CN112654589B

CN112654589B - 具有分离特征的强化玻璃制品

Info

Publication number: CN112654589B
Application number: CN201980057961.7A
Authority: CN
Inventors: R·V·西金伯顿达尔曼; W·J·米勒; K·R·罗辛顿; A·M·斯特列利佐夫
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CA3111437A1; MX2021002539A; US20200071222A1; EP3847140B1; EP3847140A1; KR20210054541A; JP7301953B2; JP2021536423A; CN112654589A; US11530155B2; TW202023906A; WO2020051021A1

Abstract

提供了形成强化玻璃制品的方法。所述方法包括提供强化玻璃制品。所述强化玻璃制品为容器形式，其包括侧壁，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积。所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层。通过用激光器照射侧壁，在中心层中在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处，形成激光诱导的预期分离线，但不分离玻璃制品。

Description

具有分离特征的强化玻璃制品

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C§120要求2018年9月4日提交的系列号为62/726578的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。

背景

技术领域

本说明书一般涉及玻璃制品，尤其是具有分离特征的强化玻璃制品。

背景技术

历史上，由于玻璃相对于其他材料来说具有气密性、光学清晰度和优异的化学耐久性，因此已将玻璃用作包装药物的优选材料。具体而言，用于药物包装的玻璃需具有足够的化学耐久性而不会影响其中所含药物制剂的稳定性。具有合适的化学耐久性的玻璃包含在ASTM标准的“类型IA”和“类型IB”玻璃组合物中的那些玻璃组合物，它们的化学耐久性得到了历史证实。在药物行业中使用各种玻璃容器，例如，小瓶、药筒、注射器、安瓿、瓶子、罐和其他玻璃容器或玻璃制品。

玻璃管例如可以在“转换机器”中转换成玻璃制品，例如，用于药物应用的玻璃容器。转换机器已经使用了超过75年，目前由各个商业和内部仪器供应商制造。这些转换机器使用包括火焰加工、旋转和静止工具成形、热分离、以及/或者刻划和冲击截断步骤在内的步骤，通常将长度长的玻璃管重新成形成多个玻璃制品。

将玻璃容器用于药物包装和其他应用的其中一个主要缺点是玻璃的机械脆性。这种玻璃容器的断裂由于药物损失而可能成本很高，而且还可产生安全问题，例如，在容器内存在玻璃颗粒，容纳在容器中的组合物的毁弃，或者其他安全问题。增强玻璃的机械性能的一种选项是通过热回火或化学回火过程对玻璃进行强化。因为强化玻璃容器可以维持总体的结构完整性，因此这种强化玻璃容器可以高度抗断裂，这可使得难以产生裂纹和瑕疵缺陷，尤其是在正常使用期间。

发明内容

因此，需要具有分离特征并且所述分离特征可用于使玻璃中的裂纹更明显的强化玻璃制品，以及用于提供所述具有分离特征的强化玻璃制品的***和方法。

在本公开的一个或多个方面中，一种形成强化玻璃制品的方法，所述方法包括：提供强化玻璃制品，所述强化玻璃制品为容器的形式，其包括侧壁，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积，所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层；以及通过用激光器照射侧壁，在中心层中在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处，形成激光诱导的预期分离线，但不分离玻璃制品。

在另一个方面中，一种容器形式的强化玻璃制品，所述玻璃制品包括：玻璃主体，所述玻璃主体具有顶部和底部以及在顶部与底部之间延伸的侧壁，其中，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积，所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层；以及激光诱导的预期分离线，其位于中心层中并且在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处。

在另一个方面中，一种形成强化玻璃制品的方法，所述方法包括：提供强化玻璃制品，所述强化玻璃制品为容器的形式，其包括侧壁，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积，所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层；以及分离强化玻璃制品，这利用位于中心层中并且在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处的激光诱导的预期分离线，通过引发裂纹进行，所述裂纹沿着侧壁轴向扩展并且与预期分离线相遇，所述裂纹随后沿着预期分离线扩展，由此分离强化玻璃制品。

应理解，前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个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个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个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图简要说明

图1是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的强化玻璃制品的侧视示意图；

图2是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图1的一部分强化玻璃制品的顶部截面示意图；

图3是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，作为螺旋形式的预期分离线的示意图；

图4是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，用于在玻璃制品中形成预期分离线的***和设备；

图5是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的强化玻璃制品的侧视图示；

图6是具有轴向扩展裂纹和沿着预期分离线的分离线的图5的强化玻璃制品的侧视图；

图7是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图8是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图9是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图10是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图11是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图12是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图13是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图14是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；

图15是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的侧视示意图；以及

图16是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，包括预期分离线的另一种强化玻璃制品的透视示意图。

具体实施方式

现将具体参考具有分离特征的强化玻璃制品以及用于生产具有分离特征的强化玻璃制品的***和方法的实施方式。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部分。

本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底——仅仅是参照绘制的附图和一起提供的坐标轴而言，并不用来暗示绝对的取向。

除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者对于任何设备，需要具体的取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤安排的逻辑问题、操作流程、组件的顺序或组件的取向问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题和说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。

除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式的“一个”、“一种”以及“该/所述”包括复数指代。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。

如本文所用，术语“分离特征”是指玻璃制品的结构弱化区域，例如，预期分离线。这些线可以是实线(即，连续的线)或形成为一系列对齐的点或破折号或者其组合，它们一起形成线。预期分离线的点或破折号在相邻的点或破折号之间可以具有规则或不规则间距。线在其范围内可以是直线、曲线或者它们的组合。

如本文所用的术语“图案”是指遵循重复布置的一条或多条线，例如，螺旋图案。

如本文所用的术语“轴向”是指附图中提供的玻璃容器的高度方向。

由于玻璃相对于其他材料来说具有气密性、光学清晰度和优异的化学耐久性，因此药物容器可以由玻璃制造。一些玻璃制品和玻璃片，例如，包括铝硅酸盐玻璃组合物的那些，可以通过离子交换来化学强化。在离子交换强化过程中，玻璃的表面层中的离子被具有相同价态或氧化态的更大的离子替换(或与之交换)。在能够被离子交换的一些玻璃组合物中，玻璃组合物的表面层中的离子和更大的离子是一价碱金属阳离子，例如Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺。由于铝硅酸盐玻璃组合物的玻璃基质中存在碱金属离子，因此，铝硅酸盐玻璃可以容易地通过离子交换过程得到化学回火。

玻璃管以及由其制造并且具有改进的机械耐久性的玻璃制品也可通过形成层压玻璃管并将层压玻璃管转换成玻璃制品来生产。层压玻璃管可以包括例如，如第9,034,442号美国专利中所述的多个玻璃层，所述文献通过引用全文纳入本文。例如，在一些实施方式中，层压玻璃管可以包括芯体层和至少一个包层。包层至少可以包括在芯体层内部附近的内包层和在芯体层外部附近的外包层。在这样的实施方式中，如果内包层和外包层的玻璃组合物的热膨胀系数(CTE)与用于芯体层的玻璃组合物的CTE不同，则各玻璃层的热膨胀的差别可能在内包层和外包层中得到压缩应力，以及在芯体层中得到拉伸应力。在包层中产生压缩应力可以通过增加玻璃外表面的抗表面损伤性而增加玻璃的机械耐久性。

参考图1，该图以截面形式示出了玻璃容器10形式的玻璃制品，其可以适于储存药物组合物。玻璃容器10一般包括玻璃主体12，其具有顶部14、底部16以及在顶部14与底部16之间延伸的中部18。玻璃主体12可以被包封，由此限定内部体积20。在顶部14处可以提供开口22，其可以提供通向内部体积20的入口。在一些实施方式中，玻璃主体12还包括基底24，其封闭内部体积20的底部16。基底24可以如图所示基本上平坦，或者一些其他合适的形状，例如圆化基底。

玻璃主体12包括侧壁25，其形成扩展部分26和颈缩部分28，所述扩展部分26限定了大部分的内部体积20，所述颈缩部分28通过肩部30连接到扩展部分26。颈缩部分28从肩部30延伸到凸缘32，所述凸缘32从颈缩部分28径向向外延伸，从而悬于肩部30之上。凸缘32可以用于与盖接合，所述盖可以用于封闭开口22并且阻止意外进入内部体积20。

虽然玻璃容器10在图1中描绘为具有特定的形状形式(例如小瓶)，但应理解，玻璃容器可以具有其他形状形式，包括但不限于

筒、注射器、安瓿、瓶子、烧瓶、管形瓶、管、烧杯等。应理解，本文所述的玻璃容器可以用于各种应用，包括但不限于药物包装件、饮料容器等。

参考图2，其更详细地示出了玻璃容器10的部分，并且包括外表面34和与外表面34平行(例如同心)的内表面36，并且在外表面34与内表面36之间限定了厚度t。侧壁25在外表面34和内表面36处经压缩强化，从而提供强化表面层38和40，所述强化表面层38和40分别从外表面34延伸到深度d₁，以及从内表面36延伸到深度d₂。强化表面层38和40处于压缩应力下，而在强化表面层38和40之间的中心层42处于拉伸应力或张力状态。中心层42中的拉伸应力平衡了强化表面层38和40中的压缩应力，因此维持了侧壁25中的平衡。强化表面层38延伸到的深度d₁和强化表面层40延伸到的深度d₂一般各自称为“层深度”。侧壁25的厚度t一般在约0.2mm至高至约2mm的范围内，在一些实施方式中，高至约3mm。在一个实施方式中，厚度t在约0.5mm至高至约1.3mm的范围内。

在本文所述的实施方式中，强化表面层38和40的层深度可以大于或等于约3μm。在一些实施方式中，层深度可以大于或等于约25μm，或者甚至大于或等于约30μm。例如，在一些实施方式中，层深度可以大于或等于约25μm，以及高至约150μm。在其他一些实施方式中，层深度可以大于或等于约30μm且小于或等于约150μm。在其他一些实施方式中，层深度可以大于或等于约30μm且小于或等于约80μm。在其他一些实施方式中，层深度可以大于或等于约35μm且小于或等于约50μm。

强化表面层38和40一般具有表面压缩应力(即，在外表面34和内表面36处测得的压缩应力)，其大于或等于150MPa。在一些实施方式中，表面压缩应力可以大于或等于200MPa，或者甚至大于或等于250MPa。在一些实施方式中，表面压缩应力可以大于或等于300MPa，或者甚至大于或等于350MPa。例如，在一些实施方式中，表面压缩应力可以大于或等于约300MPa且小于或等于约750MPa。在一些其他实施方式中，表面压缩应力可以大于或等于约400MPa且小于或等于约700MPa。在另一些实施方式中，表面压缩应力可以大于或等于约500MPa且小于或等于约650MPa。强化玻璃制品中的应力可以用FSM(FundamentalStress Meter，基本应力计)仪器来测量。该仪器将光耦合到双折射玻璃表面中以及将光耦合出双折射玻璃表面。接着通过材料常数将测得的双折射与应力相关，获得应力-光学系数或光弹性系数(SOC或PEC)。获得两个参数：最大表面压缩应力(CS)和交换层深度(DOL)。或者，可以使用折射近场应力测量技术来测量应力和层深度。

已经发现，在侧壁25处于张力的情况下，在中心层42内以及在强化表面层38和40之间引入一个或多个预期分离线50，若裂纹沿着玻璃主体12在轴向方向上扩展并且与预期分离线50相遇，则该引入一个或多个预期分离线50可促进沿着预期分离线50分离玻璃主体12。对于玻璃厚度t，作为强化过程的结果，可以期望在中心层42中提供高于预定阈值的中心张力(CT)(例如，对于0.6mm–1mm的厚度，高于25MPa)，以促进在不施加外力的情况下使玻璃主体12沿着预期分离线50完全分离。在一些实施方式中，中心层42中的CT预定阈值可以为至少约13MPa，例如至少约15MPa，例如至少约18MPa，例如至少约20MPa，例如至少约23MPa，例如至少约30MPa，例如至少约35MPa。下文详细描述预期分离线的形成。

图1例示了由预期分离线50形成的第一示例性图案52，所述预期分离线50在强化表面层38与40之间形成(图2)。在该实例中，在肩部30与基底24之间，在玻璃主体12的扩展部分26中提供由预期分离线50形成的图案52。图案52可以为三维螺旋S形式，其具有围绕玻璃主体12的周界56(例如圆周)形成的各个匝54。

参考图3，出于说明的目的，该图是在玻璃主体12的侧壁25中形成的螺线(helix)形式的螺旋S的示意图。“螺线”是在与轴A成恒定角的任何点处的切线。在所示的实施方式中，由于玻璃主体12的内直径D₁和外直径D₂在螺线区域中是恒定的，因此，螺线可以被称为具有恒定直径D₃的圆柱螺线。直径D₃可以是恒定的，或者至少部分根据玻璃主体12的形状而变化。另外，如本文将要描述的，其他螺旋和非螺旋形状也是可能的。

如上所述，玻璃主体12具有内直径D₁，其穿过轴A并且到达内表面36。玻璃主体12还具有外直径D₂，其穿过轴A并且到达外表面34。螺旋S包括多个匝。“匝”是指预期分离线50围绕轴A的完整360°的范围。匝的数目，或者匝的分数可以通过计算螺旋从端部E₁到端部E₂完成围绕玻璃主体12绕360°的次数获得。在图3的实例中，具有两匝T₁和T₂。如本文所用的“至少一匝”可以指单个匝(360度)，单个匝加上匝的分数，多个匝，和多个匝加上匝的分数。匝可以细分成0度至360°之间的度数或分数。例如，半匝为180°。节距P是沿着平行于轴A的线测量的匝之间的距离。应理解，虽然将预期分离线例示为线，但是预期分离线50具有宽度和厚度。例如，预期分离线50的宽度可以在约5μm至约50μm之间，并且厚度可以在约1μm至约10μm之间。预期分离线50的尺寸可以至少部分取决于中心层42中的CT。例如，随着CT越低，宽度和厚度尺寸越大。例如，节距P可以不超过约2mm，例如不超过约0.5mm，例如不超过约0.1mm。

参考图4，预期分离线可以通过用激光器100照射玻璃主体12形成，所述激光器100在玻璃透射光谱的透明度窗口内操作。在图4的实施方式中，玻璃制品10可以作为工件被保持在卡盘102中，卡盘102进而被安装在X-Y机动定位设备104上，在使用卡盘102旋转玻璃制品10的同时，所述X-Y机动定位设备104可在X-Y平面中移动玻璃制品10。当激光束106的强度或积分通量超过阈值时，通过非线性吸收可以在玻璃主体12的本体内产生损伤。非线性吸收不是通过加热玻璃来产生损伤线，而是通过使中心层42内的分子键断裂来产生损伤线；强化玻璃主体12的本体不经历过量加热。可以在玻璃材料的透明度区域中挑选波长，以能够聚焦在侧壁的中部中而不衰减。在一个实施方式中，激光器100是纳秒脉冲Nd激光器，其在1064nm(近红外(IR))的基波波长，或者其谐波(例如532nm(绿色)、355nm(紫外))下运行，并且重复频率为10-150kHz。纳秒脉冲Nd激光器的功率可以在约1W至高至约4W的范围内。

图2示意性示出了通过激光照射在强化玻璃主体12中形成损伤线。激光形成的预期分离线50通过用激光束106照射玻璃主体12来形成，所述激光束106由激光器100以及聚焦激光束106所需的激光光学器件形成。激光束106被聚焦在内表面36上以形成预期分离线50。预期分离线50在距离内表面36的深度d₃处形成，其中，d₃大于强化内表面层40的深度d₂。因此，预期分离线50位于中心层42内，并且位于内表面层40和外表面层38之外，所述中心层42处于拉伸应力下，而内表面层40和外表面层38处于压缩应力下。使制品10和激光束106中的至少一者旋转和平移，以形成预期分离线50。在一个实施方式中，既使用卡盘102使玻璃制品10旋转，又使用机动定位设备104使玻璃制品10相对于激光束106平移。这种移动可以使用可平移的台架、台、光速扫描器等实现。

实施例

如图5所示形成激光雕刻图案72。UV(355nm波长)、纳秒脉冲激光的输出被聚焦在筒形式的经离子交换的玻璃制品70的中心层(CT＝37MPa)内。筒70的直径为约12mm，并且壁厚度为约0.7mm。玻璃制品70在卡盘中以约400rpm转动，同时在轴向方向上以允许形成0.5mm节距的速度平移。控制激光照射的持续时间，以在如图所示的玻璃制品的侧壁内形成三匝，并且激光功率在2.5W–3W的范围内。

参考图6，在玻璃制品的底部中机械引发裂纹74，该裂纹74在轴向方向上扩展。观察到裂纹扩展，然后在相遇的第一匝处停止。随后，裂纹74围绕玻璃主体沿着第一匝扩展，从而形成分离线76，并且玻璃制品在约2分钟内沿着预期分离线断裂开。图6例示了由胶带78连接的玻璃主体的分离部分。

虽然上文描述了具有多个匝的螺线，但是其他形状也可用于预期分离线。参考图7，该图例示了玻璃制品110，所述玻璃制品110包括上文所述的这么多特征，例如，玻璃主体112，其具有顶部114、底部116和扩展部分126。在该实施方式中，玻璃主体112包括由预期分离线150形成的图案152，其为螺旋S的形式，该螺旋S包括一个匝154加上匝的分数，因此，预期分离线150的端部156和158重叠。在端部156与158之间存在间隙160。间隙160的轴向尺寸可以不超过约1mm，例如不超过约0.75mm，例如不超过约0.5mm，例如不超过约0.25mm，例如不超过约0.1mm。控制间隙160(和节距)的轴向尺寸可以允许裂纹从一个端部158扩展到另一个端部156，以便将玻璃主体112完全分离成分离的部分。

参考图8，玻璃制品210的另一个实施方式包括玻璃主体212，其具有顶部214、底部216和扩展部分226。在该实施方式中，玻璃主体212包括由多个间隔开的预期分离线250a、250b和250c形成的图案252，所述预期分离线250a、250b和250c各自为螺旋S1、S2和S3的形式，其包括一个匝254a、254b和254c加上匝的分数，因此，端部256a和258a，256b和258b，256c和258c重叠。在端部256a与258a之间提供间隙260a，在端部256b与258b之间提供间隙260b，并且在端部256c与258c之间提供间隙260c。在该实例中，间隙260a、260b和260c的间距均不相同；但是，间隙260a、260b和260c中的两者或更多者的间距可以相同。另外，相邻的螺旋S1、S2和S3之间的节距P可以是任何合适的间距，例如，小于或等于约2mm，例如小于或等于约1mm，例如小于或等于约0.5mm，例如小于或等于约0.25mm。

图9例示了玻璃制品310的另一个实施方式，其包括玻璃主体312，所述玻璃主体312具有顶部314、底部316和扩展部分326。在该实施方式中，玻璃主体312包括由预期分离线350形成的图案352，所述预期分离线350为闭合圆圈C形式，而不是如上所述的端部开放的螺旋。

参考图10，玻璃制品410的另一个实施方式包括玻璃主体412，其具有顶部414、底部416和扩展部分426。在该实施方式中，玻璃主体412包括由多个间隔开的预期分离线450a、450b和450c形成的图案452，每个预期分离线为圆圈C1、C2和C3的形式。另外，相邻的圆圈C1、C2和C3之间的节距P可以是任何合适的间距，例如，小于或等于约2mm，例如小于或等于约1mm，例如小于或等于约0.5mm，例如小于或等于约0.25mm。

参考图11，虽然上文所述的预期分离线的图案位于上述玻璃制品的扩展部分的上半部，但是所述图案可以位于下半部(即，相比于肩部，更靠近底部)，或者甚至沿着扩展部分的整个轴向长度定位。例如，图11例示了玻璃制品510，其包括在玻璃主体512的底部516附近的图案552——螺线形式的螺旋S。这种布置例如对于通常依靠其盖子放置的玻璃制品可以是有利的。

参考图12，玻璃制品610的另一个实施方式包括玻璃主体612，其具有顶部614、底部616和扩展部分626。在该实施方式中，玻璃主体612包括螺旋S形式的图案652，其在扩展部分626的大部分轴向长度上延伸。例如，螺旋S可以在扩展部分626的至少50％，至少60％，至少70％，至少80％的长度，或者甚至整个长度上延伸。

参考图13，玻璃制品710的另一个实施方式包括玻璃主体712，其具有顶部714、底部716和扩展部分726。在该实施方式中，玻璃主体712包括由多个间隔开的预期分离线750a和750b形成的图案752，所述多个间隔开的预期分离线750a和750b形成相交的螺旋S1和S2，并且形成双螺线。

由预期分离线形成的其他几何特征可以用于促进玻璃制品的分离。参考图14，例如，可以形成螺旋S(例如螺线)，其包括弯曲端部856和858，它们使端部856与858之间的间隙859减小。参考图15，在另一个实施方式中，螺旋S1和S2的中心部分860a和860b包括弯曲部分862a和862b，它们使螺旋S1和S2之间的间隙864减小。

使用本文所述的方法，可以响应于沿着玻璃主体的某位置处引发的裂纹的轴向扩展，而沿着一个或多个预定的预期分离线分离强化玻璃制品。玻璃制品可以沿着预期分离线分离，并且沿着由沿着预期分离线分离玻璃主体所产生的边缘，几乎没有碎屑产生。虽然上文描述了预期分离线在玻璃主体的扩展部分中，但是预期分离线可以位于肩部和/或颈缩区域上。可以使用单次通过的激光，或者可以使用多次通过的激光。例如，可以提供径向间隔、一个接着一个的多个预期分离线。另外，预期分离线可以用于将玻璃制品有意分离成多件，例如，响应于所施加的力而分离。预期分离线可以只有在对玻璃制品，或者用于形成玻璃制品的玻璃管原料进行强化之后形成。虽然本文描述了圆化或圆圈形的预期分离线，但是预期分离线的形状可以主要由玻璃主体的形状限定。例如，图16例示了矩形螺线形状的预期分离线950，其与对应的矩形玻璃主体912一起使用。虽然示出了使用预期分离线形成的相对较规则的形状，但是其他形状也是可能的，例如，不规则形状，例如不规则曲线或曲折线。

对本领域的技术人员显而易见的是，可以对本文所述的实施方式进行各种修改和变动而不偏离要求保护的主题的精神和范围。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各个实施方式的修改和变化形式，条件是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

1.一种形成强化玻璃制品的方法，所述方法包括：

提供强化玻璃制品，所述强化玻璃制品为容器的形式，其包括侧壁，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积，所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层；以及

通过用激光器照射侧壁，在中心层中在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处，形成激光诱导的预期分离线，但不分离玻璃制品，其中，预期分离线形成螺旋形状。

2.如权利要求1所述的方法，其中，预期分离线完全围绕侧壁的周界延伸。

3.如权利要求1所述的方法，其中，预期分离线形成的螺旋形状包括单个匝，并且是端部开放的，具有重叠的第一端部和第二端部。

4.如权利要求3所述的方法，其中，在第一端部与第二端部之间提供间隙，其中，所述间隙的轴向间距不超过1 mm。

5.如权利要求1所述的方法，其中，预期分离线形成包括多个匝的螺旋形状。

6.如权利要求1所述的方法，其中，预期分离线形成闭合圆圈。

7.如权利要求1所述的方法，其包括：通过用激光器照射侧壁，在中心层中在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处，形成多个激光诱导的预期分离线，但不分离玻璃制品。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述激光器为纳秒脉冲激光器，其以小于3 W的功率运行。

9.如权利要求1所述的方法，其中，中心层的拉伸应力为至少13 MPa。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在预期分离线处，侧壁的厚度在0.6 mm至1 mm之间。

11.一种容器形式的强化玻璃制品，所述玻璃制品包括：

玻璃主体，所述玻璃主体具有顶部和底部以及在顶部与底部之间延伸的侧壁，其中，所述侧壁具有外表面和内表面，所述内表面包封内部体积，所述侧壁具有包括外表面的强化外表面层，包括内表面的强化内表面层，以及在强化外表面层与强化内表面层之间并且处于拉伸应力下的中心层；以及

激光诱导的预期分离线，其位于中心层中并且在强化外表面层与强化内表面层之间的预定深度处，其中，预期分离线形成螺旋形状。

12.如权利要求11所述的玻璃制品，其中，预期分离线完全围绕侧壁的周界延伸。

13.如权利要求11所述的玻璃制品，其中，预期分离线形成的螺旋形状包括单个匝，并且是端部开放的，具有重叠的第一端部和第二端部。

14.如权利要求13所述的玻璃制品，其还包括在第一端部与第二端部之间的间隙，其中，所述间隙的轴向间距不超过1 mm。

15.如权利要求11所述的玻璃制品，其中，预期分离线形成包括多个匝的螺旋形状。

16.如权利要求15所述的玻璃制品，其中，相邻匝之间的节距不超过0.5 mm。

17.如权利要求11所述的玻璃制品，其中，预期分离线形成闭合圆圈。

18.如权利要求11所述的玻璃制品，其中，中心层的拉伸应力为至少13 MPa。

19.如权利要求18所述的玻璃制品，其中，在预期分离线处，侧壁的厚度在0.6 mm至1mm之间。