一种高强度钢化玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度钢化玻璃及其制备方法，属于钢化玻璃制备技术领域，包括如下步骤：(1)切割、磨边处理；(2)钢化处理；(3)活化处理；(4)镀膜处理；(5)激光冲击波处理。本申请提供了一种高强度钢化玻璃及其制备方法，通过在镀膜之前进行活化处理，提高玻璃的表面活性，改善镀膜的效果，然后再结合镀膜后的一个激光冲击波处理，来进一步提高钢化玻璃的内应力，从而提高钢化玻璃的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度钢化玻璃及其制备方法
本专利技术属于钢化玻璃制备
，具体涉及一种高强度钢化玻璃及其制备方法。
技术介绍
钢化玻璃(Temperedglass/Reinforcedglass)属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。但是，现有技术所制备的钢化玻璃虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃有自爆，即自己发生破裂的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性，且钢化玻璃相比防爆玻璃其抗冲击程度有限，受到强暴力冲击后一旦受损即非常容易发生爆裂破碎，此外，钢化玻璃的表面会出现风斑，存在凹凸不平的现象，有轻微的厚度变薄，变薄的原因是因为玻璃在热熔软化后，在经过强风力使其快速冷却，使其玻璃内部晶体间隙变小，压力变大，所以玻璃在钢化后要比在钢化前要薄，一般情况下4～6mm玻璃在钢化后变薄0.2～0.8mm，8～20mm玻璃在钢化后变薄0.9～1.8mm。具体程度要根据设备来决定，这也是钢化玻璃不能做镜面的原因。虽然现今对本现象有改进，但是其改善效果不显著，如申请号为CN201410308238.0公开了一种钢化玻璃的制备工艺。本专利技术涉及玻璃加工领域，具体公开了一种钢化玻璃的制备工艺。本专利技术钢化玻璃的制备工艺为，将玻璃进行物理钢化后，再在钢化后的玻璃上涂覆一层防雾层，使得钢化玻璃具有非常好防雾作用，且该钢化玻璃表面应力分布均匀，平整度高，玻璃在冷却过程中自爆的机率低等优点。本申请的方法是再钢化玻璃的表面涂敷一层防雾层，仅仅通过此来降低其自爆的机率是远远不够的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种高强度钢化玻璃及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高强度钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤：(1)切割、磨边处理：将玻璃原片按照设计要求进行切割、磨边处理；(2)钢化处理：将步骤(1)中切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉中进行钢化处理，然后采用高压风冷却至玻璃表面温度为300～320℃，然后置于低温真空环境中缓慢冷却至室温；(3)活化处理：将步骤(2)中钢化处理后的玻璃置于紫外室内，完成后置于电晕放电仪内进行电晕处理，完成后取出备用；(4)镀膜处理：对步骤(3)中活化处理后的玻璃进行镀膜处理，完成后取出备用；(5)激光冲击波处理：将步骤(4)中镀膜处理后的玻璃置于Nd:YAG激光器内进行激光冲击处理，完成后置于90～150℃下固化1～2h即可。进一步地，步骤(2)中所述的钢化处理时温度控制为690～710℃。进一步地，步骤(2)中所述的低温真空环境控制真空度为1.4～2Pa，温度为20～24℃。通过采用上述技术方案，将切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉内进行钢化处理，然后依次进行高压风冷却和低温真空冷却处理，再低温真空条件下，高温的钢化玻璃表面会产生一定的蒸汽压，这些蒸汽压能够促进冷却温度均匀，防止表面风斑现象的发生。进一步地，步骤(3)中所述的电晕处理时控制处理电压为20～30kV。通过采用上述技术方案，将钢化后的玻璃在紫外条件下进行电晕处理，如果只是单纯的进行紫外光的照射处理，可能只会起到一定的杀菌防护作用，而仅仅进行电晕处理，虽然能通过放电在钢化玻璃的表面形成低温等离子区，但是一旦处理参数控制不好就可能会在钢化玻璃的表面形成微凹的密集孔穴，反而能够加快风斑的形成，而本申请是申请人在大量的试验基础上进行调整的，将紫外光照射处理和电晕处理进行协同作用，不仅能够提高钢化玻璃的表面活性，提高镀膜的效果，还能防止风斑的形成。进一步地，步骤(4)中所述的镀膜处理时所使用的镀膜剂中各成分及对应重量份为：三聚氰胺甲醛树脂8～10份、十二烷基苯磺酸钠30～40份、正硅酸乙酯7～11份、钛酸镧3～5份、纳米氧化锌3～5份、氧化钇2～4份。进一步地，步骤(5)中所述的激光冲击处理时激光器的波长为1～1.5μm，脉冲宽度为30～40ns，激光冲击功率密度为0.3～0.6GW/cm2，能量为8～10J。通过采用上述技术方案，将镀膜处理后的玻璃置于激光器内，通过调节处理的参数激光冲击波穿过膜层辐射到钢化玻璃表面，钢化玻璃的表面在极短的时内充分吸收激光冲击波强化脉冲能量并汽化电离，形成高温高等离子体并迅速向外喷射，但由于膜层的存在，等离子体膨胀受到约束限制，导致等离离子体内部压力快速上升，在材料表面产生高达GPa的冲击载荷，在极短的时间内产生强冲击波向钢化玻璃内部传播，冲击波力超过钢化玻璃的动态屈服强度吋，钢化玻璃就会产生屈服和塑性变形，与此时在塑性变形区内诱导出高幅值的残余应力，起到改善钢化玻璃性能的效果。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本申请提供了一种高强度钢化玻璃及其制备方法，通过在镀膜之前进行活化处理，提高玻璃的表面活性，改善镀膜的效果，然后再结合镀膜后的一个激光冲击波处理，来进一步提高钢化玻璃的内应力，从而提高钢化玻璃的强度。具体实施方式一种高强度钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤：(1)切割、磨边处理：将玻璃原片按照设计要求进行切割、磨边处理；(2)钢化处理：将步骤(1)中切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉中进行钢化处理，温度控制为690～710℃，然后采用高压风冷却至玻璃表面温度为300～320℃，然后置于低温真空环境中缓慢冷却至室温，真空度为1.4～2Pa，温度为20～24℃；(3)活化处理：将步骤(2)中钢化处理后的玻璃置于紫外室内，完成后置于电晕放电仪内进行电晕处理，控制处理电压为20～30kV，完成后取出备用；(4)镀膜处理：对步骤(3)中活化处理后的玻璃进行镀膜处理，完成后取出备用；镀膜处理时所使用的镀膜剂中各成分及对应重量份为：三聚氰胺甲醛树脂8～10份、十二烷基苯磺酸钠30～40份、正硅酸乙酯7～11份、钛酸镧3～5份、纳米氧化锌3～5份、氧化钇2～4份；(5)激光冲击波处理：将步骤(4)中镀膜处理后的玻璃置于Nd:YAG激光器内进行激光冲击处理，激光冲击处理时激光器的波长为1～1.5μm，脉冲宽度为30～40ns，激光冲击功率密度为0.3～0.6GW/cm2，能量为8～10J，完成后置于90～150℃下固化1～2h即可。为了对本专利技术做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。实施例1一种高强度钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤：(1)切割、磨边处理：将玻璃原片按照设计要求进行切割、磨边处理；(2)钢化处理：将步骤(1)中切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉中进行钢化处理，温度控制为690℃，然后采用高压风冷却至玻璃表面温度为300℃，然后置于低温真空环境中缓慢冷却至室温，真空度为1.4Pa，温度为20℃；(3)活化处理：将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)切割、磨边处理：/n将玻璃原片按照设计要求进行切割、磨边处理；/n(2)钢化处理：/n将步骤(1)中切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉中进行钢化处理，然后采用高压风冷却至玻璃表面温度为300～320℃，然后置于低温真空环境中缓慢冷却至室温；/n(3)活化处理：/n将步骤(2)中钢化处理后的玻璃置于紫外室内，完成后置于电晕放电仪内进行电晕处理，完成后取出备用；/n(4)镀膜处理：/n对步骤(3)中活化处理后的玻璃进行镀膜处理，完成后取出备用；/n(5)激光冲击波处理：/n将步骤(4)中镀膜处理后的玻璃置于Nd:YAG激光器内进行激光冲击处理，完成后置于90～150℃下固化1～2h即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)切割、磨边处理：
将玻璃原片按照设计要求进行切割、磨边处理；
(2)钢化处理：
将步骤(1)中切割、磨边处理后的玻璃置于钢化炉中进行钢化处理，然后采用高压风冷却至玻璃表面温度为300～320℃，然后置于低温真空环境中缓慢冷却至室温；
(3)活化处理：
将步骤(2)中钢化处理后的玻璃置于紫外室内，完成后置于电晕放电仪内进行电晕处理，完成后取出备用；
(4)镀膜处理：
对步骤(3)中活化处理后的玻璃进行镀膜处理，完成后取出备用；
(5)激光冲击波处理：
将步骤(4)中镀膜处理后的玻璃置于Nd:YAG激光器内进行激光冲击处理，完成后置于90～150℃下固化1～2h即可。


2.根据权利要求1所述一种高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的钢化处理时温度控制为690～710℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢东海，林倪妮，
申请(专利权)人：闽耀玻璃工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35