一种钢化薄板玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术一种钢化薄板玻璃及其制备方法，所述方法包括，步骤1，按照混合料的质量分数，准确称量混合后形成混合料；步骤2，加入混合料质量分数30～55％的碎玻璃，混合均匀得到配合料；步骤3，将配合料熔融后制备成形的玻璃薄片；步骤4，将成形的玻璃片在700～750℃温度下退火30～60min后，降温至450℃，即得薄板玻璃；步骤5，钢化原料的按照质量分数称量备用；步骤6，将钢化原料在410～450℃下保温1～2h形成混合均匀的熔盐；步骤7，将450℃的薄板玻璃放入混合均匀的熔盐中，于410～450℃下保温1～6h后取出；步骤8，将从熔盐中取出的薄板玻璃烘干自然冷却至室温，清洗烘干后即得到钢化薄板玻璃。

【技术实现步骤摘要】
一种钢化薄板玻璃及其制备方法
本专利技术涉及一种薄板玻璃的制备方法，具体为一种钢化薄板玻璃及其制备方法。
技术介绍
防护玻璃通常用在电子设备和移动电子设备上，例如个人数据助理、移动或蜂窝式电话、手表、便携式电脑、笔记本电脑、数码相机和PDA中，或用作触摸屏、电视机的基材玻璃。近年来随着平板显示技术的迅猛发展，已逐步取代了传统的CRT型(CathodeRayTube，阴极射线管)显示器产品，而TFT-LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)是目前市场上的主流平板显示产品，其中TFT-LCD基板玻璃(以下简称基板玻璃)是TFT-LCD的重要组成部分，已成为制约TFT-LCD发展的关键原材料之一。对于这些应用，使用和生产中需要经常接触防护玻璃或基板玻璃，由于对使用者的触摸，玻璃会产生，例如表面损伤、刮擦和变形等问题。这些缺陷将会影响设备的正常运行。由于频繁接触，这些薄板玻璃必须具有高的强度并且要耐刮擦和抗变形。玻璃的强度本质上是由玻璃的体系和成份决定的。因而寻求具有更高强度、更高硬度、低脆性、抗刮擦和抗变形性玻璃，首先要从玻璃体系和成份入手，通过调整玻璃成份和组成，能够改进玻璃的弹性模量、硬度和脆性，从而获得具有高抗冲击性、高耐刮擦性和高抗变形性的玻璃；而要提高玻璃的实际强度，通常需要通过钢化的方法使玻璃表面产生压缩应力层，来提高玻璃的表面强度。目前，在玻璃表面形成压缩应力层的方法有物理强化法和化学强化法，物理强化法是将加热到软化点附近的玻璃板表面通过风冷等急速冷却，使玻璃表面急剧收缩，产生压应力，而玻璃中层冷却较慢，还来不及收缩，故形成张应力，使玻璃获得较高的强度。但是因保护玻璃的厚度较小，其表面和内部不易形成温度差，所以物理强化法很难使玻璃表面形成压缩应力层，无法获得期望的高强度性能。化学强化法是把加热的玻璃浸于熔融的盐浴中，通过玻璃与熔盐之间的离子交换改变玻璃表面的化学组成，使玻璃表面形成压应力层，达到提高玻璃强度的目的。目前，有两种类型的离子交换强化方法，第一种是高温型处理工艺，在玻璃转变温度以上，以熔盐中半径小的离子置换玻璃中半径大的离子，在玻璃表面形成热膨胀系数比主体玻璃小的薄层，冷却时会在玻璃表面形成压应力层，其应力大小取决于玻璃和熔盐的热膨胀系数之差；第二种是低温型处理工艺，主要是在玻璃的转变温度以下进行处理，以熔盐中半径大的离子(K+)置换玻璃中半径小的离子(Na+)，使玻璃表面因挤压而产生压缩应力层，其应力大小取决于交换离子的体积效应。中国是家用电器的生产和消费大国。目前，中国已经进入了电视机和电脑更新换代的高峰期，每年淘汰量将达600万台以上。液晶显示器以其易于彩色化、无电磁辐射、长寿命、被动显示等优点备受人们关注和使用。而且其画面色彩还原效果较之CRT好；电磁辐射很小，对人体安全无害，且保密性好；没有眩光，眼睛不会感到劳累干涩；显示信息量大等等。所以液晶显示器取代CRT是今后的发展趋势，液晶显示器业务在各个显示器厂商业务中都占有重要位置。但是，液晶显示器更新速度很快，每年大约有数百万台被淘汰，如何正确合理高效地处理这些废旧的液晶显示是目前急待解决的问题。欧盟指令(WEEE)已于2008年1月1日正式实施，该指令规定，未来所有售往欧盟成员国的电子设备，其生产者需负起回收责任。其中就包括液晶显示器。目前，国内外生产厂家随已针对笔记型电脑进行拆解处理工作，其塑料外壳、电路板、电线与重金属等部分已完全回收处理，但有关液晶显示器板部分则因无相关技术规范，各厂家都采取厂内贮存的方式，尚未采取有针对性的处理方法。随着液晶显示器价格下降，传统CRT市场将逐步被液晶显示器取代，加之，笔记型电脑销售数量逐年升高，因此未来废液晶显示器面板数量将会持续增加。对于笔记型电脑其液晶显示器面板占整个重量的20～30％，根据文献资料可知，液晶显示器面板可回收再利用部分有玻璃、电路板、电线、外框架等，其中有关玻璃回收部分则是目前遭遇的难题，由于两片玻璃面板中除含有液晶材料外，还有一些薄膜或密封材料。特别是液晶显示器方面，消费者常会认为，产品在使用时如果破损，液晶材料会溢漏出来，所以常会担心液晶材料的安全性。然而，使用在液晶显示器面板中的液晶材料每个画面的单位面积只有0.6mg/cm2，例如：15寸其含量仅有400mg；另外，据有关业内人士介绍，即使玻璃破损，由于玻璃基板之间有表面张力，因此里面的液晶材料，也不会大量流出。因此，在安全上，人不会直接接触到液晶材料，即使接触到，也不会对人体造成影响。如何将这些物质有效又快速从基板分离将是技术关键所在。同时，这些技术还必须考虑设备成本、能源消耗、操作难易与后期污染防止负荷等因素，势必寻找设备成本与能源消耗低、操作简单。除此之外，最重要是不会产生二次公害的处理技术。此外，目前国内基板玻璃生产过程中，由于生产中出现的玻璃缺陷，而产生的大量基板玻璃废渣。同时，由于基板玻璃生产工艺的特殊性，生产线中产生的废弃玻璃通常不能回炉进行再生产，大都采用堆场堆放，目前还没有合理有效的方法进行处理。CN1712376公开了一种超薄玻璃生产中碎玻璃的使用方法。该方法提出的超薄玻璃生产中碎玻璃的使用方法是对于同一批次生料使用同一批次产出的碎玻璃，碎玻璃的用量为需生产玻璃总量的20-30％。生产出了质量稳定的超薄玻璃。但其碎玻璃加入量偏少，且制得的超薄玻璃弯曲强度85～100，以及维氏硬度580～600都较低，玻璃的强度还有待提高；CN102408193A公开了一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物，制得的超薄玻璃钢化后的表面强度明显高于普通锂钙硅玻璃，具有优良的力学性能。所述组合物以质量百分比计包括：SiO2含量58.0-62.0％、Al2O3含量≥16.0％、CaO含量0.15-0.6％、MgO含量3.0-4.0％、K2O+Na2O含量≥15％、Sb2O3含量0.3-0.5％和ZrO含量0.5-1.0％，其中Na2O含量高于K2O含量，以及由其制成的厚度为0.3-1.3mm的高强度超薄玻璃及其制备方法和用途。其存在的问题是玻璃料方中全为氧化物，熔制氛围为强还原气氛，可能导致铂金坩埚中的铂和铑被严重侵蚀；CN101508524提供了一种适于化学钢化的玻璃及其化学钢化玻璃的制备方法，提出了一种适于低温型离子交换工艺、易熔制的氧化硅-氧化铝-氧化锂玻璃，该玻璃适于化学钢化，其重量百分比组成为：SiO2：55-60％、B2O3：0.1-2.5％、Al2O3：11-16％、Na2O：14-17％、K2O：1-8％、ZrO2：0-8％、CaO：0-5％、MgO：0-5％、Sb2O3：0-1％。该方案通过合理设定组分，降低了玻璃制造难度，玻璃熔制温度明显降低，有利于降低能耗和提高产品的成品率。所得到的玻璃表面压应力达到610-1100MPa，应力层深度为31-80μm，该方案只采用了K2O一种含钾离子的熔盐进行化学钢化的离子交换，可能导致由于钾离子不足造成的化学钢化不完全。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种熟料碎玻璃加入量大，熔制温度低，熔制速度快，钢化质量好，效率高的钢化薄板玻璃及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案来实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢化薄板玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，按照混合料的质量分数，准确称量48.5～52.1％的石英砂，1.35～1.55％的硼酸，1.1～1.5％的硼砂，8.5～10.5％的氧化铝，16.5～18.1％的碳酸锂，3.5～4.5％的硝酸锂，3.5～5.0％的碳酸钠，1.0～2.5％的磷酸三钾，0.2～0.5％的碳酸钙，1.5～3.5％的磷酸钙，6.5～7.5％的碱式碳酸镁，1.0～1.5％的碳酸锶，0.15～0.25％的氧化亚锡，0.001～0.01％的硒粉；0.02～0.05％的氧化钴，混合后形成混合料；步骤2，加入混合料质量分数30～55％处理干净的碎玻璃，然后将所有原料混合至均匀度大于98％后形成混合均匀的配合料；步骤3，将混合均匀的配合料熔融后制备成形的玻璃薄片；步骤4，将成形的玻璃片在700～750℃温度下退火30～60min后，按照10～30℃/min的降温速度降温至450℃，即得薄板玻璃；步骤5，钢化原料按照质量分数称量65～75％的硝酸钾，15～25％的磷酸三钾，4.9～10％的硫酸钾，0.1～5％的硝酸银；步骤6，将称量的钢化原料在410～450℃下保温1～2h，并搅拌3～5min，形成混合均匀的熔盐；步骤7，将450℃的薄板玻璃放入混合均匀的熔盐中，于410～450℃下保温1～6h后取出；步骤8，将从熔盐中取出的薄板玻璃在150～250℃温度下烘干10～60min后，自然冷却至室温，清洗烘干后即得到钢化薄板玻璃。...

【技术特征摘要】
2017.03.23 CN 20171017971131.一种钢化薄板玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，按照混合料的质量分数，准确称量48.5～52.1％的石英砂，1.35～1.55％的硼酸，1.1～1.5％的硼砂，8.5～10.5％的氧化铝，16.5～18.1％的碳酸锂，3.5～4.5％的硝酸锂，3.5～5.0％的碳酸钠，1.0～2.5％的磷酸三钾，0.2～0.5％的碳酸钙，1.5～3.5％的磷酸钙，6.5～7.5％的碱式碳酸镁，1.0～1.5％的碳酸锶，0.15～0.25％的氧化亚锡，0.001～0.01％的硒粉；0.02～0.05％的氧化钴，混合后形成混合料；步骤2，加入混合料质量分数30～55％处理干净的碎玻璃，然后将所有原料混合至均匀度大于98％后形成混合均匀的配合料；步骤3，将混合均匀的配合料熔融后制备成形的玻璃薄片；步骤4，将成形的玻璃片在700～750℃温度下退火30～60min后，按照10～30℃/min的降温速度降温至450℃，即得薄板玻璃；步骤5，钢化原料按照质量分数称量65～75％的硝酸钾，15～25％的磷酸三钾，4.9～10％的硫酸钾，0.1～5％的硝酸银；步骤6，将称量的钢化原料在410～450℃下保温1～2h，并搅拌3～5min，形成混合均匀的熔盐；步骤7，将450℃的薄板玻璃放入混合均匀的熔盐中，于410～450℃下保温1～6h后取出；步骤8，将从熔盐中取出的薄板玻璃在150～250℃温度下烘干10～60min后，自然冷却至室温，清洗烘干后即得到钢化薄板玻璃。2.根据权利要求1所述的一种钢化薄板玻璃的制备方法，其特征在于，所述的石英砂粒度大于150目标准筛。3.根据权利要求1所述的一种钢化薄板玻璃的制备方法，其特征在于，石英砂，硼酸，硼砂，氧化铝，碳酸锂，硝酸锂，碳酸钠，磷酸三钾，碳酸钙，磷酸钙，碱式碳酸镁，碳酸锶，氧化亚锡，硒粉，氧化钴，硝酸钾，硫酸钾和硝酸银中三氧化二铁的含量小于50ppm。4.根据权利要求1所述的一种钢化薄板玻璃的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国洪，刘仲军，王答成，郭萍莉，王志强，
申请(专利权)人：彩虹集团公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61