一种玻璃化学强化用强化熔盐及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种玻璃化学强化用强化熔盐，其由50

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃化学强化用强化熔盐及其使用方法


[0001]本专利技术属于玻璃制造加工领域，尤其涉及一种玻璃化学强化生产中的管控方法，具体地，涉及了一种锂铝硅酸盐微晶玻璃化学强化用强化熔盐及其使用方法。

技术介绍

[0002]在即将到来的5G时代，电子产品对其屏幕和背板的透明度、力学性能以及抗信号干扰能力提出了更高的要求。非金属材料尤其是玻璃材料受到广泛关注。
[0003]越来越多的玻璃制品在采用含有高纯度硝酸钾及硝酸钠的混合熔盐中，通过离子交换化学钢化，其原理是将玻璃浸入至熔融的硝酸钾硝酸钠混合熔盐中，通过浸泡一段时间，玻璃中较小的锂钠离子与熔盐中的钠钾离子因浓度差而进行1:1的交换，从而在玻璃制品表面形成压应力，达到增强玻璃强度的目的。
[0004]如专利申请号为2016107809603中所记载的：“越来越多的玻璃制品通过采用在含有高纯度硝酸钾的盐浴中进行离子交换化学钢化，其原理是把需要钢化的玻璃或玻璃制品放置在高温熔融的玻璃化学强化盐浴中浸泡一定时间，通过玻璃化学强化盐浴中较大的钾离子和玻璃中较小的钠、锂离子的置换，从而在玻璃或玻璃制品表面形成压应力，达到提高玻璃强度的目的。试验表明，盐浴中有效的硝酸钾纯度越高，玻璃化学钢化的效果越好，玻璃表面应力越高。”[0005]然而经过离子交换后，玻璃中的锂、钠离子会逐渐扩散至熔盐中，而随着熔盐中锂、钠离子含量的增加，经过熔盐强化后的玻璃制品与初始的玻璃制品两者尺寸膨胀量相差较大，因而会造成此批玻璃的尺寸要求难以满足企业要求，造成产品良率的降低，增加生产成本。<br/>[0006]专利申请号为2017110426983中记载有：“铝硅酸盐玻璃在化学强化后外形尺寸会膨胀变大，这就对铝硅酸盐玻璃产品的尺寸设计提出较高的要求。化学强化程度不同，铝硅酸盐玻璃在化学强化后外形尺寸会膨胀率也是不同的。”
技术实现思路

[0007]本专利技术针对在实际生产过程中，因熔盐持续不断地使用，投入到熔盐中不同批次的微晶玻璃强化后的尺寸膨胀量相差较大，且因强化后不可在进行机械加工，因而因尺寸问题所造成的不良品会大幅增多，影响生产良率，鉴于此种情况，可主动通过调整熔盐中锂含量的方法来控制尺寸膨胀，因此提供了一种玻璃化学强化用强化熔盐及其使用方法，可实现锂铝硅酸盐微晶玻璃在化学强化中尺寸变化的管控。具体方案如下：
[0008]一种玻璃化学强化用强化熔盐，其由50
‑
70wt％的钾盐、30
‑
50wt％的钠盐和0.05
‑
0.25wt％的锂盐组成。
[0009]所述钾盐为硝酸钾，钠盐为硝酸钠，锂盐为硝酸锂。
[0010]一种玻璃化学强化用强化熔盐的使用方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1：按50
‑
70wt％的硝酸钾、30
‑
50wt％的硝酸钠和0.05
‑
0.25wt％的硝酸锂的
比例配制强化熔盐并进行加热溶解；
[0012]步骤2：将待强化微晶玻璃投入步骤1得到的强化熔盐里，按强化工艺进行强化，强化工艺为400
‑
500℃，强化时间为2
‑
8h；进一步强化温度为450
‑
480℃，强化时间为3
‑
6h；
[0013]步骤3：强化完成后，测试锂离子浓度，下限值为所加锂含量，上限值为所加锂含量+0.1％，然后根据所测浓度适当，添加除锂剂及吸附剂，控制锂浓度。
[0014]进一步地，所述步骤3中当玻璃中锂离子浓度超过上限值要求时，通过添加除锂剂以减少产品中的锂离子含量，使其形成不溶性颗粒，并通过吸附剂对不溶性颗粒进行吸附。
[0015]所述除锂剂为磷酸钠，吸附剂为硅酸。
[0016]一种经上述的使用方法处理后的玻璃，其特征在于经处理后的玻璃的尺寸差异小于30％。
[0017]众所周知，随着强化熔盐不断地使用，玻璃中锂、钠离子与熔盐中的钠、钾离子不断的交换，熔盐中的锂离子浓度不断增多，从而导致玻璃强化熔盐在使用过程中因新旧差异(锂含量差异大)造成尺寸偏差大而出现不符合预期的不良状况。本专利技术提供了一种玻璃化学强化用强化熔盐及其使用方法，可实现锂铝硅酸盐微晶玻璃在化学强化中管控尺寸变化，本方法通过主动添加少量锂盐来加速老化新熔盐，使熔盐中锂含量在新旧熔盐锂含量差异0.1％的范围内波动，以此来减弱因熔盐老化差异所对微晶玻璃强化造成的尺寸差异，降低生产不良率，但同时需将锂浓度控制在一定范围内，防止强化后的应力不符合要求。以上锂含量均为对应硝酸锂含量。
具体实施方式
[0018]实施例1
[0019]实验基础的玻璃组分如表1所示：
[0020]表1
[0021][0022]接着按以下步骤处理上述玻璃：
[0023]步骤1：按70wt％的硝酸钾、30wt％的硝酸钠和0.05wt％的硝酸锂的比例配制强化熔盐并进行加热溶解；
[0024]步骤2：将待强化微晶玻璃投入步骤1得到的强化熔盐里，按强化工艺进行强化，强化工艺为400
‑
500℃，强化时间为2
‑
8h；进一步强化温度为450
‑
480℃，强化时间为3
‑
6h；
[0025]步骤3：强化完成后，测试锂离子浓度，下限值为所加锂含量，上限值为所加锂含量+0.1％，然后根据所测浓度适当，添加除锂剂及吸附剂，控制锂浓度。实施例2
‑4[0026]与实施例1不同的是硝酸锂的加入量，对比例1
‑
2，实施例1
‑
4具体实验工艺及结果
如表2所示：
[0027]表2
[0028][0029]表3列出了对比例1和2及实施例1
‑
4的尺寸变化情况，表3
[0030][0031]由上表可知，实施例1
‑
4在熔盐中加入硝酸锂后，经过强化所造成尺寸膨胀变化率第一次与第五次的要明显小于未添加锂盐的对比例1与对比例2。而添加除锂剂的对比例2与实施例5，其相对变化率均要小于未添加除锂剂。
[0032]本申请分析，当在熔盐中加入硝酸锂后，其不同批次之间的强化膨胀率有降低的趋势，同时随硝酸锂的增加而降低。同时在此基础上添加除锂剂后，可以有效的稳定熔盐中锂含量的浓度变化，进一步降低尺寸膨胀率的变化。
[0033]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃化学强化用强化熔盐，其特征在于由50
‑
70wt％的钾盐、30
‑
50wt％的钠盐和0.05
‑
0.25wt％的锂盐组成。2.根据权利要求1所述的玻璃化学强化用强化熔盐，其特征在于所述钾盐为硝酸钾，钠盐为硝酸钠，锂盐为硝酸锂。3.一种如权利要求1所述的玻璃化学强化用强化熔盐的使用方法，包括以下步骤：步骤1：按50
‑
70wt％的硝酸钾、30
‑
50wt％的硝酸钠和0.05
‑
0.25wt％的硝酸锂的比例配制强化熔盐并进行加热溶解；步骤2：将待强化微晶玻璃投入步骤1得到的强化熔盐里，按强化工艺进行强化，强化温度为400
‑
500℃，强化时间为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：张福军，朱凯迪，陈宝，
申请(专利权)人：常熟佳合显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：