CN113232386B - 具有确定模量对比的层压玻璃制品及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种层压玻璃制品，其包含具有芯体模量E芯体的玻璃芯体层和毗邻芯体层且具有包层模量E包层的玻璃包层。E包层可比E芯体小至少5GPa。模量比E芯体/E包层可至少为1.08。包层可具有由芯体层与包层之间的热膨胀系数(CTE)对比和/或对层压玻璃制品进行离子交换处理从而在包层外表面处形成离子交换区域而导致的压缩应力。

Description

具有确定模量对比的层压玻璃制品及其形成方法
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2016/060501，国际申请日为2016年11月4日，进入中国国家阶段的申请号为201680065038.4，发明名称为“具有确定模量对比的层压玻璃制品及其形成方法”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求2015年11月5日提交的美国临时专利申请第62/251466号的优先权，其全部内容通过引用纳入本文。
背景
1.技术领域
本发明涉及玻璃制品，更具体而言，涉及包含多个玻璃层的层压玻璃制品及其形成方法。
2.背景技术
玻璃制品可用于各种产品中，包括例如汽车的窗格玻璃、建筑面板、家用电器和盖板玻璃(例如用于触摸屏装置，诸如智能电话、平板电脑、笔记本电脑和显示器)。使用过程中，相对较大的瑕疵可被引入玻璃制品的表面中。例如，已观察到当智能电话坠落到诸如沥青这样的粗糙表面处时，因为与粗糙表面的尖锐特征的接触而导致的局部压痕可在盖板玻璃的表面中导致深达约300μm的瑕疵。因此，希望提供一种对于因深瑕疵而导致的破裂具有改善耐性从而机械可靠性和坠落性能得以改善的玻璃制品。
概述
本文公开了具有确定模量对比(contrast)的玻璃制品及其形成方法。
本文公开了一种层压玻璃制品，其包含具有芯体模量E芯体的玻璃芯体层和毗邻芯体层且具有比E芯体小至少5GPa的包层模量E包层的玻璃包层。
本文公开了一种层压玻璃制品，其包含具有芯体模量E芯体的玻璃芯体层和毗邻芯体层且具有包层模量E包层的玻璃包层，且具有至少为1.08的模量比E芯体/E包层。
本文公开了一种方法，所述方法包括使熔融芯体玻璃与熔融玻璃层玻璃接触，以形成包含玻璃芯体层和玻璃包层的层压玻璃制品。玻璃芯体层具有芯体模量E芯体，且玻璃包层具有包层模量E包层。层压玻璃制品具有至少为1.08的模量比E芯体/E包层。
在以下的详细描述中给出了本文的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性，用来提供理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或更多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图的简要说明
图1是玻璃制品的一种示例性实施方式的截面图。
图2是可用于形成玻璃制品的溢流分配器的一种示例性实施方式的剖面图。
图3是对具有不同模量对比的示例性玻璃制品的残留强度曲线进行比较的图示。
图4是对具有不同模量对比的示例性玻璃制品的残留强度曲线进行比较的图示。
图5是针对多种不同的瑕疵深度，对示例性玻璃制品的残留强度随模量对比的变化情况进行比较的图示。
图6是对具有不同模量对比且通过机械和化学强化的组合而被强化了的示例性玻璃制品的残留强度曲线进行比较的图示。
详细描述
下面，对示于附图中的示例性实施方式进行详细说明。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构件。附图中的组件无需按比例绘制，而重点在于说明示例性实施方式的原理。
如本文所用，除非另有说明，否则术语“模量”是指给定材料或层的杨氏模量。杨氏模量可例如使用ASTM C623《利用共振进行的玻璃和玻璃陶瓷的杨氏模量、剪切模量和泊松比的标准测量方法》(Standard Test Method for Young's Modulus,Shear Modulus,andPoisson's Ratio for Glass and Glass-Ceramics by Resonance)中所描述的程序来测定。
如本文所用，术语“平均热膨胀系数”或“平均CTE”是指给定材料或层在0℃至300℃之间的平均线性热膨胀系数。如本文所用，除非另有说明，否则术语“热膨胀系数”或“CTE”是指平均热膨胀系数。CTE可例如使用ASTM E228《利用推杆膨胀计进行的固体材料的线性热膨胀的标准测试方法》(Standard Test Method for Linear Thermal Expansionof Solid Materials With aPush-Rod Dilatometer)或ISO 7991:1987《玻璃—平均线性热膨胀系数的测定》(Glass--Determination of coefficient of mean linear thermalexpansion)中所描述的程序来测定。
如本文所用，术语“残留强度”是指在玻璃制品的表面中形成了具有确定尺寸或深度的瑕疵后，该玻璃制品的强度。该强度是玻璃制品的弯曲强度，其例如使用环叠环测试法(例如，ASTM C1499-09《环境温度下高级陶瓷的单调等双轴弯曲强度的标准测试方法》(Standard Test Method for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of AdvancedCeramics at Ambient Temperature))、磨损环叠环测试法、球在环上测试法、三点弯曲测试法、四点弯曲测试法或其它合适的方法或技术来测定。残留强度(例如，估计残留强度)可使用断裂力学模拟来估计。
在本文所述的各种实施方式中，一种玻璃制品在该玻璃制品中的给定深度处具有压缩应力或拉伸应力。压缩应力值和/或拉伸应力值可使用任意合适的技术来测定，包括例如基于双折射的测量技术、折射近场(RNF)技术或光弹性测量技术(例如使用偏振计)。用于应力测量的示例性标准包括例如ASTM C1422/C1422M-10《经过化学强化的平板玻璃的标准规范》(Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass)和ASTMF218《用于分析玻璃中应力的标准方法》(Standard Method for Analyzing Stress inGlass)。
在各种实施方式中，一种层压玻璃制品包含芯体层和至少一个毗邻芯体层的包层。芯体层和/或包层是包含玻璃材料、陶瓷材料、玻璃陶瓷材料或它们的组合的玻璃层。在一些实施方式中，芯体层和/或包层是透明玻璃层。例如，芯体层和/或包层能够透过至少约80％的波长范围约为400nm至约700nm的可见光。芯体层具有芯体模量E芯体，且包层具有包层模量E包层。例如，芯体层是由具有芯体模量E芯体的第一玻璃组合物形成的，而包层是由具有包层模量E包层的第二玻璃组合物形成的。E包层小于E芯体。例如，E包层比E芯体小至少5GPa，并且/或者模量比E芯体/E包层至少约为1.08。芯体层与包层之间的这种模量对比能够强化本文所述的层压玻璃制品的残留强度。
图1是层压玻璃制品100的一种示例性实施方式的截面图。在一些实施方式中，玻璃制品100包含具有多个玻璃层的层压板。层压板可以如图1所示的那样基本上是平面的，或者是非平面的。玻璃制品100包含设置在第一包层104与第二包层106之间的芯体层102。在一些实施方式中，如图1所示，第一包层104和第二包层106是外层。例如，第一包层104的外表面108起到了玻璃制品100的外表面的作用，并且/或者第二包层106的外表面110起到了玻璃制品的外表面的作用。在另一些实施方式中，第一包层和/或第二包层是设置在芯体层与外层之间的中间层。
芯体层102包含第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面。在一些实施方式中，第一包层104被熔合至芯体层102的第一主表面处。附加地或替代地，第二包层106被熔合至芯体层102的第二主表面处。在这些实施方式中，第一包层104与芯体层102之间的界面112和/或第二包层106与芯体层102之间的界面114不含任何诸如粘合剂这样的粘合材料、涂层或任何被添加或配置以将各包层粘至芯体层的非玻璃材料。因此，第一包层104和/或第二包层106是直接熔合至芯体层102上的，或者是与芯体层102直接毗邻。在一些实施方式中，玻璃制品包含一个或更多个设置在芯体层与第一包层之间和/或芯体层与第二包层之间的中间层。例如，这些中间层包含形成于芯体层与包层界面处的中间玻璃层和/或扩散层。扩散层可包含混杂区域(例如位于两个直接毗邻的玻璃层之间的混杂区域)，所述混杂区域包含毗邻扩散层的各层的组分。在一些实施方式中，玻璃制品100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，直接毗邻的玻璃层之间的界面是玻璃-玻璃界面。
在一些实施方式中，芯体层102包含第一玻璃组合物，且第一包层104和/或第二包层106包含不同于第一玻璃组合物的第二玻璃组合物。在如本文所述地对玻璃制品进行任意类型的化学强化处理之前，第一玻璃组合物与第二玻璃组合物彼此不同。例如，在图1所示的实施方式中，芯体层102包含第一玻璃组合物，且第一包层104和第二包层106各自包含第二玻璃组合物。在另一些实施方式中，第一包层包含第二玻璃组合物，且第二包层包含不同于第一玻璃组合物和/或第二玻璃组合物的第三玻璃组合物。
玻璃制品可使用合适的工艺来形成，例如熔合拉制、向下拉制、狭缝拉制、向上拉制或浮法。在一些实施方式中，玻璃制品使用熔合拉制法来形成。图2是可用于形成诸如玻璃制品100这样的玻璃制品的溢流分配器200的一种示例性实施方式的剖面图。可参照第4214886号美国专利中的描述来配置溢流分配器200，该文献通过引用全文纳入本文。例如，溢流分配器200包含下溢流分配器220和位于该下溢流分配器上方的上溢流分配器240。下溢流分配器220包含槽222。熔化第一玻璃组合物224并将其以粘性态加入槽222中。如下文所述，第一玻璃组合物224形成玻璃制品100的芯体层102。上溢流分配器240包含槽242。熔化第二玻璃组合物244并将其以粘性态加入槽242中。如下所述，第二玻璃组合物244形成玻璃制品100的第一包层104和第二包层106。
第一玻璃组合物224从槽222中溢流出，并且沿着下溢流分配器220的相反的外部成形表面226和228向下流动。外部成形表面226和228在拉制线230处汇合。沿着下溢流分配器220的各个外部成形表面226和228向下流动的第一玻璃组合物224的分开的物流在拉制线230处汇合，它们在此处熔合在一起以形成玻璃制品100的芯体层102。
第二玻璃组合物244从槽242中溢流出，并且沿着上溢流分配器240的相反的外部成形表面246和248向下流动。第二玻璃组合物224通过上溢流分配器240向外偏离，以使第二玻璃组合物在下溢流分配器220的周围流动，并与在下溢流分配器的外部成形表面226和228上流过的第一玻璃组合物224接触。使第二玻璃组合物244的分开的物流与沿着下溢流分配器220的各个外部成形表面226和228向下流动的第一玻璃组合物224的分开的物流相熔合。与第一玻璃组合物224的物流在拉制线230处汇合后，第二玻璃组合物244形成玻璃制品100的第一和第二包层104和106。
在一些实施方式中，使芯体层102的处于粘性态下的第一玻璃组合物224与处于粘性态下的第一包层104和第二包层106的第二玻璃组合物224接触，以形成层压板。在一些这样的实施方式中，如图2所示，层压板是输送离开下溢流分配器220的拉制线230的玻璃带的一部分。玻璃带可通过包括例如重力和/或牵拉辊的合适手段从下溢流分配器220拉出。玻璃带随着其远离下溢流分配器220而冷却。对玻璃带进行切断以从中分离出层压板。因此，层压板是从玻璃带上切割得到的。可使用合适的技术来切断玻璃带，例如刻痕、弯曲、热冲击和/或激光切割。在一些实施方式中，如图1所示，玻璃制品100包含层压板。在另一些实施方式中，可(例如通过切割或模塑)进一步加工层压板，以形成玻璃制品100。
虽然图1所示的玻璃制品100包含三个层，但本发明也包括其它实施方式。在另一些实施方式中，玻璃制品可包含确定数量的层，例如两个、四个或更多个层。例如，可使用两个溢流分配器来形成包含两个层的玻璃制品，放置所述两个溢流分配器，以使两个层在远离这两个溢流分配器的各自的拉制线的同时合并，或者可使用一个具有分开的槽的溢流分配器来形成包含两个层的玻璃制品，使两种玻璃组合物流过溢流分配器的两个相反的外部成形表面，并且在该溢流分配器的拉制线处汇合。可使用附加的溢流分配器并且/或者使用具有分开的槽的溢流分配器来形成包含四个或更多个层的玻璃制品。因此，具有确定层数的玻璃制品可通过对溢流分配器进行相应改造来形成。
虽然图1所示的玻璃制品100包含层压板，但本发明也包括其它实施方式。在另一些实施方式中，玻璃制品包含层压管，所述层压管包含多个(例如由一个或更多个环形管口形成的)管状层。例如，该层压管的局部截面包含与图1所示截面相似的层压结构。在另一些实施方式中，玻璃制品包含(例如通过对层压板进行成形或模塑而形成的)成形玻璃制品。
玻璃制品100的厚度可测量为该玻璃制品相反外表面(例如，外表面108和110)之间的距离。在一些实施方式中，玻璃制品100的厚度至少约为0.05mm，至少约为0.1mm，至少约为0.2mm，或至少约为0.3mm。附加地或替代地，玻璃制品100的厚度最大约为2mm，最大约为1.5mm，最大约为1mm，最大约为0.7mm，或最大约为0.5mm。在一些实施方式中，芯体层102的厚度与玻璃制品100的厚度之比至少约为0.7，至少约为0.8，至少约为0.85，至少约为0.9，或至少约为0.95。附加地或替代地，芯体层102的厚度与玻璃制品100的厚度之比最大约为0.95，最大约为0.93，最大约为0.9，最大约为0.87，或最大约为0.85。在一些实施方式中，第一包层104和第二包层106各自的厚度约为0.01mm至约0.3mm。
在一些实施方式中，芯体层102的第一玻璃组合物和/或第一包层104和/或第二包层106的第二玻璃组合物的液相线粘度至少约为30千泊(kP)，至少约为50kP，至少约为100kP，至少约为200kP，或至少约为300kP。在一些实施方式中，第一玻璃组合物和/或第二玻璃组合物具有适合使用本文所述的熔合拉制法形成玻璃制品100的液相线粘度。例如，芯体层102的第一玻璃组合物的液相线粘度至少约为100kP，至少约为200kP，或至少约为300kP。附加地或替代地，第一玻璃组合物的液相线粘度最大约为3000kP，最大约为2500kP，最大约为1000kP，最大约为800kP。附加地或替代地，第一包层104和/或第二包层106的第二玻璃组合物的液相线粘度至少约为50kP，至少约为100kP，或至少约为200kP。附加地或替代地，第二玻璃组合物的液相线粘度最大约为3000kP，最大约为2500kP，最大约为1000kP，最大约为800kP。第一玻璃组合物可帮助携带第二玻璃组合物流过溢流分配器以形成第二层。因此，第二玻璃组合物的液相线粘度可低于通常所认为的适合使用熔合拉制法形成单层板的液相线粘度。
在一些实施方式中，玻璃制品100具有模量对比。模量对比包括芯体层102与第一包层104和/或第二包层106之间的模量差异或模量错配。在一些实施方式中，包层模量E包层小于芯体模量E芯体。例如，模量差异E芯体-E包层至少为5GPa，至少为6GPa，至少为7GPa，至少为8GPa，至少为9GPa，至少为10GPa，至少为11GPa，至少为12GPa，至少为13GPa，至少为14GPa，至少为15GPa，至少为20GPa，至少为25GPa，或至少为30GPa。附加地或替代地，模量差异E芯体-E包层最多至50GPa，最多至40GPa，最多至30GPa，最多至20GPa，或最多至10GPa。附加地或替代地，模量比E芯体/E包层至少为1.08，至少为1.09，至少为1.10，至少为1.11，至少为1.12，至少为1.13，至少为1.14，至少为1.15，至少为1.16，至少为1.17，至少为1.18，至少为1.19，至少为1.20，至少为1.21，至少为1.22，至少为1.23，至少为1.24，至少为1.25，至少为1.3，至少为1.35，至少为1.4，至少为1.45，至少为1.5，至少为1.55，至少为1.6，至少为1.65，或至少为1.7。附加地或替代地，模量比E芯体/E包层最多至1.8，最多至1.7，最多至1.6，最多至1.5，最多至1.4，最多至1.3，最多至1.2，或最多至1.15。芯体层与包层之间的这种模量对比能够强化本文所述的层压玻璃制品的残留强度。
在一些实施方式中，具有模量对比的玻璃制品100是经过机械强化的。例如，第一包层104和/或第二包层106的第二玻璃组合物具有不同于芯体层102的第一玻璃组合物的CTE。玻璃制品100的直接毗邻层之间的这种CTE对比可导致玻璃制品被机械强化。例如，第一包层104和第二包层106由具有比芯体层102的玻璃组合物(例如第一玻璃组合物)更低的CTE的玻璃组合物(例如第二玻璃组合物)形成。因此，玻璃制品100具有大于0的CTE对比CTE芯体-CTE包层。玻璃制品100冷却后，第一包层104和第二包层106的相比于芯体层102相对更低的CTE在包层中形成了压缩应力，并且在芯体层中形成了拉伸应力。因此，芯体层102的CTE CTE芯体与第一包层104和/或第二包层106的CTE CTE包层之间的差异，或者CTE对比CTE芯体-CTE包层在包层中产生压缩应力，从而机械强化了玻璃制品100。在包层是玻璃制品外层的实施方式中，包层中的这种压缩应力可通过阻碍存在于玻璃制品外表面处的瑕疵的蔓延而有益于玻璃制品的强度。
在一些实施方式中，第一包层104和第二包层106由具有比芯体层102的玻璃组合物(例如第一玻璃组合物)更高CTE的玻璃组合物(例如第二玻璃组合物)形成。因此，玻璃制品100具有小于0的CTE对比CTE芯体-CTE包层。玻璃制品100冷却后，第一包层104和第二包层106的相比于芯体层102相对更高的CTE在包层中形成了拉伸应力，并且在芯体层中形成了压缩应力。在包层是玻璃制品外层的实施方式中，包层中的这种拉伸应力可通过允许存在于玻璃制品外表面处的瑕疵的蔓延而有害于玻璃制品的强度。然而，如本文所述，可对具有处于拉伸状态下的包层的玻璃制品进行离子交换处理，以在玻璃制品外表面附近形成处于压缩应力状态下的层。这种压缩层或经过离子交换的区域可通过阻碍存在于玻璃制品外表面处的瑕疵的蔓延而有益于玻璃制品的强度。
在各种实施方式中，第一包层和第二包层可各自独立地具有比芯体层更高的CTE、更低的CTE或基本上相等的CTE。
在一些实施方式中，芯体层102的CTE与第一包层104和/或第二包层106的CTE之间的差异至少约为1×10-7℃-1，至少约为2×10-7℃-1，至少约为3×10-7℃-1，至少约为4×10-7℃-1，至少约为5×10-7℃-1，至少约为10×10-7℃-1，至少约为15×10-7℃-1，至少约为20×10-7℃-1，至少约为25×10-7℃-1，或至少约为30×10-7℃-1。附加地或替代地，芯体层102的CTE与第一包层104和/或第二包层106的CTE之间的差异最大约为100×10-7℃-1，最大约为75×10-7℃-1，最大约为50×10-7℃-1，最大约为40×10-7℃-1，最大约为30×10-7℃-1，最大约为20×10-7℃-1，最大约为10×10-7℃-1，最大约为9×10-7℃-1，最大约为8×10-7℃-1，最大约为7×10-7℃-1，最大约为6×10-7℃-1，或最大约为5×10-7℃-1。例如在一些实施方式中，芯体层102的CTE与第一包层104和/或第二包层106的CTE之间相差约1×10-7℃-1至约10×10-7℃-1或约1×10-7℃-1至约5×10-7℃-1。在一些实施方式中，第一包层和/或第二包层的第二玻璃组合物的CTE最大约为90×10-7℃-1，最大约为89×10-7℃-1，最大约为88×10-7℃-1，最大约为80×10-7℃-1，最大约为70×10-7℃-1，最大约为60×10-7℃-1，最大约为50×10-7℃-1，最大约为40×10-7℃-1，或最大约为35×10-7℃-1。附加地或替代地，第一包层104和/或第二包层106的第二玻璃组合物的CTE至少约为10×10-7℃-1，至少约为15×10-7℃-1，至少约为25×10-7℃-1，至少约为30×10-7℃-1，至少约为40×10-7℃-1，至少约为50×10-7℃-1，至少约为60×10-7℃-1，至少约为70×10-7℃-1，至少约为80×10-7℃-1，或至少约为85×10-7℃-1。附加地或替代地，芯体层102的第一玻璃组合物的CTE至少约为40×10-7℃-1，至少约为50×10-7℃-1，至少约为55×10-7℃-1，至少约为65×10-7℃-1，至少约为70×10-7℃-1，至少约为80×10-7℃-1，或至少约为90×10-7℃-1。附加地或替代地，芯体层102的第一玻璃组合物的CTE最大约为120×10-7℃-1，最大约为110×10-7℃-1，最大约为100×10-7℃-1，最大约为90×10-7℃-1，最大约为75×10-7℃-1，或最大约为70×10-7℃-1。
由玻璃制品的CTE对比而导致的压缩应力和拉伸应力与玻璃制品各层的弹性模量相关。例如，如本文所述，玻璃制品100可具有大于0的CTE对比CTE芯体-CTE包层，以使包层104和106处于压缩状态下，而芯体层102处于拉伸状态下。在这些实施方式中，随着包层模量E包层的减小，包层104和106中的压缩应力也减小。为了使包层104和106中的压缩应力保持不变，可与包层模量E包层的减小或模量对比E芯体-E包层的增大成比例地增大CTE对比CTE芯体-CTE包层。
图3是对具有不同模量对比的玻璃制品的示例性残留强度曲线进行比较的图示。玻璃制品的残留强度是当一定深度的瑕疵被引入玻璃制品中时该玻璃制品的强度的测量。因此，残留强度是瑕疵深度的函数。应力强度因数KI考虑了应力和瑕疵深度，其由以下方程式表示。
Figure BDA0003069516560000101
其中，Y是瑕疵或裂纹的形状参数，对于玻璃表面而言，Y大致是常数，σ是应力，且a是瑕疵尺寸或深度。对于玻璃而言，临界应力强度因数KIC或瑕疵将要蔓延入玻璃制品处的应力强度因数是很窄的。例如，临界应力强度因数KIC在0.7至0.8的范围内。残留强度可近似为应力强度因数KI等于临界应力强度因数KIC时的应力σ。玻璃制品表面处的压缩应力能够通过保护玻璃表面不产生瑕疵或裂纹(例如，通过防止存在于表面处的瑕疵蔓延到玻璃制品中的更深处从而导致玻璃制品失效)来增强残留强度。可使用断裂力学模拟来计算残留强度。使用包括两个区域：芯体和包层(它们的弹性模量可独立改变)的有限元分析(FEA)模型来计算应力强度因数。将裂纹***模型中，从而沿着围线积分(contour integral)计算应力强度因数KI。应力强度因数KI计算为负荷的函数，且当KI＝KIC时，负荷是残留强度。对不同的瑕疵长度和模量对比数值重复进行该计算。
图3所示的残留强度曲线是以玻璃制品的残留强度为瑕疵尺寸的函数来表示的。作为与玻璃制品外表面的距离或瑕疵延伸的深度而给出的瑕疵尺寸绘制在x轴上，而残留强度绘制在y轴上。使用断裂力学模拟来生成残留强度曲线。所模拟的玻璃制品是具有图1所示配置的层压玻璃板。该玻璃制品具有1mm的厚度，芯体层具有0.9mm的厚度，且各个包层具有0.05mm的厚度。该玻璃制品通过芯体层与包层之间的CTE对比而被机械强化，从而包层处于190MPa的压缩应力下，且芯体层处于21MPa的拉伸应力下。这些应力在各层的厚度上基本上是常数。产生残留强度曲线302的所模拟的玻璃制品具有70GPa的芯体模量E芯体和70GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为0GPa(即没有模量对比)。产生残留强度曲线304的所模拟的玻璃制品具有85GPa的芯体模量E芯体和85GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为0GPa(即没有模量对比)。产生残留强度曲线306的所模拟的玻璃制品具有70GPa的芯体模量E芯体和50GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为20GPa，且模量比E芯体/E包层为1.4。产生残留强度曲线308的所模拟的玻璃制品具有85GPa的芯体模量E芯体和50GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为35GPa，且模量比E芯体/E包层为1.7。产生残留强度曲线310的所模拟的玻璃制品具有50GPa的芯体模量E芯体和70GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为-20GPa，且模量比E芯体/E包层为0.71。产生残留强度曲线312的所模拟的玻璃制品具有50GPa的芯体模量E芯体和85GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为-35GPa，且模量比E芯体/E包层为0.59。残留强度曲线302和304代表对照例，其中，玻璃制品没有模量对比(即，E芯体＝E包层)。残留强度曲线306和308代表示例性的实施方式，其中，E芯体＞E包层。残留强度曲线310和312代表比较例，其中，E芯体＜E包层。
如图3所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约315MPa的残留强度的残留强度曲线302和304，残留强度曲线306在10μm的瑕疵深度处具有约395MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa增大至20GPa使玻璃制品的残留强度增大了约25％。图3还显示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约315MPa的残留强度的残留强度曲线302和304，残留强度曲线308在10μm的瑕疵深度处具有约470MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa增大至35GPa使玻璃制品的残留强度增大了约49％。残留强度的增大是由于增大的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。因此，对于相同程度的机械强化(例如，相同的CTE对比和厚度)，模量对比能够实现增大的残留强度。
图3图示了具有相对较软(或低模量)的包层和相对较硬(或高模量)的芯体的层压玻璃制品可展现出相比于没有这种模量对比的层压玻璃制品的改善的残留强度。无意受限于任何理论，认为当向具有柔软的包层和坚硬的芯体的层压玻璃制品施加拉伸应力时，包层将会由于弹性材料的应变连续性而具有比芯体层更小的应力。因此，为了在瑕疵尖端处达到相同的应力强度因数，就需要施加更高的拉伸应力。由于玻璃组合物临界应力强度因数通常落入0.7至0.8的窄范围内，具有柔软的包层和坚硬的芯体的层压玻璃制品的残留强度大于基线情况(例如，E芯体＝E包层)。随着柔软的包层中的瑕疵蔓延至包层与芯体层之间的界面，瑕疵的尖端对更柔软的包层具有更低的应力强度因数。因此，相比于具有更坚硬的包层的玻璃层压件，更柔软的包层使得瑕疵更难以蔓延入玻璃层压件的芯体层。具有更高模量的芯体层能够对瑕疵的蔓延产生阻碍。如果芯体层的玻璃组合物具有更高的断裂韧度且在包层/芯体界面具有相同的应力强度因数，瑕疵将更难以蔓延入芯体层，且对瑕疵蔓延的阻碍将得到进一步强化。断裂韧度可使用例如ASTM C1421《用于测定环境温度下高级陶瓷的断裂韧度的标准测试程序》(Standard Test Methods for Determination of FractureToughness of Advanced Ceramics at Ambient Temperature)中所述的程序来测定。
如图3所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约315MPa的残留强度的残留强度曲线302和304，残留强度曲线310在10μm的瑕疵深度处具有约240MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa减小至-20GPa使玻璃制品的残留强度减小了约24％。图3还显示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约315MPa的残留强度的残留强度曲线302和304，残留强度曲线312在10μm的瑕疵深度处具有约210MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa减小至-35GPa使玻璃制品的残留强度减小了约33％。残留强度的减小是由于减小的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。
图4是对具有不同模量对比的玻璃制品的示例性残留强度曲线进行比较的图示。使用断裂力学模拟来生成图4所示的残留强度曲线。所模拟的玻璃制品是参考图3所描述的层压玻璃板。为了产生图4所示的残留强度曲线，包层模量E包层从30GPa变化至110GPa，而将芯体模量E芯体保持恒定在70GPa。
产生残留强度曲线402的所模拟的玻璃制品具有70GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为0GPa(即没有模量对比)。产生残留强度曲线404的所模拟的玻璃制品具有50GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为20GPa，且模量比E芯体/E包层为1.4。产生残留强度曲线406的所模拟的玻璃制品具有30GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为40GPa，且模量比E芯体/E包层为1.75。
产生残留强度曲线408的所模拟的玻璃制品具有90GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为-20GPa，且模量比E芯体/E包层为0.78。产生残留强度曲线310的所模拟的玻璃制品具有110GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为-40GPa，且模量比E芯体/E包层为0.64。残留强度曲线402代表对照例，其中，玻璃制品没有模量对比(即，E芯体＝E包层)。残留强度曲线404和406代表示例性的实施方式，其中，E芯体＞E包层。残留强度曲线408和410代表比较例，其中，E芯体＜E包层。
如图4所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约317MPa的残留强度的残留强度曲线402，残留强度曲线404在10μm的瑕疵深度处具有约398MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa增大至20GPa使玻璃制品的残留强度增大了约26％。如图4所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约317MPa的残留强度的残留强度曲线402，残留强度曲线406在10μm的瑕疵深度处具有约603MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa增大至40GPa使玻璃制品的残留强度增大了约90％。残留强度的增大是由于增大的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。因此，对于相同程度的机械强化(例如，相同的CTE对比和厚度)，模量对比能够实现增大的残留强度。
如图4所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约317MPa的残留强度的残留强度曲线402，残留强度曲线408在10μm的瑕疵深度处具有约220MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa减小至-20GPa使玻璃制品的残留强度减小了约31％。如图4所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约317MPa的残留强度的残留强度曲线402，残留强度曲线410在10μm的瑕疵深度处具有约211MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa减小至-40GPa使玻璃制品的残留强度减小了约33％。残留强度的减小是由于减小的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。
图3～4图示了具有相对较低模量包层和相对较高模量芯体层的层压玻璃制品对于浅瑕疵深度，相比于包层与芯体层之间没有模量对比的层压玻璃制品，能够具有增大的残留强度。相比于小模量对比，大模量对比的残留强度成比例地增大更多。因此，模量对比对于残留强度的作用是非线性的，且相对较大的模量对比可有益于针对浅瑕疵深度提供增大的残留强度。
然而，图3～4还图示了模量对比可导致对于深瑕疵深度，相比于没有模量对比的层压玻璃制品，残留强度会减小。例如，残留强度曲线306和308在大于约60μm的瑕疵深度处具有比残余强度曲线302和304更低的残留强度。还例如，残留强度曲线404在大于约72μm的瑕疵深度处具有比残余强度曲线402更低的残留强度，而残留强度曲线406在大于约54μm的瑕疵深度处具有比残余强度曲线402更低的残留强度。因此，由更大的模量对比而导致的对于浅瑕疵深度的残留强度增大是伴随着对于深瑕疵深度的残留强度减小而发生的。
在一些实施方式中，形成有10μm深瑕疵的具有模量对比的玻璃制品的估计残留强度比没有模量对比的参比玻璃制品大至少约10％，大至少约15％，大至少约20％，大至少约25％，大至少约30％，大至少约35％，大至少约40％，大至少约45％，大至少约50％，大至少约55％，大至少约60％，大至少约65％，大至少约70％，大至少约75％，大至少约80％，大至少约85％，或大至少约90％。估计残留强度包括使用断裂力学模拟测得的残留强度。估计残留强度是玻璃将要因为假想瑕疵而失效时的表观应力，并且可使用梁理论来计算。梁理论模型预测高度为d、宽度为b且长度为Ls的矩形梁失效时的负荷P。从梁的底部在各个端部对其进行支承，并且向梁的顶部在梁的各端部向内距离L处施加负荷P。可使用以下方程式将失效时的负荷P可转化为估计残留强度S。
Figure BDA0003069516560000141
除了模量对比以外，参比玻璃制品与玻璃制品相同(例如，具有相同的厚度和CTE对比)。参比玻璃制品具有参比芯体模量和参比包层模量，且参比芯体模量等于参比包层模量。
图5是针对多种不同的瑕疵深度，对示例性玻璃制品的残留强度随模量对比的变化情况进行比较的图示。图5中的曲线是使用参考图3～4所描述的模拟得到的数据来生成的。如图5所示，对于10μm和30μm的瑕疵深度，玻璃制品的残留强度随模量对比的增大而增大(例如，随着芯体模量E芯体的增大和/或包层模量E包层的减小)。然而，对于55μm的瑕疵深度，玻璃制品的残留强度最初随着模量对比的增大而增大，直至20GPa的模量对比，随后在大于20GPa的模量对比下随着模量对比的增大而减小。对于80μm的瑕疵深度，玻璃制品的残留强度最初随着模量对比的增大而增大，直至-20GPa的模量对比，随后在大于-20GPa的模量对比下随着模量对比的增大而减小。
如图5所示，增大模量对比会在小于包层厚度的瑕疵深度处增加玻璃制品的残留强度。因此，增大摩尔对比能够帮助改善玻璃制品对于因浅瑕疵而导致的破裂的耐性。然而，增大摩尔对比会在大于包层厚度的瑕疵深度处(例如在比包层厚度大至少10％、大至少20％、大至少30％、大至少40％、大至少50％、或大至少60％的瑕疵深度处)减小玻璃制品的残留强度。因此，增大摩尔对比也会降低玻璃制品对于因深瑕疵而导致的破裂的耐性。无意受限于理论，认为随着包层模量E包层的增大以及模量对比E芯体-E包层的减小，玻璃制品在大于包层厚度的瑕疵深度处的强度也因为模量的作用而增大。随着包层模量E包层的增大，存在两种竞争机制。对于无应力的包层，增大包层模量E包层会降低对于延伸超出包层的瑕疵的残留强度，因为更高的包层模量E包层向裂纹尖端施加了更大的裂纹张开力，从而有效地拉开裂纹。随着包层压缩应力的影响的增大，残留应力有效地闭合裂纹。压缩应力的影响随着包层模量E包层的增大而增大。可通过降低芯体层中的张力(例如通过降低CTE对比和/或增大芯体层厚度)和/或增加包层厚度来补偿强度损失。改善的短瑕疵性能可使得制品相比于常规强化的玻璃制品具有更低的压缩应力和更高的压缩层深度，允许在不牺牲弯曲强度的条件下具有改善的坠落性能。
在一些实施方式中，可对模量对比进行调节，以形成具有适合具体应用的残留强度曲线的玻璃制品。例如，可基于玻璃制品的目标用途来确定可能的瑕疵深度，且玻璃制品可形成有能够在该可能的瑕疵深度提供最大残留强度的模量对比。可能的瑕疵深度可代表用于具体应用中的玻璃制品所通常经历的瑕疵的深度。例如，可通过检查在具体应用中使用后的一个或更多个玻璃制品来收集经验证据，从而确定可能的瑕疵深度。
在一些实施方式中，玻璃制品100是经过化学强化的。例如，对玻璃制品100进行离子交换处理，以增大玻璃制品外表面附近处的玻璃制品区域(例如，第一包层104和/或第二包层106的外侧部分)中的压缩应力。在一些实施方式中，离子交换处理包括向玻璃制品100的一个或更多个表面施用离子交换介质。离子交换介质包括溶液、糊料、凝胶、液体、蒸汽、等离子体或其它合适的介质，这些介质包含将要与玻璃基质(例如，第一包层104和/或第二包层106的玻璃基质)中的较小离子进行交换的较大离子。术语“较大离子”和“较小离子”是相对而言的术语，是指较大离子相比于较小离子而言是相对大的，而较小离子相比于较大离子而言是相对小的。因此，较大离子具有比较小离子更大的离子半径，而较小离子具有比较大离子更小的离子半径。在一些实施方式中，玻璃制品100的第一包层104和/或第二包层106包含碱金属铝硅酸盐玻璃。因此，玻璃制品100的表面层中的较小离子以及离子交换介质中的较大离子可以是一价的碱金属阳离子(例如Li+、Na+、K+、Rb+和/或Cs+)。或者，玻璃制品100的表面层中的一价阳离子可被碱金属阳离子以外的一价阳离子取代(例如Ag+等)。在一些实施方式中，玻璃制品100的第一包层104和/或第二包层106包含碱土金属铝硅酸盐玻璃。因此，玻璃制品100的表面层中的较小离子以及离子交换介质中的较大离子可以是二价的碱土金属阳离子(例如Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+和/或Ba2+)。在一些实施方式中，离子交换介质包括熔融盐溶液，且离子交换处理包括将层压玻璃制品浸入包含将要与玻璃基质中的较小离子(例如Na+、Li+、Ca2+和/或Mg2+)进行交换的较大离子(例如K+、Na+、Ba2+、Sr2+和/或Ca2+)的熔融盐浴中。在一些实施方式中，熔融盐浴包含较大离子的盐(例如硝酸盐、硫酸盐和/或氯化物)。例如，熔融盐浴包含熔融的KNO3、熔融的NaNO3或它们的组合。附加地或替代地，熔融盐浴的温度约为380℃至约450℃，且浸泡时间约为2小时至约16小时。
通过在玻璃制品100的表面处用较大离子取代玻璃基质中的较小离子，第一包层104和/或第二包层106的压缩应力增大或者在玻璃制品外表面附近产生。例如，在离子交换处理过程中，来自离子交换介质的较大离子扩散入玻璃制品100的第一包层104和/或第二包层106的外侧部分，而来自玻璃基质的较小离子从玻璃制品的第一包层和/或第二包层的外侧部分扩散出来。因此，第一包层104和/或第二包层106的外侧部分包含玻璃制品100的离子交换区域。离子交换区域中较大离子浓度的增大导致玻璃基质变得拥挤，并且在离子交换区域中增大或产生玻璃制品100的压缩应力。
在一些实施方式中，玻璃制品经过如本文所述的机械强化(例如，第一包层104和/或第二包层106的CTE低于芯体层102的CTE)。在这些实施方式中，对玻璃制品100进行离子交换处理会使玻璃外表面处的表面压缩应力(例如从因为CTE错配而产生的初始表面压缩应力)增大至最终压缩应力值。例如，最终压缩应力值至少约为200MPa，至少约为300MPa，至少约为400MPa，至少约为500MPa，至少约为600MPa，至少约为700MPa，至少约为800MPa，至少约为900MPa，或至少约为1000MPa。附加地或替代地，最终压缩应力值最大约为1300MPa，最大约为1200MPa，最大约为1100MPa，最大约为1000MPa，最大约为900MPa，或最大约为800MPa。
图6是对具有不同模量对比且利用机械和化学强化而被强化了的玻璃制品的示例性残留强度曲线进行比较的图示。使用断裂力学模拟来生成图6所示的残留强度曲线。所模拟的玻璃制品是参考图3～4所描述的层压玻璃板，除了对经过机械强化的玻璃制品进行离子交换处理，以在包层中产生离子交换区域，并且增大玻璃制品的表面压缩应力。离子交换区域从玻璃制品的外表面延伸至25μm的深度。表面压缩应力为900MPa。在离子交换区域中，包层中的压缩应力随着距离外表面的深度的增加而以误差函数曲线减小至离子交换区域内表面处的190MPa的压缩应力。在离子交换区域与芯体层之间的包层的剩余部分(例如，包层的非离子交换区域)中，压缩应力基本上恒定在190MPa。芯体层处于21MPa的拉伸应力下。拉伸应力在芯体层中基本上是恒定的。为了产生图6所示的残留强度曲线，包层模量E包层从50GPa变化至90GPa，而将芯体模量E芯体保持恒定在70GPa。产生残留强度曲线602的所模拟的玻璃制品具有70GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为0GPa(即没有模量对比)。产生残留强度曲线604的所模拟的玻璃制品具有50GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为20GPa，且模量比E芯体/E包层为1.4。产生残留强度曲线606的所模拟的玻璃制品具有90GPa的包层模量E包层，模量对比E芯体-E包层为-20GPa，且模量比E芯体/E包层为0.78。残留强度曲线602代表对照例，其中，玻璃制品没有模量对比(即，E芯体＝E包层)。残留强度曲线604代表示例性的实施方式，其中，E芯体＞E包层。残留强度曲线606代表比较例，其中，E芯体＜E包层。
如图6所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约705MPa的残留强度的残留强度曲线602，残留强度曲线604在10μm的瑕疵深度处具有约910MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa增大至20GPa使玻璃制品的残留强度增大了约29％。残留强度的增大是由于增大的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。因此，对于相同程度的机械强化和化学强化的组合(例如，相同的CTE对比、厚度和离子交换处理)，模量对比能够实现增大的残留强度。
如图6所示，相比于在10μm的瑕疵深度处具有约700MPa的残留强度的残留强度曲线602，残留强度曲线606在10μm的瑕疵深度处具有约590MPa的残留强度。因此，模量对比从0GPa减小至-20GPa使玻璃制品的残留强度减小了约16％。因此，模量对比从0GPa减小至-40GPa使玻璃制品的残留强度减小了约33％。残留强度的减小是由于减小的模量对比而导致的，包层中的压缩应力或芯体层中的拉伸应力并未改变。
在一些实施方式中，玻璃制品100是经过机械强化的。例如在一些实施方式中，第一包层104和/或第二包层106的CTE等于芯体层102的CTE。在这些实施方式中，在任何离子交换处理之前，第一包层104和/或第二包层106中几乎不存在或不存在应力，且对玻璃制品100进行离子交换处理在玻璃制品的外表面处产生表面压缩应力。例如，表面压缩应力值至少约为200MPa，至少约为300MPa，至少约为400MPa，至少约为500MPa，至少约为600MPa，至少约为700MPa，至少约为800MPa，至少约为900MPa，或至少约为1000MPa。附加地或替代地，表面压缩应力值最大约为1300MPa，最大约为1200MPa，最大约为1100MPa，最大约为1000MPa，最大约为900MPa，或最大约为800MPa。在另一些实施方式中，第一包层104和/或第二包层106的CTE大于芯体102的CTE。在这些实施方式中，在任何离子交换处理之前，第一包层104和/或第二包层106处于拉伸状态下，且对玻璃制品100进行离子交换处理会降低表面拉伸应力，以及/或者在玻璃制品的外表面处产生表面压缩应力。例如，表面压缩应力值至少为0MPa，至少约为20MPa，至少约为50MPa，至少约为100MPa，至少约为200MPa，至少约为300MPa，至少约为400MPa，至少约为500MPa，或至少约为600MPa。附加地或替代地，表面压缩应力值最大约为1000MPa，最大约为800MPa，最大约为600MPa，最大约为400MPa，最大约为200MPa，或最大约为100MPa。
在各种实施方式中，第一包层104和/或第二包层106包含模量相对较低的玻璃组合物或者由模量相对较低的玻璃组合物形成，且芯体层102包含模量相对较高的玻璃组合物或者由模量相对较高的玻璃组合物形成，以使玻璃制品100具有本文所述的模量对比和/或模量比。虽然本文描述了示例性的玻璃组合物配对，这些例子是非限制性的，且可使用其它玻璃组合物来实现本文所述的性质。在各种实施方式中，第一包层104和/或第二包层106包含CTE相对较低的玻璃组合物或者由CTE相对较低的玻璃组合物形成，且芯体层102包含CTE相对较高的玻璃组合物或者由CTE相对较高的玻璃组合物形成，以使玻璃制品受到本文所述的机械强化。附加地或替代地，第一包层104和/或第二包层106包含可离子交换的玻璃组合物或由可离子交换的玻璃组合物形成，以使玻璃制品能够受到本文所述的化学强化。
本文所述的玻璃制品可用于各种应用，包括例如消费品或商业电子设备(包括例如LCD和LED显示器、计算机显示器、自动柜员机(ATM))中的盖板玻璃或玻璃背板应用；触摸屏或触摸传感器应用；便携式电子装置，包括例如手机、个人媒体播放器和平板电脑；集成电路应用，包括例如半导体芯片；光伏应用；建筑玻璃应用；汽车或车辆玻璃应用；或者商业或家用电器应用。在各种实施方式中，消费品电子装置(例如智能电话、平板电脑、个人计算机、超级本、电视机和照相机)、建筑玻璃和/或汽车玻璃包含本文所述的玻璃制品。
实施例
通过以下实施例对各种实施方式进行进一步阐述。
示例性的层压玻璃板具有图1所示的一般结构和表1中给出的性质，其中，芯体玻璃代表芯体层的玻璃组合物；包层玻璃代表第一包层和第二包层的玻璃组合物；E芯体-E包层代表层压玻璃板的模量对比；E芯体/E包层代表层压玻璃板的模量比；且CTE芯体-CTE包层代表层压玻璃板的CTE对比。
玻璃组合物A是购自康宁股份有限公司(Corning Incorporated)的以商品名：
Figure BDA0003069516560000201
7070Lithia Potash Borosilicate Glass生产的玻璃组合物，其具有51GPa的模量和32×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物B是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000202
7740Borosilicate Glass生产的玻璃组合物，其具有62.75GPa的模量和32.5×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物C是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000203
Glass 4生产的可离子交换玻璃组合物，其具有65.8GPa的模量和86.9×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物D是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000204
Glass生产的碱土金属硼铝硅酸盐玻璃组合物，其具有70.9GPa的模量和31.8×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物E是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000205
Code 1737生产的可离子交换铝硅酸盐玻璃组合物，其具有70.9GPa的模量和37.6×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物F是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000206
Code 0317生产的可离子交换铝硅酸盐玻璃组合物，其具有71.71GPa的模量和88×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物G是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000207
Glass生产的可离子交换铝硅酸盐玻璃组合物，其具有73.3GPa的模量和91×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物H是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000208
Eagle XGTMGlass生产的碱土金属硼铝硅酸盐玻璃组合物，其具有73.6GPa的模量和31.7×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物I是购自康宁股份有限公司的以商品名：
Figure BDA0003069516560000209
LotusTMNXT生产的玻璃组合物，其具有83GPa的模量和35×10-7℃-1的CTE。
玻璃组合物J包含62.33重量％SiO2、22.55重量％Al2O3、4.75重量％B2O3、0.95重量％Li2O、9.28重量％MgO、0.09重量％CaO、0.04重量％Fe2O3和0.02重量％TiO2，且具有90.2GPa的模量和36×10-7℃-1的CTE。
表1：示例性层压玻璃板的性质
Figure BDA0003069516560000211
实施例1～3、5～8、10～11、13～15、18～21以及23～25具有正CTE对比(即，CTE芯体＞CTE包层)，从而层压玻璃板受到本文所述的机械处理，且包层处于压缩状态下。在这些实施例中，实施例1和3的层压玻璃板包含由可离子交换的包层玻璃组合物形成，从而可以本文所述的方式对层压玻璃板进行化学强化，以在一个或两个外表面处形成离子交换区域，并且进一步增大层压玻璃板的表面压缩应力。
实施例4、9、12、16～17和22的层压玻璃板具有负CTE对比(即，CTE芯体＜CTE包层)，从而包层如本文所述的那样处于拉伸状态下。然而，实施例12和16的层压玻璃板包含由可离子交换的包层玻璃组合物形成，从而可以本文所述的方式对层压玻璃板进行化学强化，以在一个或两个外表面处形成离子交换区域，并且产生表面压缩应力。在上述化学强化后，包层的外侧部分(例如，包层的离子交换区域)处于压缩状态下，包层的内侧部分(例如，包层的非离子交换区域)处于拉伸状态下，且芯体层处于压缩状态下。
可以不同于参考实施例1～25的层压玻璃制品的组合方式来使用玻璃组合物A～J。实施例1～25的层压玻璃制品是示例性的，可在具有一个或更多个本文所述特征的层压玻璃制品中使用其它玻璃组合物。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离所要求保护的主题的精神和范围的情况下进行各种修改和变动。所以，所要求保护的主题不受所附权利要求书及其等同形式以外的任何内容所限。

Claims (12)

1.一种层压玻璃制品，其包含：
玻璃芯体层，所述玻璃芯体层具有芯体模量E芯体；
玻璃包层，所述玻璃包层毗邻所述芯体层，且具有包层模量E包层，
模量比E芯体/E包层至少为1.08；且
所述层压玻璃制品在其中形成有10μm深瑕疵时，具有比包含彼此相等的参比芯体模量和参比包层模量的参比玻璃制品大至少10％的估计残留强度，
所述芯体层具有芯体热膨胀系数CTE芯体，且
所述包层具有大于或等于CTE芯体的包层热膨胀系数CTE包层。
2.如权利要求1所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述芯体层具有至少30kP的液相线粘度。
3.如权利要求1所述的层压玻璃制品，其特征在于，CTE芯体与CTE包层之间的差异大于或等于-1×10-7/℃。
4.如权利要求1～3中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，E包层比E芯体小至少12GPa。
5.如权利要求1～3中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述包层具有压缩应力。
6.如权利要求5所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述压缩应力至少部分由所述芯体层与所述包层之间的热膨胀系数对比导致。
7.如权利要求5所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述压缩应力至少部分由对所述层压玻璃制品进行离子交换处理从而在所述包层的外表面处形成离子交换区域而导致。
8.如权利要求1所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述包层包含第一包层和第二包层，且所述芯体层被设置在所述第一包层与所述第二包层之间。
9.如权利要求8所述的层压玻璃制品，其特征在于，还包含大于或等于-1×10-7/℃的CTE对比CTE芯体-CTE包层。
10.如权利要求1～3中任一项所述的层压玻璃制品，其特征在于，E芯体/E包层至少为1.18。
11.如权利要求3所述的层压玻璃制品，其特征在于，所述包层包含第一包层和第二包层，且所述芯体层被设置在所述第一包层与所述第二包层之间。
12.一种消费品电子装置、建筑玻璃或汽车玻璃，其包含权利要求1-3中任一项所述的层压玻璃制品。
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