CN118125712A - 抗刮玻璃及制造方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃基制品包括提供改善的刮擦抗性的应力分布。一种玻璃基制品包括：铝硅酸锂组合物；以及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。该制品包括：具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；以及尖峰层深，其大于或等于4微米且小于或等于8微米。该制品在从15微米到40微米的深度上可以包括大于或等于150MPa的平均压缩应力。
Description
分案申请说明
本申请系申请日为2020年03月23日、国家申请号为202080026465.8、题为“抗刮玻璃及制造方法”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求于2019年3月29日所提出的第62/826,300号的美国临时专利申请的优先权权益，该申请案的整体内容作为本申请的基础并以引用方式并入本文中。
背景
领域
本说明书大体涉及一种抗刮玻璃。更具体而言，本说明书涉及一种提供具有改善的刮擦抗性的玻璃的方法。
技术背景
可离子交换的玻璃广泛地用作覆盖玻璃及用在电子设备的主体中。虽然离子交换向玻璃提供了增强的表面强度(包括硬度的改善)，但玻璃仍然容易受到由暴露于比玻璃硬的材料所造成的刮擦的影响。
改善刮擦或磨蚀抗性的努力一般包括操控玻璃本身的组成以增加硬度、使用替代材料或将硬质涂层涂敷于玻璃表面。例如，开发了锂基玻璃，其改善了机械性能。已经证明Li基玻璃具有优越的掉落性能，其允许这种玻璃在故障(玻璃破裂/断裂)之前从越来越高的高度掉落。为了改善刮擦性能以及其他的机械性能，可以添加硼以打开玻璃的紧密堆积的网络。
玻璃制造商及手持式设备制造商一直在不断努力改善手持式设备的刮擦性能。
因此，需要多种玻璃，其可以例如藉由离子交换来强化且具有允许将这种玻璃形成为抗刮玻璃制品的机械性质。
概述
本公开内容的各个方面涉及玻璃基制品及其制造方法。
在一个方面中，玻璃基制品包含：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米且小于或等于8微米；以及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
在一个方面中，玻璃基制品包含：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米且小于或等于8微米；以及平均压缩应力(CS平均)，其在从15微米到40微米的深度上大于或等于115MPa。
在一个方面中，玻璃基制品包含：具有从该玻璃基制品的表面延伸到该玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；平均压缩应力(CS平均)，其在从15微米到40微米的深度上大于或等于150MPa；以及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
在一个方面中，一种制造玻璃基制品的方法包括以下步骤：使玻璃基基板经历离子交换处理，该玻璃基基板具有限定基板厚度(t)的相对的第一表面和第二表面且具有铝硅酸锂组合物，该离子交换处理包括熔融盐浴，该熔融盐浴具有浓度在大于或等于8摩尔％到小于或等于100摩尔％的范围内的钠盐；以及形成玻璃基制品，该玻璃基制品具有：具有从该玻璃基制品的表面延伸到该玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；从表面延伸到尖峰层深(DOL尖峰)的压缩层，该尖峰层深大于或等于4微米且小于或等于8微米；以及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
将在随后的详细说明中阐述额外的特征及优点，且本领域中的技术人员将藉由该说明容易理解这种特征及优点的一部分，或藉由实行如本文中所述的实施方式来认识这种特征及优点，这种实施方式包括了随后的详细说明、权利要求以及附图。
要了解，前面的一般说明及以下的详细说明都描述了各种实施方式，且旨在提供概观或架构以供了解所请求保护的主题的本质及特性。包括了附图以提供对各种实施方式的进一步了解，且将这些附图并入此说明书且构成此说明书的一部分。附图绘示本文中所述的各种实施例，且与说明书一起用来解释所请求保护的主题的原理及操作。
附图简要说明
被合并在此说明书中且构成此说明书的一部分的附图绘示了下文所描述的几个实施方式。
图1示意性地描绘依据本文中所公开及描述的实施方式的玻璃的横截面，该玻璃在其表面上具有压缩应力层；
图2是包括拐点应力的应力分布的示意表示；
图3A为并入本文中所公开的玻璃制品中的任一者的示例性电子设备的平面图；
图3B是图3A的示例性电子设备的透视图；
图4是一个实施方式的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图5是比较例的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图6是比较例的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图7是一个实施方式的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图8是一个实施方式的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图9是玻璃基制品的实施方式及比较例的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图；
图10是玻璃基制品的实施方式的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图；
图11是一个实施方式的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图12是玻璃基制品的实施方式的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图；
图13是比较例的氧化物体积摩尔浓度与玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度的关系图；
图14是比较性玻璃基制品的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图；
图15是玻璃基制品的实施方式及比较例的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图；及
图16是玻璃基制品的实施方式及比实例的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。
详细描述
在描述几个示例性实施方式之前，要了解，本公开内容不限于以下公开内容中所阐述的构造或工序步骤的细节。本文中所提供的公开内容能够包括其他的实施方式及用各种方式实行或实现。
整篇说明书中对于“一个实施方式”、“某些实施方式”、“各种实施方式”、“一个或更多个实施方式”或“一个实施方式”的指称意味着，与实施方式结合描述的特定特征、结构、材料或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，整篇说明书的各个位置的例如“在一或更多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在各种实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”的语句的出现不一定是指相同的实施方式或仅指一个实施方式。并且，可以在一个或更多个实施方式中用任何合适的方式结合特定的特征、结构、材料或特性。
定义及测量技术
用语“玻璃基制品”及“玻璃基基板”用来包括完全地或部分地由玻璃制造的任何物体。层合玻璃基制品包括玻璃与非玻璃材料的层合结构、玻璃与结晶材料的层合结构。依据一个或更多个实施方式的玻璃基基板可以选自钠钙硅酸盐玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃及含碱铝硼硅酸盐玻璃。
“基础组成”是在任何离子交换(IOX)处理之前构成基板的化学物质。换言之，基础组成未被来自IOX的任何离子掺杂。在IOX处理条件使得针对IOX所供应的离子不扩散到基板的中心时，已经IOX处理过的玻璃基制品的中心处的组成一般与基础组成相同。在一个或更多个实施方式中，玻璃制品的中心处的中心组成包括基础组成。
注意，在本文中可以利用用语“基本上”及“约”来表示固有的不确定性程度，该不确定性归因于任何定量、值、测量或其他表示。这种用语在本文中亦用来表示在不造成所涉对象的基本功能改变的情况下某定量表达可以从所陈述的参考值变化的程度。因此，例如，“基本上不含MgO”的玻璃基制品是这样一种玻璃基制品，在该玻璃基制品中，MgO并非主动添加或拌合到玻璃基制品中，而是可以作为污染物以非常小的量存在。如本文中所使用的，用语“约”意味着，数量、尺寸、配方、参数及其他量和特性是不准确或不需要是准确的，而是依需要可以是近似及/或较大或较小的反射容差、转换因素、舍入、测量误差等等，以及本领域中的技术人员所习知的其他因素。在将用语“约”用于描述值或范围的端点时，应将本公开内容了解为包括所指称的特定值或端点。无论本说明书中的数值或范围端点是否记载“约”，数值或范围端点都是要包括两种实施方式：一种被“约”修饰，而一种不被“约”修饰。将进一步了解，范围中的每一者的端点与另一个端点相比是有意义的(significant)且是独立于另一个端点而有意义的。
除非另有指定，本文中所述的所有组成是在氧化物的基础上以摩尔％(mol％)表示的。
“应力分布”是沿着玻璃基制品的厚度变化的应力。压缩应力区域从制品的第一表面延伸到压缩深度(DOC)，且是制品处于压缩应力下的区域。中心张力区域从DOC延伸以包括制品处于张应力下的区域。
如本文中所使用的，压缩深度(DOC)指的是玻璃基制品内的应力从压缩应力改变成张应力的深度。在DOC处，应力从正(压缩)应力跨越到负(张)应力，且因此展现出零的应力值。依据机械领域中常用的惯例，压缩被表示为负(＜0)应力，且张力被表示为正(＞0)应力。然而，在整篇说明书内，正应力值是压缩应力(CS)，其被表示为正值或绝对值，即如本文中所记载，CS＝|CS|。此外，负应力值是张应力。但是在与用语“张力”一起使用时，可以将应力或中心张力(CT)表示为正值，即CT＝|CT|。中心张力(CT)指的是玻璃基制品的中心区域或中心张力区域中的张应力。最大中心张力(最大CT或CT最大)可以发生在标称上是在0.5·t处的中心张力区域中，其中t是制品厚度，其允许相对于最大张应力的位置的确切中心变化。峰值张力(PT)指的是所测量到的最大张力，其可以或可以不位于制品的中心处。
应力分布的“拐点”是制品的一个深度，在该深度下，应力分布的斜率从陡变过渡到渐变。拐点可以指斜率改变的深度范围内的过渡区域。拐点应力CSk被定义为CS分布的较深部分外推到尖峰深度(DOLsp)处的压缩应力值。DOLsp被报告为藉由已知方法由表面应力计所测量。包括拐点应力的应力分布的示意表示提供在图2中。
从第一表面向针对金属氧化物的层深(DOL)变化或沿着制品厚度(t)的至少一实质部分变化的非零金属氧化物浓度表明已经由于离子交换而在制品中产生了应力。在本文中可以将金属氧化物浓度的变化称为金属氧化物浓度梯度。可以将浓度非零且从第一表面向DOL或沿着厚度的一部分变化的金属氧化物描述为在玻璃基制品中产生应力。金属氧化物的浓度梯度或变化是藉由化学强化玻璃基基板来产生的，其中玻璃基基板中的多个第一金属离子与多个第二金属离子交换。
如本文中所使用的，用语“交换深度”、“层深”(DOL)、“化学层深”以及“化学层的深度”可以互换使用，一般而言描述由离子交换工序(IOX)所促进的离子交换针对特定离子发生的深度。DOL指的是玻璃基制品内的深度(即从玻璃基制品的表面到该玻璃基制品的内部区域的距离)，在该深度下，金属氧化物或碱金属氧化物的离子(例如金属离子或碱金属离子)扩散到玻璃基制品中且离子的浓度达到最小值，如由辉光放电-光学发射光谱术(GD-OES)所测定的。在一些实施方式中，DOL被定义为由离子交换(IOX)工序所引入的最慢扩散的或最大的离子的交换深度。就钾而言，DOL(DOLK)是玻璃制品的钾含量达到下伏基板的钾含量的深度。就钠而言，DOL(DOLNa)是玻璃制品的钠含量达到下伏基板的钠含量的深度。
除非另有指定，否则CT及CS在本文中用兆帕(MPa)为单位表示，厚度用毫米为单位表示，且DOC及DOL用微米为单位表示。
压缩应力(包括表面/峰值CS，CS最大)及DOLsp是由使用例如FSM-6000(由折原工业(Orihara Industrial)有限公司(日本)制造)的市售仪器的表面应力计(FSM)所测量的。表面应力测量依赖应力光学系数(SOC)的准确测量，该应力光学系数与玻璃的双折射率相关。SOC转而是依据标题为“测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法”(Standard Test Methodfor Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)的ASTM标准C770-16中所描述的程序C(玻璃碟法)来测量的，其整体内容以引用方式并入本文中。
最大中心张力(CT)或峰值张力(PT)及应力保持值是使用本领域中习知的散射光偏振镜(SCALP)技术来测量的。折射近场(RNF)法或SCALP可以用来测量应力分布及压缩深度(DOC)。在利用RNF法来测量应力分布时，在RNF法中利用了由SCALP所提供的最大CT值。详细而言，由RNF所测量到的应力分布是力平衡的且校准到由SCALP测量所提供的最大CT值。RNF法被描述在标题为“用于测量玻璃样品的分布特性的系统和方法”(Systems andmethods for measuring a profile characteristic of a glass sample)的第8,854,623号的美国专利中，其整体内容以引用方式并入本文中。详细而言，RNF法包括以下步骤：将玻璃制品安置在参考试块附近；产生偏振切换的光束，该光束用从1Hz到50Hz之间的速率在正交偏振之间切换；测量偏振切换的光束中的功率量；以及产生偏振切换的参考信号，其中正交偏振中的每一者中所测量到的功率量是在彼此的50％内。该方法更包括以下步骤：针对不同的进入玻璃试样的深度将偏振切换的光束透射穿过玻璃试样及参考试块，接着使用中继光学系统将透射的偏振切换的光束转送到信号光检测器，其中信号光检测器产生偏振切换的检测信号。该方法亦包括以下步骤：将检测信号除以参考信号以形成标准化检测信号，以及从标准化的检测信号决定玻璃试样的分布特性。
玻璃基制品的性质综述
本文中的玻璃基制品具有设计为具有改善的刮擦抗性的应力分布。独特的应力分布在玻璃基制品的表面处或附近包括所需的钾-钠摩尔比及/或在拐点处包括所需的压缩应力及/或在制品的某个深度上包括所需的平均压缩应力。
在离子交换期间，具有Na2O摩尔％小于Li2O摩尔％的基础组成的玻璃可能经历显著的钾与锂的离子交换。虽然基于锂及钠的相应的离子半径尺寸，锂容易以非常快的扩散速率与钠进行离子交换，这允许针对锂玻璃在几小时内实现拋物线状的应力分布，但锂与钾的离子交换由于钾的离子半径明显大于Na而慢得多。可以藉由在离子交换中使用高的钠盐(例如NaNO3)浓度来减少钾与锂的离子交换量，来改善具有Na2O摩尔％＜＜Li2O摩尔％的锂基玻璃组合物的刮擦性能。在暴露于包括100％的NaNO3盐的处理浴之后，与含有小于或等于10％的NaNO3盐的处理浴相比，刮擦性能明显改善。并且，藉由在处理浴中与大于或等于10％的NaNO3盐结合使用LiNO3，刮擦性能改善了，同时仍然保留在易碎的范围之外。出现侧向破裂的载荷随着处理浴中的钠浓度增加而增加。这也与具有类似的钾与钠的摩尔％浓度比(或者甚至是表面处的较高钠浓度)的玻璃表面相关。
本文中所述的方法的有利之处在于，藉由使用特定的浴条件(高钠浓度)，生成的应力分布造成了具有改善的刮擦性能以及良好的掉落性能的玻璃。与添加硼所见的组成改变相反，此工序允许经由应力分布实现增加的刮擦抗性。最终，使用者可以经由离子交换分布来增加或减少玻璃的刮擦性能。
现在将详细描述依据各种实施方式的铝硅酸锂玻璃及刮擦抗性。碱铝硅酸盐玻璃具有良好的可离子交换性，且已经使用化学强化工序来在碱铝硅酸盐玻璃中实现高强度及高韧性性质。铝硅酸钠玻璃是具有高的玻璃可成形性及质量的高度可离子交换的玻璃。铝硅酸锂玻璃是具有高的玻璃质量的高度可离子交换的玻璃。将Al2O3替代到硅酸盐玻璃网络中增加了一价阳离子在离子交换期间的交互扩散性。藉由在熔融盐浴(例如KNO3或NaNO3)中进行化学强化，可以实现具有高强度、高韧性及高压痕破裂抗性的玻璃。经由化学强化实现的应力分布可以具有各种形状，这种形状增加了掉落性能、强度、韧性及玻璃制品的其他属性以及改善的刮擦抗性。
因此，具有良好物理性质、化学耐久性及可离子交换性的铝硅酸锂玻璃已经引起人们的注意而用作覆盖玻璃。经由不同的离子交换工序，可以实现更大的中心张力(CT)、压缩深度(DOC)以及高的压缩应力(CS)。本文中所述的应力分布为含锂玻璃制品提供了增加的断裂抗性。
在本文中所述的玻璃组合物的实施方式中，除非另有指定，否则组合物成分(例如SiO2、Al2O3、Li2O等等)的浓度是在氧化物的基础上用摩尔％(mol％)为单位给出的。应了解，可以将各种记载的范围中的任一者的一种成分个别地与各种记载的范围中的任一者的任何其他成分结合。
本文公开了用于铝硅酸锂玻璃组合物的离子交换方法及应力分布。应力分布展现了刮擦抗性。参照图1，玻璃具有厚度t及处于压缩应力下的第一区域(例如图1中的第一压缩应力层120及第二压缩应力层122)及处于张应力或中心张力(CT)下的第二区域(例如图1中的中心区域130)，该第一区域从表面延伸到玻璃的压缩深度(DOC)，该第二区域从DOC延伸到玻璃的中心或内部区域中。
压缩应力(CS)具有最大值或峰值，其一般发生在玻璃的表面处(但不需要是此种情况，因为峰值可以发生在相对于玻璃的表面的一定深度处)，且CS依据一定的函数随着相对于表面的距离d而变化。再次参照图1，第一压缩应力层120从第一表面110延伸到深度d1，而第二压缩应力层122从第二表面112延伸到深度d2。这些区段一起限定玻璃100的压缩或CS。
两个主表面(图1中的110、112)的压缩应力由玻璃的中心区域(130)中的储存张力所平衡。
在玻璃基制品中，存在一种碱金属氧化物，该碱金属氧化物具有非零的浓度，该浓度从第一表面和第二表面中的一者或两者向该金属氧化物的层深(DOL)变化。由于金属氧化物的从第一表面变化的非零浓度，产生了应力分布。非零浓度可以沿着制品厚度的一部分变化。在一些实施方式中，碱金属氧化物的浓度是非零的且沿着从约0·t到约0.3·t的厚度范围变化。在一些实施方式中，碱金属氧化物的浓度是非零的，且沿着从约0·t到约0.35·t、从约0·t到约0.4·t、从约0·t到约0.45·t、从约0·t到约0.48·t、或从约0·t到约0.50·t的厚度范围变化。浓度沿着上述厚度范围的变化可以是连续的。沿着约100微米的厚度区段，浓度的变化可以包括约0.2摩尔％或更大的金属氧化物浓度的改变。沿着约100微的厚度区段，金属氧化物浓度的改变可以为约0.3摩尔％或更大、约0.4摩尔％或更大、或约0.5摩尔％或更大。可以藉由本领域中习知的方法(包括微探针)来测量此改变。
在一些实施方式中，沿着在从约10微米到约30微米的范围的厚度区段，浓度的变化可以是连续的。在一些实施方式中，碱金属氧化物的浓度从第一表面向第一表面与第二表面之间的值减少且从该值向第二表面增加。
碱金属氧化物的浓度可以包括多于一种的金属氧化物(例如Na2O与K2O的组合)。在一些实施方式中，若利用了两种金属氧化物且若离子的半径彼此不同，则在浅的深度处，具有较大半径的离子的浓度大于具有较小半径的离子的浓度，而在较深的深度处，具有较小半径的离子的浓度大于具有较大半径的离子的浓度。
在一个或更多个实施方式中，碱金属氧化物浓度梯度延伸穿过制品的厚度t的显著部分。在一些实施方式中，金属氧化物的浓度沿着第一区段及/或第二区段的整个厚度可以为约0.5摩尔％或更大(例如约1摩尔％或更大)，且在第一表面及/或第二表面0·t处最大且基本上恒定地向第一表面与第二表面之间的一个值减少。在该值处，金属氧化物的浓度沿着整个厚度t是最小的；然而浓度在该点处亦是非零的。换言之，该特定金属氧化物的非零浓度沿着厚度t的大部分(如本文中所述)或整个厚度t延伸。玻璃基制品中的特定金属氧化物的总浓度的范围可以从约1摩尔％到约20摩尔％。
可以根据被离子交换以形成玻璃基制品的玻璃基基板的金属氧化物的基线量确定碱金属氧化物的浓度。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8、或大于或等于0.2、大于或等于0.4、大于或等于0.6；大于或等于0.8、大于或等于1、大于或等于1.2、大于或等于1.4、大于或等于1.6；及/或小于或等于1.7；小于或等于1.5；小于或等于1.3；小于或等于1.1；小于或等于0.9；及其间的所有值及子范围。这种K2O与Na2O的摩尔比至少部分地对本文中所述的玻璃基制品的改善的刮擦抗性有贡献。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：钾层深(DOLK)，其大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：从玻璃基制品的表面延伸到一个深度(DOLNa)的钠非零变化浓度，该深度大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：从15微米到40微米的深度上的平均压缩应力(CS平均)，该平均压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：拐点处的压缩应力(CSk)，该压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：拐点处的压缩应力(CSk)，该压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：压缩深度(DOC)，其大于或等于0.19t、大于或等于0.20t、大于或等于0.21t、大于或等于0.22t、大于或等于0.23t、大于或等于0.24t、大于或等于0.25t、及/或小于或等于0.30t、小于或等于0.29t、小于或等于0.28t、小于或等于0.27t、小于或等于0.26t、小于或等于0.25t、小于或等于0.24t、小于或等于0.23t(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：压缩深度(DOC)，其大于或等于150微米、大于或等于155微米、大于或等于160微米、大于或等于165微米、大于或等于170微米(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：在0.5mm到0.8mm的范围中的t，及其间的所有值及子范围；及/或t可以是0.8mm或更小、0.75mm或更小、0.73mm或更小、0.70mm或更小、0.65mm或更小、0.6mm或更小、0.55mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、或0.2mm或更小、及/或大于或等于0.1mm(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：最大压缩应力(CS最大)，其大于或等于500MPa、大于或等于550MPa、大于或等于600MPa、大于或等于650MPa、大于或等于700MPa、大于或等于750MPa、大于或等于800MPa、大于或等于850MPa、大于或等于900MPa、大于或等于950MPa、大于或等于1000MPa、大于或等于1050MPa、大于或等于1100MPa、大于或等于1150MPa、或大于或等于1200MPa(包括其间的所有值及子范围)。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基制品包括：Li2O/Na2O摩尔比，其大于或等于0.10且小于或等于0.63(包括其间的所有值及子范围)。
跟在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均且大于或等于0且小于或等于1.8的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比结合，玻璃基制品可以拥有以下特征中的一者或组合：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)；从15微米到40微米的深度上的平均压缩应力(CS平均)，该平均压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)；拐点处的压缩应力(CSk)，该压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)；压缩深度(DOC)，其大于或等于0.19t、大于或等于0.20t、大于或等于0.21t、大于或等于0.22t、大于或等于0.23t、大于或等于0.24t、大于或等于0.25t、及/或小于或等于0.30t、小于或等于0.29t、小于或等于0.28t、小于或等于0.27t、小于或等于0.26t、小于或等于0.25t、小于或等于0.24t、小于或等于0.23t(包括其间的所有值及子范围)，及/或大于或等于150微米、大于或等于155微米、大于或等于160微米、大于或等于165微米、大于或等于170微米(包括其间的所有值及子范围)；在0.5mm到0.8mm的范围中的t，及其间的所有值及子范围；及/或t可以是0.8mm或更小、0.75mm或更小、0.73mm或更小、0.70mm或更小、0.65mm或更小、0.6mm或更小、0.55mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、或0.2mm或更小、及/或大于或等于0.1mm；最大压缩应力(CS最大)，其大于或等于500MPa、大于或等于550MPa、大于或等于600MPa、大于或等于650MPa、大于或等于700MPa、大于或等于750MPa、大于或等于800MPa、大于或等于850MPa、大于或等于900MPa、大于或等于950MPa、大于或等于1000MPa、大于或等于1050MPa、大于或等于1100MPa、大于或等于1150MPa、或大于或等于1200MPa(包括其间的所有值及子范围)；Li2O/Na2O摩尔比，其大于或等于0.10且小于或等于0.63(包括其间的所有值及子范围)；及在玻璃基制品的中心处，基础组合物包括：9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)、0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)及最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)，以及至少一种碱土金属氧化物，其中15摩尔％≦(R2O+R'O—Al2O3—ZrO2)—B2O3≦2摩尔％，其中R是Na及可选的Li、K、Rb、和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
与大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)的尖峰层深(DOL尖峰)结合，玻璃基制品可以拥有以下特征中的一者或组合：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8；从15微米到40微米的深度上的平均压缩应力(CS平均)，该平均压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)；拐点处的压缩应力(CSk)，该压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)；压缩深度(DOC)，其大于或等于0.19t、大于或等于0.20t、大于或等于0.21t、大于或等于0.22t、大于或等于0.23t、大于或等于0.24t、大于或等于0.25t、及/或小于或等于0.30t、小于或等于0.29t、小于或等于0.28t、小于或等于0.27t、小于或等于0.26t、小于或等于0.25t、小于或等于0.24t、小于或等于0.23t(包括其间的所有值及子范围)，及/或大于或等于150微米、大于或等于155微米、大于或等于160微米、大于或等于165微米、大于或等于170微米(包括其间的所有值及子范围)；在0.5mm到0.8mm的范围中的t，及其间的所有值及子范围；及/或t可以是0.8mm或更小、0.75mm或更小、0.73mm或更小、0.70mm或更小、0.65mm或更小、0.6mm或更小、0.55mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、或0.2mm或更小、及/或大于或等于0.1mm；最大压缩应力(CS最大)，其大于或等于500MPa、大于或等于550MPa、大于或等于600MPa、大于或等于650MPa、大于或等于700MPa、大于或等于750MPa、大于或等于800MPa、大于或等于850MPa、大于或等于900MPa、大于或等于950MPa、大于或等于1000MPa、大于或等于1050MPa、大于或等于1100MPa、大于或等于1150MPa、或大于或等于1200MPa(包括其间的所有值及子范围)；Li2O/Na2O摩尔比，其大于或等于0.10且小于或等于0.63(包括其间的所有值及子范围)；及在玻璃基制品的中心处，基础组合物包括：9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)、0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)和最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)，以及至少一种碱土金属氧化物，其中15摩尔％≦(R2O+R'O—Al2O3—ZrO2)—B2O3≦2摩尔％，其中R是Na及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
与从15微米到40微米的深度上的平均压缩应力(CS平均)结合，该平均压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)，玻璃基制品可以拥有以下特征中的一者或组合：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米、大于或等于4.5微米、大于或等于5微米、大于或等于5.5微米、大于或等于6微米、大于或等于6.5微米、大于或等于7微米；及/或小于或等于8微米、小于或等于7.5微米、小于或等于7微米(包括其间的所有值及子范围)；拐点处的压缩应力(CSk)，该压缩应力大于或等于115MPa、大于或等于120MPa、大于或等于125MPa、大于或等于130MPa、大于或等于135MPa、大于或等于140MPa、大于或等于145MPa、大于或等于150MPa、大于或等于155MPa、大于或等于160MPa、大于或等于165MPa、大于或等于170MPa(包括其间的所有值及子范围)；压缩深度(DOC)，其大于或等于0.19t、大于或等于0.20t、大于或等于0.21t、大于或等于0.22t、大于或等于0.23t、大于或等于0.24t、大于或等于0.25t、及/或小于或等于0.30t、小于或等于0.29t、小于或等于0.28t、小于或等于0.27t、小于或等于0.26t、小于或等于0.25t、小于或等于0.24t、小于或等于0.23t(包括其间的所有值及子范围)，及/或大于或等于150微米、大于或等于155微米、大于或等于160微米、大于或等于165微米、大于或等于170微米(包括其间的所有值及子范围)；在0.5mm到0.8mm的范围中的t，及其间的所有值及子范围；及/或t可以是0.8mm或更小、0.75mm或更小、0.73mm或更小、0.70mm或更小、0.65mm或更小、0.6mm或更小、0.55mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、或0.2mm或更小、及/或大于或等于0.1mm；最大压缩应力(CS最大)，其大于或等于500MPa、大于或等于550MPa、大于或等于600MPa、大于或等于650MPa、大于或等于700MPa、大于或等于750MPa、大于或等于800MPa、大于或等于850MPa、大于或等于900MPa、大于或等于950MPa、大于或等于1000MPa、大于或等于1050MPa、大于或等于1100MPa、大于或等于1150MPa、或大于或等于1200MPa(包括其间的所有值及子范围)；Li2O/Na2O摩尔比，其大于或等于0.10且小于或等于0.63(包括其间的所有值及子范围)；及在玻璃基制品的中心处，基础组合物包括：9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)、0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)和最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)，以及至少一种碱土金属氧化物，其中15摩尔％≦(R2O+R'O—Al2O3—ZrO2)—B2O3≦2摩尔％，其中R是Na及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
在一个方面中，玻璃基制品包括：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米且小于或等于8微米；及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
在一个方面中，玻璃基制品包括：铝硅酸锂组合物；具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；尖峰层深(DOL尖峰)，其大于或等于4微米且小于或等于8微米；及平均压缩应力(CS平均)，其在从15微米到40微米的深度上大于或等于115MPa。
在一个方面中，玻璃基制品包括：具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；平均压缩应力(CS平均)，其在从15微米到40微米的深度上大于或等于150MPa；及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
玻璃基基板
可以用作基板的玻璃的实例可以包括碱铝硅酸盐玻璃组合物或含碱铝硼硅酸盐玻璃组合物，然而亦考虑其他的玻璃组合物。可以使用的玻璃基基板的具体实例包括但不限于碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、碱铝硼硅酸盐玻璃、含碱锂铝硅酸盐玻璃或含碱磷酸盐玻璃。玻璃基基板具有可以被表征为可离子交换的基础组合物。如本文中所使用的，“可离子交换”意味着，包括该组合物的基板能够用化合价相同且尺寸较大或较小的阳离子交换位于基板的表面处或附近的阳离子。
在一个或更多个实施方式中，玻璃基基板可以包括含锂的铝硅酸盐。
在一些实施方式中，玻璃基基板可以由能够形成应力分布的任何组合物所形成。在一些实施方式中，玻璃基基板可以由于2018年11月28日所提交的第16/202,691号标题为“具有低过量改性剂含量的玻璃”(Glasses with Low Excess Modifier Content)的美国申请中所描述的玻璃组合物所形成，该申请的整体内容以引用方式并入本文中。在一些实施方式中，玻璃制品可以由于2018年11月28日所提交的第16/202,767号标题为“可离子交换的混合碱铝硅酸盐玻璃”(Ion-Exchangeable Mixed Alkali AluminosilicateGlasses)的美国申请案中所描述的玻璃组合物所形成，该申请案的整体内容以引用方式并入本文中。
玻璃基基板可以由可以用来形成这种玻璃基基板的方式所表征。例如，玻璃基基板可以被表征为可浮法形成(即藉由浮法工序来形成)、可下拉的且特别是可熔融成形的或可狭缝拉制的(即藉由例如为熔融拉制工序或狭缝拉制工序的下拉工序来形成)。在一些实施方式中，玻璃基基板可以是辊轧成形的。
本文中所述的玻璃基基板的一些实施方式可以藉由下拉工序来形成。下拉工序产生了具有均匀的厚度且具有相对原始的表面的玻璃基基板。因为玻璃制品的平均抗挠强度受表面瑕玼的量及尺寸控制，所以具有最小接触的原始表面具有较高的初始强度。此外，下拉的玻璃制品具有可以用在其最终应用中而不需要昂贵地研磨及抛光的非常平坦、平滑的表面。
玻璃基基板的一些实施方式可以被描述为是可熔融成形的(即可使用熔融拉制工序成形)。熔融工序使用了具有用于接受熔融玻璃原料的通道的拉制槽。通道在通道的两侧上沿着通道的长度具有在顶部开放的堰。在通道填有熔融材料时，熔融玻璃溢出堰。由于重力，熔融玻璃流下拉制槽的外表面成为两道流动的玻璃膜。拉制槽的这种外表面向下及向内延伸，使得这种外表面在拉制槽下方的边缘处接合。两个流动的玻璃膜在此边缘处接合以融合及形成单个流动的玻璃制品。熔融拉制法提供了以下优点：因为流过通道的两道玻璃膜融合在一起，所以生成的玻璃制品的外表面都不与装置的任何部分接触。因此，熔融拉制的玻璃制品的表面性质不被此类接触影响。
本文中所述的玻璃基基板的一些实施方式可以藉由狭缝拉制工序来形成。狭缝拉制工序与熔融拉制法不同。在狭缝拉制工序中，熔融的原料玻璃被提供到拉制槽。拉制槽的底部具有开口狭缝，该开口狭缝具有在狭缝长度上延伸的喷嘴。熔融玻璃流动穿过狭缝/喷嘴且被向下拉出成为连续的玻璃制品且进入退火区域。
在一个实施方式中，基础组合物包括：9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)、0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)和最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)，以及至少一种碱土金属氧化物，其中15摩尔％≦(R2O+R'O—Al2O3—ZrO2)—B2O3≦2摩尔％，其中R是Na及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
在一个或更多个实施方式中，本文中所述的玻璃基基板可以展现非晶微结构，且可以实质不含晶体或结晶。换言之，在一些实施方式中，玻璃基基板制品排除了玻璃陶瓷材料。
离子交换(IOX)处理
具有基础组合物的玻璃基板的化学强化是藉由以下步骤来进行的：将可离子交换的玻璃基板安置在含有阳离子(例如K+、Na+、Ag+等等)的熔融浴中，这种阳离子扩散到玻璃中，而玻璃的较小碱离子(例如Na+、Li+)向外扩散到熔融浴中。由较大的阳离子替换较小的阳离子在玻璃的顶面附近产生压缩应力。在玻璃的内部中产生张应力以平衡近表面的压缩应力。
针对离子交换工序，它们可以独立地是热扩散工序或电扩散工序。将玻璃浸入在多种离子交换浴中且在浸入之间进行洗涤及/或退火步骤的离子交换工序的非限制性实例被描述于以下文件中：Douglas C.Allan等人的于2013年10月22日公告的第8,561,429号标题为“用于消费应用的具有压缩表面的玻璃”(Glass with Compressive Surface forConsumer Applications)的美国专利，该美国专利要求于2008年7月11日所提交的第61/079,995号的美国临时专利申请的优先权，其中藉由在多种相继的离子交换处理中浸入在不同浓度的盐浴中来强化玻璃；及Christopher M.Lee等人的于2012年11月20日公告的第8,312,739号标题为“用于对玻璃进行化学强化的双阶段离子交换”(Dual Stage IonExchange for Chemical Strengthening of Glass)的美国专利，该美国专利要求于2008年7月29日所提交的第61/084,398号的美国临时专利申请的优先权，其中藉由在用流出离子稀释的第一浴中进行离子交换然后浸入在具有比第一浴小的浓度的流出离子的第二浴中来强化玻璃。第8,561,429号及第8,312,739号的美国专利的整体内容以引用方式并入本文中。
在执行离子交换工序之后，应了解，玻璃制品的表面处的组成可以与初形成的玻璃制品(即在玻璃制品经历离子交换工序之前的玻璃制品)的组成不同。这是由初形成的玻璃中的一种碱金属离子造成的，举例而言，例如Li+或Na+，其被较大的碱金属离子(举例而言，例如分别是Na+或K+)替换。然而，在一些实施方式中，玻璃制品的深度的中心处或附近的玻璃组成仍然具有初形成的玻璃制品的组成。
在一个方面中，一种制造玻璃基制品的方法包括以下步骤：将玻璃基基板暴露于离子交换处理，该玻璃基基板具有限定基板厚度(t)的相对的第一表面及第二表面且具有铝硅酸锂组合物，该离子交换处理包括具有一定浓度的钠盐的熔融盐浴，该浓度是在大于或等于8摩尔％到小于或等于100摩尔％的范围中；以及形成玻璃基制品，该玻璃基制品具有：具有从玻璃基制品的表面延伸到玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；从表面延伸到尖峰层深(DOL尖峰)的压缩层，该尖峰层深大于或等于4微米且小于或等于8微米；以及在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
由本文中的方法制造的玻璃基制品可以包括以下项目中的一种或多种：平均压缩应力(CS平均)，其在从15微米到40微米的深度上大于或等于115MPa；以及压缩深度(DOC)，其大于或等于0.19t及/或大于或等于150微米。玻璃基基板的基础组合物包括氧化钠(Na2O)与氧化锂(Li2O)的摩尔比，该摩尔比小于或等于0.63。钠盐可以包括：NaNO3、Na2CO3、Na3PO4、Na2SO4、Na3BO3、NaCl及其组合。
在一个实施方式中，该方法使用单个离子交换处理来进行，其中熔融盐浴包括大于或等于8重量％且小于或等于100重量％的钠盐、大于或等于0重量％且小于或等于10重量％的锂盐以及大于或等于0重量％且小于或等于90重量％的钾盐。钠盐可以包括硝酸钠(NaNO3)，锂盐包括硝酸锂(LiNO3)，而钾盐包括硝酸钾(KNO3)。
在一个实施方式中，该方法使用双离子交换处理来进行，其中第一熔融盐浴包括大于或等于8重量％且小于或等于100重量％的钠盐、大于或等于0重量％且小于或等于10重量％的锂盐以及大于或等于0重量％且小于或等于90重量％的钾盐；而第二熔融盐浴包括大于或等于8重量％且小于或等于100重量％的钠盐、大于或等于0重量％且小于或等于10重量％的锂盐以及大于或等于0重量％且小于或等于90重量％的钾盐。在每个熔融盐浴中，钠盐可以包括硝酸钠(NaNO3)，锂盐包括硝酸锂(LiNO3)，而钾盐包括硝酸钾(KNO3)。
其中的方法可以对形成玻璃基基板有效，该玻璃基基板具有在从表面到0.4微米的深度的距离上求平均的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比大于或等于0且小于或等于1.8。
本文中的方法可以对形成玻璃基基板有效，该玻璃基基板具有大于或等于4微米且小于或等于8微米的尖峰层深(DOL尖峰)。
最终产品
可以将本文中所公开的玻璃基制品结合到另一个制品中，例如具有显示器(或显示制品)(例如消费电子设备，包括移动电话、平板计算机、计算机、导航系统等等)的制品、建筑制品、运输制品(例如汽车、火车、飞机、航海器等等)、器具制品或需要某种透明度、抗刮性、抗磨性或其组合的任何制品。结合有本文中所公开的玻璃制品中的任一者的示例性制品示于图3A及图3B中。具体而言，图3A及图3B图标了消费电子设备300，该消费电子设备包括：壳体302，具有前表面304、后表面306、及侧表面308；电组件(未图标)，至少部分地位于壳体内部或全部位于壳体内，且至少包括控制器、内存及位于壳体的前表面处或附近的显示器310；以及盖312，位于壳体的前表面处或上方，使其位于显示器上方。在一些实施方式中，盖312及/或壳体302可以包括本文中所公开的玻璃制品中的任一者。
实施例
将藉由以下实施例进一步阐明各种实施方式。在实施例中，在强化之前，将实施例称为“基板”。在经受强化之后，将实施例称为“制品”或“玻璃基制品”。
对依据组合物A-C的玻璃基板进行离子交换，且测试生成的制品。
组合物A及B具有以下组成。组合物A：17.83摩尔％的Al2O3、6.11摩尔％的B2O3、4.41摩尔％的MgO、1.73摩尔％的Na2O、58.39摩尔％的SiO2、0.08摩尔％的SnO2、0.18摩尔％的K2O、0.02摩尔％的Fe2O3、0.58摩尔％的CaO及10.66摩尔％的Li2O(0.00摩尔％的SrO、0.00摩尔％的ZnO、及0.00摩尔％的P2O5)；且Na2O/Li2O摩尔比为0.16。组合物B：12.88摩尔％的Al2O3、1.84摩尔％的B2O3、2.86摩尔％的MgO、2.39摩尔％的Na2O、70.96摩尔％的SiO2、0.07摩尔％的SnO2、0.02摩尔％的Fe2O3、8.13摩尔％的Li2O、及0.85摩尔％的ZnO(0.00摩尔％的K2O、0.00摩尔％的CaO、0.00摩尔％的SrO及0.00摩尔％的P2O5)；且Na2O/Li2O摩尔比为0.29。
组合物C具有以下组成。组合物C：15.17摩尔％的Al2O3、6.73摩尔％的B2O3、1.02摩尔％的MgO、4.32摩尔％的Na2O、63.27摩尔％的SiO2、0.03摩尔％的SnO2、0.02摩尔％的Fe2O3、1.55摩尔％的CaO、6.86摩尔％的Li2O、及1.03摩尔％的SrO(0.00摩尔％的K2O、及0.00摩尔％的P2O5、0.00摩尔％的ZnO)；且Na2O/Li2O摩尔比为0.63。
在变化的离子交换条件下备制几个玻璃制品，这种离子交换条件包括0摩尔％的钠盐到100摩尔％的钠盐。使用来自吉尔莫钻石工具公司(Gilmore Diamonds)的具有努普(Knoop)几何金刚石尖端的Bruker UMT(通用机械测试器)来完成实施例的玻璃制品的刮擦测试。用0.14N/s的速率将尖端加载到玻璃制品的表面中达5N或8N的所需载荷，其中每个载荷产生二到五个刮痕，此时用9.34mm/min的速率将尖端侧向拖动穿过制品。从那里开始，用0.14N/s的速率卸除金刚石尖端。
实施例1-6及实施例A-D(比较例)–基于组合物A的玻璃制品–SIOX
基于依据组合物A的基板来形成玻璃制品，依据表1A中所描述的浴条件对这种基板进行离子交换。
表1A
表1B提供刮擦数据。
表1B
表1B的实施例A(比较例)显示，在5N下，在离子交换浴中不存在钠时，玻璃制品上出现了侧向裂缝。将载荷增加到8N造成制品断裂。随着离子交换浴的钠浓度增加，形成侧向裂缝的阈值增加。虽然具有6％Na/94％K的浴的实施例B(比较例)显示5N下的侧向裂缝，但制品在被加载到8N时并不破碎。具有12％Na的条件的实施例1进一步增加了阈值–在5N下未观察到侧向裂缝–然而在8N下出现一些侧向裂缝(相对于实施例B而言较少)。对于实施例6而言，其中浴浓度被增加到30％的Na，在5N下未观察到侧向裂缝–然而一些侧向裂缝发生在8N下。对于实施例2而言，其中浴浓度被增加到100％的Na，在5N或8N下未观察到侧向裂缝。然而，实施例2及6的制品是易碎的。在标称10％的NaNO3浓度下，观察到0.75mm(实施例4)与0.8mm(实施例3)的厚度之间的类似行为。
图4至图8分别针对实施例1、C、D、4和6提供了随着玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度变化的氧化物摩尔浓度的GDOES元素分布。
对于图4的实施例1而言，在从0微米到0.4微米的距离上测量到的浓度值的曲线下的平均值为：Na2O摩尔％为4.1而K2O摩尔％为4.82。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为1.16。钾的层深(DOLK)为4.7微米。
对于图5的实施例C(比较例)而言，在从0微米到0.4微米的距离上测量到的浓度值的曲线下的平均值为：Na2O摩尔％为4.2而K2O摩尔％为8.4。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为2.0。钾的层深(DOLK)为7.2微米。
对于图6的实施例D(比较例)而言，在从0微米到0.4微米的距离上测量到的浓度值的曲线下的平均值为：Na2O摩尔％为3.7而K2O摩尔％为8.1。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为2.21。钾的层深(DOLK)为7.9微米。
对于图7的实施例4而言，取从0微米到0.4微米的距离上测量到的浓度值的曲线下的平均值，平均Na2O摩尔％为4.64，而平均K2O摩尔％为4.88。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为1.05。钾的层深(DOLK)为5.0微米。
对于图8的实施例6而言，取从0微米到0.4微米的距离上的测量到的浓度值的曲线下的平均值，平均Na2O摩尔％为8.78，而平均K2O摩尔％为3.31。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为0.38。钾的层深(DOLK)为6.2微米。
实施例1(其中在从0微米到0.4微米的距离上的平均K2O与Na2O摩尔比为1.25)的刮擦抗性比实例C及D(其中该摩尔比分别为2.0及2.27)的刮擦抗性好。实施例4和6(该摩尔比分别为1.05及0.38)都显示了极好的刮擦抗性。
由此得出的一般结论是，有利于刮擦抗性的应力分布在表面处或附近具有与K2O摩尔％类似或相对于K2O摩尔％在数摩尔％内的Na2O摩尔％。并且，在从0微米到0.4微米的距离上的优选平均K2O与Na2O摩尔比大于或等于0到小于或等于1.8，包括其间的所有值及范围。
图9是针对实施例1、3和B的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图，这些实施例全都具有相同的厚度。虽然两个发明制品及一个比较制品显示了在10-30微米深度之间的深度下的类似压缩应力，但如表1B中所示，与实施例B相比，实施例1(在盐浴中具有较高的Na摩尔％)需要明显增加的载荷来引发侧向裂缝。
对于实施例1和3(都示于图9)而言，基于图9中的曲线下的平均面积在15微米到40微米的深度上的平均压缩应力都是140MPa。实施例1具有5.1微米的层深(DOL尖峰)及138MPa的CS拐点。实施例3具有5.3微米的层深(DOL尖峰)及141MPa的CS拐点。
图10是实施例4-5的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。实施例4(其使用10％NaNO3/1.2％LiNO3)得到了表面CS高约40MPa的应力分布，这对于过应力故障是有益的。
实施例7-8及实施例E(比较例)–基于组合物B的玻璃制品-SIOX
基于依据组合物B的基板来形成玻璃制品，依据表2A中所描述的浴条件对这种基板进行离子交换。
表2A
表2B提供刮擦数据。
表2B
表2B的实施例E(比较例)显示，在5N和8N下，在离子交换浴中存在低量的钠时，玻璃制品上都出现了侧向裂缝。随着离子交换浴的钠浓度增加，形成侧向裂缝的阈值增加。具有12％Na的条件的实施例7进一步增加了阈值–在5N下未观察到侧向裂缝–然而在8N下存在侧向裂缝。实施例8(其中浴浓度被增加到100％的Na)在5N或8N下未观察到侧向裂缝。
对于图11的实施例7而言，取从0微米到0.4微米的距离上的测量到的浓度值的曲线下的平均值，平均Na2O摩尔％为3.55，而平均K2O摩尔％为4.47。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为1.26。钾的层深(DOLK)为6.1微米。
图12是实施例7和E的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。相对于比较实施例E的CS拐点(约100MPa)，实施例7的CS拐点(116MPa)改善达约16MPa。
对于实施例7(示于图12中)而言，基于图12中的曲线下的平均面积在15微米到40微米的深度上的平均压缩应力为102MPa。实施例7具有6.5微米的层深(DOL尖峰)和116MPa的CS拐点。
实施例F(比较例)–基于组合物C的玻璃制品–DIOX
基于依据组合物C的基板来形成玻璃制品，依据表3A中所描述的浴条件对这种基板进行离子交换。
表3A
表3B提供刮擦数据。
表3B
图13针对实施例F(比较例)提供了随着玻璃制品中相对于第一表面(0微米)的深度变化的氧化物摩尔浓度的GDOES元素分布。取从0微米到0.4微米的距离上测量到的浓度值的曲线下的平均值，平均Na2O摩尔％为3.15，而平均K2O摩尔％为7.5。所得到的二氧化钾(K2O)与二氧化钠(Na2O)的摩尔比为2.37。
图14是实施例E和F的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。在玻璃的中心，实施例E(比较例)具有0.29的Na2O/Li2O摩尔比，而实施例F(比较例)具有0.63的Na2O/Li2O摩尔比。两种玻璃组合物具有类似的应力分布。
表3B的实施例F(比较例)显示，在5N和8N下，在DIOX处理之后都没有侧向裂缝。在表2B的实施例E(比较例)中，在5N和8N下，在离子交换浴中存在低量的钠时，玻璃制品上都出现了侧向裂缝。对于在玻璃中心的玻璃组成具有0.63的Na2O/Li2O摩尔比(实施例F)的类似应力分布(图14)，与该摩尔比为0.29(实施例E)相比，刮擦性能改善了(在8N下未观察到侧向裂缝)。在0.63的Na2O/Li2O摩尔比下，盐中的K+与玻璃中的Li进行的离子交换是低的，且K+与玻璃中的Na进行离子交换，而盐中的Na+与玻璃中的Li进行离子交换。因此，表面层中的玻璃摩尔体积不因将大的K离子与小的Na离子进行离子交换及使表面脆化而显著减少。
对于实施例F(比较例)(示于图14中)而言，基于图14中的曲线下的平均面积在15微米到40微米的深度上的平均压缩应力为92MPa。实施例F具有8.1微米的层深(DOL尖峰)和109MPa的CS拐点。
实施例9-10–基于组合物A的玻璃制品–DIOX
基于依据组合物A的基板来形成玻璃制品，依据表4A中所描述的浴条件对这种基板进行离子交换。
表4A
表4B提供刮擦数据。
表4B
A＝大于150μm的裂缝
如表4B的实施例9-10中所示，使用高Na(15％)的DIOX以实现高表面CS(图15)的刮擦性能维持了在5N下没有侧向裂缝的刮擦性能。两个DIOX条件都具有高Na盐(例如＞10％NaNO3)的第一步骤和高Na盐但没有Li的第二步骤，其中第一步骤具有充足％的Li以控制易碎性同时实现深的压缩深度，第二步骤具有短的时间以在表面上建立高的CS尖峰。在使用DIOX方法的情况下，实现约700-800MPa之间的CS同时在含Li玻璃组合物中仍然没有侧向裂缝是可行的，该玻璃组合物的Na2O/Li2O摩尔比＜0.63。
图15是实施例1、9-10和B(比较例)的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。实施例9-10(其利用DIOX)得到了具有高表面压缩应力(CS)的应力分布且刮擦性能良好，该良好的刮擦性能是由在5N下没有侧向裂缝(表4B)所测得的。与实施例B(比较例)(其在5N下具有侧向裂缝(6％的Na，且表面CS为725MPa))及实施例1(其在5N下没有侧向裂缝(12％的Na，2％的Li，且表面CS为603MPa))的SIOX应力分布相比，实施例9-10的DIOX应力分布也具有较高的拐点应力。
对于实施例9-10(都示于图15中)而言，基于图15中曲线下的平均面积在15微米到40微米的深度上的平均压缩应力分别为：203MPa和174MPa。实施例9具有4.4微米的层深(DOL尖峰)和280MPa的CS拐点。实施例10具有5.2微米的层深(DOL尖峰)和233MPa的CS拐点。
实施例G-I(比较例)–基于组合物A的玻璃制品–DIOX
基于依据组合物A的基板来形成玻璃制品，依据表5A中所描述的浴条件对这种基板进行离子交换。
表5A
表5B提供刮擦数据。
表5B
如表5B中所示，对于实施例G(比较例)而言，在第一DIOX步骤中使用高Na(15％)，接着在时间延长(＞30分钟)的第二步骤中使用低Na盐(＜10％NaNO3)且没有Li，对于Na2O/Li2O摩尔比＜0.63的玻璃而言在5N下造成了侧向裂缝。同样地，对于实施例H(比较例)而言，在第一DIOX步骤中使用低Na(5％)，接着在第二步骤中使用高Na盐(15％NaNO3)且没有Li，对于Na2O/Li2O摩尔比＜0.63的玻璃而言在5N下也造成了侧向裂缝。
图16是实施例1和10以及B和G(比较例)的应力(MPa)与相对于表面的位置(微米)的关系图。对实施例G(比较例)和实施例10进行了DIOX处理，造成了具有高表面CS的应力分布。实施例G(比较例)具有不良的刮擦性能，而实施例10具有由在5N下没有侧向裂缝所测得的良好刮擦性能。实施例G(比较例)的应力分布具有828MPa的表面CS，而实施例10具有726MPa的表面CS。在图16中，将应力分布与实施例B(比较例)(其在5N下具有侧向裂缝(6％的Na，且表面CS为725MPa))和实施例1(其在5N下没有侧向裂缝(12％的Na，2％的Li，且表面CS为603MPa))的SIOX应力分布作了比较。
除非另有说明，否则本说明书中所述的所有组成成分、关系及比率都是用摩尔％为单位提供的。无论在公开一个范围之前或之后是否有明确说明，本说明书中所公开的所有范围都包括由广泛地公开的范围所包含的任何及所有范围及子范围。
本领域中的技术人员将理解，可以在不脱离所请求保护的主题的精神和范围的情况下对本文中所述的实施方式作出各种修改和变化。因此，本说明书旨在涵盖本文中所述的各种实施方式的变体和变型，条件是此类变体和变型落在所附权利要求及它们的等效物的范围之内。
Claims (44)
1.一种玻璃基制品，包含：
碱金属铝硅酸盐组合物；
具有从该玻璃基制品的表面延伸到该玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；
从表面延伸至尖峰层深(DOL尖峰)的4微米至8微米的压缩层；以及
在从该表面到该玻璃基制品的0.4微米的深度的距离上求平均的氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比为0.4至1.8。
2.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品在从15微米到40微米的深度上包含大于或等于115MPa的平均压缩应力(CS平均)。
3.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含大于或等于0.19t的压缩深度(DOC)。
4.如权利要求1所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含大于或等于150微米的压缩深度(DOC)。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含大于或等于5N的努普刮痕起始阈值。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于115MPa，并且DOL尖峰大于或等于4.4微米。
7.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于135MPa，并且DOL尖峰大于或等于5微米。
8.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品具有大于或等于500MPa的最大压缩应力(CS最大)。
9.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中在该玻璃基制品的中心处，氧化钠(Na2O)与氧化锂(Li2O)的摩尔比大于或等于0.10且小于或等于0.63。
10.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品的中心包含：
9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)；
0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)；
最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)；以及
至少一种碱土金属氧化物，
其中15摩尔％≦(R2O+R'O–Al2O3–ZrO2)–B2O3≦2摩尔％，其中R是Na以及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
11.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中所述碱金属铝硅酸盐组合物是铝硅酸锂组合物。
12.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，其中氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比为0.6至1.6。
13.如权利要求12所述的玻璃基制品，其中氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比为0.8至1.4。
14.如权利要求12所述的玻璃基制品，其中氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比为1至1.3。
15.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，包含4至8微米的钾层深(DOLK)。
16.如权利要求15中所述的玻璃基制品，包含5至7微米的钾层深(DOLK)。
17.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，展现实质不含晶体或结晶的非晶微结构。
18.如权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品，包含0.5毫米至0.8毫米的厚度。
19.一种消费电子产品，包含：
壳体，其具有前表面、后表面以及侧表面；
电气部件，其至少部分地提供在该壳体内，该电气部件至少包含控制器、内存和显示器，该显示器提供在该壳体的前表面处或附近；以及
盖，设置在该显示器上方；
其中该壳体和该盖中至少一者的至少一部分包含权利要求1-4中任意一项所述的玻璃基制品。
20.一种玻璃基制品，包含：
具有从该玻璃基制品的表面延伸到该玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；
从表面延伸至尖峰层深(DOL尖峰)的压缩层；以及
铝硅酸钠组合物，该组合物包含：
9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)；
0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)；
最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)；以及
至少一种碱土金属氧化物，
其中15摩尔％≦(R2O+R'O–Al2O3–ZrO2)–B2O3≦2摩尔％，其中R是Na以及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种，并且
其中在从该表面到该玻璃基制品的0.4微米的深度的距离上求平均的氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比为0.4至1.8。
21.如权利要求20所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品在从15微米到40微米的深度上包含大于或等于115MPa的平均压缩应力(CS平均)。
22.如权利要求20所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于115MPa，并且DOL尖峰为大于或等于4.4微米且小于或等于8微米。
23.如权利要求20所述的玻璃基制品，其中在从该表面到该玻璃基制品的0.4微米的深度的距离上求平均的氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比为0.4至1.8。
24.如权利要求20所述的玻璃基制品，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于135MPa，并且DOL尖峰为大于或等于5微米。
25.如权利要求20-24中任意一项所述的玻璃基制品，包含4至8微米的钾层深(DOLK)。
26.如权利要求20-24中任意一项所述的玻璃基制品，包含0.5毫米至0.8毫米的厚度。
27.如权利要求20-24中任意一项所述的玻璃基制品，展现实质不含晶体或结晶的非晶微结构。
28.一种消费电子产品，包含：
壳体，其具有前表面、后表面以及侧表面；
电气部件，其至少部分地提供在该壳体内，该电气部件至少包含控制器、内存和显示器，该显示器提供在该壳体的前表面处或附近；以及
盖，设置在该显示器上方；
其中该壳体和该盖中至少一者的至少一部分包含权利要求20-24中任意一项所述的玻璃基制品。
29.一种制造玻璃基制品的方法，该方法包括以下步骤：
使玻璃基基板经历离子交换处理以形成玻璃基制品，该玻璃基基板具有限定基板厚度(t)的相对的第一表面和第二表面且具有铝硅酸锂组合物，该离子交换处理包括第一熔融盐浴，该第一熔融盐浴具有浓度在8摩尔％至100摩尔％的范围内的钠盐；
其中该玻璃基制品包含：
具有从该玻璃基制品的表面延伸到该玻璃基制品的一个深度的非零变化浓度的钠；
从该表面延伸到尖峰层深(DOL尖峰)的4微米至8微米的压缩层；以及
在从该表面到该玻璃基制品的0.4微米的深度的距离上求平均的氧化钾(K2O)与氧化钠(Na2O)的摩尔比，该摩尔比为0.4至1.8。
30.如权利要求29所述的方法，其中该第一熔融盐浴具有大于或等于0摩尔％且小于或等于10摩尔％的锂浓度。
31.如权利要求29所述的方法，其中：
该玻璃基基板的基础组合物包含氧化钠(Na2O)与氧化锂(Li2O)的摩尔比，该摩尔比小于或等于0.63；且
在该玻璃基制品的中心处，氧化钠(Na2O)与氧化锂(Li2O)的摩尔比小于或等于0.63。
32.如权利要求29所述的方法，其中该玻璃基制品在从15微米到40微米的深度上包含大于或等于115MPa的平均压缩应力(CS平均)。
33.如权利要求29所述的方法，其中该玻璃基制品包含大于或等于0.19t的压缩深度(DOC)。
34.如权利要求29所述的方法，其中该玻璃基制品包含大于或等于150微米的压缩深度(DOC)。
35.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品包含大于或等于5N的努普刮痕起始阈值。
36.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于115MPa，并且DOL尖峰大于或等于4.4微米。
37.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品包含拐点处的压缩应力(CS拐点)，所述拐点处的压缩应力(CS拐点)大于或等于135MPa，并且DOL尖峰大于或等于5微米。
38.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品具有大于或等于500MPa的最大压缩应力(CS最大)。
39.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中在该玻璃基制品的中心处，氧化钠(Na2O)与氧化锂(Li2O)的摩尔比大于或等于0.10且小于或等于0.63。
40.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品的中心包含：
9.39-25摩尔％的氧化铝(Al2O3)；
0.1-20摩尔％的氧化钠(Na2O)；
最高达9.01摩尔％的氧化硼(B2O3)；以及
至少一种碱土金属氧化物，
其中15摩尔％≦(R2O+R'O–Al2O3–ZrO2)–B2O3≦2摩尔％，其中R是Na以及可选的Li、K、Rb和Cs中的一种或多种，且R'是Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种。
41.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中所述碱金属铝硅酸盐组合物是铝硅酸锂组合物。
42.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品包含4至8微米的钾层深(DOLK)。
43.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品展现实质不含晶体或结晶的非晶微结构。
44.如权利要求29-34中任意一项所述的方法，其中该玻璃基制品包含0.5毫米至0.8毫米的厚度。
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| US3433611A (en) | 1965-09-09 | 1969-03-18 | Ppg Industries Inc | Strengthening glass by multiple alkali ion exchange |
| DE69328695T2 (de) * | 1992-12-14 | 2000-11-16 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glasscheibe mit Beständigkeit gegen Färbung durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen |
| CN105776849B (zh) | 2007-11-29 | 2020-04-14 | 康宁股份有限公司 | 具有改进的韧性和抗刮性的玻璃 |
| EP2307328A1 (en) | 2008-07-11 | 2011-04-13 | Corning Incorporated | Glass with compressive surface for consumer applications |
| EP2321230A4 (en) | 2008-07-29 | 2012-10-10 | Corning Inc | TWO-STAGE ION EXCHANGE FOR GLASS CHEMICAL REINFORCEMENT |
| US8854623B2 (en) | 2012-10-25 | 2014-10-07 | Corning Incorporated | Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample |
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| TWI762083B (zh) * | 2015-09-17 | 2022-04-21 | 美商康寧公司 | 特性量測經離子交換之含鋰化學強化玻璃的方法 |
| CN108698922B (zh) * | 2016-01-12 | 2020-02-28 | 康宁股份有限公司 | 薄的热强化和化学强化的玻璃基制品 |
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