一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法
【專利說明】一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于玻璃制造領(lǐng)域，涉及一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鋼化玻璃屬于安全玻璃。鋼化玻璃其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高玻璃的強(qiáng)度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時(shí)首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。
[0005]目前，制備鋼化玻璃的方法分為物理制備和化學(xué)制備，物理鋼化玻璃是通過對玻璃進(jìn)行加熱至軟化溫度，然后進(jìn)行迅速冷卻，通過產(chǎn)生應(yīng)力的改變，使玻璃處于內(nèi)層受拉，外層受壓的狀態(tài)，從而增強(qiáng)玻璃自身的強(qiáng)度，但在加工過程中，由于需要進(jìn)行高溫處理，玻璃會發(fā)生翹曲現(xiàn)象。
[0006]而化學(xué)鋼化玻璃主要以3_厚度以下的玻璃為主，化學(xué)鋼化玻璃是通過改變玻璃的表面的化學(xué)組成來提高玻璃的強(qiáng)度，一般是應(yīng)用離子交換法進(jìn)行鋼化。其方法是將含有堿金屬離子的硅酸鹽玻璃，浸入到熔融狀態(tài)的鋰(Li +)鹽中，使玻璃表層的Na+或K +離子與Li +離子發(fā)生交換，表面形成Li +離子交換層，由于Li +的膨脹系數(shù)小于Na+、K +離子，從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內(nèi)層收縮較大，當(dāng)冷卻到常溫后，玻璃便同樣處于內(nèi)層受拉，外層受壓的狀態(tài)，其效果類似于物理鋼化玻璃。上述的離子交換是采用高溫式離子交換，采用高溫式離子交換方法其玻璃表面也會產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象，并且成功率不高。
[0007]在化學(xué)方法中還有一種低溫離子交換法，這是目前主流的制備方法，其過程大致為，低溫離子交換工藝的簡單原理是在400°C左右的堿鹽溶液中，使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換，比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鉀或鈉離子交換，玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換，利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應(yīng)力。大離子擠嵌進(jìn)玻璃表層的數(shù)量與表層壓應(yīng)力成正比。但其鋼化過程中，交換時(shí)間需要I小時(shí)一8小時(shí)不等，時(shí)間難以控制。并且由于玻璃表面硅氧健的存在，導(dǎo)致在離子交換的過程中，玻璃表面不夠活化，使離子交換成功降低。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法，該化學(xué)鋼化玻璃的加工方法能夠提高鋼化成功率，縮短生產(chǎn)時(shí)間，解決了現(xiàn)有化學(xué)鋼化玻璃的加工方法時(shí)間長并且難以控制，成功率低的問題。
[0010]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法，包括如下步驟: a、配置混合熔鹽，將硝酸鉀放置在熔池中加熱至335-340度，硝酸鉀充分溶化后，邊攪拌邊加入氯化鉀粉末，加熱至340-350，邊攪拌邊加入乙?；犭p淀粉鈉粉末，加熱至390-400度，保溫5-10分鐘，將海泡石碾成粉，加入上述混合熔鹽中并充分?jǐn)嚢?，維持溫度在 390-400 度；
經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)得出，采用硝酸鉀，氯化鉀，乙?；犭p淀粉鈉，海泡石組成的混合熔鹽具有縮短離子交換時(shí)間，并且能夠提高鋼化的成功率。
[0011]b、翻轉(zhuǎn)，將預(yù)先處理后的玻璃完全浸入上述具有混合熔鹽的熔池中，靜置1-2分鐘后，在混合熔鹽內(nèi)不斷地360度翻轉(zhuǎn)玻璃8-10分鐘，并且沿熔池的長度方向不斷的來回平移玻璃3-5分鐘；
該操作基于以下原理，在翻轉(zhuǎn)的過程中，由于高溫海風(fēng)石顆粒的存在，與玻璃的表面相互接觸摩擦，使玻璃表面的硅氧健強(qiáng)度減弱，迫使硅離子和氧離子與海風(fēng)石發(fā)生“離子重組”，使熔鹽中的鉀離子能夠輕松快速的與玻璃中的鈉離子進(jìn)行離子交換，并且經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出，乙?；犭p淀粉鈉和氯化鉀能夠幫助熔鹽中的鉀離子擴(kuò)散，導(dǎo)致其擴(kuò)散范圍變大，能夠更加充分的與玻璃進(jìn)行尚子交換。從而使尚子交換時(shí)間縮短，成功率變聞。
[0012]C、靜置，將翻轉(zhuǎn)后的玻璃靜置在上述混合熔鹽中1-2小時(shí)；
靜置使玻璃和熔鹽之間發(fā)生離子交換。
[0013]d、退火，將玻璃緩慢取出放置在390-400度的退火爐進(jìn)行緩慢退火至室溫； 退火操作能夠消除玻璃的殘余應(yīng)力，使玻璃在日后的使用中不易變形和開裂。
[0014]e、清洗，對玻璃表面進(jìn)行高壓水槍噴洗；
沖洗殘留在玻璃表面的熔鹽。
[0015]f、烘干，對清洗后的玻璃進(jìn)行烘干即可得到鋼化玻璃。
[0016]在上述的一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法中，所述硝酸鉀的質(zhì)量份為50-60份，所述氯化鉀粉末的質(zhì)量份為20-30份,所述乙酰化二酸雙淀粉鈉粉末的質(zhì)量份為5-10份,所述海泡石粉末的質(zhì)量份為10-15份。
[0017]在上述的一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法中，加入乙?；犭p淀粉鈉粉末后的攪拌時(shí)間為2小時(shí)。
[0018]在上述的一種化學(xué)鋼化玻璃的加工方法中，所述玻璃在退火爐中的退火分為兩階段進(jìn)行，第一階段退火溫度從400至360度，時(shí)間控制在10-15分鐘，第二階段退火溫度從360至26度，時(shí)間控制在30-35分鐘。
[0019]第一階段退40度溫度需要10-15分鐘時(shí)間是因?yàn)椋幱诟邷氐牟Ａ绻嘶饡r(shí)間過短，會造成玻璃拉應(yīng)力和壓應(yīng)力發(fā)生突變，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，內(nèi)部的硫化鎳“冰凍”，；來不及轉(zhuǎn)變，日后使用容易發(fā)生自爆和開裂，因此第一階段的退火必須緩慢，第二階段的溫度對玻璃幾乎沒有影響，因此可快速的退火。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本化學(xué)鋼化玻璃的加工方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本化學(xué)鋼化玻璃的加工方法采用特殊材料制成的混合熔鹽，具有縮短離子交換時(shí)間，提聞鋼化成功率的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]2、本化學(xué)鋼化玻璃的加工方法在離子交換步驟前具有翻轉(zhuǎn)步驟，破壞玻璃表面的硅氧健，導(dǎo)致“離子重組”，使離子交換工作變得輕松迅速。
[0022]3、本化學(xué)鋼化玻璃的加工方法分為兩階段退火，使加工出的鋼化玻璃日后使用不易自爆和開裂。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例一
本化學(xué)鋼化玻璃的加工方法，包括如下步驟:
a、配置混合熔鹽，將硝酸鉀放置在熔池中加熱至335-340度，硝酸鉀充分溶化后，邊攪拌邊加入氯化鉀粉末，加熱至340-350，邊攪拌邊加入乙?；犭p淀粉鈉粉末，加熱至390-400度，保溫5-10分鐘，將海泡石碾成粉，加入上述混合熔鹽中并充分?jǐn)嚢瑁S持溫度在 390-400 度；
b、翻轉(zhuǎn)，將預(yù)先處理后的玻璃完全浸入上述具有混合熔鹽的熔池中，靜置1-2分鐘后，在混合熔鹽內(nèi)不斷地360度翻轉(zhuǎn)玻璃8-10分鐘，并且沿熔池的長度方向不斷的來回平移玻璃3-5分鐘；
C、靜置，將翻轉(zhuǎn)后的玻璃靜置在上述混合熔鹽中1-2小時(shí)；
d、退火，將玻璃緩慢取出放置在390-400度的退火爐進(jìn)行緩慢退火至室溫；
e、清洗，對玻璃表面進(jìn)行高壓水槍噴洗；
f、烘干，對清洗后的玻璃進(jìn)行烘干即可得到鋼化玻璃。
[0025]經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)得出，采用硝酸鉀，氯化鉀，乙?；犭p淀粉鈉，海泡石組成的混合熔鹽具有縮短離子交換時(shí)間，并且能夠提高鋼化的成功率。該操作基于以下原理，在翻轉(zhuǎn)的過程