這個(gè)申請(qǐng)是基于2015年6月3日在美國(guó)專利商標(biāo)局提交的來(lái)自發(fā)明人拉賽爾·A·阿爾德和理查德·A·阿爾德的序列號(hào)為621170,240的題為“具有薄的冷彎玻璃薄片層疊以封裝在單個(gè)彎曲的已熱處理的基板中的應(yīng)力的用于建筑或室內(nèi)使用的彎曲的安全玻璃，及其制造方法”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)，且要求其的優(yōu)先權(quán)。

發(fā)明背景

I、發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及已熱處理的彎曲的層疊玻璃產(chǎn)品，包括彎曲的層疊的已充分回火的或已熱強(qiáng)化的玻璃板，用作在建筑或室內(nèi)應(yīng)用中的增強(qiáng)的安全窗玻璃材料，及其制造方法。更特別的是，本發(fā)明涉及薄板的已充分回火的或已熱強(qiáng)化的玻璃板，該玻璃板包括經(jīng)聚合物中間層冷彎的堿鋁硅酸鹽玻璃層，該玻璃層形成安全封裝內(nèi)部殘余應(yīng)力的保護(hù)層。它能在破裂事件中防止顆粒脫落及后續(xù)碎裂。在USPC 65(即“......玻璃處理......”)、子目錄25.4、104、106和其它；及USPC 428(即“......常備材料......”)、子目錄195.1、410411，421，426和442-444中可以找到相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)。

II、現(xiàn)有技術(shù)描述

如本領(lǐng)域公知的，存在多種彎曲玻璃產(chǎn)品，包括已熱處理的和未經(jīng)熱處理的產(chǎn)品。彎曲玻璃是已趁熱成形為具有彎曲表面的物體的平玻璃。一般，由多種因素和特性來(lái)區(qū)分彎曲玻璃產(chǎn)品。熱彎的平玻璃板一般是“鈉鈣硅酸鹽”組分，其可由初級(jí)生產(chǎn)者采用本領(lǐng)域已知的“浮法工藝”所制造的具有卓越品質(zhì)和平整度的原片所獲得。這些原片通常是透明的、超白的、低鐵的，或者它們可以是帶有灰色、青銅色、綠色或藍(lán)色。它們可以具有由初級(jí)生產(chǎn)者施加的涂層，以產(chǎn)生特殊性質(zhì)，例如耐水蝕性、耐劃傷性、或低輻射和/或低反射率。已熱處理的彎曲玻璃一般是指平玻璃板，其不僅已被加熱至約620攝氏度及以上的溫度且隨后在其熱塑性狀態(tài)下被彎曲，而且還已被強(qiáng)制冷卻以賦予在其表面和芯部之間的壓縮/拉伸關(guān)系。

存在兩種主要的已熱處理的玻璃類型：“已熱強(qiáng)化的”和“已充分回火的”玻璃。已熱強(qiáng)化的玻璃比已充分回火的玻璃冷卻的慢，已充分回火的玻璃冷卻更快，且呈現(xiàn)出相對(duì)更高的表面壓縮和相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部張力。已熱處理的、已充分回火的、彎曲玻璃特征在于具有至少69MPa的表面壓縮應(yīng)力，或至少67MPa的邊緣壓縮應(yīng)力，和深殘余應(yīng)力，該深殘余應(yīng)力假如在破裂事件中釋放，則將導(dǎo)致破碎圖案自主擴(kuò)展至小的、但是有時(shí)成群的鈍顆粒。在美國(guó)，經(jīng)恰當(dāng)測(cè)試的已充分回火的玻璃可以被歸類為安全玻璃產(chǎn)品，適用于多種建筑和室內(nèi)應(yīng)用。已熱處理的、已熱強(qiáng)化的玻璃，如廣義限定的，特征是具有至少24MPa的表面壓縮應(yīng)力。由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1048所更狹義限定的已熱處理的、已熱強(qiáng)化的玻璃是表征為具有在24MPa和52MPa之間的表面壓縮應(yīng)力。已熱強(qiáng)化的玻璃具有深殘余應(yīng)力，該深殘余應(yīng)力如果釋放，則還導(dǎo)致破碎圖樣自主擴(kuò)展至更大碎片。未經(jīng)二次層疊的已熱強(qiáng)化的玻璃不被歸類作安全玻璃，因?yàn)槠淦扑閳D樣包括更大的顆粒。已熱處理的彎曲玻璃具有相對(duì)更快的生產(chǎn)速率，這是因?yàn)榧訜?、彎曲和快速冷卻的迅速循環(huán)。

未經(jīng)熱處理的彎曲玻璃是指已退火的玻璃，帶有或不帶有后續(xù)化學(xué)強(qiáng)化，其也已被加熱至約620攝氏度的溫度且之后在其熱塑性狀態(tài)中彎曲，但是比“已熱處理的”彎曲玻璃冷卻得更慢，以防止在玻璃內(nèi)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。未經(jīng)熱處理的已退火的玻璃具有最小的表面壓縮應(yīng)力，一般不大于1.38MPa，且特征為沒(méi)有強(qiáng)度增強(qiáng)但是內(nèi)部穩(wěn)定。未經(jīng)二次層疊的已退火的玻璃不被歸類作安全玻璃，因?yàn)槠淦扑閳D樣包括大的碎裂的顆粒。未經(jīng)熱處理的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃是已退火的玻璃，其在冷卻后，已經(jīng)受離子交換工藝，從而通過(guò)化學(xué)方式賦予表面區(qū)域以具有高水平的壓縮應(yīng)力，且由此賦予增強(qiáng)的強(qiáng)度。該一般在比已充分回火的玻璃高得多的水平的表面上的壓縮力延伸至僅淺的、以微米衡量的深度。相對(duì)應(yīng)的拉伸應(yīng)力，即導(dǎo)致已充分回火的玻璃碎裂至小顆粒的相同的力，以不足以導(dǎo)致顆粒破碎圖樣的更低水平貫穿該剩余厚度分布，除了在非常薄的片上外。未經(jīng)二次層疊的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃不被歸類作安全玻璃，因?yàn)槠涓蟮钠扑閳D樣。未經(jīng)熱處理的彎曲玻璃具有低的生產(chǎn)速率和加熱、彎曲以及冷卻的長(zhǎng)周期，且如果需要化學(xué)強(qiáng)化性質(zhì)，則還需要在鹽浴中的多個(gè)二次小時(shí)。

已熱處理的玻璃必須制造為單個(gè)片，因?yàn)樾枰瑫r(shí)強(qiáng)制冷卻所有玻璃表面至均勻地賦予壓縮力/拉伸力。一般來(lái)說(shuō)，光學(xué)質(zhì)量和邊緣質(zhì)量二者都是極佳的，因?yàn)槊總€(gè)已熱處理的玻璃片被生產(chǎn)作單個(gè)單片板。在彎曲之前可以添加高度拋光邊緣加工，且不改變熱處理工藝的其它步驟。在玻璃片表面中的壓縮應(yīng)力是期望的，因?yàn)閺?qiáng)制封住了微觀缺陷，允許更高的熱載荷或機(jī)械載荷，包括在缺陷打開(kāi)或裂紋擴(kuò)展至破裂之前所容許的沖擊。在已熱處理的、已充分回火的玻璃內(nèi)的壓縮應(yīng)力提供了增強(qiáng)的強(qiáng)度，其是相同厚度的已退火的彎曲玻璃的強(qiáng)度的至少四倍。在已熱處理的、已熱強(qiáng)化的玻璃內(nèi)的壓縮應(yīng)力提供了增強(qiáng)的強(qiáng)度，其是相同厚度的已退火的彎曲玻璃的強(qiáng)度的至少兩倍。然而，形狀適應(yīng)性比未經(jīng)熱處理的彎曲玻璃更為不精確，因?yàn)樯顨堄鄳?yīng)力常常以一些難以預(yù)料的水平略微改變了形狀。

一旦玻璃被熱處理，由沖擊所帶來(lái)的過(guò)多熱載荷或機(jī)械載荷可能導(dǎo)致破裂，同時(shí)釋放內(nèi)部殘余應(yīng)力，并后續(xù)碎裂，在已充分回火的情況中是爆炸性碎裂。然而，因?yàn)椴Ａе械牟煌昝佬?，?jīng)常還存在這樣的失敗風(fēng)險(xiǎn)，其甚至在生產(chǎn)后的數(shù)年后自發(fā)發(fā)生。例如，在原平玻璃片中隨時(shí)間推移尺寸增大的鎳硫化物污染的微觀夾雜物是已被大量報(bào)道的自發(fā)破裂的原因。此外，在熱處理后，未立即帶來(lái)破裂的對(duì)玻璃邊緣或表面的損傷或尺寸改變可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性，該不穩(wěn)定性引起在以后的時(shí)間里的自發(fā)破裂。盡管是罕見(jiàn)事件，但是與已熱強(qiáng)化的玻璃的更低的殘余應(yīng)力的相比較，對(duì)于已充分回火的玻璃的更高的殘余應(yīng)力而言，自發(fā)破裂是一種更為顯著的風(fēng)險(xiǎn)。近來(lái)，已有大量關(guān)于在安裝在頭頂車輛天窗中的單個(gè)已充分回火的玻璃片發(fā)生自發(fā)破裂的事故的報(bào)道，這突出了在所有已熱處理的玻璃應(yīng)用中該現(xiàn)象的潛在風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)論破裂的原因，所得到的內(nèi)部殘余應(yīng)力的釋放導(dǎo)致已熱處理的玻璃片的破碎為不受束縛的玻璃顆粒。

已研發(fā)了多種方法來(lái)改變單個(gè)已熱處理的玻璃片，以限制由殘余應(yīng)力的釋放所造成的不受束縛的顆粒的危險(xiǎn)。例如，已將彩色硅膠作為乳濁劑噴至單個(gè)片的室內(nèi)面上用于拱肩應(yīng)用，其還用作在破裂事件中用于“防散落”的柔韌結(jié)構(gòu)背襯。然而，已經(jīng)證實(shí)難確定的是，噴涂的聚合物對(duì)于視覺(jué)應(yīng)用而言具有原始的光學(xué)清晰度，對(duì)于開(kāi)放暴露于環(huán)境而言具有耐久力以及臟污的去除。另一種方法是向單個(gè)已處理的片的一個(gè)或兩個(gè)面上添加聚合物安全膜。然而，所施加的膜是易于從環(huán)境降解，包括黃化、刮擦、玻璃或磨損，且對(duì)于初始安裝和后續(xù)維護(hù)都增加了費(fèi)用。第三種方法是向已熱處理的片的面施加聚合物片，以犧牲覆蓋片的方式，通過(guò)壓縮和加熱粘結(jié)聚合物片。然而，該聚合物片的暴露面也是易于被環(huán)境損害，且在處理期間甚至鄰接該犧牲層的灰塵的微小的斑也產(chǎn)生在聚合物表面的水泡和差的光學(xué)質(zhì)量。

正在進(jìn)行的工業(yè)努力是轉(zhuǎn)變?cè)陬^頂直接安裝已充分回火的安全玻璃的單個(gè)片，其中在該玻璃內(nèi)的能量的不安全釋放可能導(dǎo)致碎裂和玻璃顆粒落下的釋放，呈現(xiàn)安全危險(xiǎn)。例如，以下廣為人知事故是，在加拿大，在陽(yáng)臺(tái)上在高層建筑的已充分回火的玻璃板的自發(fā)破裂。制定了2006安大略省建筑規(guī)范的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)SB-13，要求進(jìn)行玻璃設(shè)計(jì)中防護(hù)的測(cè)量，以降低下落、破裂的玻璃的傷害可能性。更近期，現(xiàn)已被美國(guó)當(dāng)?shù)毓茌犓捎玫?015國(guó)際建筑規(guī)范要求“用在扶手、護(hù)欄或保護(hù)部分的”玻璃是“由已充分回火或已熱強(qiáng)化的玻璃構(gòu)造的層疊玻璃”。在后一建筑規(guī)范中，傳統(tǒng)的單片已充分回火的安全玻璃受限于應(yīng)用“在其下方不存在行走表面或行走表面是被永久保護(hù)一面下落玻璃的風(fēng)險(xiǎn)之處”。在欄桿或多種其它玻璃應(yīng)用總，單個(gè)的已充分回火的玻璃片被大幅轉(zhuǎn)變?yōu)閷盈B玻璃，其具有通過(guò)塑性中間層結(jié)合在一起的兩個(gè)或多個(gè)玻璃層。這個(gè)方案最小化了在破裂事件中被不受束縛的玻璃碎片傷害的風(fēng)險(xiǎn)。

層疊的彎曲安全玻璃由兩個(gè)或多個(gè)已退火的、或已化學(xué)強(qiáng)化的、或已充分回火的、或已熱強(qiáng)化的玻璃片構(gòu)成，其通過(guò)韌的塑性中間層被永久結(jié)合在一起。這類產(chǎn)品呈現(xiàn)出層壓的、三明治的外觀，包括在玻璃邊緣厚度的大約中間處作為暗帶可見(jiàn)的塑性中間層。層疊的安全板，類似于單層已充分回火的玻璃，通過(guò)在建筑和室內(nèi)應(yīng)用中作為安全窗玻璃材料的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，可以是合格的，因?yàn)椴Ａз|(zhì)量仍然是基本整體的，沒(méi)有大的撕裂、剪切或開(kāi)口，盡管一些更小的顆?？赡苊撀?。當(dāng)破裂時(shí)，該斷裂的玻璃顆粒仍然通過(guò)塑性中間層被結(jié)合在一起，且所得到的破裂組件受限于該支撐系統(tǒng)，且因此更不可能導(dǎo)致傷害。

用于建筑和室內(nèi)應(yīng)用的彎曲的層疊玻璃板幾乎總是與類似種類和厚度的玻璃層裝配。例如，兩層5.7mm厚的彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃可以通過(guò)聚合物中間層被層疊在一起。這個(gè)層的對(duì)稱性降低了設(shè)計(jì)、規(guī)范以及生產(chǎn)的復(fù)雜性。根據(jù)后一種方法，存在的有意的努力是防止在最終層疊組件中玻璃層之間的特性，包括其尺寸公差和形狀。然而，這個(gè)方法，其一般特征為不需要防彈性或防爆性的平的層疊玻璃產(chǎn)品，該方法在彎曲的層疊玻璃產(chǎn)品及其所得到的特性方面具有明顯的缺陷。

層疊的未經(jīng)熱處理的彎曲安全玻璃由兩個(gè)或多個(gè)已退火的、或已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片構(gòu)成，其通過(guò)韌的塑性中間層被永久結(jié)合在一起。在匹配設(shè)置中將玻璃片加熱至約620攝氏度的溫度，在熱塑性狀態(tài)中彎曲在一起，且隨后緩慢冷卻以防止在玻璃內(nèi)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。在該設(shè)置中的未經(jīng)熱處理的玻璃層基本適應(yīng)于彼此的形狀。作為最終步驟，在拆卸以便清潔之前，通過(guò)臨時(shí)油墨在相同的角落標(biāo)記該玻璃層。此時(shí)，如果需要，該玻璃層可以經(jīng)受化學(xué)強(qiáng)化。之后再組裝在該設(shè)置中的玻璃層，仔細(xì)地再對(duì)準(zhǔn)該油墨標(biāo)記，從而將每個(gè)玻璃片在原始熱彎設(shè)置中裝回其原來(lái)的精確位置，隨后層疊。因?yàn)槊總€(gè)未經(jīng)熱處理的玻璃的設(shè)置被彎曲在一起作為單個(gè)整體，所以光學(xué)質(zhì)量是極佳的。

然而，層疊的未經(jīng)熱處理的已退火的彎曲玻璃缺乏增強(qiáng)的強(qiáng)度，由此，易于因?yàn)闊釕?yīng)力和機(jī)械缺陷而開(kāi)裂。此外，在層疊后，在組件已退火玻璃層邊緣中可能存在輕微的錯(cuò)位，如果安裝在暴露邊緣的條件下，其可能要求再次拋光。對(duì)已彎曲的玻璃再次拋光是費(fèi)力的工藝，且結(jié)合在厚度中心的暗中間層，彎曲的層疊的已退火的玻璃板從不能獲得機(jī)械拋光的單個(gè)已熱處理的片所具有的高水平的單片光澤度修整。然而，更重要的是，彎曲的層疊的已退火的玻璃在玻璃層中沒(méi)有強(qiáng)度增強(qiáng)，且具有在熱載荷或機(jī)械載荷下開(kāi)裂的增大的風(fēng)險(xiǎn)。開(kāi)裂可能源自機(jī)械載荷，如果，例如，該玻璃板經(jīng)受大風(fēng)、在暴露周邊邊緣上的意外“敲擊”、或特別是如果該玻璃板經(jīng)受通過(guò)玻璃中的沖孔附著的固定固件的高局部力。此外，開(kāi)裂可能源自熱載荷，如果，例如外部玻璃板經(jīng)受高水平的太陽(yáng)能吸收，如暗著色的、拱肩的且低輻射涂覆玻璃所發(fā)生的，特別是在穿過(guò)該板部分遮擋同時(shí)發(fā)生的條件下。

層疊的為經(jīng)熱處理的彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃證實(shí)了熱強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度。具有兩個(gè)或多個(gè)已被化學(xué)強(qiáng)化的鈉鈣硅配方的彎曲浮法玻璃的層的層疊板已市售多年。由該彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃層所提供的增強(qiáng)的強(qiáng)度由于簡(jiǎn)單彎曲層疊的已退火的玻璃板。然而，彎曲玻璃板常常必須由原玻璃片來(lái)制造，該原玻璃片在制造時(shí)已由初始生產(chǎn)者噴涂有耐水、耐刮擦、低輻射和/或反射性涂層。在化學(xué)強(qiáng)化工藝期間的離子交換被在玻璃表面上的涂層所有效阻擋，如果要在整個(gè)表面實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，這要求排除預(yù)涂覆的玻璃。此外，在彎曲中，在表面中燒制有陶瓷熔塊涂料的玻璃不僅阻擋了在涂抹區(qū)域中的強(qiáng)化，還可能引入鹽浴污染。最后，層疊的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃是相對(duì)更昂貴的，因?yàn)槠渎纳a(chǎn)速率。

由兩個(gè)或多個(gè)薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃層組成的層疊的彎曲玻璃板已被建議作為改進(jìn)的輕質(zhì)產(chǎn)品，最值得注意地是用于車載應(yīng)用。然而，當(dāng)與單個(gè)已充分回火的玻璃片相比較時(shí)，由已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃層所組裝的所有的彎曲層疊玻璃板呈現(xiàn)出在邊緣處的弱點(diǎn)。在已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃中的壓縮應(yīng)力通常延伸至小于150微米的深度，且由此數(shù)倍淺于例如在12.4mm厚度的已充分回火玻璃片中的大約2,480至3,100微米的壓縮應(yīng)力深度。由此，暴露的未被保護(hù)的周邊邊緣以及包括孔洞和槽的沖孔的邊緣使得該板易于在這些位置處、在意外沖擊或機(jī)械力作用下開(kāi)裂，特別是在通過(guò)切片、研磨或刮擦降低了高壓縮的情況下。此外，如果層疊后周邊邊緣或沖孔錯(cuò)位，則制造商的選擇是留下具有降低的邊緣質(zhì)量的產(chǎn)品，或者對(duì)產(chǎn)品再加工，使得尺寸改變減輕壓縮以及協(xié)調(diào)的強(qiáng)度降低。

在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出一些混合的彎曲的層疊的玻璃組件，其裝配有不同類型的玻璃層。例如，可以將薄的已退火的玻璃層層疊至已化學(xué)強(qiáng)化玻璃的薄層。然而，這類提議集中于機(jī)動(dòng)車窗玻璃，且獲得對(duì)于飛行物體例如冰雹或失透的高耐沖擊性以及適于獲得整體超薄層疊板組件的機(jī)械強(qiáng)度，該整體超薄層疊板組件減輕了車輛重量且提高了整體燃油經(jīng)濟(jì)性。然而，板輕質(zhì)和超薄組件在大多數(shù)建筑和室內(nèi)窗玻璃應(yīng)用中是實(shí)用受限的。盡管可能期望由其本身來(lái)獲得這些性質(zhì)，但是考慮其耐外部沖擊性、整體厚度和重量，多年來(lái)已適當(dāng)進(jìn)行在建筑和室內(nèi)應(yīng)用中安裝單個(gè)已充分回火的玻璃片。單片已充分回火的玻璃已不足以用于建筑和室內(nèi)窗玻璃的時(shí)候是在破裂事件中，當(dāng)提供增強(qiáng)的強(qiáng)度的很多殘余應(yīng)力導(dǎo)致片的爆炸性起爆、其碎裂和射出顆粒時(shí)。在期望已充分回火的玻璃的特性但是考慮不能接受潛在的能量放縱釋放的時(shí)候，在彎曲玻璃工業(yè)內(nèi)接受的方案已是將兩個(gè)或多個(gè)已充分回火的玻璃的層層疊在前一起。

層疊的已熱處理的彎曲安全玻璃由兩個(gè)或多個(gè)已熱處理的玻璃、已充分回火的或已熱強(qiáng)化的玻璃片構(gòu)成，其通過(guò)韌的基本透明的塑性中間層被永久結(jié)合在一起。破裂導(dǎo)致開(kāi)裂，但是碎片通過(guò)彈力的塑性中間層結(jié)合在一起，盡管一些更小的顆粒可能由在破裂事件中爆炸性殘余應(yīng)力釋放所脫落。與層疊的未經(jīng)熱處理的彎曲玻璃相比，這類玻璃呈現(xiàn)出增強(qiáng)的強(qiáng)度，特別是在對(duì)應(yīng)于不規(guī)則處例如孔洞或槽。該層疊的已熱處理的、已充分回火的彎曲玻璃的強(qiáng)度比相同厚度的層疊的未經(jīng)熱處理的已退火的彎曲玻璃大大致四倍。層疊的已熱處理的、已熱強(qiáng)化的彎曲玻璃的強(qiáng)度比相同厚度的層疊的未經(jīng)熱處理的已退火的彎曲玻璃大大致兩倍。在具有已熱處理的玻璃的兩種情況中，壓縮應(yīng)力是深的，延伸在距每個(gè)主表面的玻璃厚度的四分之一至五分之一中，且這個(gè)距離大于距周邊邊緣和沖孔例如孔洞或槽。盡管在所有玻璃中，這些區(qū)域仍然易于受意外沖擊或機(jī)械力，但是當(dāng)與彎曲的層疊的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃比較時(shí)，壓縮應(yīng)力更深且更易于能抵擋破裂。然而，已熱處理的玻璃層的形狀適應(yīng)性和在已熱處理的玻璃層之間的形狀適應(yīng)性比未經(jīng)熱處理的彎曲玻璃更為不精確，因?yàn)樯顗嚎s力/拉伸力常常以一些難以預(yù)料的水平略微改變了形狀。

即使具有層疊的已熱處理的彎曲的安全玻璃產(chǎn)品，至今已知多個(gè)缺點(diǎn)。當(dāng)透過(guò)玻璃觀察時(shí)，通過(guò)在彎曲的已熱處理的片的設(shè)置之間的差的形狀匹配所導(dǎo)致的可變的塑性中間層厚度產(chǎn)生光學(xué)波紋。另一個(gè)缺點(diǎn)是邊緣質(zhì)量可能非常差。再者，作為在該玻璃厚度大致中間的暗帶，該塑性材料是可見(jiàn)的。即使仔細(xì)努力以對(duì)準(zhǔn)已熱處理的層，在形狀適應(yīng)度中的非預(yù)期的差別產(chǎn)生在尺寸和嵌套中的變化，常常導(dǎo)致沿著在一個(gè)玻璃層和另一個(gè)玻璃層的邊緣的懸垂。此外，一旦熱處理該彎曲玻璃，任何的拋光和尺寸改變可能帶來(lái)破裂或外側(cè)不穩(wěn)定，且由此被禁止。取決于整個(gè)組件厚度，在美國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C 1172中列出的公差允許大至在5.6mm和7.9mm之間的層疊的已熱處理的平玻璃板的邊緣上的組裝玻璃層之間的不匹配。然而，當(dāng)根據(jù)這類標(biāo)準(zhǔn)裝配時(shí)，常常發(fā)現(xiàn)邊緣質(zhì)量比在暴露邊緣安裝中期望的低。此外，寬范圍的公差導(dǎo)致在周邊和沖孔處降低的邊緣質(zhì)量，其進(jìn)一步由形狀要求所激化。我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是補(bǔ)救后一種問(wèn)題且尋求更精確的方案。

當(dāng)用作在建筑和室內(nèi)應(yīng)用中的安全窗玻璃材料時(shí)，傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板一般呈現(xiàn)出沿著周邊邊緣和沖孔例如孔洞或槽處具有錯(cuò)位和突出的懸垂的不完美。傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板還呈現(xiàn)出更高水平的透射失真，因?yàn)樵诘纸拥钠g的不同的對(duì)稱。要求填充在層疊之間的空隙的不規(guī)則的聚合物中間層厚度可能產(chǎn)生不想要的光學(xué)畸變。事實(shí)上，在穿過(guò)該板的局部區(qū)域的塑性中間層的厚度中的改變可能導(dǎo)致透鏡效應(yīng)，當(dāng)從不同的角度和位置處透過(guò)玻璃觀看時(shí)，此處物體看上去更大或更小。常常通過(guò)更厚的聚合物中間層的使用來(lái)彌補(bǔ)這類光學(xué)不規(guī)則以及沿著厚度的中間層可見(jiàn)性，該更厚的聚合物中間層能更好地填充錯(cuò)位層之間的空隙。傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板對(duì)于生產(chǎn)單個(gè)彎曲已充分回火的玻璃片的重復(fù)制造是低效的，且具有源自需要利用層疊組件的大力的施加的昂貴的分層的潛在風(fēng)險(xiǎn)。簡(jiǎn)言之，該問(wèn)題是事實(shí)上不可能經(jīng)濟(jì)地制造兩個(gè)相同匹配的厚的彎曲的和已熱處理的玻璃片，以用于層疊。

通過(guò)現(xiàn)有彎曲技術(shù)制造已熱處理的彎曲的玻璃片的已知方法通常不能生產(chǎn)適用于采用正常經(jīng)濟(jì)的方法層疊一致地匹配單個(gè)已熱處理的玻璃片。在該熱處理工藝中引入的壓縮力/拉伸力常常略微改變板形狀。在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)歷的多個(gè)生產(chǎn)變化影響了產(chǎn)品質(zhì)量。因素是變化的冷卻空氣的濕度和溫度、生產(chǎn)順序和加工公差。此外，玻璃(特別是具有施加在全部表面或表面的一部分上的低輻射涂層或陶瓷熔塊涂料的玻璃)的差熱圖樣略微改變殘余應(yīng)力的分布和形狀。設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備，以用于形狀和尺寸的而靈活性，而非以確切的公差來(lái)順序生產(chǎn)相同部件?，F(xiàn)今的層疊方法常常導(dǎo)致不匹配在一起的層片的機(jī)械力。在層疊期間彎曲的已熱處理的層片的一致匹配的缺乏可能導(dǎo)致在終端產(chǎn)品中的光學(xué)畸變，因?yàn)樗苄灾虚g層的可變厚度。所得到的邊緣質(zhì)量是差的，因?yàn)樵谏a(chǎn)后可能不能改變彎曲的已熱處理的玻璃層片，且由此在邊緣處的尺寸差異或錯(cuò)位難以用現(xiàn)有技術(shù)補(bǔ)救。在匹配中的不一致性增強(qiáng)了位于玻璃中央的中間層的可見(jiàn)性。進(jìn)一步，存在由將不同的已熱處理的玻璃層片強(qiáng)制成為整體層疊體所帶來(lái)的分層的風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)反映了多種包括一個(gè)或多個(gè)上述概念的層疊玻璃產(chǎn)品。例如，1989年4月25日授權(quán)的美國(guó)專利No.4,824,722公開(kāi)了一種安全玻璃層疊體，包括有機(jī)或無(wú)機(jī)玻璃的第一片和第二剛性片，該第二剛性片也可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)玻璃，柔性的塑性中間層位于第一片和第二篇之間，通過(guò)粘合劑結(jié)合每個(gè)片，已通過(guò)輻射固化該粘合劑。該中間層包括兩個(gè)塑性膜的外層和介于其間的織物(優(yōu)選紡織聚酯)的內(nèi)層。該層疊體可以用作裝飾性包層或玻璃門(mén)板。

于1996年3月5日授權(quán)的美國(guó)專利No.5,496,640公開(kāi)了一種防火透明層疊體，包括至少兩個(gè)平行的透明材料片，至少一個(gè)光學(xué)透明的氟碳化合物聚合物，在平行片之間的至少一個(gè)光學(xué)透明的玻璃或樹(shù)脂中間層，和至少一個(gè)光學(xué)透明的膨脹凝膠層。

于1999年7約27日授權(quán)的美國(guó)專利No.5,928,793公開(kāi)了一種用于車輛的層疊玻璃，包括至少兩個(gè)單個(gè)玻璃片，其通過(guò)至少一個(gè)中間層層疊，其中在層疊中包括至少兩個(gè)單個(gè)玻璃片的最外側(cè)單個(gè)玻璃片是包含氧化鋰的堿鋁硅酸鹽玻璃。當(dāng)施加于車輛窗戶時(shí)，該層疊玻璃適合作為飛行石頭的防范措施。該堿鋁硅酸鹽玻璃片優(yōu)選由浮法方法獲得，且其還優(yōu)選通過(guò)離子交換所化學(xué)回火。

于2002年11月12日授權(quán)的美國(guó)專利No.6,479,155公開(kāi)了另一種防火的層疊玻璃板。通過(guò)透明的中間層的方式，將該玻璃陶瓷板的兩面的每一面連接至硅酸鹽玻璃板，該透明的中間層具有對(duì)應(yīng)于該玻璃和該玻璃陶瓷的折射率。由具有碎片固定效應(yīng)的熱塑性聚合物構(gòu)成透明的中間層片，且該硅酸鹽玻璃板由回火的浮法玻璃構(gòu)成。

于2010年3月16日授權(quán)的美國(guó)專利No.7,678,441公開(kāi)了用于層疊安全玻璃的熱塑性中間層的片或膜，該熱塑性中間層的片或膜具有在升高的溫度下卓越的真空脫氣和卓越的定位和邊緣密封性質(zhì)。該片在至少一個(gè)表面上具有壓紋表面圖案，其提供了用于在至少兩個(gè)非平行方向中脫氣的相對(duì)不中斷的溝渠。

2005年12月15日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.2005/0276990公開(kāi)了一種用于生產(chǎn)主要由α型晶體結(jié)構(gòu)組成的氧化鋁涂層的工藝，包括該氧化鋁涂層的層疊涂層，具有該氧化鋁涂層或?qū)盈B涂層的元件覆蓋，及用于生產(chǎn)的工藝。

2009年2月19日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.2009/0047509公開(kāi)了具有低輻射和/或陽(yáng)光控制涂層的涂覆玻璃板，該涂覆玻璃板包括至少減反射下層、紅外反射涂層和減反射上層。至少一個(gè)減反射層包括至少一個(gè)包含Si和/或Al的(氧)氮化物和ZnO的混合物的化合物層。該涂覆玻璃板是可熱處理的，即可強(qiáng)化和/或可彎曲的。

2012年2月2日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.2012/0028015剛開(kāi)了由脆性材料和插入的層疊膜制造的層疊的透明的板，其中脆性材料是多種玻璃、特種玻璃、玻璃陶瓷、透明陶瓷和晶體材料。公開(kāi)了用于生產(chǎn)和彎曲該板和膜的工藝，及其作為具有每單位體積中輕質(zhì)的防彈、不可破和防震的窗玻璃的應(yīng)用。

2012年12月27日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.201210328843公開(kāi)了用于車載應(yīng)用的薄的層疊的玻璃板，其具有厚度小于或等于1mm的外部玻璃和小于或等于2.5mm的非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片。該公開(kāi)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)了一種層疊的板，其要求在車輛外部的沖擊事件中卓越的抗沖擊性，還在沖擊事件中從車輛內(nèi)部合適地驅(qū)散能量及合適地?cái)嗔选?/p>

2013年5月23日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.201310127202公開(kāi)了玻璃層疊體，其包括至少一個(gè)具有第一表面和相對(duì)于該第一表面設(shè)置的第二表面的強(qiáng)化玻璃的層，和一個(gè)或多個(gè)附著至該強(qiáng)化玻璃的第一表面的涂層，其中該一個(gè)或多個(gè)涂層向該玻璃層疊體施加不對(duì)稱的抗沖擊性。

2013年8月15日提交的美國(guó)專利公開(kāi)No.2013/0209751公開(kāi)了一種用于3D精密成型和熱彎的堿鋁硅酸鹽玻璃。該玻璃具有低于1200攝氏度的工作點(diǎn)和低于610攝氏度的轉(zhuǎn)變溫度。

2013年11月7日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No.2013/0295357公開(kāi)了一種玻璃層疊體，該玻璃層疊體具有0.5mm至1.5mm厚的已化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃片，該內(nèi)玻璃片層疊至具有從約1.5mm至約3.0mm的厚度的非化學(xué)強(qiáng)化外部玻璃片。在該層疊組件內(nèi)的片的厚度是示例性的薄，以提供卓越的耐沖擊性和車載窗玻璃重量的減小，其中彎曲玻璃實(shí)施方案的附圖闡明了尺寸上比非化學(xué)強(qiáng)化(已退火)的玻璃片更大的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片。

2014年12月31日公開(kāi)的專利申請(qǐng)No.WO2014209861A1公開(kāi)了具有源自離子交換后的退火工藝的用于車載應(yīng)用的改進(jìn)的性能的薄的輕質(zhì)的層疊玻璃板。它公開(kāi)了層疊玻璃板，其中在該組件中的至少一個(gè)已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃層具有大于約60微米的增強(qiáng)的壓縮應(yīng)力深度，以抵抗環(huán)境損傷，以及在約250MPa和約350MPa之間的減小的表面壓縮應(yīng)力水平，以便在車內(nèi)乘員沖擊該玻璃板時(shí)更容易破裂，從而降低鈍力傷人的風(fēng)險(xiǎn)。

2015年3月5日公開(kāi)的專利申請(qǐng)No.WO2015031594A2公開(kāi)了薄的輕質(zhì)的層疊玻璃板，其具有改進(jìn)的抗外部沖擊性能，但是當(dāng)從車輛內(nèi)部沖擊時(shí)具有控制的或優(yōu)選的破裂行為，以最小化對(duì)乘客的傷害。公開(kāi)了層疊玻璃板，其具有帶有化學(xué)拋光表面的增強(qiáng)片及在鄰接該中間層的一個(gè)表面上形成的涂層，以產(chǎn)生弱化表面。此外，它公開(kāi)了薄的彎曲的層疊玻璃板，其具有層疊至已化學(xué)強(qiáng)化或已熱強(qiáng)化的玻璃片的彎曲的已退火的玻璃片，該已化學(xué)強(qiáng)化或已熱強(qiáng)化的玻璃片已被冷成形，從而賦予不同的壓縮應(yīng)力，以獲得所需的破裂行為。

盡管大量現(xiàn)有技術(shù)嘗試使已熱處理的彎曲玻璃層疊體完美化，但是普遍存在與傳統(tǒng)玻璃板相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)或弱點(diǎn)。傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板提供了在周邊邊緣和沖孔例如孔洞或槽上的不期望的低質(zhì)量特性，包括錯(cuò)位和突出的懸垂。傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板一般特征為，在片之間的不同的對(duì)成型所導(dǎo)致的較高水平的透射畸變，這要求增大的聚合物中間層厚度以填充彎曲玻璃片之間的間隙。所得到的不規(guī)則的聚合物中間層厚度可能產(chǎn)生不期望的透鏡效應(yīng)，且使得暗塑性中間層沿著大概中間線厚度甚至更為可見(jiàn)。傳統(tǒng)的彎曲的層疊的已充分回火的玻璃板的生產(chǎn)方法是低效的，要求單個(gè)彎曲已充分回火的玻璃片的重復(fù)制造是低效的，且具有源自需要利用層疊組件的大力的施加的昂貴的分層的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是避免上述難點(diǎn)。此外，期望的是彎曲的單層的已充分回火的玻璃的高邊緣質(zhì)量和增強(qiáng)的強(qiáng)度，但是沒(méi)有在破裂事件中內(nèi)部殘余應(yīng)力的爆炸性釋放所導(dǎo)致的顆粒脫落和后續(xù)碎裂的風(fēng)險(xiǎn)，包括二者同時(shí)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。仍然高度期望的是所需的光學(xué)質(zhì)量和美觀質(zhì)量的同時(shí)保持，顯著的光學(xué)畸變和透鏡效應(yīng)的避免以及在周邊邊緣和沖孔處突出的懸垂和中間層可見(jiàn)性的避免。這類改進(jìn)的彎曲的玻璃、已熱處理的層疊體的產(chǎn)生是我們發(fā)明的焦點(diǎn)。

發(fā)明概述

我們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)了已熱處理的、已熱強(qiáng)化的或已充分回火的層疊的彎曲玻璃產(chǎn)品，其克服了上述問(wèn)題。該改進(jìn)提供了彎曲、層疊和已熱處理的玻璃板，該玻璃板適用于用作建筑和室內(nèi)應(yīng)用中的增強(qiáng)的安全窗玻璃材料，還提供了制造其的方法。

已熱處理的、已充分回火的彎曲玻璃基板，特征為具有至少69MPa的表面壓縮應(yīng)力，其由薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片在其一個(gè)主表面或兩個(gè)主表面上被封裝。如果在玻璃板中要求較小的最終強(qiáng)度，則如廣義所限定的特征為具有至少24MPa的表面壓縮應(yīng)力的已熱增強(qiáng)的彎曲玻璃基板可以替代該已充分回火的玻璃。在最佳模式中，優(yōu)選堿鋁硅酸鹽玻璃用于該玻璃薄片。然而，另一種含堿玻璃配方例如鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿硼硅酸鹽玻璃、堿鋁硼硅酸鹽玻璃、堿硼玻璃、堿鍺酸鹽玻璃和堿硼鍺酸鹽玻璃可以替代用于該玻璃薄片。

在每個(gè)情況中，通過(guò)在聚合物中間層上冷彎來(lái)形成該玻璃薄片，隨后將該玻璃薄片永久層疊以形成在已熱處理的玻璃上的保護(hù)層。該玻璃薄片和聚合物中間層阻礙了在彎曲玻璃基板破裂的事件中其內(nèi)部殘余應(yīng)力的爆炸性釋放，防止了玻璃顆粒的脫落和已熱處理的玻璃的后續(xù)碎裂。

優(yōu)選產(chǎn)品的制造起始于單個(gè)彎曲的已充分回火的玻璃片的生產(chǎn)，該玻璃片形成具有在5.5mm和19.9mm之間的優(yōu)選厚度的基板，但是其可以薄至3.2mm。如果在最終層疊板中需要更低的強(qiáng)度，則可以用單個(gè)彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片取代該已充分回火的玻璃片。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)公差來(lái)完成該已熱處理的片的生產(chǎn)至所需最終板尺寸。該彎曲玻璃基板可以包括低輻射和/或反射性涂層。可選地，可以再用在熱處理工藝期間烘烤至玻璃表面中的施加的陶瓷熔塊涂料。由于在永久層疊的玻璃組件中僅存在單個(gè)的已熱處理的彎曲玻璃片，所以該已熱處理的彎曲玻璃基板不需要另一單獨(dú)制造的已熱處理的玻璃片匹配。

隨著生產(chǎn)，之后仔細(xì)測(cè)量已熱處理的彎曲玻璃片，從而限定其“如所生產(chǎn)的”公差。要求對(duì)該彎曲玻璃基板的面進(jìn)行仔細(xì)和精確測(cè)量。使用紙張模板、塑料印或尺子可以滿足仔細(xì)和繁瑣的模擬測(cè)量。為了產(chǎn)生精確的點(diǎn)測(cè)量，優(yōu)選采用利用激光束或白光的光學(xué)的非接觸的掃描儀或可選的CMM坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的數(shù)字測(cè)量方法。這些測(cè)量裝置已經(jīng)成熟，且是經(jīng)濟(jì)有效的方式，通過(guò)這些測(cè)量裝置能具有高準(zhǔn)確度和精確度地快速測(cè)量彎曲玻璃基板。彎曲玻璃基板的這個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)不僅包括周邊邊緣的位置和輪廓，還包括沖孔例如孔洞或槽的位置和尺寸。

之后，可以制造用作在已熱處理的彎曲玻璃片表面上的玻璃薄片的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片。該優(yōu)選的玻璃薄片是已通過(guò)離子交換工藝所化學(xué)強(qiáng)化的，且為了片尺寸最優(yōu)化其厚度，正常在0.4mm至1.1mm厚度范圍中。一些玻璃薄片薄至0.28mm或厚至3.0mm。

由含堿玻璃的原片來(lái)制造該玻璃薄片，以使尺寸適合于預(yù)先存在的彎曲的已熱處理的彎曲玻璃基板?？梢圆捎冒す馇懈睢⑺淞髑懈?、劃線/斷裂和磨料研磨的一系列方法，將用作該玻璃薄片的原玻璃切割至所需尺寸并沖孔。然而，用于切割且可能需要的沖孔包括孔洞或槽的添加的優(yōu)選方法是通過(guò)超短脈沖皮秒或飛秒激光來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量的邊緣，而沒(méi)有碎屑。可以隨后包括用氫氟酸蝕刻和/或磨料研磨，采用倒棱或不采用倒棱，來(lái)修整邊緣?？梢匀芜x地采取在爐中熱彎以熱預(yù)形成大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀。通過(guò)離子交換來(lái)強(qiáng)化該玻璃薄片，最優(yōu)選作為在該制造工藝中的最終步驟。

在組裝時(shí)，可以將該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片夾到現(xiàn)有的已熱處理的彎曲玻璃基板的一個(gè)或兩個(gè)面上。將聚合物中間層預(yù)放置在該彎曲玻璃基板的主表面和任意的玻璃薄片之間。已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片優(yōu)選呈現(xiàn)用于立即組裝的最佳周長(zhǎng)和沖孔尺寸。然而，在一些情況中，已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片可以是尺寸過(guò)大的。通過(guò)在層疊之前仔細(xì)預(yù)組裝和拆卸，且隨后額外的切割周邊邊緣或沖孔，尺寸過(guò)大的玻璃薄片可以匹配已充分回火的彎曲玻璃基板。后一步驟之后任選有進(jìn)一步的離子交換，以增大表面壓縮并避免玻璃薄片強(qiáng)度的降低?；蛘撸梢员Ａ粢鸦瘜W(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片在尺寸過(guò)大狀態(tài)，以在層疊之后進(jìn)行后續(xù)尺寸補(bǔ)救。在兩種情況中，必須在不對(duì)已熱處理的厚的彎曲玻璃基板進(jìn)行禁止的尺寸改變的情況下來(lái)完成玻璃薄片的尺寸的補(bǔ)救。

在已熱處理的彎曲玻璃基板和已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片之間設(shè)置層疊中間層?？梢韵蚺c中間層鄰接的玻璃表面預(yù)施加粘合助劑(例如硅烷)。隨后與聚合物中間層層疊，以將玻璃薄片以其冷彎狀態(tài)永久結(jié)合至已熱處理的彎曲玻璃基板上，該聚合物中間層為PVB聚乙烯醇縮丁醛、電離塑料、EVA乙烯醋酸乙烯酯、TPU熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、氨基甲酸乙酯、CIP原位澆注固化樹(shù)脂，或者其它塑性材料及其組合。優(yōu)選的層疊方法包括象油布一樣均勻地將塑性片放置在玻璃層之間。之后將該密封在真空袋內(nèi)的組件插入反應(yīng)釜中，進(jìn)行定時(shí)的加熱和加壓，以將該組件永久融合為單板。可選的方法是以液態(tài)形式在玻璃層之間澆鑄塑料，之后通過(guò)化學(xué)或紫外線方式來(lái)固化該塑料。然而，對(duì)于這個(gè)發(fā)明，反應(yīng)釜的PVB或電離塑料中間層是優(yōu)選的層疊模式。在層疊工藝期間，該聚合物中間層仍然基本厚度均勻的，因?yàn)樵撘鸦瘜W(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片允許其容易地?fù)锨?，以匹配該已熱處理的彎曲玻璃基板的形?及其不一致性)，由此前述的聚合物中間層厚度的多余的厚度流和光學(xué)夸張結(jié)果。

需要后層疊處理，以獲得最終邊緣飾面。在采用尺寸過(guò)大的玻璃薄片進(jìn)行層疊的情況中，可以通過(guò)切割或添加沖孔例如孔洞或槽或磨料研磨來(lái)調(diào)整已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的尺寸，而不損傷該已熱處理的彎曲玻璃基板。例如通過(guò)超短脈沖皮秒或飛秒激光圍繞已化學(xué)強(qiáng)化的片的周邊邊緣或?qū)τ跊_孔進(jìn)行激光切割的技術(shù)是成功的?？蛇x地，對(duì)于鈉堿鋁硅酸鹽，例如可以減小壓縮應(yīng)力深度至約15至20微米或更小，以允許機(jī)械劃線/斷裂切割或磨料研磨，盡管伴有大約50％的壓縮強(qiáng)度的降低和在20mm以內(nèi)的尺寸改變。，與以其他方式獲得的在通過(guò)離子交換強(qiáng)化后沒(méi)有進(jìn)行尺寸改變的水平相比，該層疊后對(duì)玻璃薄片進(jìn)行尺寸改變導(dǎo)致大約50％的玻璃薄片強(qiáng)度降低。作為最終步驟，通過(guò)尖銳的工具切邊多余的聚合物中間層，而不損傷該已熱處理的彎曲玻璃基板或改變其尺寸。多余中間層材料的最終去除留下了聚合物中間層，其處于在位于該薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片和已熱處理的彎曲玻璃基板之間的厚度的輔助側(cè)區(qū)域中最小可見(jiàn)性的狀態(tài)下，由此形成呈現(xiàn)出基本光滑且均勻邊緣的整體單元，提供了增強(qiáng)的美觀外觀。

作為最終步驟，對(duì)最終產(chǎn)品的代表性樣品進(jìn)行了測(cè)試，以證實(shí)適用于現(xiàn)行層疊安全玻璃標(biāo)準(zhǔn)。該玻璃薄片和聚合物中間層形成了在該已熱處理的玻璃上的保護(hù)層，在該彎曲玻璃基板破裂的事件中，其阻擋了內(nèi)部殘余應(yīng)力的爆炸性釋放，防止了顆粒脫落和后續(xù)碎裂。在該已熱處理的彎曲玻璃基板內(nèi)的安全封裝的應(yīng)力防止了其在破裂時(shí)立即碎裂為不受束縛的單獨(dú)的玻璃顆粒，對(duì)于特殊應(yīng)用，其可能導(dǎo)致傷害直接位于其下方的人的潛在風(fēng)險(xiǎn)。在爆炸性破裂和從該已熱處理的彎曲玻璃基板內(nèi)應(yīng)力釋放的事件中，該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的高強(qiáng)度和通常更大破裂斷裂圖樣與該聚合物層疊中間層一起，用于產(chǎn)生阻擋，防止均勻的小的玻璃顆粒離開(kāi)該組件。此外，與具有相同厚度的未經(jīng)處理的層疊的彎曲玻璃相比較，獲得了增強(qiáng)的強(qiáng)度以及在周邊邊緣和沖孔例如孔洞和槽處特別深的壓縮應(yīng)力。預(yù)期本發(fā)明用于除建筑和室內(nèi)應(yīng)用外的其它用途，例如儀表、電子設(shè)備，特別是觸摸屏和運(yùn)輸工具窗玻璃，包括位于頭頂?shù)臋C(jī)動(dòng)車天窗。

在最佳模式中，該發(fā)明的制造優(yōu)選起始于對(duì)將用作彎曲玻璃基板的彎曲的已充分回火的玻璃片的表面進(jìn)行光學(xué)掃描，以獲得其尺寸性質(zhì)。之后采用數(shù)字尺寸，制造優(yōu)選的堿鋁硅酸鹽玻璃薄片，以匹配該彎曲玻璃基板，并適應(yīng)于玻璃基板的凸和/或凹表面?？蛇x地，通過(guò)施加略多的力以輕微改變?cè)撘褵崽幚淼膹澢ＡЩ宓男螤?，可改變?cè)搶A鋁硅酸鹽玻璃薄片冷彎以匹配該彎曲玻璃基板的獨(dú)立步驟，特別是該玻璃薄片具有更薄厚度且由此略微柔性的情況下。然而，在冷彎玻璃薄片期間，僅需要最小的力以適應(yīng)所使用的厚的彎曲的已充分回火的玻璃模板的形狀，因?yàn)楸M管施加了全部的力，但只需要最小量的力以使組件一體化。必須避免施加過(guò)多的力來(lái)進(jìn)行一體化。

進(jìn)一步的改進(jìn)包括使用厚的彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃用于基板。由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1048所更狹義限定的已熱處理的、已熱強(qiáng)化的玻璃是表征為具有在24MPa和52MPa之間的表面壓縮應(yīng)力。這個(gè)方法提高了在已熱處理的彎曲玻璃基板中的強(qiáng)度，但是減小了由該玻璃薄片和聚合物中間層所封裝的殘余應(yīng)力的量。再次，不需要制造具有最佳尺寸的彎曲玻璃基板，因?yàn)樵谟谰媒M件中優(yōu)選不存在多于一個(gè)已熱處理的玻璃片。

用于制造本發(fā)明玻璃板的優(yōu)選方法包括如下步驟：(a)制造用作基板的單個(gè)厚的彎曲的已充分回火的玻璃片(如果要求更小的最終強(qiáng)度，則可以替換為彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片)；(b)限定用于一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片的尺寸特征；(c)制造至少一個(gè)優(yōu)選堿鋁硅酸鹽玻璃的薄的強(qiáng)化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片(可以替換為另一種含堿玻璃配方例如鈉鈣硅玻璃、堿硼硅酸鹽玻璃、堿鋁硼硅酸鹽玻璃、堿硼玻璃、堿鍺酸鹽玻璃和堿硼鍺酸鹽玻璃)；d)將至少一個(gè)薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片裝配至該彎曲玻璃基板上，在其間放置有聚合物中間層，且冷彎該玻璃薄片使得其以最小的力機(jī)械適應(yīng)于該厚的充分回火的裝配彎曲玻璃基板的主表面的形狀；(e)層疊，以通過(guò)聚合物中間層將該一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片在其冷彎取向永久結(jié)合至該彎曲玻璃基板；且(f)通過(guò)切除從彎曲玻璃基板的邊緣延伸出來(lái)的多余聚合物中間層來(lái)進(jìn)行修整，以賦予固體邊緣的外觀。

在以上步驟“b”中，優(yōu)選通過(guò)以下步驟來(lái)數(shù)字化地限定一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片的尺寸特征：(i)通過(guò)利用光學(xué)的非接觸的掃描儀掃描來(lái)測(cè)量該厚的彎曲的已充分回火的玻璃片，從而產(chǎn)生數(shù)千個(gè)代表其尺寸性質(zhì)的尺寸點(diǎn)，“點(diǎn)云”；和(ii)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中，由這些測(cè)量值產(chǎn)生玻璃板的虛擬尺寸表征。該軟件中開(kāi)發(fā)并優(yōu)化了一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片的尺寸特征，以使得在層疊之后齊平匹配該彎曲玻璃基板的主表面，具有與該彎曲玻璃基板的周邊邊緣齊平或比之更小的周邊邊緣；且具有與該彎曲玻璃基板齊平或比之更大的沖孔例如孔洞或槽。

該玻璃薄片制造步驟(即上述步驟“c”)可以包括選自以下步驟的多種順序：(i)切割，(ii)添加沖孔例如孔洞或槽，(iii)任選地在爐中熱彎以熱預(yù)形成大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀，及(iv)通過(guò)離子交換強(qiáng)化。優(yōu)選通過(guò)超短脈沖皮秒或飛秒激光來(lái)切割或添加沖孔例如孔洞或槽。

該修整步驟(即上述步驟“f”)可以包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)薄玻璃薄片切割或添加沖孔例如孔洞或槽或磨料研磨。在層疊之后，該玻璃薄片的尺寸改變導(dǎo)致玻璃薄片強(qiáng)度降低，與以其他方式獲得的在通過(guò)離子交換強(qiáng)化后沒(méi)有進(jìn)行尺寸改變的水平相比。優(yōu)選最優(yōu)化每個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的最終尺寸特征，使得其周邊邊緣與厚的已充分回火的彎曲玻璃基板的周邊邊緣齊平或比之更小，且沖孔例如孔洞或槽與更厚的彎曲玻璃基板的沖孔齊平或比之更大。

因此，我們發(fā)明的一個(gè)基本目的是提供一種改進(jìn)的已熱處理的彎曲玻璃層疊體和經(jīng)濟(jì)制造該層疊體的方法。

仍然重要的目的是最小化組件層的邊緣的錯(cuò)位。我們發(fā)明的特征是，可以優(yōu)化該玻璃薄片層的尺寸大小，以增強(qiáng)對(duì)準(zhǔn)，而無(wú)需對(duì)該已熱處理的彎曲玻璃基板進(jìn)行禁止的尺寸改變。

另一個(gè)目的是提供一種層疊的已熱處理的玻璃板，該玻璃板用于安全窗玻璃應(yīng)用中，特別是沿著周邊邊緣或沖孔需要深壓縮應(yīng)力的情況中。

類似的，我們發(fā)明的目的是提供一種最適合用作建筑和室內(nèi)應(yīng)用中的窗玻璃材料的彎曲玻璃板，其中單個(gè)的已充分回火的安全玻璃防止了不可接受的落下顆粒的風(fēng)險(xiǎn)，或用于生產(chǎn)彎曲的已熱處理的層疊玻璃的現(xiàn)有方法的質(zhì)量是不可接受的。

相關(guān)的目的是將玻璃薄片美觀地結(jié)合至已熱處理的、已熱強(qiáng)化的或已充分回火的彎曲玻璃基板。

類似的，我們發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)選由大的堿鋁硅酸鹽玻璃片制成的玻璃薄片的改進(jìn)的彎曲玻璃層疊板。

另一個(gè)目的是制造沒(méi)有碎裂邊緣或破裂結(jié)構(gòu)的超薄玻璃薄片。

相關(guān)的目的是制造在破裂事件中更安全的已充分回火的玻璃片。

又另一個(gè)目的是提供具有呈現(xiàn)更少突出邊緣外觀所描述的特征的彎曲玻璃層疊體。我們發(fā)明的特征是，中間層位于玻璃邊緣的側(cè)面，使得聚合物的經(jīng)常發(fā)粘暗帶更不引人注意。

我們發(fā)明的另外的目的是提供一種呈現(xiàn)出色邊緣質(zhì)量和光學(xué)透明度的彎曲層疊玻璃板。

另一個(gè)基本目的是層疊單個(gè)的已充分回火的玻璃片和另一種含堿玻璃配方的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片，該另一種含堿配方包括鈉鈣硅玻璃、堿硼硅酸鹽玻璃、堿鋁硼硅酸鹽玻璃、堿硼玻璃、堿鍺酸鹽玻璃或堿硼鍺酸鹽玻璃。

相關(guān)的目的是提供一種光學(xué)質(zhì)量極佳的玻璃板。我們發(fā)明的特征是生產(chǎn)已熱處理的彎曲玻璃基板作為單個(gè)單片板，已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片適應(yīng)于該板。

另一個(gè)相關(guān)的目的是最小化感知到的光波紋。我們發(fā)明的特征是塑性中間層的厚度是基本一致的，且由此最小化了光學(xué)畸變。

發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在制造期間襯墊所述層疊體以補(bǔ)償熱膨脹的裝置。

另外的目的是最小化來(lái)自破裂的間接損傷。我們發(fā)明的特征是，如果破裂，該玻璃仍然是基本完整結(jié)構(gòu)的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)有彈力的塑性中間層和已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片將碎片結(jié)合在一起，該塑性中間層和已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片用作安全封裝在該厚的已熱處理的彎曲玻璃基板內(nèi)的殘余應(yīng)力的屏障，在破裂事件中，該厚的已熱處理的彎曲玻璃基板以其它方式碎裂，伴有顆粒脫落。

又另外的目的是最小化后續(xù)分層的風(fēng)險(xiǎn)。我們發(fā)明的特征是僅需最小的力來(lái)使該組件夾層整體化。

另一個(gè)目的是允許已涂覆在市售原平玻璃片上的包括具有低輻射和/或反射性質(zhì)的涂層結(jié)合入該板中，而不缺少在該涂覆表面中的表面壓縮。

又另一個(gè)相關(guān)的目的是允許陶瓷熔塊涂料的施加被結(jié)合入該板中，而不缺少在漆涂表面中的表面壓縮。

相關(guān)的目的是提供用于經(jīng)濟(jì)地制造已熱處理的彎曲玻璃、所描述特征的層疊板的方法。

另一個(gè)重要目的是提供所描述的特征的層疊的彎曲玻璃板，其理想用于建筑和室內(nèi)應(yīng)用中。

這個(gè)發(fā)明的另一個(gè)目的是提供改進(jìn)的玻璃板，該玻璃板適用于用在其它應(yīng)用中，該其他應(yīng)用包括儀表、電子設(shè)備特別是觸摸屏和運(yùn)輸工具窗玻璃包括頭頂?shù)臋C(jī)動(dòng)車天窗。本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點(diǎn)，以及附帶的新穎性特征，將隨著以下說(shuō)明段落顯而易見(jiàn)或變得顯而易見(jiàn)。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

以下附圖形成該說(shuō)明書(shū)的一部分，且與其結(jié)合解釋，其中在可能是指多種視圖中的相似部分時(shí)全部已采用了相似的附圖標(biāo)記：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的最佳模式構(gòu)造的彎曲的、層疊的且已充分回火的玻璃板的等角視圖，顯示出層疊至主外表面的優(yōu)選的玻璃薄片；

圖2是圖1中圓形角落區(qū)域“2”的放大局部等角視圖；

圖3是與圖1類似的彎曲的、層疊的且已充分回火的玻璃板的等角視圖，但是顯示了層疊至主內(nèi)表面的優(yōu)選的玻璃薄片；

圖4是圖3中圓形角落區(qū)域“4”的放大局部等角視圖；

圖5是類似于圖1和3的彎曲的、層疊的且已完全回火的玻璃板的等角視圖，但是顯示了層疊至內(nèi)表面和外表面二者的玻璃薄片；

圖6是圖5中圓形角落區(qū)域“6”的放大局部等角視圖；

圖7是安裝作為框架窗玻璃的彎曲玻璃板的前立面視圖；

圖8是安裝作為半框窗玻璃的彎曲玻璃板的前立面視圖；

圖9是安裝作為無(wú)框窗玻璃的彎曲玻璃板的前立面視圖；

圖10是彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片的縱截面視圖；

圖11是彎曲的已充分回火的玻璃片的橫截面視圖；

圖12是彎曲的已退火的玻璃片的橫截面視圖；

圖13是彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片的橫截面視圖；

圖14是現(xiàn)有技術(shù)的已充分回火的玻璃板的前立面視圖，該玻璃板已經(jīng)歷破裂及其內(nèi)部殘余應(yīng)力的釋放；

圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的彎曲的層疊的玻璃板的前立面視圖，該玻璃板已經(jīng)歷破裂及其內(nèi)部殘余應(yīng)力的釋放；

圖16是表明制造根據(jù)本發(fā)明的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板的優(yōu)選方法的流程圖；

圖17和18分別是用于本發(fā)明的彎曲的已充分回火的玻璃片的優(yōu)選加熱和冷卻方法的順序圖示表示；

圖19是描述由厚的彎曲的經(jīng)熱處理的和已充分回火的玻璃片所經(jīng)歷的尺寸變化的放大示意圖；

圖20和21是描述具有至少一個(gè)薄的已化學(xué)強(qiáng)化的堿鋁硅酸鹽玻璃薄片的彎曲、層疊和已充分回火的玻璃板的制造方法的等角示意圖；

圖22是顯示具有額外的玻璃薄片和聚合物中間層的彎曲的、已熱處理的玻璃板的分解等角視圖。

圖23是圖22的板的局部剖視圖；

圖24是描述彎曲、層疊且已充分回火的玻璃板的切邊(trimming)的示意圖；

圖25是圖24中優(yōu)選切邊面的放大局部示意圖；

圖26是優(yōu)選沖孔的放大局部示意圖。

圖27是描述彎曲、層疊且已充分回火的玻璃板的切邊(trimming)的示意圖；

圖28和圖29是圖24的優(yōu)選切邊面的放大局部示意圖；且，

圖30是優(yōu)選沖孔的放大局部示意圖。

附圖詳細(xì)說(shuō)明

現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖的圖1和2，通常已通過(guò)附圖標(biāo)記30標(biāo)注了根據(jù)本發(fā)明的最佳模式構(gòu)造的彎曲的層疊的玻璃板。該玻璃板30可理想地用作在建筑或內(nèi)部應(yīng)用中增強(qiáng)的安全窗玻璃材料。通常弓形的已熱處理的且已充分回火的彎曲玻璃基板32是單個(gè)玻璃片，具有與上部外凸主表面36間隔開(kāi)的下部外凹主表面34。周邊邊緣37是優(yōu)選逐漸變細(xì)的。形成該彎曲玻璃基板32的單個(gè)厚的彎曲玻璃片具有優(yōu)選在5.5mm和19.9mm之間的厚度，但可以是薄至3.2mm的厚度。對(duì)于最大強(qiáng)度，該彎曲玻璃基板32是充分回火的，且表征為具有至少69MPa的表面壓縮應(yīng)力。如果在最終板中要求更低的強(qiáng)度，那么可以由彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片來(lái)形成該彎曲玻璃基材32，該彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片表征為具有至少24MPa的表面壓縮應(yīng)力。由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C 1048所更狹義限定的已熱處理的、已熱強(qiáng)化的玻璃是表征為具有在24MPa和52MPa之間的表面壓縮應(yīng)力。

較薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片38經(jīng)聚合物中間層40層疊至彎曲玻璃基材32的凸表面36上。該聚合物中間層40可以包括適用于永久層疊的PVB聚乙烯醇縮丁醛、電離塑料(ionoplast)、EVA乙烯醋酸乙烯酯、TPU熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、氨基甲酸乙酯、CIP原位澆鑄可固化樹(shù)脂或其它塑性材料及其組合。DuPontDuPontEVA、Zircon或是普通的、市售中間層材料。

該玻璃薄片38優(yōu)選是堿鋁硅酸鹽玻璃，如由多個(gè)主要制造商以多種商標(biāo)及多種配方所售的。根據(jù)組成，其可廣義上分類為鈉堿鋁硅酸鹽和鋰堿鋁硅酸鹽。大猩猩玻璃(GorillaCode 2318玻璃)是由紐約康寧的康寧公司所制造的薄的、鈉堿鋁硅酸鹽玻璃片的商標(biāo)，其目前可獲得的厚度在0.4mm和2.0mm之間，其中最常用的厚度是0.55mm、0.7mm、1.1mm和2.0mm。和是由日本的旭硝子公司(Asahi Glass Co，AGC)所制造的薄的鈉堿鋁硅酸鹽玻璃片的商標(biāo)，其目前可獲得的厚度在0.55mm和3.0mm之間，其中最常用的是0.55mm、0.8mm、1.1mm和1.3mm。Cover 3D是由德國(guó)的肖特玻璃公司(Schott Glass Company)所制造的薄的鋰堿鋁硅酸鹽玻璃片的商標(biāo)，其目前可獲得的厚度在0.55mm和2.0mm之間。

單個(gè)的厚的已熱處理的彎曲玻璃基板32在用于建筑和內(nèi)部應(yīng)用的市售尺寸從152mm×152mm至2286mm×3200mm，其中一些更大的尺寸可由特種設(shè)備獲得。優(yōu)選用于玻璃薄片的堿鋁硅酸鹽玻璃片已長(zhǎng)期市售于更小的大約813mm×610mm“坯段(billet)”尺寸，因?yàn)槠淦毡榇嬖诘淖鳛橐苿?dòng)電話手持終端市場(chǎng)的蓋板玻璃的應(yīng)用。盡管安全玻璃的大多數(shù)應(yīng)用不要求具有市售用于彎曲的已熱處理的玻璃的上限尺寸的板，但是所需要的尺寸通常基本上大于在移動(dòng)電話市場(chǎng)所用的傳統(tǒng)坯段尺寸。例如，在欄桿應(yīng)用中，當(dāng)作為單個(gè)單片窗玻璃安裝時(shí)，已充分回火的彎曲玻璃基板32一般必須符合寬度上1219mm至1626mm和高度上1067mm至1524mm的尺寸。因此，薄的化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片38必須最小成形為1219mm×1067mm，以成為用于彎曲玻璃欄桿應(yīng)用的實(shí)際商業(yè)方案。然而，堿鋁硅酸鹽玻璃片僅剛剛在1900mm×1500mm、2108mm×1679mm、1840mm×2500mm和事實(shí)上2337mm×2500mm的更大的“思搞思(stose)”尺寸上變得商業(yè)可售。由此，對(duì)于用于增強(qiáng)的彎曲的層疊的已熱處理的玻璃板的所公開(kāi)的革新方案，堿鋁硅酸鹽原玻璃片僅最近才成為實(shí)踐組件。

最佳如圖2所示，使薄玻璃薄片的周邊邊緣42與更厚的彎曲玻璃基板的周邊邊緣37齊平或更小。優(yōu)選堿鋁硅酸鹽玻璃薄片38是在0.4mm和1.1mm之間的厚度，但是玻璃薄片可以薄至0.28mm或厚至3.0mm。堿鋁硅酸鹽玻璃配方優(yōu)選用作玻璃薄片，因?yàn)楫?dāng)經(jīng)受化學(xué)強(qiáng)化工藝時(shí)，相對(duì)于其它含堿玻璃配方(例如鈉鈣硅酸鹽玻璃)可以獲得高水平的表面壓縮應(yīng)力以及高的壓縮應(yīng)力深度。當(dāng)堿鋁硅酸鹽玻璃優(yōu)選用于玻璃薄片時(shí)，可以替換為另一種可以被化學(xué)強(qiáng)化的含堿玻璃，只要這種玻璃足夠薄以具有撓性而非脆性。其它這類含堿玻璃的示例包括鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿硼硅酸鹽玻璃、堿鋁硼硅酸鹽玻璃、堿硼玻璃、堿鍺酸鹽玻璃、堿硼鍺酸鹽玻璃等。然而必須注意到，用堿鋁硅酸鹽玻璃配方才能獲得高的表面壓縮應(yīng)力，而用鈉鈣硅酸鹽玻璃配方是難于達(dá)到的。此外，與采用相同工藝參數(shù)的堿鋁硅酸鹽玻璃相比，用于鈉鈣硅酸鹽玻璃的化學(xué)強(qiáng)化工藝消耗顯著更長(zhǎng)的時(shí)間段以獲得給定水平的表面壓縮應(yīng)力以及壓縮應(yīng)力深度。

還優(yōu)選的是，該玻璃薄片邊緣42對(duì)準(zhǔn)該聚合物中間層40和彎曲玻璃基板44的漸細(xì)邊緣。利用超短脈沖激光(即皮秒或飛秒激光)的激光切割玻璃技術(shù)上的最新進(jìn)展已經(jīng)被用于切割在移動(dòng)手持終端市場(chǎng)中的小玻璃部件。通過(guò)以+/-200微米和甚至+/-100微米的量級(jí)生成非常嚴(yán)密的切割容差而無(wú)碎屑，這類激光切割方法非常適用于改進(jìn)更大薄玻璃片的周邊精整和沖孔。當(dāng)將這類改進(jìn)的激光技術(shù)再次應(yīng)用于用作玻璃薄片38的超大尺寸薄玻璃片的制造中時(shí)，這類改進(jìn)的激光技術(shù)允許在玻璃薄片邊緣42的精整上的高水平精確尺寸精度，這對(duì)于生產(chǎn)最終的彎曲的層疊的玻璃組件而言是必須的，以呈現(xiàn)出對(duì)于周邊邊緣和沖孔的顯著質(zhì)量改進(jìn)。優(yōu)選將具有高精度精整的玻璃薄片38經(jīng)聚合物中間層40層疊至該更厚彎曲玻璃基板32的上凸表面36。

通過(guò)超短脈沖激光(即皮秒激光或飛秒激光)切割是用于快速實(shí)現(xiàn)高尺寸精度和用于插入包括孔、槽和切口的沖孔而同時(shí)保持原始邊緣光潔度而無(wú)碎屑的優(yōu)選方法。可以通過(guò)用氫氟酸蝕刻和/或磨料研磨，采用倒棱或不采用倒棱，來(lái)任選地精飾該玻璃薄片邊緣42。必須避免玻璃薄片42的碎屑，以防止邊緣中的局部薄弱，其會(huì)降低玻璃薄片38中的整體強(qiáng)度水平?？梢栽跔t中熱彎或可以不在爐中熱彎該玻璃薄片，以熱預(yù)形成大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板32的形狀。通過(guò)離子交換工藝來(lái)化學(xué)強(qiáng)化該玻璃薄片，該離子交換工藝最典型是將玻璃浸入鹽浴中，其中具有較小原子半徑的堿金屬離子(例如鈉或鉀)離開(kāi)玻璃表面且由在鹽中的更大堿金屬離子(一般是鉀)置換，其楔入空位，在表面中產(chǎn)生高壓縮態(tài)。表面壓縮應(yīng)力水平和壓縮應(yīng)力深度與玻璃的熱歷史和厚度以及鹽浴溫度、浸漬時(shí)間及鹽組分相關(guān)，該鹽組分包括由鈣(Ca)和鎂(Mg)堿土離子帶來(lái)的污染，其引起已被廣泛證實(shí)的“阻塞效應(yīng)(blocking effect)”使離子吸收“毒害”該槽。

玻璃薄片38優(yōu)選通過(guò)離子交換強(qiáng)化至高的表面壓縮應(yīng)力水平和高的壓縮應(yīng)力深度。在玻璃薄片38中的表面壓縮應(yīng)力優(yōu)選是至少100MPa、至少200MPa、至少300MPa、至少400MPa、至少500MPa，優(yōu)選至少600MPa，且更優(yōu)選至少700MPa。更高的表面壓縮應(yīng)力水平與更高的壓縮應(yīng)力深度結(jié)合，產(chǎn)生更大的強(qiáng)度，因?yàn)閬?lái)自沖擊的拉伸應(yīng)力必須超過(guò)裂紋尖端處的表面壓縮應(yīng)力，才能使裂紋擴(kuò)展并導(dǎo)致破裂。在玻璃薄片38中的壓縮應(yīng)力深度優(yōu)選是至少10微米、至少20微米、至少30微米，優(yōu)選至少40微米、至少50微米且更優(yōu)選至少60微米。更高的壓縮應(yīng)力深度還提供了更大的對(duì)于由研磨或刮擦帶來(lái)的表面壓縮的減小的抵抗，該研磨或刮擦如果足夠深可以進(jìn)入張力區(qū)域并導(dǎo)致破裂。然而，還必須注意監(jiān)控在玻璃薄片38的剩余厚度中的相應(yīng)張力。玻璃薄片38中的優(yōu)選的中心張力水平是小于70MPa、小于60MPa、小于50MPa，優(yōu)選小于40MPa，且甚至更優(yōu)選小于30MPa。如果裂紋穿過(guò)壓縮應(yīng)力深度，則更高的中心張力水平提供了存儲(chǔ)的能量以擴(kuò)展斷裂。

與未經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化玻璃的玻璃薄片相比，已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片38具有所需性質(zhì)。首要地，經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化的玻璃具有高的強(qiáng)度水平，該高的強(qiáng)度水平適于封裝由該經(jīng)熱處理的彎曲玻璃基板在其破裂和殘余應(yīng)力釋放的事件中所釋放的能量。其次，在該經(jīng)熱處理的彎曲玻璃板破裂的事件中，已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃具有更大的斷裂圖案，以有助于該板的結(jié)構(gòu)完整性且防止后續(xù)碎裂或同時(shí)發(fā)生的碎裂。已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃具有高度壓縮表面，其本身抵擋輕微觀察，且提供可靠的方式來(lái)防止聚合物中間層被環(huán)境降解。該已化學(xué)強(qiáng)化玻璃的杰出強(qiáng)度允許利用非常薄的玻璃作為玻璃薄片。薄玻璃具有最大的美觀外觀，因?yàn)楫?dāng)層疊至厚的經(jīng)熱處理的彎曲玻璃基板時(shí)，在厚度上其有限的突起。此外，該薄玻璃具有增強(qiáng)的撓性，因?yàn)椴Ａ膭偠入S厚度降低。高強(qiáng)度和薄度的結(jié)合允許在冷卻態(tài)進(jìn)行機(jī)械彎曲，從而以最小的力精確匹配彎曲玻璃基板的形狀，這對(duì)于更厚且因此更剛性和/或在表面處更少壓縮應(yīng)力且由此更脆性的其它玻璃而言是不可能的。

必須特別關(guān)注適當(dāng)裝配于現(xiàn)存的彎曲玻璃基板32的最佳玻璃薄片尺寸?？梢约哟笤谝鸦瘜W(xué)強(qiáng)化玻璃薄片中的沖孔(包括孔或槽)，由此將原則上以更深的壓縮應(yīng)力深度將結(jié)構(gòu)力傳向已熱處理的彎曲玻璃基板32，而不投射向已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片邊緣42。與已熱處理的彎曲玻璃基板相比，玻璃薄片尺寸優(yōu)選是圍繞周邊邊緣略小，使得其嵌入所得到的層狀產(chǎn)品的主邊緣，由此沿著其具有更淺壓縮應(yīng)力的更脆弱的邊緣來(lái)保護(hù)該玻璃薄片。該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的最佳最終尺寸適應(yīng)于該彎曲玻璃基板的面尺寸，該彎曲玻璃基板的面尺寸等于或優(yōu)選恰好嵌入該最終拋光邊緣。由此，保護(hù)了該玻璃薄片邊緣42避免被意外損傷，否則，意外損傷可能導(dǎo)致碎裂或磨損或劃痕，且主要沿著該邊緣向該彎曲玻璃基板32傳遞更高的機(jī)械力。降低了破裂的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)增強(qiáng)的最終玻璃板的美感。最小化了在板邊緣的中間層塑料的可見(jiàn)性，提供了外觀上與單個(gè)單片彎曲的經(jīng)完全回火的玻璃的邊緣更相似的邊緣。

一般可以彎曲已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片，從而以最小的力來(lái)機(jī)械適應(yīng)已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀，而無(wú)需現(xiàn)在爐中熱彎以熱預(yù)形該形狀。通過(guò)機(jī)械彎曲可適應(yīng)多種形狀。通過(guò)沿著單個(gè)軸彎曲該玻璃薄片可以容易地獲得圓柱形狀。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以將具有0.85mm厚度的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片和具有700MPa的表面壓縮應(yīng)力和45微米的壓縮應(yīng)力深度的堿鋁硅酸鹽配方冷彎至具有緊至150mm的曲率半徑的圓柱形狀，而沒(méi)有過(guò)多的失敗風(fēng)險(xiǎn)。在要求更緊的曲率半徑的圓柱形的情況中，或者在彎曲適中且沿著兩個(gè)相對(duì)的軸(例如球形或復(fù)合形狀)的情況中，需要指出，可以將該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片在爐中熱彎以熱形制為大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板形狀的形狀，然后再機(jī)械彎曲至與彎曲玻璃基板完全一致的最終形狀。盡管因?yàn)橹圃觳煌昝佬?，該已熱處理的彎曲玻璃基板可能具有不同于最佳尺寸的尺寸，但是該玻璃薄片表面適應(yīng)于該彎曲玻璃基板，而無(wú)需過(guò)多的力的施加。

就該玻璃板的窗玻璃硬附件而言，特別是在無(wú)框安裝中，可能存在形成在結(jié)構(gòu)角落附近且穿過(guò)該玻璃薄片38、中間層40和基板32的沖孔45(圖1)。如附圖標(biāo)記46所指示的，對(duì)該沖孔倒角。最接近且穿過(guò)該玻璃薄片38和中間層40的沖孔45的部分是比穿過(guò)該彎曲玻璃基板32的主厚度的沖孔直徑38大。優(yōu)化每個(gè)薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的尺寸特征，以齊平地匹配其層疊的厚玻璃片的主表面。重要的是，玻璃薄片的周邊邊緣42與更厚的彎曲玻璃基板32的周邊邊緣37齊平或者比之更小，且沖孔45(及其它孔洞和槽)與更厚的彎曲玻璃基板32的沖孔48齊平或比之更大。預(yù)期在鄰接該玻璃薄片42的更厚的彎曲玻璃基板32的周邊邊緣37上的倒棱44尺寸的有目的的減小，以便在單片邊緣的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板中更一致地施加模擬外觀，如單個(gè)已充分回火的玻璃片所示的那樣。

圖3和4圖示了交替板50，該交替板50包括已熱處理的或已充分回火的彎曲玻璃基板52和附著在該玻璃基板52的下凹側(cè)的下部玻璃薄片54。聚合物層疊中間層55(圖4)夾在該基板52和該玻璃薄片54之間。經(jīng)倒角的端部邊緣57和58接近該基板端部59。預(yù)期在鄰接該玻璃薄片52的更厚的彎曲玻璃基板52的周邊邊緣59上的倒棱58尺寸的有目的的減小，以便在單片邊緣的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板中更一致地施加模擬外觀，如單個(gè)已充分回火的玻璃片所示的那樣。構(gòu)建沖孔51(圖3)，且使該沖孔51的尺寸類似于以上所討論的沖孔45(圖1)。除了在該基板52的底部上設(shè)置該玻璃薄片54，而非如在圖1和2中在頂部設(shè)置該玻璃薄片外，板50類似于在圖1和2中所示的板30。

交替雙薄板60(圖5、6)類似于板30和50。此處，玻璃薄片層疊至該已熱處理的或已充分回火的彎曲玻璃基板62的兩個(gè)主表面，該玻璃基板62具有凸出頂部和凹陷底部。將玻璃薄片64、65經(jīng)中間層66和67設(shè)置在該基板頂部和底部(圖6)。同樣，可以存在用于窗玻璃金屬附件的沖孔69(圖5)。經(jīng)倒角的端部邊緣61、63接近該基板端部68(圖6)。預(yù)期在鄰接該玻璃薄片64、65的更厚的彎曲玻璃基板62的周邊邊緣68上的倒棱61、63尺寸的有目的的減小，以便在單片邊緣的彎曲、層疊且已充分回火的玻璃板中更一致地施加模擬外觀，如單個(gè)已充分回火的玻璃片中所示的那樣。該玻璃薄片、中間層和基板尺寸和厚度與在圖1-4的以上討論中所公開(kāi)的基本相同。

圖7-9圖示了作為窗玻璃材料安裝的彎曲玻璃板。分別通過(guò)框架窗玻璃、半框架窗玻璃或無(wú)框窗玻璃，將這些板安裝并固定至開(kāi)口。圖7的框架窗玻璃是窗玻璃的傳統(tǒng)方式，通過(guò)這種方式，該彎曲玻璃板的所有周邊邊緣被捕獲在木頭、塑料或金屬框架中。因此，在圖7中，該彎曲玻璃板75受周邊框架76所限制，且被縛在周邊框架76以內(nèi)。該玻璃板75的上部和下部完全被捕獲的邊緣77和78分別被縛在上部框架組件和下部框架組件79和80以內(nèi)。玻璃板側(cè)邊緣82、83分別被縛在框架側(cè)部組件85和87以內(nèi)(圖7)。

在圖8中圖示了彎曲玻璃板90的半框架窗玻璃。在這個(gè)排布中，在框架中捕獲了比玻璃板的所有周邊邊緣更少的周邊邊緣，且比所有周邊邊緣更少的周邊邊緣是完全暴露的。該彎曲玻璃板90具有一對(duì)相對(duì)的橫向間隔開(kāi)的邊緣91和92，該邊緣是未被覆蓋的且是可見(jiàn)的。然而，該板頂部94和底部96分別被縛在上部框架元件98和下部框架元件99以內(nèi)。

無(wú)框窗玻璃(即圖9)在該彎曲玻璃板100的周邊邊緣處沒(méi)有框架，可以在支撐點(diǎn)處采用硬件直接夾住周邊邊緣102、103、108或109或穿過(guò)沖孔(例如孔洞105或槽107)進(jìn)行安裝。越來(lái)越多地使用無(wú)框窗玻璃或半框窗玻璃要求在暴露的周邊邊緣上且圍繞沖孔的高質(zhì)量和精密拋光，以便硬附件的完全契合。

圖10-13是現(xiàn)有技術(shù)的橫截面視圖，其中分別圖示了可能適用作本發(fā)明基板的已熱強(qiáng)化的、已充分回火的、已退火的和已化學(xué)強(qiáng)化的彎曲玻璃板。每個(gè)類型呈現(xiàn)出不同的在玻璃內(nèi)的殘余應(yīng)力水平。圖10所示的彎曲的已熱強(qiáng)化的玻璃片110，如廣義限定的，特征是具有至少24MPa的表面壓縮應(yīng)力。已熱強(qiáng)化的玻璃，如由工業(yè)表面ASTM C1048所更狹義限定的，特征是具有在24MPa和52MPa之間的表面壓縮應(yīng)力。根據(jù)玻璃工業(yè)圖示慣例，相對(duì)的箭頭符號(hào)111圖示了殘余壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力。注意，沖孔112朝向該視圖的左側(cè)。

該彎曲的已充分回火的玻璃片118(圖11)特征是至少69MPa(即兆帕，對(duì)應(yīng)于每平方英寸10,000磅)的表面壓縮應(yīng)力，或至少67MPa的邊緣壓縮應(yīng)力。在根據(jù)CPSC CFR 1201和/或ANSIZ97.1測(cè)試的經(jīng)破碎的小顆粒尺寸的情況下，片118適用作安全玻璃。相對(duì)的箭頭符號(hào)119(圖11)圖示了增大的殘余壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，且其應(yīng)與板110相關(guān)的箭頭符號(hào)111(圖10)相比較。

該彎曲的已退火的玻璃片112(圖12)是未經(jīng)熱處理的。如由通常商業(yè)實(shí)踐所限定的，特征是不大于1.38MPa的表面壓縮應(yīng)力。已退火的玻璃片不優(yōu)選用于本發(fā)明。已退火的玻璃不適用作這個(gè)發(fā)明的厚彎曲玻璃基板，因?yàn)槠湮丛鰪?qiáng)的強(qiáng)度不能在沒(méi)有過(guò)多的破裂風(fēng)險(xiǎn)的情況下抵抗高熱力和機(jī)械力。已退火的玻璃不適用于用作這個(gè)發(fā)明的玻璃薄片，因?yàn)闆](méi)有表面壓縮應(yīng)力，且由此沒(méi)有強(qiáng)度增強(qiáng)，這可以表征作過(guò)多的脆性。

該彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片125(圖13)是未經(jīng)熱處理的。如ASTM C 1422/C 1422M所限定的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃特征為至少7MPa的表面壓縮應(yīng)力(盡管該表面壓縮應(yīng)力常常高于這個(gè)最小值數(shù)倍)和微米量級(jí)的壓縮應(yīng)力深度(箱體深度(case depth))。彎曲的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片不優(yōu)選用作這個(gè)發(fā)明的厚基板，因?yàn)闇\的壓縮應(yīng)力更易于從周邊邊緣和沖孔邊緣開(kāi)始破裂。此外，在預(yù)期用作這個(gè)發(fā)明的彎曲玻璃基板的更厚的玻璃片中，淺的壓縮應(yīng)力深度以及沒(méi)有高水平的中心張力不能滿足由玻璃薄片和聚合物中間層作為保護(hù)阻擋來(lái)進(jìn)行封裝以消除在破裂時(shí)深的殘余應(yīng)力的爆炸性釋放的需求。然而，出于已列出的大量理由，已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃是用作施加至彎曲玻璃基板的薄玻璃薄片的優(yōu)選玻璃類型。為了正確評(píng)價(jià)殘余應(yīng)力的位置，圖示箭頭符號(hào)126(圖13)應(yīng)與以上討論的符號(hào)111(圖10)和119(圖11)相比較。圖10和11的已熱強(qiáng)化的片和已充分回火的片110和118分別呈現(xiàn)出更深的壓縮應(yīng)力，特別是在沿著周邊邊緣和沖孔處。

圖14圖示了兩種彎曲玻璃板中的一種，通過(guò)在建筑和內(nèi)部應(yīng)用中作為安全窗玻璃材料的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，該彎曲玻璃板目前可以合格。圖14顯示了彎曲的已充分回火的玻璃板130。彎曲的已充分回火的玻璃片在加工期間被熱處理，且之后快速冷卻以在所有表面施加深的壓縮應(yīng)力，從而充分增強(qiáng)強(qiáng)度。然而，如果板130破裂，其釋放其內(nèi)部殘余應(yīng)力且碎裂為小顆粒碎片132。彎曲的已充分回火的玻璃板更不可能損傷，因?yàn)槠湓鰪?qiáng)的抵抗破裂的強(qiáng)度，且當(dāng)通過(guò)具體沖擊破裂時(shí)，其碎裂為這些小碎片。然而，在破裂事件中，特別是直接安裝在頭頂時(shí)，由于顆粒脫落的總質(zhì)量和數(shù)量，后續(xù)碎裂133和小顆粒脫落132存在安全危險(xiǎn)。

圖15顯示了根據(jù)該發(fā)明的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板140。層疊的安全板是第二種彎曲玻璃板，通過(guò)在建筑和內(nèi)部應(yīng)用中作為安全窗玻璃材料的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，該彎曲玻璃板目前可以合格，因?yàn)椴Ａз|(zhì)量仍然是基本整體的，沒(méi)有大的撕裂、剪切或開(kāi)口，盡管一些顆?？赡苊撀?。當(dāng)受到特定沖擊破裂時(shí)，盡管裂紋142不可避免地會(huì)發(fā)展，但聚合物中間層141將玻璃基本粘結(jié)在一起。因此，層疊板還不太可能會(huì)損壞。然而，通過(guò)用薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片143和聚合物中間層141來(lái)封裝已熱處理的彎曲玻璃基板144，可以提高本發(fā)明的層疊板的安全性。該玻璃薄片和聚合物中間層141用以產(chǎn)生保護(hù)層，在彎曲玻璃基板破裂的事件中阻止內(nèi)部殘余應(yīng)力的爆炸性釋放。這個(gè)保護(hù)層不僅防止了可能存在安全危險(xiǎn)的已充分回火的彎曲玻璃基板的碎裂，還防止了從厚的已充分回火的彎曲玻璃基板中的顆粒脫落，這個(gè)特征對(duì)于直接位于在頭頂?shù)牟ＡО惭b是特別關(guān)鍵的。

圖16是列出用于制造本發(fā)明的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板的優(yōu)選工藝150的流程圖。在初始步驟152中，制造了將被用作基板的單個(gè)厚的彎曲的已充分回火的玻璃片。(如果不需要最終強(qiáng)度，那可以用彎曲的僅已熱強(qiáng)化的玻璃片來(lái)替代。)在步驟153中，在制造之前，仔細(xì)確定所需的玻璃薄片的尺寸特征。雖然可以通過(guò)模擬測(cè)量來(lái)自步驟152的現(xiàn)存彎曲的已充分回火的玻璃片來(lái)數(shù)學(xué)地限定這類尺寸特征，但是，優(yōu)選在該玻璃薄片的制造之前，通過(guò)數(shù)字方式來(lái)限定這類尺寸。因此，步驟153包括子步驟154，該子步驟154是測(cè)量已制造的厚的彎曲的已充分回火的玻璃片，包括尺寸公差。優(yōu)選采用光學(xué)非接觸掃描儀來(lái)測(cè)量。該掃描儀特征在于高速激光單點(diǎn)三角測(cè)量、激光線掃描和白光掃描。這些方法采用激光束或白光，將其投射于部件的表面，以生成數(shù)千代表尺寸性質(zhì)的空間點(diǎn)(dimensional point)?？蛇x地，可以利用CMM坐標(biāo)測(cè)量?jī)x來(lái)定位在該彎曲玻璃基板上的空間點(diǎn)。之后，在子步驟155中，采用了表征該彎曲玻璃基板的尺寸性質(zhì)的“點(diǎn)云(point cloud)”，以在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中產(chǎn)生玻璃板的有效表征?？梢酝卣够蜾伷皆摫砻?，以獲得用于薄的已化學(xué)強(qiáng)化玻璃薄片的最優(yōu)尺寸。

在CAD步驟之后，在步驟157(圖16)中將已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片制造為在步驟153中所限定的尺寸特征。優(yōu)選由堿鋁硅酸鹽玻璃(其是一種特別適于通過(guò)離子交換來(lái)快速?gòu)?qiáng)化至高水平的增強(qiáng)強(qiáng)度的含堿玻璃)來(lái)制造該薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片。然而，如前所描述的，另一種可被化學(xué)強(qiáng)化的含堿玻璃配方可以替代用作玻璃薄片。

每個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的制造是以下列步驟之間的多種次序進(jìn)行的，其中一些步驟可以進(jìn)行多于一次：在步驟158中切割至周邊邊緣尺寸，在步驟159中加入所需的沖孔(例如孔洞或槽)；及在步驟160中，任選地在爐中熱彎，以熱預(yù)形至大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀；及在步驟161中，通過(guò)離子交換來(lái)化學(xué)強(qiáng)化該玻璃薄片，以賦予殘余壓縮表面應(yīng)力。此外，玻璃薄片包括堿鋁硅酸鹽配方，其在步驟160中通過(guò)加熱至約620攝氏度的溫度且在熱塑性狀態(tài)下彎曲而被熱彎，該玻璃薄片之后必須通過(guò)離子交換來(lái)化學(xué)強(qiáng)化，因?yàn)闊釓澣コ酥暗膲嚎s應(yīng)力。此外，盡管進(jìn)行、省略或重復(fù)了制造步驟158-161中的某些，但是優(yōu)選的選擇是隨后立即在步驟162中通過(guò)離子交換161來(lái)強(qiáng)化，以產(chǎn)生用于組件的一個(gè)或多個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片，該玻璃薄片具有高強(qiáng)度和最優(yōu)化的尺寸特征，由此其周邊邊緣與該厚的彎曲的已充分回火的玻璃片的周邊邊緣齊平或比之更小，且其沖孔(例如孔洞或槽)與該更厚的彎曲玻璃基板的沖孔齊平或比之更大。

任選的步驟164(圖16)是優(yōu)選步驟162的備選方案。在步驟164中，向組件提供將一個(gè)或多個(gè)已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片，該玻璃薄片具有最佳尺寸和更低強(qiáng)度或者過(guò)大的尺寸。首先，可以通過(guò)切割158和添加沖孔(例如孔洞或槽)159至原玻璃片來(lái)生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片，該原玻璃片已被通過(guò)以下離子交換161所化學(xué)強(qiáng)化，且沒(méi)有其它強(qiáng)化。在這種情況中，在步驟164中，向組件提供具有最佳的尺寸但是更低的強(qiáng)度玻璃薄片?？蛇x方法是，在尺寸過(guò)大的條件164中，向彎曲玻璃基板提供一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片，以仔細(xì)預(yù)組裝和拆卸，隨后返回制造步驟157以便額外的切割158和/或額外的沖孔162。這類制造可以隨后有通過(guò)離子交換161的強(qiáng)化，且終止于在步驟162中，玻璃薄片具有高強(qiáng)度和最佳尺寸。可選地，可以在尺寸過(guò)大的條件164中向組件提供一個(gè)或多個(gè)已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片，且該一個(gè)或多個(gè)已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片在層疊后經(jīng)受后續(xù)尺寸修整。在切割158或添加沖孔159且沒(méi)有通過(guò)離子交換161強(qiáng)化的后續(xù)步驟的所有情況中，該玻璃薄片的最終強(qiáng)度常常處于比以其它方式在通過(guò)離子交換161強(qiáng)化后沒(méi)有進(jìn)行尺寸改變的可獲得的強(qiáng)度更低的水平。必須在不對(duì)于已熱處理的厚的彎曲玻璃基板進(jìn)行禁止的尺寸改變的情況下來(lái)完成玻璃薄片的尺寸性質(zhì)的改變。

隨后是該組裝步驟166(圖16)。在步驟166中，薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片可以裝配至該更厚的已充分回火的玻璃片的主凸表面和/或主凹表面。初始，潔凈所有的玻璃層，且可以向與中間層抵接的玻璃表面預(yù)施加粘合助劑(例如硅烷)。通過(guò)CNC繪圖儀，從放置在該已熱處理的彎曲玻璃基板和該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片之間的原料輥上，將聚合物中間層片、優(yōu)選PVB或電離塑料(ionoplast)材料切割至略微尺寸過(guò)大。將上述聚合物片放置在該彎曲玻璃基板的頂端，隨后又將該堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片放置在頂端，之后施加最小的力將該玻璃薄片冷彎至該已充分回火的彎曲玻璃基板的主表面形狀。即使在制造期間將該玻璃薄片熱彎并預(yù)成型為接近該彎曲玻璃基板的形狀，該形狀也不精確匹配，且仍需要一些冷彎，以使該玻璃薄片精確適應(yīng)于該已充分回火的彎曲玻璃基板的主表面。通過(guò)施加略多的力以輕微改變?cè)撘褵崽幚淼膹澢ＡЩ宓男螤?，也可改變?cè)搶A鋁硅酸鹽玻璃薄片冷彎至匹配該彎曲玻璃基板的獨(dú)立步驟，特別是該玻璃薄片具有更薄厚度且由此略微柔性的情況下。例如，在組裝和永久層疊期間，該組件可以具有對(duì)彎曲略微施加拉引的夾持，或該組件可以?shī)A持至固定形式。再次，在冷彎玻璃薄片期間，僅需要最小的力以適應(yīng)所使用的厚的已充分回火的彎曲玻璃基板的形狀，因?yàn)閮H需要最小量的力以使組件一體化。檢查周邊邊緣和沖孔以便組件對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)需要再定向，隨后原位臨時(shí)夾持。

在步驟168中，通過(guò)聚合物中間層的方式，層疊該組件以將每個(gè)在其冷彎定向中的堿鋁硅酸鹽玻璃薄片永久結(jié)合至已充分回火的玻璃片。隨后用聚合物中間層層疊，將玻璃薄片以其冷彎組件永久結(jié)合至已熱處理的彎曲玻璃基板，該聚合物中間層為PVB聚乙烯醇縮丁醛、電離塑料、EVA乙烯醋酸乙烯酯、TPU熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、氨基甲酸乙酯、CIP原位澆注固化樹(shù)脂，或者其它塑性材料及其組合。層疊的基本方法包括將塑料片放置在該玻璃層之間，且之后原位臨時(shí)夾持。之后將該組件放置在犧牲聚合物袋內(nèi)，且施加輔助真空以去除任何捕獲在層之間的空氣。將該用真空袋裝好的組件插入反應(yīng)釜中，以定時(shí)施加熱、壓力以及局部真空，從而永久熔合聚合物中間層和玻璃。然而，層疊的備選方法可能包括，例如，在玻璃層之間澆注液態(tài)形式的聚合物，且隨后通過(guò)化學(xué)或紫外線方式固化固體。用于這個(gè)發(fā)明的優(yōu)選方法是通過(guò)具有熱和壓力的反應(yīng)釜和局部真空。再次，在層疊工藝期間，該聚合物中間層仍然基本厚度均勻的，因?yàn)樵撘鸦瘜W(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片允許其容易地?fù)锨?，以匹配該已熱處理的彎曲玻璃基板的形?及其不一致性)，由此前述的聚合物中間層厚度的多余的流和光學(xué)夸張結(jié)果。

任選的步驟170包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)在步驟164中在過(guò)大尺寸條件中制造的玻璃薄片的尺寸改變的加工。再次，必須注意，在切割158和添加沖孔159或磨料研磨且沒(méi)有通過(guò)離子交換161強(qiáng)化的后續(xù)步驟的所有情況中，該玻璃薄片的最終強(qiáng)度常常處于比以其它方式在通過(guò)離子交換161強(qiáng)化后沒(méi)有進(jìn)行尺寸改變的可獲得的強(qiáng)度更低的水平。例如通過(guò)超短脈沖皮秒或飛秒激光的激光切割周邊邊緣或向已化學(xué)強(qiáng)化的片添加沖孔的技術(shù)是成功的，但是導(dǎo)致大約50％的強(qiáng)度降低。可選地，對(duì)于鈉堿鋁硅酸鹽，可以減小壓縮應(yīng)力深度，例如至約15至20微米或更小，以允許機(jī)械劃線斷裂切割或磨料研磨，盡管伴有大約50％的壓縮強(qiáng)度的降低和在20mm以內(nèi)的尺寸改變。在層疊之后，與以其他方式獲得的在通過(guò)離子交換強(qiáng)化后沒(méi)有進(jìn)行尺寸改變的水平相比，該玻璃薄片的尺寸改變導(dǎo)致大約50％的玻璃薄片強(qiáng)度降低。由此，在層疊之后的玻璃薄片的尺寸改變不是優(yōu)選的用于這個(gè)發(fā)明的制造方法。

步驟172包括采用尖銳工具沿著板切除多余的聚合物中間層，該聚合物中間層與該厚的彎曲的已充分退火的玻璃片的沖孔和/周邊邊緣加工相交。再次，多余中間層材料的最終去除留下了聚合物中間層，其處于在位于該薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片和已熱處理的彎曲玻璃基板之間的厚度的輔助側(cè)區(qū)域中最小可見(jiàn)性的狀態(tài)下，由此形成呈現(xiàn)出基本光滑且均勻邊緣的整體單元，提供了增強(qiáng)的美觀外觀。在步驟174中可獲得已完成的產(chǎn)品。該玻璃薄片和聚合物中間層形成了在該已熱處理的玻璃的上方的保護(hù)層，當(dāng)該彎曲玻璃基板破裂時(shí)其阻擋了該玻璃板內(nèi)部殘余應(yīng)力的爆炸性釋放，防止了顆粒脫落和后續(xù)碎裂。在爆炸性破裂和從該已熱處理的彎曲玻璃基板內(nèi)應(yīng)力釋放的事件中，該玻璃薄片的高強(qiáng)度和更大破裂斷裂圖樣與該層疊中間層一起，用于產(chǎn)生阻擋，防止均勻的小的玻璃顆粒離開(kāi)該組件。如最終步驟，對(duì)最終產(chǎn)品的代表性樣品進(jìn)行了測(cè)試，以證實(shí)適用于包括ANSI Z97.1和CPSC CFR 1201的層疊安全玻璃標(biāo)準(zhǔn)。

圖17和18圖示了制造彎曲的已充分回火的玻璃板的方法。在圖17中，熱爐(通常標(biāo)記為附圖標(biāo)記180)向單個(gè)、厚的玻璃片182均勻地施加熱量，該玻璃片182將被用作彎曲玻璃基板。該平玻璃片182首先選自市售的帶有涂層或沒(méi)有涂層透明的、低鐵的、著色的浮法玻璃的原片。將該原片切割、裁邊，之后任選的鉆或磨或水射流切割出沖孔183和槽184。必須說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的板不需要包含沖孔，例如孔洞或槽。在爐180內(nèi)加熱該片182，超過(guò)其變形溫度(即約620攝氏度)。熱施加由箭頭188所圖示表征。通過(guò)輥?zhàn)?由附圖標(biāo)記190所表示)，傳送片182至界面支撐，在此處，已加熱的片通過(guò)重力、在其自身重量的力的作用下下垂，或由來(lái)自沖頭(圖中未示出)的機(jī)械力的輔助下垂，直到其成形。排列輥?zhàn)?93以支撐彎曲的基板。在圖18中，通過(guò)來(lái)自上鼓風(fēng)機(jī)194和下鼓風(fēng)機(jī)195的高壓空氣來(lái)強(qiáng)制冷卻該熱的彎曲玻璃片182A，以固化該新的形狀，并獲得殘余壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力。優(yōu)選高度拋光和精整沖孔183和槽184的邊緣和周邊邊緣196。

圖19圖示了厚的彎曲的已充分回火的或已熱強(qiáng)化的玻璃片(例如圖18中所處理的片182A)所經(jīng)歷的尺寸變化。在ASTM C1464中規(guī)定了可接受的尺寸公差，對(duì)于多種尺寸通常是+/-3.2或更大。這些包括周長(zhǎng)200(即，圍繞彎曲的距離)、垂直于彎曲的長(zhǎng)度或高度202、形狀精度204、交叉彎曲206(相對(duì)于真實(shí)的非彎曲邊緣的偏離(deviation of the non-curved edge from true))、扭矩208(板外的交角)。厚度公差210規(guī)定在ASTM C1036中。距離包括孔洞209的沖孔的最近邊緣的尺寸、輪廓和位置還具有通常+/-1.6mm的變化，如在ASTM C1048中所規(guī)定的。因?yàn)闅堄鄳?yīng)力和制造方法，彎曲玻璃已充分回火的玻璃片通常呈現(xiàn)出一些尺寸不一致性，而對(duì)于終端使用者而言這些最好是規(guī)范的。優(yōu)選數(shù)字限定這些尺寸變化，由此可以制造至少一個(gè)薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片至高精度，以便后續(xù)裝配至厚的彎曲的已充分回火的玻璃片(例如片182A)的主表面。由來(lái)自棍子波動(dòng)或差熱導(dǎo)致的局部翹曲之處，會(huì)帶來(lái)平的已熱處理的玻璃片中無(wú)意的形狀改變，且為了出色的光學(xué)質(zhì)量，期望的是在裝配的層之間絕對(duì)的順應(yīng)，預(yù)期的是將一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片的層疊冷彎至精確匹配來(lái)自在已熱處理的“平”玻璃基板中的絕對(duì)平整的變化。

圖20圖示了一種制造彎曲的、層疊的且已完全回火的玻璃板220的方法。將至少一個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片222冷彎(即如箭頭223所圖示的)至凸輪廓，以適應(yīng)于該已充分回火的彎曲玻璃片182A的主凸表面的形狀，該玻璃薄片裝配在該彎曲玻璃片182A上。冷彎是機(jī)械力的施加，以折曲片，從而改變其形狀，但無(wú)需外部熱的存在，在約室溫下。將聚合物中間層224放置在每個(gè)玻璃薄片222和厚的彎曲的已充分回火的玻璃片182A之間。在永久層疊之前，聚合物中間層例如PVB及較小程度的電離塑料具有與溫度、暴露濕度和潔凈度相關(guān)的嚴(yán)格環(huán)境保準(zhǔn)。在ISO6水平的凈室內(nèi)，配合仔細(xì)地保持在18至22攝氏度之間的溫度和23％至33％的相對(duì)濕度，進(jìn)行包括冷彎的板的裝配。更低的溫度有助于在與薄的玻璃薄片組裝期間避免膠粘至中間層。仔細(xì)控制濕度防止了在反應(yīng)釜中永久層疊之前，聚合物中間層的水分含量超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。該薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片很可能已經(jīng)在其自身重量下下垂，從而以最小的力適應(yīng)于該彎曲玻璃片182A的主凸表面的凸形，該玻璃薄片裝配至該彎曲玻璃片182A。該玻璃薄片可以裝配至該已充分回火的玻璃片182A的主凸表面和/或主凹表面。

注意圖21，板229是由經(jīng)聚合物中間層232放置在玻璃板182A的凹表面上的玻璃薄片230制成的。箭頭233(圖21)圖示了壓力的施加。將至少一個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片230冷彎至凹輪廓，以適應(yīng)于該已充分回火的彎曲玻璃片182A的主凹表面的形狀，該玻璃薄片裝配在該彎曲玻璃片182A上。一般通過(guò)向薄玻璃薄片施加手壓來(lái)保證冷彎，以便將該薄玻璃薄片彎曲至適應(yīng)該更厚的已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀。一旦在局部區(qū)域獲得這樣的適應(yīng)，則隨后將臨時(shí)夾持相繼施加在周邊周圍，以在原位保持該彎曲的冷彎形狀取向。當(dāng)釋放機(jī)械力后，機(jī)械彎曲的玻璃返回其原始形狀，由此該工藝沒(méi)有完成，直到通過(guò)永久層疊至彎曲玻璃基板的方式，將該玻璃薄片以其冷彎取向永久結(jié)合。該薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片很可能已經(jīng)在其自身重量下下垂，從而以最小的力適應(yīng)于該彎曲玻璃片182A的主凹表面的凹形，該玻璃薄片裝配至該彎曲玻璃片182A。該玻璃薄片可以裝配至該已充分回火的玻璃片182A的主凸表面和/或主凹表面。

從圖22和23中，將理解的是，可選的板236具有放置在彎曲玻璃片182B的凹主表面和凸主表面上的玻璃薄片238和239，且具有中間層240和241分別放置于其間。通過(guò)箭頭242和245(圖22)來(lái)圖示壓力。注意到，圖23是在彎曲已充分回火玻璃片182B中所圖示的任選的沖孔243。冷彎必須的最小的力可以通過(guò)在平的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片樣品中央的重量的簡(jiǎn)單添加來(lái)進(jìn)一步量化，將該平的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片樣品以沿著兩個(gè)平行的不彎曲邊緣自支撐的狀態(tài)放置在圓柱形的凹面頂部。堿鋁硅酸鹽配方且具有0.85mm厚度和530mm×530mm的尺寸薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片要求僅630克質(zhì)量的重量的添加，以導(dǎo)致機(jī)械彎曲部分，該機(jī)械彎曲部分適應(yīng)于具有適度從緊的1829mm的半徑的已熱處理的彎曲玻璃基板?？蛇x地，堿鋁硅酸鹽配方且具有0.85mm厚度和457mm×457mm的尺寸薄的已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片要求僅3600克質(zhì)量的重量的添加，以導(dǎo)致機(jī)械彎曲部分，該機(jī)械彎曲部分適應(yīng)于具有緊的533mm的半徑的已熱處理的彎曲玻璃基板。由此，所需要的力是最小的，且要求僅通過(guò)手施加的壓力，而無(wú)需壓制或來(lái)自工具的力以賦予對(duì)稱于該玻璃層的形狀。

圖24-30圖示了制造該發(fā)明的該優(yōu)選彎曲的層疊且已充分回火的而玻璃板的多個(gè)步驟。在圖24和25中，具有彎曲玻璃片251的板250具有由刀片254修整的周邊邊緣252和由刀片256修整的沖孔例如孔洞253。具體地，用尖銳的工具(例如刀片254)沿著板(在圖25中通過(guò)箭頭258、259一般示意)修整多余的聚合物中間層257，刀片與該已充分回火的玻璃片251的周邊邊緣光潔度相交，還用作引導(dǎo)切邊板。刀片256(圖24)切邊在板中的沖孔253的邊緣(圖26)，如箭頭263大體示意。所得到的彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板具有沖孔和/或周邊邊緣光潔度，而沒(méi)有在玻璃層之間的美觀上不愉悅的突出，從而賦予了具有高品質(zhì)光潔度的固體邊緣外觀，其中聚合物中間層是不突出的。裝配該彎曲的層疊的且已充分回火的玻璃板250，使得聚合物中間層在邊緣周邊處抵接組件厚的彎曲的已充分回火的玻璃片的主表面。在該發(fā)明中的聚合物中間層位于邊緣飾面的最不引人注意的輔助區(qū)域，該區(qū)域仍是不引人注意的且不太可能引起臟污聚集。由來(lái)自棍子波動(dòng)或差熱導(dǎo)致的局部翹曲之處，會(huì)帶來(lái)平的已熱處理的玻璃片中無(wú)意的形狀改變，且為了出色的邊緣質(zhì)量，期望的是邊緣飾面類似于具有不出的聚合物中間層的單塊玻璃片，預(yù)期的是將一個(gè)或多個(gè)玻璃薄片的層疊冷彎至精確匹配來(lái)自在已熱處理的“平”玻璃基板中的絕對(duì)平整的變化。

在圖27中，具有彎曲玻璃基板267的板266具有在其凹表面上的玻璃薄片268。通過(guò)刀片275切邊其周邊邊緣270和沖孔273。圖28顯示了用刀片282對(duì)雙薄片板280的切邊，由箭頭283和284大體指示沿著板的切邊。在圖29中，在片286上，通過(guò)刀片285實(shí)現(xiàn)了類似的計(jì)劃，刀片285如箭頭287、288所示沿著板切邊。在板中，如箭頭294所大體示意，實(shí)現(xiàn)了圍繞沖孔292的類似的切邊(圖30)。在附圖中，將理解的是，最優(yōu)化每個(gè)薄的堿鋁硅酸鹽已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的尺寸特征，使得其周邊邊緣與厚的彎曲的已充分回火的玻璃片的周邊邊緣齊平或比之更小，且沖孔例如孔洞或槽與更厚的彎曲玻璃基板的沖孔齊平或比之更大。與從僅未經(jīng)熱處理的玻璃層制造的相同厚度的層疊的彎曲玻璃相比，該結(jié)果增強(qiáng)了在板中的強(qiáng)度，因?yàn)樵谥苓呥吘壓蜎_孔例如孔洞和槽處的深壓縮應(yīng)力。此外，在已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的邊緣上的更淺的壓縮應(yīng)力防護(hù)了意外沖擊和機(jī)械力，特別是在其壓縮由碎裂或磨損或刮擦減少的情況下，由于其位置等同或嵌入該已熱處理的彎曲玻璃基板的邊緣。

實(shí)施例一：

根據(jù)該發(fā)明，制造了用作在建筑高樓欄桿應(yīng)用中的半框窗玻璃的彎曲的安全玻璃板。將具有12.4mm厚度的透明的原平玻璃片切割至所需尺寸，邊緣拋光，鉆出兩個(gè)孔洞以便后續(xù)欄桿安裝，加熱至約620攝氏度的溫度，在其熱塑性狀態(tài)中彎曲，且之后通過(guò)強(qiáng)制冷卻來(lái)熱處理。所得到的已充分回火的彎曲玻璃基板特征為：具有至少69MPa的表面壓縮應(yīng)力。通過(guò)光學(xué)非接觸掃描儀，具體是三維點(diǎn)掃描激光，來(lái)數(shù)字測(cè)量如所生產(chǎn)的不需要比正常工業(yè)指導(dǎo)更嚴(yán)格的精度的厚的彎曲玻璃基板的凸表面，包括尺寸公差。之后，將所得到的表征該彎曲玻璃基板的尺寸性質(zhì)的“點(diǎn)云數(shù)據(jù)”傳送至CAD軟件。建立了一個(gè)厚的彎曲玻璃基板的工作虛擬三維模型，玻璃薄片和聚合物中間層加在該表征上。在該模型內(nèi)最優(yōu)化了用于薄的玻璃薄片的尺寸，使得經(jīng)組裝后，與該彎曲玻璃基板的主表面齊平匹配，且具有比該厚片更小的周邊邊緣和更大孔洞。之后開(kāi)發(fā)該玻璃薄片的模型，或?qū)⑵湔归_(kāi)至鋪平狀態(tài)，以建立用于制造的所需精整的尺寸表征。

將具有0.85mm厚度薄的鈉堿鋁硅酸鹽平的原玻璃片切割至所需尺寸，且通過(guò)皮秒激光沖出兩個(gè)孔洞，至+/-200微米的尺寸精度且具有質(zhì)樸的沒(méi)有任何碎屑的所得到的邊緣。用于這個(gè)玻璃薄片的最佳組分是60-65mol％的SiO₂、10-15mol％的Na₂O、10-15mol％的Al₂O₃、6-9mol％的MgO、4-8mol％的K₂O及0.5-2.0mol％的ZrO₂。另一種合適的配方是66.7mol％的SiO₂、13.8mol％的Na₂O、10.5mol％的Al₂O₃、5.5mol％的MgO、2.06mol％的K₂O、0.64mol％的B₂O₃、0.46mol％的CaO、0.34mol％的As₂O₃、0.01mol％的ZrO₂和0.007mol％的Fe₂O₃。第三種合適的配方是66.9mol％的SiO₂、10.1mol％的Al₂O₃、8.39mol％的K₂O、7.45mol％的Na₂O、5.78mol％的MgO、0.58mol％的B₂O₃、0.58mol％的CaO、0.2mol％的SnO₂、0.01mol％的ZrO₂和0.01mol％的Fe₂O₃。通過(guò)放置在熔融的、約400攝氏度、工業(yè)級(jí)硝酸鉀KNO₃的槽中約5小時(shí)來(lái)化學(xué)強(qiáng)化該薄的鈉堿鋁硅酸鹽玻璃薄片，直到獲得優(yōu)選至少600MPa的高表面壓縮應(yīng)力以及優(yōu)選至少40微米的高壓縮應(yīng)力深度。

將具有1.52mm厚度的尺寸過(guò)大的DuPont的PVB聚合物中間層片放置在該厚的彎曲玻璃基板的凸表面上，將薄的玻璃薄片放置在該聚合物中間層片頂部，冷彎，用最小的力使其一致地適應(yīng)于該厚的彎曲玻璃基板的形狀。臨時(shí)夾持，將該組件插入犧牲真空袋，且施加真空力以去除捕獲在層之間的空氣。之后將該用真空袋裝好的組件插入反應(yīng)釜，且在1207KPa的壓力下、帶有局部737mm.Hg的真空，在135攝氏度的加熱經(jīng)受90分鐘，從而以其裝配形狀在改后的彎曲玻璃基板上永久結(jié)合該薄的玻璃薄片。隨后快速冷卻，沿著平行于該厚的彎曲玻璃基板的邊緣的板中的周邊邊緣和(2)孔洞中切邊多余的聚合物中間層，以獲得高質(zhì)量的邊緣飾面而無(wú)錯(cuò)位且具有最小的中間層可視性。

通過(guò)CPSC CFR 1201和ANSI Z97.1測(cè)試，所得到的彎曲玻璃板適用于合格作為用于建筑和室內(nèi)應(yīng)用的安全窗玻璃材料。通過(guò)凸玻璃薄層和聚合物中間層來(lái)增強(qiáng)該玻璃板的安全性質(zhì)，該凸玻璃薄層和聚合物中間層安全地封裝了在厚的已充分回火的彎曲玻璃基板內(nèi)的殘余內(nèi)部應(yīng)力，適合于在其破裂事件中防止碎裂和顆粒脫落，理想的性質(zhì)是最小化陽(yáng)臺(tái)占用和下方行人的任何安全風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施例二：

根據(jù)該發(fā)明，制造了用作在室內(nèi)淋浴房應(yīng)用中的無(wú)框窗玻璃的彎曲的安全玻璃板。將具有9.3mm厚度的透明低鐵的原平玻璃片切割至所需尺寸，邊緣拋光，鉆出和開(kāi)槽以便分別手持和鉸鏈固件，加熱至約620攝氏度的溫度，在其熱塑性狀態(tài)中彎曲，且之后通過(guò)強(qiáng)制冷卻來(lái)熱處理。所得到的已充分回火的彎曲玻璃基板特征為，具有至少69MPa的表面壓縮應(yīng)力。采用CMM坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的探針，來(lái)數(shù)字測(cè)量如所生產(chǎn)的不需要比正常工業(yè)指導(dǎo)更嚴(yán)格的精度的厚的彎曲玻璃基板的凸表面，包括尺寸公差。之后，將所得到的表征該彎曲玻璃基板的尺寸性質(zhì)的點(diǎn)測(cè)量傳送至CAD軟件。建立了一個(gè)厚的彎曲玻璃基板的工作虛擬表征，玻璃薄片和聚合物中間層加在該表征上。最優(yōu)化了用于薄的玻璃薄片的尺寸，使得經(jīng)組裝后，與該彎曲玻璃基板的主表面齊平匹配，且具有比該厚片更小的周邊邊緣和更大孔洞和槽。之后開(kāi)發(fā)該玻璃薄片的表征，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)送為鋪平狀態(tài)，以建立用于制造的所需精整的尺寸表征。

將具有1.1mm厚度薄的鋰堿鋁硅酸鹽平的原玻璃片切割至所需尺寸，且通過(guò)飛秒激光沖出孔洞和槽，至+/-100微米的尺寸精度且具有質(zhì)樸的沒(méi)有任何碎屑的所得到的邊緣。用于這個(gè)玻璃薄片的最佳組分是61mol％的SiO₂、18mol％的Al₂O₃、10mol的Na₂O、5mol％的Li₂O、3mol％的ZrO₂、1mol％的K₂O、1mol％的CaO和1mol％的B₂O₃。另一種合適的配方是67.2mol％的SiO₂、20.1mol％的Al₂O₃、3.2mol％的Li₂O、2.7mol％的TiO₂、1.7mol％的ZnO、1.7mol％的ZrO₂、1.1mol％的MgO、0.9mol％的BaO、0.4mol％的Na₂O、0.23mol％的K₂O和0.05mol％的CaO。通過(guò)放置在熔融的、約400攝氏度、工業(yè)級(jí)硝酸鉀KNO₃的槽中約5小時(shí)來(lái)化學(xué)強(qiáng)化該薄的鋰堿鋁硅酸鹽玻璃薄片，直到獲得優(yōu)選至少700MPa的高表面壓縮應(yīng)力以及優(yōu)選至少50微米的高壓縮應(yīng)力深度。

將具有0.89mm厚度的尺寸過(guò)大的DuPont的電離塑料聚合物中間層片放置在該厚的彎曲玻璃基板的凹表面中，將薄的玻璃薄片放置在該聚合物中間層片頂部，冷彎，用最小的力使其一致地適應(yīng)于該厚的彎曲玻璃基板的形狀。臨時(shí)夾持，將該組件插入犧牲真空袋，且施加真空力以去除捕獲在層之間的空氣。之后將該用真空袋裝好的組件插入反應(yīng)釜，且在1207KPa的壓力下、帶有局部737mm.Hg的真空，在135攝氏度的加熱經(jīng)受90分鐘，從而以其裝配形狀在改后的彎曲玻璃基板上永久結(jié)合該薄的玻璃薄片。隨后快速冷卻，沿著平行于該厚的彎曲玻璃基板的邊緣的板中的周邊邊緣和孔洞和槽中切邊多余的聚合物中間層，以獲得高質(zhì)量的邊緣飾面而無(wú)錯(cuò)位且具有最小的中間層可視性。

通過(guò)CPSC CFR 1201和ANSI Z97.1測(cè)試，所得到的彎曲玻璃板適用于合格作為用于建筑和室內(nèi)應(yīng)用的安全窗玻璃材料。通過(guò)凹玻璃薄層和聚合物中間層來(lái)增強(qiáng)該玻璃板的安全性質(zhì)，該凹玻璃薄層和聚合物中間層安全地封裝了在厚的已充分回火的彎曲玻璃基板內(nèi)的殘余內(nèi)部應(yīng)力，適合于在其破裂事件中防止碎裂和顆粒脫落，理想的性質(zhì)是最小化浴室占用的任何安全風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施例三：

根據(jù)該發(fā)明，制造了用作在建筑幕墻應(yīng)用中的全框窗玻璃的彎曲的安全玻璃板。將具有5.7mm厚度的反光低輻射涂覆和青銅色的原平玻璃片切割至所需尺寸，邊緣拋光，絲網(wǎng)印刷陶瓷熔塊涂料，加熱至約620攝氏度的溫度，在其熱塑性狀態(tài)中彎曲，且之后通過(guò)強(qiáng)制冷卻來(lái)熱處理。在這個(gè)特殊實(shí)施例中，在玻璃中沒(méi)有沖孔例如孔洞或槽。所得到的已熱強(qiáng)化的彎曲玻璃基板特征為，具有在24MPa和52MPa之間的表面壓縮應(yīng)力。通過(guò)尺子，來(lái)模似測(cè)量生產(chǎn)的不需要比正常工業(yè)指導(dǎo)更嚴(yán)格的精度的厚的彎曲玻璃基板的凸表面和凹表面，包括尺寸公差。數(shù)學(xué)計(jì)算具有周邊邊緣尺寸超過(guò)該厚的彎曲玻璃基板的兩個(gè)薄的玻璃薄片的尺寸，以獲得用于制造的所需尺寸。

通過(guò)采用碳化物切割輪在合適的尺寸處劃線一個(gè)表面且之后沿劃線突然折斷來(lái)將具有1.0mm厚度的兩個(gè)薄鈉鈣硅平的原玻璃片切割至所需尺寸。這些玻璃薄片的最佳組分是鈉鈣硅玻璃，該鈉鈣硅玻璃具有70mol％的SiO₂、13mol％的Na₂O、10mol％的CaO、4mol％的MgO、2mol％的Al₂O₃和1mol％的K₂O。在這個(gè)實(shí)施例中，在爐中任選地?zé)釓澠降拟c鈣硅玻璃薄片，以熱形制成大致匹配已熱處理的彎曲玻璃基板的形狀。將該薄的鈉鈣硅薄片加熱至約620攝氏度的溫度，且在熱塑性狀態(tài)中彎曲至更接近地匹配該已熱強(qiáng)化的彎曲玻璃基板的形狀。通過(guò)放置在熔融的、約400攝氏度、工業(yè)級(jí)硝酸鉀KNO₃的槽中約16小時(shí)來(lái)化學(xué)強(qiáng)化該彎曲的鈉鈣硅玻璃薄片，直到獲得優(yōu)選至少172MPa的中等表面壓縮應(yīng)力以及優(yōu)選至少15微米的中等壓縮應(yīng)力深度。

將具有2.28mm厚度的第一尺寸過(guò)大的DuPont的PVB聚合物中間層片放置在該厚的彎曲玻璃基板的凸表面上，將第一薄的玻璃薄片放置在該聚合物中間層片頂部，冷彎，用最小的力使其一致地適應(yīng)于該厚的彎曲玻璃基板的形狀。將具有2.28mm厚度的第二尺寸過(guò)大的DuPont的PVB聚合物中間層片放置在該厚的彎曲玻璃基板的凹表面中，將第二薄的玻璃薄片放置在該聚合物中間層片頂部，冷彎，用最小的力使其一致地適應(yīng)于該厚的彎曲玻璃基板的形狀。臨時(shí)夾持，將該組件插入犧牲真空袋，且施加真空力以去除捕獲在層之間的空氣。之后將該用真空袋裝好的組件插入反應(yīng)釜，且在1207KPa的壓力下、帶有局部737mm.Hg的真空，在135攝氏度的加熱經(jīng)受90分鐘，從而以其裝配形狀在改后的彎曲玻璃基板上永久結(jié)合該薄的玻璃薄片。隨后快速冷卻，采用碳化物切割輪對(duì)該尺寸過(guò)大的玻璃薄片的周邊邊緣劃線，之后以+/-0.8mm的尺寸精度沿著該劃線突然折斷，從而將薄片減小為等于或小于該更厚的已熱處理的彎曲玻璃基板的尺寸。由于發(fā)生在離子交換之后，該已化學(xué)強(qiáng)化的玻璃薄片的尺寸改變導(dǎo)致在20mm的改變內(nèi)大約50％的壓縮應(yīng)力損失，但是保證了對(duì)更厚的已熱處理的彎曲玻璃基板沒(méi)有損傷。之后沿著平行于該厚的彎曲玻璃基板的邊緣的板中的周邊邊緣來(lái)切邊多余的聚合物中間層，以獲得沒(méi)有錯(cuò)位的高質(zhì)量的邊緣飾面。

通過(guò)CPSC CFR 1201和ANSI Z97.1測(cè)試，所得到的彎曲玻璃板適用于合格作為用于建筑和室內(nèi)應(yīng)用的安全窗玻璃材料。通過(guò)凸和凹玻璃薄層和聚合物中間層來(lái)增強(qiáng)該玻璃板的安全性質(zhì)，該凸和凹玻璃薄層和聚合物中間層安全地封裝了在厚的已熱強(qiáng)化的彎曲玻璃基板內(nèi)的殘余內(nèi)部應(yīng)力，適合于在其破裂事件中防止碎裂和顆粒脫落，理想的性質(zhì)是最小化建筑占用和下方行人、特別是在災(zāi)害性天氣事件的情況期間的任何安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，施加在彎曲玻璃基板的已涂覆表面的玻璃薄片和聚合物中間層具有保護(hù)該低輻射反射性涂層避免環(huán)境降解的額外的好處。

由上可見(jiàn)，這個(gè)發(fā)明是良好適用于獲得本文所闡述的所有目標(biāo)和目的的發(fā)明，且?guī)в薪Y(jié)構(gòu)所固有的其它優(yōu)點(diǎn)。

將理解的是，某些特征和子組合是有用的，且可以被采用而無(wú)需參照其它特征和子組合。這可以由權(quán)利要求書(shū)的范圍來(lái)預(yù)期，且在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。

由于可以由該發(fā)明制造多個(gè)可能的實(shí)施方案而不背離該發(fā)明的范圍，將理解的是，本文結(jié)合附圖所闡述或顯示的所有主題是闡述為示例性的，且不是限制意義。