大于或等于约80×10-7/℃，或者甚至平均大于或等于90×10-7/℃。在另一些实施方式中，玻璃填料材料的平均填料CTEF在20℃～300℃范围内可平均大于或等于约95×10-7/℃，或者甚至平均大于或等于100×10-7/℃。替代地或附加地，玻璃填料材料112的应变点可大于玻璃芯体层的应变点，这可导致与本文所述方法的结果相似的层压玻璃制品边缘的所需的强化。
玻璃填料材料112被置于通道108内，以使得玻璃填料材料112不会填满通道108的整个体积。这允许侧壁110a、110b的一部分折叠在玻璃填料材料112上并与其熔合在一起，从而在玻璃填料材料上形成边缘封盖并且将玻璃填料材料112密封在通道108内。
在一些实施方式中，玻璃填料材料112可以是玻璃纤维，如图4所示，或者是多种玻璃纤维。使用玻璃纤维作为玻璃填料材料112允许玻璃填料材料能够容易地与通道108匹配且容易地被插入通道108内。例如，一种合适的玻璃纤维可具有大于或等于约50×10-7/℃的热膨胀系数。或者，玻璃纤维可具有大于或等于约80×10-7/℃或甚至大于或等于约100×10-7/℃的热膨胀系数。
或者，如图5所示，玻璃纤维材料112可以是玻璃料。玻璃料可以是松散的玻璃料，例如粉末、或包含结合在有机载剂中的料粉以形成可挤出糊料的料糊。合适的玻璃料包括但不限于具有大于或等于约50×10-7/℃的热膨胀系数的玻璃料。或者，玻璃料可具有大于或等于约80×10-7/℃或甚至大于或等于约100×10-7/℃的热膨胀系数。在一些实施方式中，玻璃料可作为料糊被挤入通道108内。
在一些实施方式中，在将玻璃填料材料112插入通道108内之前，可对层压玻璃制品100进行预热。可对层压玻璃制品进行预热，以将层压玻璃制品与通道108相邻的随后被进一步加热至高于它们的软化点的区域和远离通道108的那些区域之间的温度差异降到最小，进而减小因大温度差异而导致破裂的倾向。在一些实施方式中，可将层压玻璃制品100预热至高于约400℃的温度。例如，在一些实施方式中，可将层压玻璃制品100预热至约400℃～约600℃范围内的温度。然而，应当理解的是，可使用其它预热温度，包括低于约400℃的预热温度以及高于约600℃的预热温度。还应当理解的是，在一些实施方式中，可省去层压玻璃制品的预热步骤。
现在参考图6，一旦玻璃填料材料112被插入层压玻璃制品100的通道108内，就将玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分加热至高于玻璃填料材料112、玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的软化点的温度，以将玻璃填料材料112在通道108的基底处熔合至玻璃芯体层102，并且将玻璃填料材料112熔合至侧壁110a、110b(即，熔合至形成侧壁110a、110b的玻璃芯体层102和/或形成侧壁110a、110b的玻璃包层)。将玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分加热至高于它们各自软化点的温度促使将侧壁110a、110b的一部分加工和折叠在通道108内的玻璃填料材料112上，以在玻璃填料材料112上形成边缘封盖(图8)，从而将玻璃填料材料112密封在通道108内。
在一种实施方式中，通过将激光源(未图示)的激光束116直接导至位于通道108内的玻璃填料材料112上来对玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分进行加热，如图6所示。该技术能够通过对流和传导来加热玻璃填料材料112的周围区域(即，位于通道108基底处的玻璃芯体层102以及侧壁110a、110b)，最终将玻璃填料材料112熔合至玻璃芯体层102和通道108的侧壁110a、110b。
现在参考图7，在一种替代性的实施方式中，通过将一对来自一个或多个激光源(未图示)的激光束116a、116b导至与通道108相邻的玻璃包层104a、104b的表面上来对玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分进行加热。该技术通过对流和传导加热通道108的侧壁110a、110b并使它们软化，并且加热位于通道内的玻璃填料材料112以及位于通道108基底处的玻璃芯体层102并使它们软化，最终将玻璃填料材料112熔合至玻璃芯体层102和通道108的侧壁110a、110b。
在本文所展示和描述的一些实施方式中，通过使用波长为10.6μm且功率约为20瓦～约30瓦的CO2激光束来完成玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分的加热。然而，应当理解的是，用于加热玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分的其它激光源也是可能和可以考虑的。在一些实施方式中，激光源和激光束可在加热处理过程中保持静止，而层压玻璃制品100以约5毫米/秒的速度相对于激光束移动。尽管本文中所描述的是激光加热，应当理解的是，用于加热玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分的其它技术也是可以考虑和可能的，包括但不限于使用高温加热元件的辐射加热。
现在参考图6～7以及图8a，随着激光束116(或激光束116a、116b)加热和软化玻璃填料材料112以及玻璃包层104a、104b和玻璃芯体层102的与通道108相邻的部分，玻璃包层104a、104b的形成通道108的侧壁110a、110b的部分开始软化并重叠在玻璃填料材料112上，将玻璃填料材料112封闭且密封在通道108内。玻璃包层104a、104b的折叠在玻璃填料材料112上的部分彼此接触并熔合在一起，形成连续且将玻璃包层104a与玻璃包层104b桥接起来的边缘封盖130，如图8a所示。
现在参考图8b，在一些实施方式中，通道108的深度d和宽度W可使得玻璃包层104a、104b的加热后折叠在玻璃填料材料112上的部分在形成边缘封盖130时实际上彼此重叠，其中，如图8a所示的边缘封盖是连续的且将玻璃包层104a与玻璃包层104b桥接起来。在这种实施方式中，玻璃包层104a与玻璃包层104b的重叠增加了边缘封盖130的厚度，改善了层压玻璃制品的边缘106的耐冲击性。因此，在这种实施方式中，应当理解的是，边缘封盖130的最大厚度大于第一玻璃包层104a或第二玻璃包层104b的最大厚度。
参考图8a和8b，玻璃填料材料112被熔合至玻璃芯体层102、玻璃包层104a、104b和边缘封盖130。随着层压玻璃制品100在加热后冷却，玻璃填料材料112与玻璃芯体层102在热膨胀系数上的差异导致在玻璃芯体层102中形成压缩应力区，所述压缩应力区从玻璃芯体层102与玻璃填料材料112之间的界面起始，并且延伸入玻璃芯体层102的主体中。另外，玻璃填料材料112与玻璃包层104a、104b以及边缘封盖130(其具有与玻璃包层相同的热膨胀系数)之间在热膨胀系数上的差异导致在玻璃包层104a、104b以及边缘封盖130中形成压缩应力区，所述压缩应力区从玻璃填料材料112与玻璃包层104a、104b以及边缘封盖130之间的界面处起始，并且延伸通过玻璃包层104a、104b以及边缘封盖130的厚度。玻璃填料材料112的主体在冷却后大体处于张力之下。
冷却后，玻璃包层104a、104b以及边缘封盖130中的压缩应力的大小通常大于与玻璃填料材料112之间的界面毗邻的玻璃芯体层102中所形成的压缩应力的大小。这种压缩应力的增加是由于玻璃包层104a、104b与玻璃填料材料112之间的更大的CTE差异导致的。还认为因玻璃填料材料112而引入玻璃包层104a、104b和边缘封盖130中的压缩应力的大小大于使用常规边缘处理技术在不结合诸如玻璃填料材料112这样的第三种玻璃材料的条件下能够在层压玻璃制品的边缘中实现的压缩应力的大小。因此，本文所述的方法可用于改善层压玻璃制品的边缘强度。本文所述的方法还可通过在层压玻璃制品边缘提供增厚了的包层来改善层压玻璃制品边缘的耐冲击性。
实施例
通过以下实施例对本文所述的实施方式进行进一步阐述。
实施例1
对利用一种替代性的边缘处理方法以及按照本文所述的方法的边缘处理方法得到的强度进行有限元模型模拟，以证明利用本文所述的方法形成的边缘封盖中的压缩大小得到了改善。如本文所用，术语“替代性的边缘处理方法”是指通过以下方式来处理层压玻璃制品边缘的方法：在层压玻璃制品的芯体层中形成通道、并且用激光束加热边缘，以使玻璃芯体层一侧上的玻璃包层熔合至玻璃芯体层相反表面上的玻璃包层，从而关闭通道，并且有效地形成边缘封盖。然而，在该替代性的边缘处理方法中，未使用CTE大于玻璃芯体层的玻璃填料材料。
使用替代性的边缘处理方法在层压玻璃制品中形成的压缩应力是基于建模得到的层压玻璃制品，该制品的玻璃包层的弹性模量为73.8GPa，泊松比为0.23，且CTE为31.7×10-7/℃。建模得到的层压玻璃制品的玻璃芯体层具有72GPa的弹性模量、0.22的泊松比以及81.4×10-7/℃的CTE。
使用本文所述的边缘处理技术在层压玻璃制品中形成的压缩应力是基于建模得到的层压玻璃制品，该制品的玻璃包层的弹性模量为73.8GPa，泊松比为0.23，且CTE为31.7×10-7/℃。建模得到的层压玻璃制品的玻璃芯体层具有72GPa的弹性模量、0.22的泊松比以及81.4×10-7/℃的CTE。建模得到的用于层压玻璃制品中的玻璃填料材料具有72GPa的弹性模量、0.22的泊松比以及100×10-7/℃的CTE。
对按照替代性的边缘处理方法和本文所述的边缘处理技术建模得到的层压玻璃制品中的x、y和z各自方向上的轴向压缩和拉伸应力进行测定。图9a和9b形象地图示了按照替代性的边缘处理方法处理的层压玻璃制品(图9a)和按照本文所述的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图9b)的x轴方向上的轴向应力分布图；图10a和10b形象地图示了按照替代性的边缘处理方法处理的层压玻璃制品(图10a)和按照本文所述的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图10b)的y轴方向上的轴向应力分布图；以及图11a和11b形象地图示了按照替代性的边缘处理方法处理的层压玻璃制品(图11a)和按照本文所述的边缘处理技术处理的层压玻璃制品(图11b)的z轴方向上的轴向应力分布图。
图11a和11b显示按照本文所述的实施方式形成的层压玻璃制品边缘封盖中的压缩应力在z轴方向上相对于按照替代性的边缘处理方法形成的层压玻璃制品边缘封盖的压缩应力增加了约20％。类似地，图10a和11b显示按照本文所述的实施方式形成的层压玻璃制品边缘封盖的压缩应力在y轴方向上相对于按照替代性的边缘处理方法形成的层压玻璃制品边缘封盖中的压缩应力增加了约40％。
现在应当理解的是，本文所述的实施方式涉及用于形成层压玻璃制品的方法，更具体而言，涉及用于形成具有改善了的边缘强度的层压玻璃制品的方法、以及利用该方法形成的层压玻璃制品。层压玻璃制品边缘的强化包括在层压玻璃制品的玻璃芯体层中形成通道，并且在通道内插入玻璃填料材料。玻璃填料材料的填料热膨胀系数CTEF大于芯体热膨胀系数CTEC和包层热膨胀系数CTECL。然后，对玻璃填料材料以及玻璃芯体层和玻璃包层的与玻璃填料材料相邻的部分进行加热，以使玻璃填料材料熔合至玻璃芯体层和玻璃包层，从而通过由玻璃包层形成边缘封盖而将玻璃填料材料密封在通道内。
玻璃填料材料、玻璃芯体层以及玻璃包层之间在热膨胀系数上的相对差异使得层压玻璃制品具有能够增强该层压玻璃制品的边缘强度的独特的残留应力曲线。具体而言，所得到的层压玻璃制品包含延伸通过将玻璃填料材料包封在通道内的边缘封盖的厚度的压缩应力区域。
本文所描述的层压玻璃制品可用于各种应用，包括例如用于消费或商用电子设备包括例如LCD、LED、OLED和量子点显示器、计算机显示器和自动柜员机(ATM)中的盖板玻璃或玻璃背板；用于触摸屏或触摸传感器应用；用于包括例如移动电话、个人媒体播放器和平板电脑的便携式电子设备；用于包括例如半导体晶片的集成电路应用；用于光伏应用；用于建筑玻璃应用；用于汽车或车辆玻璃应用；用于商用或家用电器应用；用于照明设备或引导标示(例如静态和动态的引导标识)应用；或者用于包括例如铁路和航空的交通运输应用。
本领域的技术人员显而易见的是，可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式，且这些修改和变化形式落入所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (18)

1.一种对玻璃层压件边缘进行强化的方法，所述方法包括：
将玻璃填料材料置于玻璃层压件边缘中的通道内，所述玻璃层压件包含位于第一玻璃包层和第二玻璃包层之间的玻璃芯体层、由所述第一玻璃包层的至少一部分和所述第二玻璃包层的至少一部分形成的通道的侧壁，所述玻璃填料材料具有大于所述玻璃芯体层的芯体热膨胀系数CTEC的填料热膨胀系数CTEF；
将所述玻璃填料和所述通道的所述侧壁加热至高于或等于所述玻璃填料材料的软化温度且高于或等于所述侧壁的软化温度的温度；以及
通过接合所述侧壁并且将所述第一玻璃包层的至少一部分熔合至所述第二玻璃包层的至少一部分，从而在所述通道上形成边缘封盖，由此将所述玻璃填料材料封闭在所述通道中，其中所述边缘封盖处于压缩应力之下。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述玻璃层压件边缘中形成所述通道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过用所述第二玻璃包层的至少一部分与所述第一玻璃包层的至少一部分重叠来将所述玻璃填料材料封闭在所述通道内。
4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述边缘封盖的最大厚度大于所述第一玻璃包层或所述第二玻璃包层的最大厚度。
5.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃填料材料包含玻璃纤维。
6.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃填料材料包含玻璃料。
7.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一玻璃包层和所述第二玻璃包层具有包层热膨胀系数CTECL，且CTEF＞CTEC＞CTECL。
8.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，加热所述玻璃填料材料和所述通道的所述侧壁包括将激光束导至位于所述通道内的所述玻璃填料材料上。
9.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，加热所述玻璃填料和所述通道的所述侧壁包括将第一激光束导至与所述通道相邻的所述第一玻璃包层的表面上，并且将第二激光束导至与所述通道相邻的所述第二玻璃包层的表面上。
10.一种层压玻璃制品，其包含：
玻璃芯体层，所述玻璃芯体层具有芯体热膨胀系数CTEC；
第一玻璃包层，所述第一玻璃包层直接熔合至所述玻璃芯体层的第一表面；
第二玻璃包层，所述第二玻璃包层直接熔合至与所述第一表面相反的所述玻璃芯体层的第二表面，所述第一玻璃包层和所述第二玻璃包层在与所述玻璃芯体层的边缘相邻的位置彼此熔合，形成封闭所述玻璃芯体层边缘的至少一部分的边缘封盖；和
玻璃填料材料，所述玻璃填料材料具有填料热膨胀系数CTEF且位于所述玻璃芯体层边缘与所述边缘封盖之间，所述玻璃填料材料熔合至所述玻璃芯体层和所述边缘封盖，其中，CTEF＞CTEC。
11.如权利要求10所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述第一玻璃包层和所述第二玻璃包层具有包层热膨胀系数CTECL，且CTEF＞CTEC＞CTECL。
12.如权利要求10所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述边缘封盖通过所述第一玻璃包层和所述第二玻璃包层的重叠来形成。
13.如权利要求10～12中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述边缘封盖的最大厚度大于所述第一玻璃包层或所述第二玻璃包层的最大厚度。
14.如权利要求10～12中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述玻璃填料材料包含玻璃纤维。
15.如权利要求10～12中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述玻璃填料材料包含玻璃料。
16.如权利要求10～12中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述玻璃芯体层具有从所述玻璃芯体层与所述玻璃填料材料的界面延伸入所述玻璃芯体层的主体中的压缩应力区域。
17.如权利要求10～12中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述边缘封盖具有延伸穿过所述边缘封盖的厚度的压缩应力区域。
18.权利要求10所述的层压玻璃制品的用途，其用于消费或商业电子装置、触摸屏或触摸传感器应用、集成电路应用、光伏应用、建筑玻璃应用、汽车或车用玻璃应用、商业或家用电器应用、照明或招牌应用、或运输应用中的盖板玻璃或玻璃背板应用。
CN201580071980.7A 2014-10-30 2015-10-29 层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品 Active CN107107560B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462072665P 2014-10-30 2014-10-30
US62/072,665 2014-10-30
PCT/US2015/057930 WO2016069824A1 (en) 2014-10-30 2015-10-29 Methods for strengthening the edge of laminated glass articles and laminated glass articles formed therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107107560A true CN107107560A (zh) 2017-08-29
CN107107560B CN107107560B (zh) 2019-02-19

Family

ID=55858328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580071980.7A Active CN107107560B (zh) 2014-10-30 2015-10-29 层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10195825B2 (zh)
CN (1) CN107107560B (zh)
WO (1) WO2016069824A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2948415A1 (en) * 2013-01-26 2015-12-02 Corning Incorporated Laminated glass structure and method of manufacture
US10513455B2 (en) 2014-10-30 2019-12-24 Corning Incorporated Method and apparatus for sealing the edge of a glass article
KR102572725B1 (ko) * 2016-04-08 2023-08-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2018098462A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Corning Incorporated Light fixture cover and light fixture comprising the same
US20190030861A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Corning Incorporated Composite laminate with high depth of compression
WO2019027893A1 (en) * 2017-07-31 2019-02-07 Corning Incorporated LAMINATE ARTICLE HAVING A CENTRAL NON-GLASS PART AND A GLASS ENVELOPE AND ASSOCIATED METHODS
US20230010132A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-12 Corning Incorporated Glass substrate joining method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4801488A (en) * 1984-09-19 1989-01-31 Olin Corporation Sealing glass composite
CN101076447A (zh) * 2004-12-13 2007-11-21 康宁股份有限公司 具有改进的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力的玻璃层叠基板
CN102971264A (zh) * 2010-06-29 2013-03-13 康宁股份有限公司 利用溢流下拉熔合法通过共拉制制备的多层玻璃片
WO2013130665A2 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Corning Incorporated Low cte, ion-exchangeable glass compositions and glass articles comprising the same
CN103702952A (zh) * 2011-07-25 2014-04-02 康宁股份有限公司 层叠和离子交换强化的玻璃层叠件及其制备方法
WO2014160534A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Corning Incorporated Textured glass laminates using low-tg clad layer
WO2014116788A9 (en) * 2013-01-26 2015-07-09 Corning Incorporated Laminated glass structure and method of manufacture

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE360676A (zh) * 1928-12-13 1900-01-01
US4023953A (en) 1975-08-07 1977-05-17 Corning Glass Works Apparatus and method for producing composite glass tubing
US4214886A (en) 1979-04-05 1980-07-29 Corning Glass Works Forming laminated sheet glass
DE19824965A1 (de) 1998-06-04 1999-12-09 Metallgesellschaft Ag Schmelzklebstoff zur Randabdichtung von Verbundglas, Verfahren zur Herstellung des Schmelzklebstoffs und seine Verwendung
JP2001177082A (ja) 1999-12-21 2001-06-29 Nippon Sheet Glass Co Ltd 固体撮像管用カバーガラス及びそれを用いた固体撮像管
US6998776B2 (en) 2003-04-16 2006-02-14 Corning Incorporated Glass package that is hermetically sealed with a frit and method of fabrication
CN102224115A (zh) * 2008-11-26 2011-10-19 旭硝子株式会社 带密封材料层的玻璃构件以及使用该构件的电子器件及其制造方法
CN102471151B (zh) 2009-06-30 2015-04-01 旭硝子株式会社 带密封材料层的玻璃构件以及使用该构件的电子器件及其制造方法
US20110014731A1 (en) 2009-07-15 2011-01-20 Kelvin Nguyen Method for sealing a photonic device
KR101206608B1 (ko) 2009-11-17 2012-11-29 (주)엘지하우시스 유리기판의 레이저 실링장치
CN102690046B (zh) 2011-03-22 2016-01-13 黄家军 一种真空玻璃封边方法
DE102011084128A1 (de) 2011-10-07 2013-04-11 Schott Ag Verfahren zum Schneiden eines Dünnglases mit spezieller Ausbildung der Kante
CN102403466B (zh) 2011-11-18 2014-12-31 上海大学 一种用于光电器件封装的激光键合方法
US10286630B2 (en) 2013-06-14 2019-05-14 Corning Incorporated Method of manufacturing laminated glass articles with improved edge condition
US10513455B2 (en) 2014-10-30 2019-12-24 Corning Incorporated Method and apparatus for sealing the edge of a glass article

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4801488A (en) * 1984-09-19 1989-01-31 Olin Corporation Sealing glass composite
CN101076447A (zh) * 2004-12-13 2007-11-21 康宁股份有限公司 具有改进的抗冲击负荷能力和抗静态负荷能力的玻璃层叠基板
CN102971264A (zh) * 2010-06-29 2013-03-13 康宁股份有限公司 利用溢流下拉熔合法通过共拉制制备的多层玻璃片
CN103702952A (zh) * 2011-07-25 2014-04-02 康宁股份有限公司 层叠和离子交换强化的玻璃层叠件及其制备方法
WO2013130665A2 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Corning Incorporated Low cte, ion-exchangeable glass compositions and glass articles comprising the same
WO2014116788A9 (en) * 2013-01-26 2015-07-09 Corning Incorporated Laminated glass structure and method of manufacture
WO2014160534A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Corning Incorporated Textured glass laminates using low-tg clad layer

Also Published As

Publication number Publication date
US10195825B2 (en) 2019-02-05
WO2016069824A1 (en) 2016-05-06
CN107107560B (zh) 2019-02-19
US20170246841A1 (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107107560B (zh) 层压玻璃制品边缘的强化方法和利用该方法形成的层压玻璃制品
US11027524B2 (en) Method of manufacturing laminated glass articles with improved edge condition
CN108137396B (zh) 具有确定的应力分布的层压玻璃制品及其形成方法
JP6889106B2 (ja) 決定された応力プロファイルを有するガラス物品、およびその製造方法
CN113232386B (zh) 具有确定模量对比的层压玻璃制品及其形成方法
KR101565183B1 (ko) 유리 외피 실링 방법
TWI649277B (zh) 成形玻璃物件及其形成方法
CN110698059B (zh) 由光敏玻璃制成的压缩应力化层合玻璃制品及制备所述制品的方法
TWI642643B (zh) 疊層式密封薄片
US10357945B2 (en) Laminated glass article with ceramic phase and method of making the article
TWI647194B (zh) 具抗刮損表面之積層玻璃製品
TWI644878B (zh) 具有玻璃層及玻璃陶瓷層之物品以及製作該物品之方法
CN107182210B (zh) 切割层压玻璃物件的方法
CN106687420A (zh) 用于切割玻璃板的设备和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant