TW202214538A - 平板玻璃板 - Google Patents

平板玻璃板 Download PDF

Info

Publication number
TW202214538A
TW202214538A TW110132607A TW110132607A TW202214538A TW 202214538 A TW202214538 A TW 202214538A TW 110132607 A TW110132607 A TW 110132607A TW 110132607 A TW110132607 A TW 110132607A TW 202214538 A TW202214538 A TW 202214538A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
flat glass
tensile stress
depth
glass plate
lithium
Prior art date
Application number
TW110132607A
Other languages
English (en)
Inventor
湯瑪士 沃蘭德
薩賓 赫尼希
馬汀 葛洛斯
麥可 海頓
Original Assignee
德商2Mh玻璃有限公司
弗萊貝格工業大學
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 德商2Mh玻璃有限公司, 弗萊貝格工業大學 filed Critical 德商2Mh玻璃有限公司
Publication of TW202214538A publication Critical patent/TW202214538A/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/04Tempering or quenching glass products using gas
    • C03B27/0404Nozzles, blow heads, blowing units or their arrangements, specially adapted for flat or bent glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/04Tempering or quenching glass products using gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本發明係關於一種平板玻璃板,該平板玻璃板是用基礎材料製成,該基礎材料是含鹼矽酸鹽玻璃。平板玻璃板的特徵是,至少一個表面層富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是直接與該表面層相鄰的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且該平板玻璃板在壓應力深度上具有壓應力以及自該壓應力深度起具有拉應力,其中該拉應力隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層中的拉應力最大值,以及/或其中與深度相關的拉應力曲線不具有線性部分以及/或者其中與深度相關的拉應力曲線不具有拉應力是恆定的部分。

Description

平板玻璃板
本發明係關於一種平板玻璃板,該平板玻璃板由基礎材料製成,該基礎材料是含鹼的矽酸鹽玻璃,特別是鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃,或者鈉鈣玻璃,或者鋁矽酸鹽玻璃。
已知很多硬化和固化製程,以使玻璃作為多功能的高科技材料理想地適用於各種用途。大多數的硬化和固化製程要麼非常難以應用和/或以採用大多都很昂貴的特種玻璃為前提條件。
比如眾所周知地,藉由所謂的熱鋼化(俗稱的熱硬化或回火硬化)來增強玻璃的斷裂強度。其中,將待強化的玻璃工件在爐中加熱至大約600°C,然後放入水中急速冷卻至室溫。藉由在水中急速冷卻,使得表面硬化,部件的外部尺寸之後僅略微改變。在玻璃工件的表面會產生壓應力,該壓應力最終導致更高的斷裂強度。熱鋼化特別用於製造鋼化安全玻璃(ESG)。鋼化安全玻璃的應力分佈則穿過玻璃厚度在內部形成很高的拉應力,玻璃被敲碎時,該應力導致特徵性的碎屑斷裂模式。
此外已知,可藉由化學鋼化法來強化玻璃物體。在化學鋼化中,有所謂的高溫離子交換製程和所謂的低溫離子交換製程的區別。至今,在工業中僅採用低溫離子交換製程,在該製程中,鹼離子被更大的鹼離子所替代。在此等製程過程中,藉由離子交換而在玻璃表面形成壓應力區,該離子交換大多發生在玻璃表面和鹽槽之間的熔鹽槽中。例如,鈉離子交換為鉀離子,這會在玻璃表面產生壓應力區,因為鉀離子大於鈉離子。對於商用玻璃(鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃)來說,不利的是,熔鹽中的處理時間太長。這個處理時間通常在8到36個小時之間。處理時間長的問題,可以藉由採用昂貴的特殊玻璃,伴隨著同時採用複雜的、特別是多階段的處理製程來避免。
由DD 1579 66 已知一種藉由離子交換來強化玻璃製品的方法和裝置。其中,玻璃製品藉由玻璃表面和鹼鹽熔體之間的鹼離子交換而得到強化。為了強化,將帶有向下開口的中空玻璃製品,或者圍繞水平軸轉動或樞轉的中空玻璃製品撒上熔融鹽。此處,鹽不斷地被傳送並且通過穿孔板,以向分佈在多層中的玻璃製品進行瀑布式投送。不利的是,只在採用比較昂貴的特殊玻璃時,使用這種方法才是經濟可行的。
從DE 11 2014 003 344 T5已知一種用於數位攝影機、行動電話、數位記事本等的平板螢幕的化學鋼化玻璃。化學鋼化玻璃具有採用離子交換製程產生的壓力負荷層,其中玻璃的表面粗糙度大於或等於0.20 nm以及其中從玻璃最外表面到深度X的範圍內的氫濃度在X為0.1至0.4(μm)時滿足方程式Y = aX + b。將該玻璃預加熱至攝氏100度,然後浸入熔鹽中。
本發明的目的是提供一種平板玻璃板,該平板玻璃板具有高強度以及特別地以大量生產為考量,可以快速且廉價地生產。
該目的藉由一種平板玻璃板來實現,其特徵在於: a.   至少一個表面層富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是與表面層直接相鄰的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且 b.   平板玻璃板在壓應力深度上具有壓應力,而自該壓應力深度起具有拉應力,其中該拉應力隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層中的拉應力最大值,並且/或者其中與深度有關的拉應力的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與深度有關的拉應力曲線不具有拉應力是恆定的部分。
以根據本發明的方式認識到,藉由熱硬化和化學硬化的結合,特別是由傳統的日用玻璃製成的平板玻璃板可具有強度值,該強度值比相同的、但未被處理過的平板玻璃板的強度值高很多倍。
本發明具有非常特別的優勢,特別是對於日常需求的物品,由於斷裂強度增加,所需要的平板玻璃板厚度更薄。其結果則是,與傳統製造相比,在生產中採用同樣的玻璃材料製造出平板玻璃板,可節省玻璃。尤其是,根據本發明所製造的平板玻璃板可因此具有比傳統的使用相同的玻璃材料製造出來的平板玻璃板更小的自重。
以根據本發明的方式認識到,如果首先以已知的方式製造平板玻璃板坯並且將其加熱至初級溫度,該初級溫度低於玻璃材料的利特爾頓點至多50克耳文且高於玻璃材料的利特爾頓點至多30克耳文,則將取得特別好的結果。然而不同於傳統的鋼化,較佳地不將平板玻璃板坯突然淬火至室溫,而是淬火至更高溫度。較佳地,將已加熱的平板玻璃板坯淬火至淬火溫度,該淬火溫度在初級溫度以下至低200克耳文和至高550克耳文,特別地在初級溫度以下至低200克耳文和至高450克耳文。
之後可進行離子交換過程,此則導致,結果至少一個表面層富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是與該表面層直接相鄰的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰。與已知的化學硬化法相比,本發明用於離子交換過程的處理時間明顯更短,卻能總體上顯著提高強度值。離子交換過程可特別地直接跟在淬火過程之後。尤其是可以獲得極高的強度值,特別是考慮到抗彎強度、顯微硬度和耐劃傷,該強度值超出同樣的、但未經處理的平板玻璃板的強度值很多倍。
根據本發明的平板玻璃板經過上述處理類型後在壓應力深度上具有壓應力,而自該壓應力深度起具有拉應力,其中該拉應力隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層中的拉應力最大值,並且/或者其中與深度有關的拉應力的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與深度有關的拉應力曲線不具有拉應力是恆定的部分。在此,根據本發明的平板玻璃板從根本上區別於例如,經過已熟知的化學鋼化法處理過的平板玻璃板。
根據本發明的平板玻璃板可有利地特別是如此設計,即表面層的厚度範圍為0.5 μm至60 μm,特別是範圍為0.5 μm至30 μm,特別是範圍為0.5 μm至15 μm。已經有利地認識到,如果表面層具有該厚度,則將達到極高的強度值,其中可以以有利的方式相對地快速實現表面層的該厚度,儘管省去了昂貴的、生產成本極大的特殊玻璃。
可以有利地特別是如此設計平板玻璃板,即,至少一個表面層富含鉀和缺乏鈉,而與該表面層特別是直接相鄰的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,或者這樣,至少一個表面層富含鉀和缺乏鈉和/或鋰,而與該表面層特別是直接相鄰的內層不富含鉀以及不缺乏鋰。
具有兩個特別是彼此平行的表面層的平板玻璃板非常堅固。由此可有利地規定,兩個表面層中的每一個都富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而配置在表面層之間的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且平板玻璃板兩面各自在壓應力深度上具有壓應力,以及自該壓應力深度起具有拉應力,其中該拉應力隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層中的拉應力最大值,以及/或其中與深度相關的拉應力曲線不具有線性部分以及/或者其中與深度相關的拉應力曲線不具有拉應力是恆定的部分。此則可特別藉由以下方式實現,即以相同的方式處理平板玻璃板坯的兩個外表面。
由此可有利地特別是如此設計平板玻璃板,即,兩個表面層中的每一個都富含鉀和缺乏鈉,而配置於表面層之間的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,或者這樣,兩個表面層中的每一個都富含鉀和缺乏鈉和/或鋰,而配置於表面層之間的內層不富含鉀以及不缺乏鋰。
尤其是在表面層是相同的設計並且彼此平行的平板玻璃板區域內,拉應力最大值通常位於表面層之間的中心。但是也可以如此設計平板玻璃板,使得拉應力最大值偏心配置於表面層之間。此則可以特別地在製造過程中,特別是強化過程中,藉由不同的表面層處理來實現。
特別地,可如此設計平板玻璃板,使得該平板玻璃板朝向預期會有高使用負荷的一側具有特別大的應力梯度,而該平板玻璃板在與預期作用力背離的一側具有較小的應力梯度。
在一個其它的實施方案中,兩個表面層中的僅第一表面層富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而另一個表面層和配置於表面層之間的內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,其中平板玻璃板兩面各自在壓應力深度上具有壓應力,以及自該壓應力深度起具有拉應力,其中該拉應力隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層中的拉應力最大值,以及/或其中與深度相關的拉應力曲線不具有線性部分以及/或者其中與深度相關的拉應力曲線不具有拉應力是恆定的部分。例如生產出平板玻璃板坯之後,以上述方式進一步處理平板玻璃板的一側,以此可實現此類平板玻璃板。
平板玻璃板的厚度範圍可有利地為0.03 mm至22 mm,特別是範圍為0.5 mm至10 mm或0.5 mm至5 mm,或者範圍為0.6 mm至3 mm或0.68 mm至3mm或者是0.68 mm,或者範圍為1.5 mm至3 mm或2 mm至3 mm。特別是壁厚可大於1.5 mm。結果表明,相比於同樣的、但是未經處理過的平板玻璃板,以此種類型的厚度能達到特別好的強度值。
在強度相同的情況下,根據本發明的平板玻璃板具有明顯更低的重量,因為厚度明顯更小以及因此需要更少的玻璃材料,特別地可有利地對此加以利用。生產此類平板玻璃板則需要較小的材料花費,此則降低了材料成本。此外,在強度相同的情況下節省重量。
特別是可以如此設計根據本發明的平板玻璃板,使得平板玻璃板的強度,特別是根據DIN EN 1288-5測量的強度,與相同的平板玻璃板相比,尤其是與相同厚度、形狀和相同基礎材料的平板玻璃板——該平板玻璃板不具有根據本發明的平板玻璃板的上述獨特特徵——相比,是後者的強度的至少1.5倍,特別是至少2倍或至少3倍或至少4倍或至少5倍。
根據本發明的平板玻璃板可特別地如此製成,使得表面層(或這些表面層)具有與內層相比增加的硬度和/或表面層(這些表面層)具有馬氏硬度,該馬氏硬度特別是根據DIN EN ISO 14577-1,在試驗力為2 N的條件下所測得,範圍為3500 N/mm 2至3900 N/mm 2,特別是範圍為3650 N/mm 2至3850 N/mm 2。正如已經提到的,根據本發明的平板玻璃板可具有這種類型的強度值,儘管作為原材料未使用昂貴的特殊玻璃以及不需要忍受較長的強化處理時間。不到一小時的製程過程通常足以達到平板玻璃板的上述強度。
可以以有利的方式如此設計平板玻璃板,使得表面層中鉀的含量在範圍為0.5 μm至10 μm的深度上大於鈉和鋰的總含量,以及鉀的含量自範圍為0.5 μm至10 μm的深度起又小於鈉和鋰的總含量。此種類型的實施方案有利地具有特別大的強度。
可替代地或另外地,在富含鉀的表面層中,鈉和/或鋰的缺乏在至少為該表面層厚度的1/4的深度上至少為50%(質量百分比)。製成平板玻璃板的玻璃材料有利地是鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃,特別是鈉鈣玻璃或硼矽酸鹽玻璃。此種玻璃,特別是鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃具有特別的優勢,即價格低廉。鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃還有可輕鬆回收的優勢。特別是,在廢玻璃容器中處理根據本發明的平板玻璃板根本沒有問題。
製造平板玻璃板的玻璃材料也可以是鋁矽酸鹽玻璃。但是,玻璃材料最好不是鋁矽酸鹽玻璃,因為此種玻璃太難製造並且生產成本太高。較佳地,玻璃材料中的氧化鋁成分含量少於5%(質量百分比)(Al 2O 3< 5%),特別地少於4.5%(質量百分比)(Al 2O 3< 4.5%)。
玻璃材料中可有利地包含二氧化矽(SiO 2)的成分為多於58%(質量百分比)且少於85%(質量百分比),特別地多於70%(質量百分比)且少於74%(質量百分比)。特別是當玻璃材料是鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃時,可有利地包含多於70%(質量百分比)且少於74%(質量百分比)的二氧化矽成分。
可替代地,或此外可有利地規定,玻璃材料中含有鹼金屬氧化物成分,特別是氧化鈉成分(Na 2O)和/或氧化鋰成分(Li 2O),成分範圍為5%(質量百分比)至20%(質量百分比),特別地範圍為10%(質量百分比)至14.5%(質量百分比),或者範圍為12%(質量百分比)至13.5%(質量百分比)。
玻璃材料(可替代地或另外地)可有利地包含最多7%(質量百分比)的氧化鉀成分含量(K 2O),特別地最多3%(質量百分比)或最多1%(質量百分比)。玻璃材料中可特別地含有在0.5%(質量百分比)至0.9%(質量百分比)範圍內的氧化鉀成分。
可替代地,或另外地可有利地規定,玻璃材料中有少於15%(質量百分比)的三氧化硼成分含量(B 2O 3),特別是至多5%(質量百分比)。
關於平板玻璃板(特別是平板玻璃板坯)的生產方式,並無原則上的限制。平板玻璃板例如可以是浮法玻璃板或軋製玻璃板。平板玻璃板坯例如也可藉由抽拉玻璃熔漿來製造。
根據本發明的平板玻璃板可以是平直設計。但是根據本發明的平板玻璃板也可在一維或二維上彎曲。特別地,例如對於機動車擋風玻璃或天窗的製造則可有利地規定,首先生產彎曲的平板玻璃板坯,然後以上述說明的方法進行處理。
根據本發明的平板玻璃板例如可作為窗玻璃設計而成或使用。例如相對於傳統窗玻璃在強度相同的情況下,可以考慮到窗戶配件尺寸而有利地利用較小的重量。
根據本發明的平板玻璃板可例如作為顯示螢幕,特別是用於電腦顯示螢幕或行動電話顯示螢幕或平板顯示器或電視顯示器設計而成。因為,本發明允許使用成本低廉的日用玻璃,結果是可以生產出成本低廉的顯示螢幕。特別是就此而言,具有這種顯示螢幕的電器,特別是電腦或平板電腦或行動電話,具有特別的優勢。
根據本發明的平板玻璃板可以設計成為例如機動車輛車窗,特別是設計成為擋風玻璃或天窗或側窗。
根據本發明的平板玻璃板可有利地作為太陽能玻璃板,比如覆蓋太陽能集熱器或在光伏發電領域中使用。此處的特別優勢則是,根據本發明的平板玻璃板可比相同基礎材料的平板玻璃板——此等平板玻璃板不具有根據本發明的平板玻璃板的上述特別特徵——製做得更薄,這有利地提高了透光性。
根據本發明的平板玻璃板可有利地設計成為溫室玻璃。承載根據本發明的平板玻璃板的溫室支架,可有利地制做得較脆弱以及因此成本更低廉,因為根據本發明的平板玻璃板在強度相同的情況下,比相同基礎材料的傳統平板玻璃板更薄以及因此而更輕。此外,可藉由使用較窄的支架來增大透光區。
根據本發明的平板玻璃板可非常有利地,特別是在車輛,尤其是在機動車輛的生產中投入使用;這特別是因為在車輛方面藉由使用根據本發明的平板玻璃板可實現有利於能耗和行駛性能的輕身量以及此外由於平板玻璃板的高強度而具有的高度安全性。平板玻璃板可例如是擋風玻璃,或後窗或側窗或天窗,特別是玻璃天窗或玻璃滑動天窗或玻璃傾斜天窗。
圖1展示了根據本發明的平板玻璃板內的應力曲線1的第一分量的不按比例表示的示意圖,該平板玻璃板具有厚度6。應力曲線1的第一分量基於這樣一個事實,即首先生產出平板玻璃板坯以及將該平板玻璃板坯加熱至初級溫度,該初級溫度為玻璃材料利特爾頓點以下至多50克耳文以及玻璃材料利特爾頓點以上至多30克耳文,然後淬火至淬火溫度,該淬火溫度為低於初級溫度至少200克耳文和至多550克耳文,特別地低於初級溫度至少200克耳文和至多450克耳文。
在圖中,壓應力3從繪製成虛線的零線開始向右增大,而拉應力4從繪製成虛線的零線開始向左增大。
可以看出,平板玻璃板7的兩面各自具有向內部遞減的壓應力3,該壓應力3轉變為拉應力4,該拉應力4在外表面之間增大至中心,其中,與深度相關的拉應力的曲線沒有線性部分以及與深度相關沒有拉應力4是恆定的部分。在外表面之間的中心,第一分量有拉應力4的最大值5。
如圖2所示,將平板玻璃板內的應力曲線1的第二分量添加到圖1中所展示的平板玻璃板7內的應力曲線1的第一分量,能增大平板玻璃板7的強度。
圖2展示了平板玻璃板內的應力曲線1的第二分量的不按比例表示的示意圖,該第二分量基於這樣一個事實,即兩個表面層10富含鉀和缺乏鈉和/或鋰,而與表面層10直接相鄰的內層11不富含鉀和不缺乏鈉和/或鋰。可以看出,第二分量的應力曲線1在內層11中很大程度上是線性的。
第一分量和第二分量都對平板玻璃板的強度有貢獻。因此,總體上起作用的應力分佈由第一分量和第二分量共同決定,這樣結果就是平板玻璃板兩面各自在壓應力深度2上具有壓應力3,以及自該壓應力深度2起具有拉應力4,其中該拉應力4隨著深度增加而增大,直至達到分佈在內層11中的拉應力最大值5,並且/或者其中與深度有關的拉應力4的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與深度有關的拉應力4的曲線不具有拉應力4是恆定的部分。
圖3以橫截面視圖展示了平板玻璃板7的第一實施例,該平板玻璃板7是平直設計。如平板玻璃板7的一個部分的詳情示意圖9所示,平板玻璃板7兩面各自具有一個表面層10,該表面層10富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是與該表面層10直接相鄰的內層11不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰。平板玻璃板7具有應力曲線1,該應力曲線1由圖1和圖2中示出的兩個分量同時作用而產生。
圖4以橫截面視圖展示了根據本發明的平板玻璃板7的第二實施例,該平板玻璃板7是彎曲設計。如詳情示意圖9所示,平板玻璃板7的一面具有表面層10,該表面層10富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是與表面層10直接相鄰的內層11以及另一個表面層8不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰。在該實施例中,平板玻璃板7具有基於兩個不對稱分量的不對稱應力曲線1,其中,拉應力最大值偏心配置於平板玻璃板7的外表面之間。
1:應力曲線 2:壓應力深度 3:壓應力 4:拉應力 5:拉應力最大值 6:厚度 7:平板玻璃板 8:另一個表面層 9:詳情示意圖 10:表面層 11:內層
在圖中舉例說明和示意性地展示了本發明的標的,並且根據隨後的圖式進行了描述,其中在各種實施例中,相同的或者相同作用的元件大多標有相同的符號。圖式中:
圖1為根據本發明的平板玻璃板內的應力曲線1的第一分量的示意圖,該示意圖不按比例表示,
圖2為根據本發明的平板玻璃板內的應力曲線1的第二分量的示意圖,該示意圖不按比例表示,
圖3為根據本發明的平板玻璃板的第一實施例,以及
圖4為根據本發明的平板玻璃板的第二實施例。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1:應力曲線
2:壓應力深度
3:壓應力
4:拉應力
5:拉應力最大值
6:厚度

Claims (19)

  1. 一種平板玻璃板(7),由一基礎材料製造而成,該基礎材料是一含鹼矽酸鹽玻璃或一鋁矽酸鹽玻璃,其特徵在於: a.   至少一個表面層(10)富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而特別是與該表面層(10)直接相鄰的一內層(11)不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且 b.   該平板玻璃板(7)在一壓應力深度(2)上具有一壓應力(3),並且自該壓應力深度(2)起具有一拉應力(4),其中該拉應力(4)隨著深度增加而增大,直至達到分佈於該內層(11)中的一拉應力最大值,並且/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有該拉應力(4)是恆定的部分。
  2. 如請求項1所述之平板玻璃板(7),其中,該表面層(10)的厚度範圍為0.5 μm至60 μm,特別是範圍為0.5 μm至30 μm,特別是範圍為0.5 μm至15 μm。
  3. 如請求項1或2所述之平板玻璃板(7),其中,該平板玻璃板(7)具有兩個特別是彼此平行的表面層(10),並且 a.   該等兩個表面層(10)中的每一個都富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而配置於該等表面層(10)之間的一內層不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且 b.   該平板玻璃板(7)的兩面各自在一壓應力深度上具有一壓應力(3),並且自該壓應力深度(2)起具有一拉應力(4),其中該拉應力(4)隨著深度增加而增大,直至達到分佈於該內層(11)中的一拉應力最大值,並且/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有該拉應力(4)是恆定的部分。
  4. 如請求項1至3中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該拉應力最大值位於該等表面層(10)之間的中心。
  5. 如請求項1至4中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該拉應力最大值偏心地配置於該等表面層(10)之間。
  6. 如請求項1或2所述之平板玻璃板(7),其中,該平板玻璃板(7)具有兩個特別是彼此平行的表面層(10)以及 a.   該等兩個表面層(10)中的僅第一表面層(10)富含鉀以及缺乏鈉和/或鋰,而另一個表面層(8)和配置於該等表面層(10)之間的一內層(11)不富含鉀以及不缺乏鈉和/或鋰,並且 b.   該平板玻璃板(7)特別是兩面各自在一壓應力深度(2)上具有一壓應力(3),並且自該壓應力深度(2)起具有一拉應力(4),其中該拉應力(4)隨著深度增加而增大,直至達到配置於該內層中的一拉應力最大值,並且/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有線性部分,以及/或者其中與該深度有關的該拉應力(4)的曲線不具有該拉應力(4)是恆定的部分。
  7. 如請求項6所述之平板玻璃板(7),其中,該拉應力最大值偏心地配置於該等表面層(10)之間。
  8. 如請求項1至7中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該平板玻璃板的厚度範圍為0.03 mm至22 mm,特別是範圍為0.5 mm至10 mm或0.5mm至5 mm,或者範圍為0.6 mm至3 mm或0.68 mm至3mm或者是0.68 mm,或者範圍為1.5 mm至3 mm,或者該平板玻璃板的厚度大於1.5 mm。
  9. 如請求項1至8中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該平板玻璃板的強度,特別是根據DIN EN 1288-5測量的強度,與相同的平板玻璃板相比,尤其是與相同的厚度、形狀和相同基礎材料的且不具有請求項1特徵部分的特徵的平板玻璃板相比,是後者的強度的至少1.5倍,特別是至少2倍或至少3倍或至少4倍或至少5倍。
  10. 如請求項1至9中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該表面層(10)相比於該內層(11)具有更高的硬度和/或該表面層(10)具有一馬氏硬度,該馬氏硬度特別是根據DIN EN ISO 14577-1,在一試驗力為2 N的條件下所測得 ,範圍為3500 N/mm 2至3900 N/mm 2,特別是範圍為3650 N/mm 2至3850 N/mm 2
  11. 如請求項1至10中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,該表面層(10)中鉀的含量在一範圍為0.5 μm至10 μm的深度上大於鈉和鋰的總含量,以及鉀的含量自一範圍為0.5 μm至10 μm的深度起又小於鈉和鋰的總含量。
  12. 如請求項1至11中的任一項所述之平板玻璃板(7),其中,在富含鉀的該表面層中,鈉和/或鋰的缺乏在一至少為該表面層厚度的1/4的深度上至少為50%(質量百分比)。
  13. 如請求項1至12中的任一項所述之平板玻璃板,其中,該平板玻璃板是一浮法玻璃板或一軋製玻璃板,或者是拉製玻璃。
  14. 如請求項1至13中的任一項所述之平板玻璃板,其中,該平板玻璃板是作為窗玻璃或顯示螢幕,或者作為機動車車窗,或者作為天窗,或者作為太陽能玻璃板,或者作為溫室玻璃設計而成。
  15. 如請求項1至13中的任一項所述之平板玻璃板,其中,該玻璃材料是一鹼金屬-鹼土金屬-矽酸鹽玻璃,非常特別的是一鈉鈣玻璃,或者一硼矽酸鹽玻璃。
  16. 一種顯示螢幕,特別是電腦顯示螢幕或行動電話顯示螢幕,具有一如請求項1至15中的任一項所述之平板玻璃板。
  17. 一種電器,特別是電腦或平板電腦或行動電話,具有一如請求項16所述之顯示螢幕。
  18. 一種機動車輛,其具有一如請求項1至15中的任一項所述之平板玻璃板。
  19. 如請求項18所述之機動車輛,其中,該平板玻璃板是一擋風玻璃,或一後窗或一側窗或一天窗,特別是一玻璃天窗或一玻璃滑動天窗或一玻璃傾斜天窗。
TW110132607A 2020-09-03 2021-09-02 平板玻璃板 TW202214538A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LULU102045 2020-09-03
LU102045A LU102045B1 (de) 2020-09-03 2020-09-03 Flachglasscheibe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202214538A true TW202214538A (zh) 2022-04-16

Family

ID=73040199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110132607A TW202214538A (zh) 2020-09-03 2021-09-02 平板玻璃板

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230312389A1 (zh)
EP (1) EP4208422A1 (zh)
KR (1) KR20230059812A (zh)
CN (1) CN116348422A (zh)
LU (1) LU102045B1 (zh)
TW (1) TW202214538A (zh)
WO (1) WO2022049205A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU102044B1 (de) * 2020-09-03 2022-03-03 Univ Freiberg Tech Bergakademie Glasbehälter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433611A (en) * 1965-09-09 1969-03-18 Ppg Industries Inc Strengthening glass by multiple alkali ion exchange
DD157966A3 (de) 1977-08-08 1982-12-22 Siegfried Schelinski Verfahren und vorrichtungen zur verfestigung von glaserzeugnissen durch ionenaustauch
DE112014003338T5 (de) 2013-07-19 2016-03-31 Asahi Glass Company, Limited Glas mit chemisch erhöhter Festigkeit und Verfahren zu dessen Herstellung
US10899654B2 (en) * 2017-07-13 2021-01-26 Corning Incorporated Glass-based articles with improved stress profiles
TWI825112B (zh) * 2018-07-02 2023-12-11 美商康寧公司 具有改善的應力分佈的玻璃基製品及其製造方法
TW202043168A (zh) * 2019-03-29 2020-12-01 美商康寧公司 抗刮玻璃及製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230059812A (ko) 2023-05-03
WO2022049205A1 (de) 2022-03-10
CN116348422A (zh) 2023-06-27
EP4208422A1 (de) 2023-07-12
US20230312389A1 (en) 2023-10-05
LU102045B1 (de) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11891324B2 (en) Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods
EP3230222B1 (en) Chemically temperable glass sheet
EP3126302B1 (en) Chemically temperable glass sheet
US20160031752A1 (en) Glass or glass-ceramic for windows, countertops, and other applications
JP2019519463A (ja) 化学強化可能なガラス板
CN108025939A (zh) 热增强的汽车玻璃
EP2371778A1 (en) Method for producing toughened flat glass with anti-reflective properties
KR20130025379A (ko) 고 탄성 계수를 지닌 리튬 알루미노실리케이트 유리 및 이의 제조 방법
CN104284868A (zh) 强化玻璃的制造方法
KR20180035862A (ko) 열적 강화 건축용 유리 및 관련 시스템 및 방법
WO2016177592A1 (en) Glass sheet capable of having controlled warping through chemical strengthening
US10377660B2 (en) Glass sheet capable of having controlled warping through chemical strengthening
EP3365750A2 (en) Strengthened glass and related systems and methods
TW202214538A (zh) 平板玻璃板
US11718552B2 (en) Chemically temperable glass sheet
JP6749997B2 (ja) 熱強化された消費家電用ガラスおよびその関連するシステムと方法
EP4352019A2 (en) Glass compositions having improved uv absorption and methods of making the same
CN112351962B (zh) 弯曲不同玻璃组合物的方法
TW202220944A (zh) 用於增加玻璃物體強度和/或硬度的方法
TW202222729A (zh) 玻璃容器
CN112939486A (zh) 一种高硼硅防火钢化玻璃及其钢化方法
EP3103776A1 (en) Chemically temperable glass sheet