相关申请的交叉引用
本申请要求2017年10月20日提交的美国临时申请系列第62/574,994号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
本公开内容涉及基于玻璃的基材的离子交换方法以生产经过离子交换的基于玻璃的制品，以及通过这些方法生产的基于玻璃的制品。
技术实现要素：
在方面(1)中，提供了一种方法。方法包括：将基于玻璃的基材浸入熔盐浴中以产生基于玻璃的制品，其中，在将任意基于玻璃的基材浸入熔盐浴之前，所述熔盐浴包含：硝酸盐，和量为约0.01重量％或更多的亚硝酸盐。
在方面(2)中，提供了方面(1)的方法，其中，亚硝酸盐包括以下至少一种：nano2、lino2、kno2、rbno2和agno2。
在方面(3)中，提供了方面(1)的方法，其中，亚硝酸盐包括以下至少一种：nano2或kno2。
在方面(4)中，提供了方面(1)至(3)中任一项的方法，其中，硝酸盐包括以下至少一种：nano3、lino3、kno3、rbno3和agno3。
在方面(5)中，提供了方面(1)至(4)中任一项的方法，其中，硝酸盐包括nano3。
在方面(6)中，提供了方面(1)至(5)中任一项的方法，其还包括在浸入基于玻璃的基材之前，向所述熔盐浴添加所述亚硝酸盐。
在方面(7)中，提供了方面(1)至(6)中任一项的方法，其还包括在浸入基于玻璃的基材之前，使得熔盐浴在约300℃或更高的温度老化约6小时或更久的时间。
在方面(8)中，提供了方面(1)至(7)中任一项的方法，其中，熔盐浴含有的亚硝酸盐的量是约0.1重量％或更多。
在方面(9)中，提供了方面(1)至(8)中任一项的方法，其中，熔盐浴含有的亚硝酸盐的量是约1.0重量％或更少。
在方面(10)中，提供了方面(1)至(9)中任一项的方法，其中，在基于玻璃的制品的至少约99％的表面不含雾度。
在方面(11)中，提供了方面(1)至(10)中任一项的方法，其中，在基于玻璃的制品的至少约99％的表面基本不含有含镁和钙的沉积物。
在方面(12)中，提供了方面(1)至(11)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包括玻璃陶瓷。
在方面(13)中，提供了方面(12)的方法，其中，玻璃陶瓷包括透锂长石(petalite)晶相。
在方面(14)中，提供了方面(1)至(13)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包含以下至少一种：li2o、na2o、k2o和rb2o。
在方面(15)中，提供了方面(1)至(14)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包括钠钙硅酸盐玻璃。
在方面(16)中，提供了方面(1)至(15)中任一项的方法，其中，基于玻璃的制品的挠曲强度是约500mpa或更大。
在方面(17)中，提供了根据方面(1)至(16)中任一种生产的基于玻璃的制品。
在方面(18)中，提供了一种消费者电子产品。消费者电子产品包括：具有前表面、背表面和侧表面的外壳；提供成至少部分位于外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供成位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻；以及布置在显示器上方的覆盖玻璃，其中，外壳或覆盖玻璃中的至少一个的至少一部分包括方面(17)的基于玻璃的制品。
在方面(19)中，提供了一种方法。方法包括：使得熔融硝酸盐浴在约300℃或更高的温度老化约6小时或更久的时间，从而形成经过老化的熔融硝酸盐浴；以及将基于玻璃的基材浸入经过老化的熔融硝酸盐浴以产生基于玻璃的制品，其中，在将任意基于玻璃的基材浸入熔盐浴之前进行老化。
在方面(20)中，提供了方面(19)的方法，其中，熔融硝酸盐浴包括以下至少一种：nano3、lino3、kno3、rbno3和agno3。
在方面(21)中，提供了方面(19)的方法，其中，熔融硝酸盐浴包括nano3。
在方面(22)，提供了方面(19)至(21)中任一项的方法，其中，老化的温度是约600℃或更低。
在方面(23)，提供了方面(19)至(22)中任一项的方法，其中，老化的温度是约390℃至约480℃。
在方面(24)，提供了方面(19)至(23)中任一项的方法，其中，老化持续的时间是约240小时或更短。
在方面(25)中，提供了方面(19)至(24)中任一项的方法，其中，经过老化的熔融硝酸盐浴包含的亚硝酸盐的浓度高于熔融硝酸盐浴。
在方面(26)中，提供了方面(19)至(25)中任一项的方法，其中，在基于玻璃的制品的至少约99％的表面不含雾度。
在方面(27)中，提供了方面(19)至(26)中任一项的方法，其中，在基于玻璃的制品的至少约99％的表面基本不含有含镁和钙的沉积物。
在方面(28)中，提供了方面(19)至(27)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包括玻璃陶瓷。
在方面(29)中，提供了方面(28)的方法，其中，玻璃陶瓷包括透锂长石(petalite)晶相。
在方面(30)中，提供了方面(19)至(29)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包含以下至少一种：li2o、na2o、k2o和rb2o。
在方面(31)中，提供了方面(19)至(30)中任一项的方法，其中，基于玻璃的基材包括钠钙硅酸盐玻璃。
在方面(32)中，提供了方面(19)至(31)中任一项的方法，其中，基于玻璃的制品的挠曲强度是约500mpa或更大。
在方面(33)中，提供了根据方面(19)至(32)中任一种生产的基于玻璃的制品。
在方面(34)中，提供了一种消费者电子产品。消费者电子产品包括：具有前表面、背表面和侧表面的外壳；提供成至少部分位于外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供成位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻；以及布置在显示器上方的覆盖玻璃，其中，外壳或覆盖玻璃中的至少一个的至少一部分包括方面(33)的基于玻璃的制品。
从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出这些及其他方面、优点和显著特征。
附图说明
图1a是结合了任意本文所揭示的基于玻璃的制品的示例性电子装置的平面图。
图1b是图1a的示例性电子装置的透视图。
图2是在含有亚硝酸盐的浴中进行离子交换的基于玻璃的制品以及在不含亚硝酸盐的浴中进行离子交换的基于玻璃的制品的照片。
图3是在未老化的浴中进行离子交换之后的基于玻璃的制品的扫描电子显微镜(sem)图像，其包括表面沉积物和清洁区域。
图4是图3的沉积物的能量色散谱(eds)分析。
图5是图3的干净区域的eds分析。
图6证实了离子交换浴条件对于经过离子交换的玻璃制品的挠曲强度的影响。
图7是环上环(ror)测试设备的示意性代表图。
具体实施方式
在以下描述中，相同的附图标记表示附图所示的若干视图中类似或相应的部分。还要理解的是，除非另外指出，否则术语如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等是方便词语，不构成对术语的限制。此外，每当将一个组描述为包含一组要素中的至少一个要素和它们的组合时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式包含任何数量的这些所列要素，或者主要由它们组成，或者由它们组成。类似地，每当将一个组描述为由一组要素中的至少一个要素或它们的组合组成时，应将其理解为所述组可以单个要素或相互组合的形式由任何数量的这些所列要素组成。除非另有说明，否则，列举的数值范围同时包括所述范围的上限和下限，以及所述范围之间的任意范围。除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示“至少一(个/种)”或者“一(个/种)或多(个/种)”。还要理解的是，在说明书和附图中揭示的各种特征可以任意和所有的组合方式使用。
如本文所用，术语“基于玻璃”以其最广泛的意义来使用，包括全部或部分由玻璃(包括玻璃陶瓷，其包含晶相和残留的无定形玻璃相)制成的任何物体。除非另有说明，否则本文所述的玻璃的所有组分以摩尔百分比(摩尔％)表示，并且组成是以氧化物计。除非另有说明，否则所有温度都表述为摄氏度(℃)。
要注意的是，本文可用术语“基本上”和“约”表示可由任何定量比较、数值、测量或其它表示方法造成的内在不确定性的程度。在本文中还使用这些术语表示数量的表示值可以与所述的参比值有一定的偏离程度，但是不会导致审议的主题的基本功能改变。例如，基本不含“k2o”的玻璃是这样一种玻璃，其中，没有主动将k2o添加或者配料到玻璃中，但是可能以非常少量作为污染物存在，例如，它的量是小于约0.01摩尔％。
下面详细参考各个实施方式，这些实施方式的例子在所附的实施例和附图中示出。
可以通过化学强化来生产经过强化的基于玻璃的制品。经过强化的基于玻璃的制品展现出改进的机械强度和可靠性。在化学强化的一种方法中，对基于玻璃的基材进行离子交换以产生经过强化的基于玻璃的制品。如本文所用，“基于玻璃的制品”指的是经过离子交换的基于玻璃的制品，而“基于玻璃的基材”指的是基于玻璃的前体，对其进行化学强化以形成基于玻璃的制品。
离子交换工艺可以包括将基于玻璃的基材浸入熔融碱性盐浴中，用来自盐浴的碱性离子交换存在于基于玻璃的基材中的碱性离子。可以将熔融碱性盐浴的温度维持在低于基于玻璃的基材的玻璃转化温度。当从熔盐浴交换进入基于玻璃的基材中的离子的离子半径大于基于玻璃的基材中被它们替换的离子时，产生的基于玻璃的制品在表面处包括压缩应力层。这个压缩应力层强化了基于玻璃的制品，并且降低了由于向基于玻璃的制品中引入表面瑕疵所导致的破裂的可能性。这些经过强化的基于玻璃的制品常被用于需要耐划痕性、耐磨性和抗碎裂性的应用中。
用于离子交换工艺的熔盐浴组成影响离子交换的效率和有效性，并且由此影响了通过离子交换产生的基于玻璃的制品的性质。熔盐浴中的杂质可能对离子交换工艺产生不利影响。在一些情况下，杂质可能在基于玻璃的基材的表面上形成无机层，这抑制了离子交换，从而降低了所得到的基于玻璃的制品的机械强度。这种“阻隔”无机层问题对于包含钠钙硅酸盐玻璃的基于玻璃的基材是特别普遍存在的。还观察到可能在含有锂和/或钠的基于玻璃的基材的表面上形成无机层。无机层可能导致基于玻璃的制品的雾度外观，这是不合乎希望的。可能存在于熔盐浴中并且导致形成无机层的杂质包括镁和钙。为了避免形成无机层，可以使用高纯度熔盐浴，所述高纯度熔盐浴包含的杂质水平低于百万分之一份。但是，高纯度熔盐浴使得成本增加，这是不合乎希望的。
本文所述的方法在不需要使用高纯度熔盐浴的情况下，解决了由于熔盐浴中存在杂质所导致的在基于玻璃的制品上形成无机层的问题。此外，本文所述的方法能够在不需要离子交换后抛光或去除无机层的情况下，产生基本不含雾度或者不含雾度的基于玻璃的制品。
本文所述的方法通过增加熔融硝酸盐浴中存在的亚硝酸盐，防止或最小化了基于玻璃的制品上的无机层的形成。可以通过两种分开的机制来实现亚硝酸盐浓度的增加。在第一个方案中，可以在提升的温度下使得新鲜的熔融硝酸盐浴老化，从而在浴中产生亚硝酸盐。在第二个方案中，可以向新鲜的熔融硝酸盐浴加入亚硝酸盐。此外，可以组合这两种方案，使得向熔融硝酸盐浴中加入亚硝酸盐以及使得熔融硝酸盐浴在提升的温度下老化。如本文所用，“新鲜的熔融硝酸盐浴”是这样一种浴，其中，没有出于离子交换目的浸入过基于玻璃的基材。
不希望受限于任何理论，熔融硝酸盐浴中的亚硝酸盐浓度的增加可以防止熔盐浴中的杂质沉积作为基于玻璃的制品的表面上的无机层中的氧化物。当熔盐浴中存在杂质的氧化物物质时，发生沉积。杂质通常初始作为硝酸盐存在于熔盐浴中。然后，这些硝酸盐可能分解形成杂质的氧化物以及气态组分二氧化氮和氧气。分解反应在提升的温度下进行，例如，对于mg(no3)2而言高于约300℃，在熔盐浴中产生杂质氧化物组分。通过如下方程式展示分解反应，式中，使用镁作为代表性杂质：
2mg(no3)2→2mgo 4no2 o2
因此，熔盐浴中亚硝酸盐浓度的增加抑制了分解反应(使得上文方程式中的平衡朝向左边移动)，防止在熔盐浴中形成氧化物。显示在离子交换过程期间，浴中存在的杂质氧化物附着到基于玻璃的制品的表面。所得到的沉积物可能产生雾度以及上文所述类型的无机层，这降低了基于玻璃的制品的机械强度。因此，减少熔盐浴中存在的杂质氧化物降低了雾度发生可能性并且产生了具有增加的强度的基于玻璃的制品。
在一些实施方式中，增加熔融硝酸盐(-no3)盐浴中的亚硝酸盐(no2)盐含量的方法包括使得新鲜的熔融硝酸盐浴在提升的温度下老化。如本文所用，“老化”指的是使得熔融硝酸盐浴的温度在提升的温度下维持一段特定的时间段。熔融硝酸盐浴的老化使得硝酸盐分解形成亚硝酸盐和气态氧。通过如下方程式展示硝酸盐分解反应，式中，使用钠作为代表性硝酸盐：
2nano3→2nano2 o2
因此，新鲜熔融硝酸盐浴在提升的温度下发生老化会导致浴中亚硝酸盐浓度的增加。此外，即使没有向熔融硝酸盐浴加入亚硝酸盐，熔融硝酸盐浴的老化仍然会导致形成含有亚硝酸盐的熔融硝酸盐浴。
熔融硝酸盐浴的老化可以在足以产生所需的亚硝酸盐浴浓度的任意时间段和任意温度持续进行。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴的老化可以在至少约300℃的温度进行，例如，约300℃至约600℃、约310℃至约580℃、约320℃至约570℃、约330℃至约550℃、约340℃至约530℃、约350℃至约520℃、约360℃至约510℃、约370℃至约500℃、约380℃至约490℃、约390℃至约480℃的温度，或者这些端点之间所包含的任意子范围。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴的老化可以在至少约300℃的温度进行，例如至少约310℃、至少约320℃、至少约330℃、至少约340℃、至少约350℃、至少约360℃、至少约370℃、至少约380℃、至少约390℃、至少约400℃、至少约410℃、至少约420℃、至少约430℃、至少约440℃、至少约450℃、至少约460℃、至少约470℃或更高的温度。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴的老化可以在小于约600℃的温度进行，例如小于约580℃、小于约570℃、小于约550℃、小于约530℃、小于约520℃、小于约510℃、小于约500℃、小于约490℃、小于约480℃或更低的温度。在一些实施方式中，老化温度可以等于离子交换期间的浴温度。在一些其他实施方式中，老化温度可以高于或低于离子交换期间的浴温度。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴的老化可以持续至少约6小时，例如约6小时至约240小时、约7小时至约220小时、约8小时至约200小时、约9小时至约180小时、约10小时至约160小时、约11小时至约140小时、约12小时至约120小时、约13小时至约100小时、约14小时至约90小时、约15小时至约80小时、约16小时至约70小时、约17小时至约60小时、约18小时至约50小时、约19小时至约40小时、约20小时至约30小时，或者这些端点之间所包含的任意子范围。
在老化之后所希望的熔融硝酸盐浴的亚硝酸盐含量是足以降低和/或消除浴中杂质氧化物形成的任意量。在一些实施方式中，经过老化的熔融硝酸盐浴可以包含至少约0.01重量％的亚硝酸盐量，例如：约0.01重量％至约10重量％、约0.1重量％至约9重量％、约0.2重量％至约8重量％、约0.3重量％至约7重量％、约0.4重量％至约6重量％、约0.5重量％至约5重量％、约0.6重量％至约4重量％、约0.7重量％至约3重量％、约0.8重量％至约2重量％、约0.9重量％至约1重量％，或者这些端点之间所包含的任意子范围。此外，经过老化的熔融硝酸盐浴含有的亚硝酸盐浓度高于老化之前的熔融硝酸盐浴。
在一些实施方式中，增加熔融硝酸盐(-no3)盐浴中的亚硝酸盐(no2)盐含量的方法包括直接向浴中添加亚硝酸盐。可以以足以减少和/或消除浴中杂质氧化物形成的任意量向浴中添加亚硝酸盐。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴可以包含至少约0.01重量％的亚硝酸盐量，例如：约0.01重量％至约10重量％、约0.1重量％至约9重量％、约0.2重量％至约8重量％、约0.3重量％至约7重量％、约0.4重量％至约6重量％、约0.5重量％至约5重量％、约0.6重量％至约4重量％、约0.7重量％至约3重量％、约0.8重量％至约2重量％、约0.9重量％至约1重量％、约0.01重量％至约1重量％，或者这些端点之间所包含的任意子范围。在一些实施方式中，添加到浴中的亚硝酸盐的量是约0.5重量％。
在一些实施方式中，添加到熔融硝酸盐浴的亚硝酸盐可以是与硝酸盐相同组分的盐。例如，可以向含有硝酸钠的熔盐浴添加亚硝酸钠。在一些实施方式中，添加到熔融硝酸盐浴的亚硝酸盐可以是与浴中所含的主要硝酸盐相同组分的盐。例如，可以向包含硝酸钾和硝酸钠的混合物(硝酸钾以更大的浓度存在)的熔盐浴添加亚硝酸钾。在一些实施方式中，可以向熔融硝酸盐浴添加多种亚硝酸盐。在一些实施方式中，添加到熔融硝酸盐浴的亚硝酸盐可以是亚硝酸钠和亚硝酸锂中的至少一种。在一些实施方式中，亚硝酸盐可以是以下一种或多种：nano2、lino2、kno2、rbno2和agno2。
可以组合使用老化与添加亚硝酸盐的方案。在一些实施方式中，可以在熔融硝酸盐浴在提升的温度下老化之前或之后向熔融硝酸盐浴中加入亚硝酸盐。在此类实施方式中，熔融硝酸盐浴进行老化的时间段可以短于单独采用老化来增加熔融硝酸盐浴中的亚硝酸盐浓度的情况。
用于上文任意亚硝酸盐浓度增加方法的起点的熔融硝酸盐浴可以是适合进行离子交换的任何熔融硝酸盐浴。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴可以包含以下至少一种：nano3、lino3、kno3、rbno3和agno3。在一些实施方式中，熔融硝酸盐浴可以包括硝酸盐的混合物，例如硝酸钠和硝酸钾。可以基于如下选择熔融硝酸盐浴的组成：基于玻璃的基材的组成以及所需的应力分布特性。
可以将通过上文所述任意方法产生的含有亚硝酸盐的熔融硝酸盐浴用来生产经过强化的基于玻璃的制品。通过将基于玻璃的基材浸入含亚硝酸盐的熔盐浴中来产生基于玻璃的制品。所得到的基于玻璃的制品具有从基于玻璃的制品的表面延伸到压缩深度的压缩应力层。
基于玻璃的制品可以具有至少约500mpa的挠曲强度，例如至少约550mpa、至少约600mpa、至少约650mpa、至少约700mpa、至少约750mpa、至少约800mpa、至少约850mpa、至少约950mpa，或者更大。
基于玻璃的制品可以是基本不含或者不含雾度的。在一些实施方式中，基于玻璃的制品可以具有这样表面，其至少99％是不含雾度的。换言之，基于玻璃的制品的表面积的至少99％可以不展现出雾度。在一些实施方式中，基于玻璃的制品不含雾度。
基于玻璃的制品可以基本不含或者不含镁和钙的沉积物。在一些实施方式中，基于玻璃的制品可以具有这样表面，其至少99％是不含镁和钙的沉积物的。换言之，基于玻璃的制品的表面积的至少99％可以不展现出镁和钙的沉积物。在一些实施方式中，基于玻璃的制品不含镁和钙的沉积物。
用于形成本文所述的基于玻璃的制品的基于玻璃的基材可以是任何合适的材料。在一些实施方式中，基于玻璃的基材可以是玻璃，例如钠钙硅酸盐玻璃、锂硅酸盐玻璃或者钠硅酸盐玻璃。在一些实施方式中，基于玻璃的基材可以是玻璃陶瓷，例如含透锂长石晶相的玻璃陶瓷。在一些实施方式中，基于玻璃的基材包含li2o、na2o、zro2和rb2o中的至少一种。
本文所揭示的经过强化的基于玻璃的制品可以被整合到另一制品中，例如具有显示屏的制品(或显示器制品)(例如，消费者电子件，包括移动电话、平板、电脑、导航系统以及可穿戴装置(如手表)等)，建筑制品，运输制品(例如，车辆、火车、飞行器、航海器等)，电器制品，或者任意需要部分透明性、耐划痕性、耐磨性或其组合的制品。结合了如本文所揭示的任意强化制品的示例性制品如图1a和1b所示。具体来说，图1a和1b显示消费者电子装置100，其包括：具有前表面104、后表面106和侧表面108的外壳102；(未示出的)电子组件，其至少部分位于或者完全位于外壳内并且至少包括控制器、存储器和位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻的显示器110；以及位于外壳的前表面或者在外壳的前表面上方的覆盖基材112，从而使其位于显示器上方。在一些实施方式中，覆盖基材112或者外壳102的一部分中的至少一个可以包括本文所揭示的任意强化制品。
作为非限制性示例性实施方式，将0.5重量％的nano2添加到nano3熔盐浴中。含透锂长石晶相的玻璃陶瓷基材在温度为470℃的含亚硝酸盐的浴中离子交换4小时。作为对比例，含透锂长石晶相的玻璃陶瓷基材在温度为470℃的不含亚硝酸盐的nano3浴中离子交换4小时。不含亚硝酸盐的浴在离子交换之前没有经过老化。如图2所示，通过含亚硝酸盐的浴所产生的玻璃陶瓷制品200不含雾度，而在不含亚硝酸盐浴中进行离子交换的对比玻璃陶瓷制品210展现出有雾度的表面。用扫描电子显微镜(sem)检查在不含亚硝酸盐的浴中进行离子交换的玻璃陶瓷制品210的表面，检测到不均匀的沉积物300，如图3所示。
在不含亚硝酸盐的浴中进行离子交换的玻璃陶瓷制品210的表面的一部分含有沉积物300，对其进行能量色散谱(eds)分析。如图4所示，eds分析表明沉积物含有镁。相反地，不含沉积物的表面区域不含镁，如图5所示。这些结果支持了沉积物以及所产生的雾度至少部分是由于熔盐浴中存在的杂质(例如，镁和钙)所导致的结论。
作为额外的示例性实施方式，含透锂长石的玻璃陶瓷基材在硝酸钠浴中进行离子交换，所述硝酸钠浴在470℃的温度老化24小时和48小时，所处的离子交换条件与之前的例子的相同。然后，通过环上环测试测量在未老化(不含亚硝酸盐)浴、添加了0.5重量％nano2浴、24小时老化浴和48小时老化浴中进行离子交换的玻璃陶瓷的挠曲强度，如下文所述。如图6所示，通过未老化(不含亚硝酸盐)浴产生的玻璃陶瓷制品的挠曲强度明显低于通过本文所述类型的含亚硝酸盐浴所产生的玻璃陶瓷制品。图6是威布尔图，其中，每个数据点代表在给定挠曲应力发生失效的样品的百分比。这个数据还表明雾度的百分比与经过离子交换的制品中的降低的挠曲强度相关。
根据一个或多个实施方式，可以通过采用环上环(ror)测试，来确定基于玻璃的基材的一侧上的强度增加或减小。将材料的强度定义为发生破碎时的应力。ror测试是用于对平坦玻璃试样进行测试的表面强度测量，以及题为“standardtestmethodformonotonicequibiaxialflexuralstrengthofadvancedceramicsatambienttemperature(在环境温度下，先进陶瓷的单调等双轴挠曲强度的标准测试方法)”的astmc1499-09(2013)作为本文所述的ror测试方法的基础。astmc1499-09的全部内容都参考结合入本文中。
对于ror测试，将如图8所示的基于玻璃的制品放在不同尺寸的两个同心环之间以确定等双轴挠曲强度(即，当经受两个同心环之间的挠曲时，材料能够维持的最大应力)。在ror配置400中，通过直径为d2的支撑环420来支撑的基于玻璃的制品410。通过(未示出的)测力仪，经由直径为d1的负荷环430向基于玻璃的制品的表面施加作用力f。
负荷环与支撑环的直径比d1/d2可以是0.2至0.5。在一些实施方式中，d1/d2是0.5。负荷环与支撑环430、420应该同心对齐位于支撑环直径d2的0.5％之内。在任意负荷下，用于测试的测力仪应该精确与选定范围相差在±1％之内。在23±2℃的温度和40±10％的相对湿度下进行测试。
对于固定装置设计，负荷环430的突出表面的半径r是h/2≤r≤3h/2，式中，h是基于玻璃的制品410的厚度。负荷环与支撑环430、420是由硬度hrc>40的硬化钢材制造。ror固定装置是市售购得的。
ror测试的目标失效机制是观察源自负荷环430内的表面430a的基于玻璃的制品410的破裂。对于数据分析，忽略了存在于该区域外(即，负荷环430与支撑环420之间)的失效。但是，由于基于玻璃的制品410的薄度和高强度，有时观察到超过1/2试样厚度h的大偏折。因此，常常观察到源自负荷环430下方的高百分比的失效。无法在不了解每个试样的环内和环下(统称为通过应变计分析)应力发展和失效来源的情况下准确计算应力。因此，ror测试聚焦于测量响应时的失效的峰值负荷。
基于玻璃的制品的强度取决于表面瑕疵的存在情况。但是，无法准确地预测给定尺寸瑕疵的存在可能性，因为玻璃的强度自然是统计上而言的。因此，可以使用概率分布作为获得的数据的统计学代表。
虽然为了说明的目的给出了典型的实施方式，但是前面的描述不应被认为是对本说明书或所附权利要求书的范围的限制。因此，在不偏离本说明书或者所附权利要求书的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可想到各种改进、修改和替换形式。
1.一种方法，其包括：
将基于玻璃的基材浸入熔盐浴中，以产生基于玻璃的制品，
其中，在熔盐浴中浸入任意基于玻璃的基材之前，所述熔盐浴包含：
硝酸盐，和
亚硝酸盐，它的量是0.01重量％或更多。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述亚硝酸盐包括以下至少一种：nano2、lino2、kno2、rbno2和agno2。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述亚硝酸盐包括以下至少一种：nano2和kno2。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述硝酸盐包括以下至少一种：nano3、lino3、kno3、rbno3和agno3。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述硝酸盐包括nano3。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在浸入基于玻璃的基材之前，向熔盐浴添加亚硝酸盐。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括在浸入基于玻璃的基材之前，使得熔盐浴在300℃或更高的温度老化持续6小时或更久的时间。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，熔盐浴含有的亚硝酸盐的量是0.1重量％或更多。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，熔盐浴含有的亚硝酸盐的量是1.0重量％或更小。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品的至少99％的表面不含雾度。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品的至少99％的表面基本不含有含镁和钙的沉积物。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的基材包括玻璃陶瓷。
13.如权利要求12所述的方法，其中，玻璃陶瓷包括透锂长石晶相。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的基材包含以下至少一种：li2o、na2o、k2o和rb2o。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的基材包括钠钙硅酸盐玻璃。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品具有500mpa或更大的挠曲强度。
17.一种基于玻璃的制品，其是根据前述权利要求中任一项所述的方法生产的。
18.一种消费电子产品，其包括：
具有前表面、背表面和侧表面的外壳；
至少部分提供在外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供在外壳的前表面处或者与外壳的前表面相邻；和
布置在所述显示器上的覆盖玻璃，
其中，外壳或者覆盖玻璃中的至少一个的至少一部分包括如权利要求17所述的基于玻璃的制品。
19.一种方法，其包括：
使得熔融硝酸盐浴在300℃或更高的温度下老化持续6小时或更久的时间，以形成经过老化的熔融硝酸盐浴；以及
将基于玻璃的基材浸入经过老化的熔融硝酸盐浴中，以产生基于玻璃的制品，
其中，在将任意基于玻璃的基材浸入熔盐浴之前，进行老化。
20.如权利要求19所述的方法，其中，熔融硝酸盐浴包括以下至少一种：nano3、lino3、kno3、rbno3和agno3。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中，熔融硝酸盐浴包括nano3。
22.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，老化所处的温度是600℃或更小。
23.如权利要求19至22中任一项所述的方法，其中，老化所处的温度是大于或等于390℃至小于或等于480℃。
24.如权利要求19至23中任一项所述的方法，其中，老化持续的时间是240小时或更短。
25.如权利要求19至24中任一项所述的方法，其中，经过老化的熔融硝酸盐浴包含的亚硝酸盐的浓度高于熔融硝酸盐浴。
26.如权利要求19至25中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品的至少99％的表面不含雾度。
27.如权利要求19至26中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品的至少99％的表面基本不含有含镁和钙的沉积物。
28.如权利要求19至27中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的基材包括玻璃陶瓷。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述玻璃陶瓷制品包括透锂长石晶相。
30.如权利要求19至29中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品包含以下至少一种：li2o、na2o、k2o和rb2o。
31.如权利要求19至30中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的基材包括钠钙硅酸盐玻璃。
32.如权利要求19至31中任一项所述的方法，其中，基于玻璃的制品具有500mpa或更大的挠曲强度。
33.一种基于玻璃的制品，其是通过权利要求19至32中任一项所述的方法产生的。
34.一种消费电子产品，其包括：
具有前表面、背表面和侧表面的外壳；
至少部分提供在外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器提供在外壳的前表面处或者与外壳的前表面相邻；和
布置在所述显示器上的覆盖玻璃，
其中，外壳或者覆盖玻璃中的至少一个的至少一部分包括如权利要求33所述的基于玻璃的制品。
技术总结