一种提高玻璃强度的方法技术

一种提高玻璃强度的方法，其中，该方法包括将玻璃进行化学强化并将化学强化后的玻璃的至少一个表面进行机械抛光。根据本发明专利技术的提高玻璃强度的方法只需要去除强化后的玻璃的表面上一定厚度的缺陷层就能极大地提高并可靠地保持玻璃的强度，操作简单，控制方便，便于产业化生产。此外，该方法通过进行机械抛光有效地降低了玻璃表面的缺陷部分，不需要对玻璃进行多次化学强化就可以较好地提高玻璃的强度，减少了化学药物对玻璃的腐蚀以及对玻璃的光学性能的损伤，使玻璃具有较好的光泽和透光性。采用本发明专利技术提供的方法强化后的玻璃特别适合用于手机显示视窗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
玻璃是一种脆性材料，它的抗张强度很低。脆性材料的强度在很大程度 上取决于它的表面结构，玻璃的表面看起来虽然很完整光滑，但实际上存在大量的微裂纹。普通的平板玻璃实际强度只有50-80兆帕左右，而玻璃的理 论强度可以达到10000-20000兆帕，这之间2-3个数量级的巨大差异主要是 由于玻璃内外部的缺陷造成的，而玻璃表面缺陷特别是裂纹的影响更为显 著。因此，若能消除这些表面微裂纹的影响，就能显著提高玻璃的抗张强度。 通过对玻璃进行强化可以提高玻璃的强度。强化方法大致可以分为物理方法 和化学方法两类。物理强化的方法通常指风钢化(空气喷射增强)措施，即 把玻璃加热至开始软化时，迅速出炉冷却，这样形成的钢化玻璃具有较高的 抗弯强度、抗机械冲击和抗热震性能，破碎后碎片不带尖锐棱角，对人的伤 害小。使用物理方法强化的玻璃通常形成为较大形状，多用于汽车及其它交 通运输车辆以及建筑物的门窗。对于通常被用于例如手机视窗等形状较小的玻璃一般采用化学强化的 方法。该方法通常是使用具有特定成分以特定的比例混合的药物对玻璃表面 进行处理。例如CN 1161298C公开了一种提高玻璃强度的增强方法，该方法 包括(a)用以氢氟酸为主的腐蚀性溶液对玻璃进行表面处理；(b)对处理 过的玻璃进行化学钢化增强；(c)用以氢氟酸为主的腐蚀性溶液对化学钢化 后的玻璃进行表面后处理，腐蚀深度不超过步骤(b)钢化强化层的厚度；(d) 用有机涂料在经过表面后处理之后的玻璃表面形成保护层。虽然该方法在刚完成强化时能较好地提高玻璃的强度，但随着反应的进行氢氟酸的浓度发生 变化，难以控制对玻璃进行腐蚀的程度，也即难以通过地控制氢氟酸对玻璃 的作用以提高玻璃强度，不易被用于产业化生产。此外，氢氟酸还容易对玻 璃造成划伤，使玻璃表面质量下降。已有实践证明，用氢氟酸浸泡后的玻璃， 通常玻璃被强化后的1-2天内还能保持较好的玻璃的强度，第3天后玻璃出现应力松弛现象，玻璃的强度下降。CN 1162363C公开了一种化学钢化玻璃的生产方法，该方法包括在硝酸钾熔盐中添加氢氧化钾、三氧化二铝和硅藻土添加剂，制成硝酸钾混合熔盐，添加剂的用量比例为若以氢氧化钾/硝酸钾的重量百分比为l，则三氧化二铝/硝酸钾的重量百分比为10-30，硅藻土/ 硝酸钾重量百分比为100-150，将配置好的硝酸钾混合熔盐加热到400-500 °〇保温，将预先清洗、烘干好的玻璃预热到35(TC，恒温30分钟，将玻璃浸 入熔盐中，恒定在40(TC左右温度下3-8个小时，然后将玻璃从熔盐中缓慢 取出，进入一个温度与熔盐温度非常接近的退火炉内退火到室温。CN 1220632C公开了一种化学钢化玻璃生产用硝酸钾的提纯方法，该方法包括， 1)将工业纯硝酸钾原料分批加入容器中，搅拌、升温加热至熔融温度334 °C，将工业纯硝酸钾原料熔融成硝酸钾液体；2)将步骤1)所述的熔融液体 表面泡沫清除，通入压縮空气搅拌，继续升温至保温温度350-40(TC后，升 温停止，保温l-6小时；3)在步骤2)的熔融液体中加入提纯剂，所述提纯 剂由三氧化二铝和碳酸钾粉末组成，所述提纯剂的加入比例为所述工业纯硝 酸钾加入重量的2-8%;继续搅拌，搅拌时间至少0.25小时，将所述硝酸钾 液体与所述提纯剂充分混合后，停止搅拌，静置使其澄清；4)将步骤3)的 澄清液由上而下逐层移至外设的模具中，冷却其澄清溶液，凝固成块，然后 脱模，成块的为纯化后的硝酸钾。通过该方法获得纯度提高的硝酸钾熔液， 以保证玻璃强化的正常进行，更可靠地提高玻璃的强度。上述专利都公开了使用化学药物在高温下对玻璃进行强化的方法，或者5通过对化学药物的成分和纯度等方面的改进，例如加入添加剂或者通过提高 所述化学药物的纯度而提高玻璃强化的质量和效果。虽然这些方法也能较好 地提高玻璃的强度，但依然没有解决进行玻璃强化的化学药物的成分和浓度 等随着反应的进行发生变化，不能很好地控制玻璃强化的程度，无法可靠地 提高玻璃的强度，不能用于大量生产。此外，已有报道指出上述强化玻璃的 方法不能较长时间保持玻璃被提高的强度，强化效果的有效期短。现有的提高玻璃强度的方法都是用化学强化的方法在玻璃表面形成一 定厚度的强化层，以实现强化玻璃的目的，这些通过化学药物对玻璃进行强 化的方法虽然能较好地提高玻璃的强度，但是化学药物的成分和浓度都随着 强化反应的进行而变化，在实践操作各有效成分之间的配比难以控制，强化 后的玻璃被提高的强度不能持久，衰减严重，也不利于产业化大量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的方法中不能可靠地提高并保持强化后玻 璃的强度，并且难以用于产业化生产的缺点，提供一种能够可靠地提高并保 持强化后玻璃强度还能方便进行产业化生产的提高玻璃强度的方法。根据本专利技术的提高玻璃强度的方法，其中，该方法包括将玻璃进行化学 强化并将化学强化后的玻璃的至少一个表面进行机械抛光。本专利技术的专利技术人发现，在使用化学方法进行强化时，人们经常提高和改 进对化学强化方法中的使用的药物的成分，例如该药物的组成、各组成成分 之间的配比、浓度和药物的纯度等方面，以更好地促进反应进行的程度，便 于在进行强化时所述药物能够更好地改善玻璃的表面层的质量，更有效地提 高玻璃的强度。但是多数用于化学强化的药物会由于各种杂质、和强化反应 过程中产生物质的影响，强化效果明显低于理论效果，即所谓的"中毒"现 象。另外，反应物的浓度随着反应的进行而变化，难以控制进行强化的程度，面质量。即使使用了添加剂或者提高 强化药物的纯度，反应过程中药物的浓度、配比的变化依然没有被克服。玻 璃表面状况也会在化学强化温度(40(TC左右)下发生细微的变化。在进行化学强化前后通过使用氢氟酸处理玻璃的方法虽然也被证明能 提高玻璃的强度，考虑到氢氟酸的强腐蚀性需要更严格地控制氢氟酸的浓 度，而这在实际操作中也是很难把握和实现的。同时，氢氟酸的浸泡对玻璃 的结构也具有一定的破坏性，所以，被氢氟酸浸泡而强化的玻璃随着强化后 会发生玻璃的应力松弛现象，即使在强化后的玻璃表面涂敷有机涂层进行更 进一步的保护，玻璃被强化后的l-2天内还能保持较好的玻璃的强度，从第 3天以后玻璃的强度又会快速地下降。由于难以在整个强化过程中将各个药物成分的浓度和配比等保持在合适的范围内，现有的玻璃强化的方法不能有 效地改善玻璃表面的微裂纹对玻璃强度的不利影响。虽然在反应的刚开始能 较好地提高玻璃的表面层质量，但随着反应物的消耗、产物的生成等因素使 化学强化的药物中有效成分的浓度、互相配比等发生改变，从而在玻璃上的 进行强化的程度不均匀，甚至更容易使玻璃表面变得粗糙不平，提高玻璃的 强度后又降低了玻璃的表面质量，降低了玻璃的强度，不能可靠地保证玻璃 的强化质量和时间。此外，现有的方法的生产效率较低和生产周期较长，无 法被用于大量生产。经过上述强化的方法的玻璃，特别是使用氢氟酸浸泡处 理强化的玻璃，在强化后也会在一定程度上损伤玻璃的光学性能。根据本专利技术的方法对化学强化后的玻璃的至少一个表面进行机械抛光 能够有效、可靠地提高玻璃的强度。该方法克服了现有的化学强化中化学强 化的药物随着反应的进行而变化又使玻璃的表面形成了粗糙不平甚至形成 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高玻璃强度的方法，其特征在于，该方法包括将玻璃进行化学强化并将化学强化后的玻璃的至少一个表面进行机械抛光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游浪，梁卫卓，许晓平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]