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玻璃及其制备方法、玻璃组件、车辆与流程

  • 国知局
  • 2024-06-20 12:53:23

本技术属于玻璃,具体涉及玻璃及其制备方法、玻璃组件、车辆。

背景技术:

1、在玻璃技术领域中,化学钢化薄玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力,及较薄的厚度。但是,当化学钢化薄玻璃表面受硬质尖锐物冲击后,易产生裂纹扩展,导致化学钢化夹层玻璃表面落针性能较低。

技术实现思路

1、鉴于此,本技术第一方面提供了一种玻璃,所述玻璃具有第一区、第二区、以及第三区,所述第二区位于所述第一区内,所述第三区位于所述第二区内,所述第一区、所述第二区、及所述第三区均自所述玻璃的外表面向所述玻璃的中心延伸设置,所述玻璃满足以下条件:(cs0+cs1)*dol1+(cs1+cs2)*(dol2-dol1)+cs2*(dol3-dol2)≤24*t,且cs0≥600mpa,dol1+dol2+dol3≥0.25t;

2、其中,cs0代表所述玻璃的表面压应力,cs1代表所述玻璃在第一次离子交换工艺与第二次离子工艺交换的拐点应力,dol1代表所述玻璃在第一次离子交换工艺与第二次离子交换工艺的拐点深度,cs2代表所述玻璃在热强化工艺与第一次离子交换工艺的拐点应力,dol2代表所述玻璃在热强化工艺与第一次离子交换工艺的拐点深度,dol3代表所述玻璃热强化工艺的应力深度,t代表所述玻璃的厚度。

3、本技术第一方面提供的玻璃,通过上述公式限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t的关系,使玻璃的第一区、第二区、及第三区能够相互配合,以提高玻璃的抗碎裂强度,使玻璃承受冲击后,裂纹不会扩展,无法进入玻璃中心。

4、在相关技术中,当玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷的冲击时,冲击或冲击裂痕需经过玻璃的外表面,进入玻璃中心,则导致玻璃碎裂。但是,在本技术中,当玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷的冲击时,冲击或冲击裂痕需经过第三区、第二区中除第三区的部分、及第一区中除第二区的部分,才能进入玻璃中心。换言之,当玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷的冲击时,冲击或冲击裂痕需经过第三区、第二区、及第一区,才能进入玻璃中心。

5、具体地,通过上述公式,限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t的关系,从而限定了第三区的压应力、第二区中除第三区的部分的压应力、及第一区中除第二区的部分的压应力,配合第三区的厚度、第二区中除第三区的部分的厚度、及第一区中除第二区的部分的厚度设置,使冲击或冲击裂痕难以突破第三区、第二区、及第一区,难以进入玻璃中心,从而提高玻璃的抗碎裂强度。

6、(cs0+cs1)*dol1+(cs1+cs2)*(dol2-dol1)+cs2*(dol3-dol2)≤24*t主要用于限定第一区、第二区、及第三区的压应力,提高玻璃的抗碎裂强度,同时降低中心区的张应力数值,进而提高玻璃的表面落针性能。cs0≥600mpa主要用于保持玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力。dol1+dol2+dol3≥0.25t主要用于使玻璃具有在较薄的厚度下具有尽可能高的总应力层深度以抵抗尖锐物浸入张应力层。上述三个限定公式相互配合,共同限定玻璃的各个区的压应力、各个区的厚度、及玻璃厚度。

7、因此,本技术能够在保持玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力、及玻璃具有较薄的厚度的情况下,通过公式限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t之间的关系,使玻璃的第一区、第二区、及第三区能够相互配合,从而提高玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷后的抗碎裂强度,进而提高玻璃的表面落针性能。

8、其中,在所述玻璃中,cs0、cs1、及dol1满足以下条件:600mpa≤cs0≤900mpa,200mpa≤cs1≤300mpa,0.005mm≤dol1≤0.015mm。

9、其中,在所述玻璃中,cs2、及dol2满足以下条件:5mpa≤cs2≤15mpa,0.035mm≤dol2≤0.055mm。

10、其中,在所述玻璃中,dol3、及t满足以下条件:dol3≥0.25t,0.7mm≤t≤1.2mm。

11、其中,所述玻璃还满足以下条件:(cs0-cs1)/dol1≥2.5*(cs1-cs2)/(dol2-dol1)。

12、其中,所述玻璃的中心张应力ct满足以下条件:ct≤30mpa。

13、其中,所述第一区通过热强化工艺形成,所述第二区通过第一次离子交换工艺形成,所述第三区通过第二次离子交换工艺形成。

14、本技术第二方面提供了一种玻璃的制备方法,所述制备方法包括:

15、提供待处理玻璃;

16、对所述待处理玻璃进行热强化工艺处理,得到第一强化玻璃;

17、对所述第一强化玻璃进行第一次离子交换工艺处理,得到第二强化玻璃;

18、对所述第二强化玻璃进行第二次离子交换工艺处理,得到如本技术第一方面提供的玻璃。

19、本技术第二方面的玻璃的制备方法,通过制备本技术第一方面提供的玻璃,能够在保持玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力、及玻璃具有较薄的厚度的情况下,通过公式限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t之间的关系,使玻璃的第一区、第二区、及第三区能够相互配合,从而提高玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷后的抗碎裂强度,进而提高玻璃的表面落针性能。

20、其中,在所述对所述待处理玻璃进行热强化工艺处理的步骤中,包括:

21、使所述待处理玻璃的表面压应力σ1,满足以下条件:5mpa≤σ1≤15mpa,且在所述待处理玻璃中,dol3、及t的取值范围满足:dol3≥0.25t,0.7mm≤t≤1.2mm,得到所述第一强化玻璃。

22、其中,在所述热强化工艺处理的过程中,对所述待处理玻璃进行加热处理,所述加热处理的温度为t1,且对加热的所述待处理玻璃进行冷却处理,所述冷却处理的风压为p;t1与p满足以下条件:550℃≤t1≤750℃,50mmwc≤p≤220mmwc。

23、其中,在所述对所述第一强化玻璃进行第一次离子交换工艺处理的步骤中,包括:

24、使所述第一强化玻璃的表面压应力σ2,满足以下条件:300mpa≤σ2≤500mpa,且在第一强化玻璃中,cs2、及dol2满足以下条件:5mpa≤cs2≤15mpa,0.035mm≤dol2≤0.055mm,得到所述第二强化玻璃。

25、其中,在所述第一次离子交换工艺处理的过程中,所述第一强化玻璃满足以下的其中一者:

26、采用硝酸钾与硝酸钠混合盐浴;其中,硝酸钾与硝酸钠的质量比为(80-95):(5-20),所述第一次离子交换工艺的温度为t2、时间为c1,t2与c1满足以下条件:380℃≤t2≤450℃,60min≤c1≤150min;

27、采用硝酸钾盐浴;其中,硝酸钾在盐中的占比不小于95%,所述第一次离子交换工艺包括子离子交换工艺与子离子迁移工艺,所述子离子交换工艺的温度为t3、时间为c2,t3与c2满足以下条件:380℃≤t3≤450℃,50min≤c2≤100min;所述子离子迁移工艺不浸泡在硝酸钾盐浴中,在空气中完成,迁移温度为t4、迁移时间为c3,t4与c3满足以下条件:450℃≤t4≤500℃,10min≤c3≤60min;

28、形成位于所述第一强化玻璃的离子交换阻碍层,且采用硝酸钾盐浴;其中,硝酸钾在盐中的占比不小于95%,所述第一次离子交换工艺的温度为t5、时间为c4,t5与c4满足以下条件:380℃≤t5≤450℃,90min≤c4≤180min。

29、其中,在所述对所述第二强化玻璃进行第二次离子交换工艺处理的步骤中,包括:

30、使所述第二强化玻璃的表面压应力σ3,满足以下条件:600mpa≤σ3≤900mpa,且在第二强化玻璃中,cs1、及dol1满足以下条件:200mpa≤cs1≤300mpa,0.005mm≤dol1≤0.015mm,得到所述玻璃。

31、其中,在所述第二次离子交换工艺处理的过程中,采用硝酸钾盐浴;其中,硝酸钾在盐中的占比不小于95%,所述第二次离子交换工艺的温度为t6、时间为c5,t6与c5满足以下条件:400℃≤t6≤450℃,120s≤c5≤600s。

32、本技术第三方面提供了一种玻璃组件,所述玻璃组件包括中间层、第一玻璃以及第二玻璃,所述第一玻璃为如本技术第一方面提供的玻璃,所述第一玻璃和所述第二玻璃分别设于所述中间层的相对两侧。

33、本技术第三方面提供的玻璃组件,通过采用本技术第一方面提供的玻璃,能够在保持第一玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力、及第一玻璃具有较薄的厚度的情况下,通过公式限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t之间的关系,使第一玻璃的第一区、第二区、及第三区能够相互配合,从而提高第一玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷后的抗碎裂强度,进而提高第一玻璃的表面落针性能。

34、其中,当采用直径为4.6mm、长度为25mm、总质量为3.2g、金刚石尖头角度为120°的落针掉落到所述第一玻璃背离所述中间层的表面时,所述第一玻璃背离所述中间层的表面的落针高度h1满足以下条件:h1≥200mm。

35、其中,当采用直径为4.6mm、长度为25mm、总质量为3.2g、金刚石尖头角度为120°的落针掉落到所述第二玻璃背离所述中间层的表面时,所述第二玻璃背离所述中间层的表面的落针高度h2满足以下条件:h2≥300mm。

36、本技术第四方面提供了一种车辆,所述车辆包括车身、及如本技术第三方面提供的玻璃组件,所述玻璃组件装设在车身上;其中,在所述玻璃组件中,第一玻璃相较于第二玻璃靠近所述车身的内部空间。

37、本技术第四方面提供的车辆,通过采用本技术第三方面提供的玻璃组件,玻璃组件中的第一玻璃能够在保持第一玻璃具备一般化学强化级别的抵抗弯曲破裂的能力、及第一玻璃具有较薄的厚度的情况下,通过公式限定cs0、cs1、dol1、cs2、dol2、dol3、及t之间的关系,使第一玻璃的第一区、第二区、及第三区能够相互配合,从而提高第一玻璃承受一般性的重划伤,尖锐物挤压、撞击缺陷后的抗碎裂强度,进而提高第一玻璃的表面落针性能。

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