[发明专利]使用等离子炬和/或电弧喷射来强化玻璃的方法以及根据该方法的制品

权利要求书

1.一种增加玻璃基板强度的方法，所述方法包括：

提供至少一个等离子炬，包含第一和第二电极，相邻于所述玻璃基板的第一主要表面；和

经由所述两个电极之间的外加电场，通过所述等离子炬的喷嘴来喷射含有替换离子的等离子，从而使所述等离子邻近所述玻璃基板的所述第一主要表面被喷射，

其中，所述替换离子被推动进入所述玻璃基板的至少一个主要表面，从而来增加所述玻璃基板的强度。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

配置第二等离子炬，包含第三和第四电极，相邻于所述玻璃基板的第二主要表面；和

经由所述两个电极之间的外加电场，通过所述第二等离子炬的喷嘴来喷射含有替换离子的等离子，从而使所述等离子邻近所述玻璃基板的所述第二主要表面被喷射，

其中，所述替换离子被推动进入所述玻璃基板的所述第一和第二主要表面，从而来增加所述玻璃基板的强度。

3.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述替换离子是二价的。

4.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述替换离子是多价的。

5.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述离子被推动进入所述玻璃基板的所述第一主要表面，深度为至少100微米。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述离子在10分钟或10分钟以内被推动至所述深度。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述离子在5分钟或5分钟以内被推动至所述深度。

8.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述玻璃基板具有至少400MPa的强度。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述玻璃基板的所述强度在10分钟或10分钟以内被达成。

10.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述玻璃基板具有至少600MPa的强度。

11.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其中，所述玻璃基板包含钠钙硅玻璃。

12.一种强化钠钙硅玻璃基板的方法，所述方法包括：

配置第一和第二等离子炬或电弧喷射，邻近于所述玻璃基板的相对的主要表面；

经由各等离子炬或电弧喷射将包含有替换离子的等离子喷射在所述玻璃基板的相对的主要表面上；

通过各等离子炬或电弧喷射的第一和第二电极之间的电场功效，推动所述替换离子进入所述玻璃基板的第一和第二主要表面，从而来增加所述玻璃基板的强度。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述电场具有至少50V/mm的量级。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述电场具有至少100V/mm的量级。

15.如权利要求12-14中任何一项所述的方法，其中，所述替换离子包含Li⁺、K⁺、Mg²⁺中的至少一个。

16.如权利要求12-15中任何一项所述的方法，其中，所述离子被推动进入所述玻璃基板的表面区域至少100微米。

17.如权利要求12-16中任何一项所述的方法，其中，所述玻璃基板的表面和进入所述玻璃基板100微米的深度之间的至少一些钠离子被替换为所述替换离子。

18.如权利要求12-17中任何一项所述的方法，其中，所述替换离子是二价的和/或多价的。

19.如权利要求12-18中任何一项所述的方法，其中，所述玻璃基板在5分钟或5分钟以内具有至少400MPa的强度。

20.一种制备玻璃基板的方法，所述方法包括：

将钠钙硅玻璃基板显露至包含有离子的等离子，所述钠钙硅玻璃基板至少初期包含10-20wt.％的Na₂O；和

选择性地激活与所述等离子相关联的电极，来直接或间接地推动离子进入所述玻璃基板的表面区域，并使钠离子退出所述表面区域，将所述玻璃基板的Na₂O含量减少至10wt.％以下。