【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃制备,具体属于一种高强度稳定性工程应力分布玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、玻璃因其优异的性能在众多领域得到广泛应用。玻璃的结构主要由si-o共价键构成,表现出典型的脆性力学行为。理论上,基于化学键强度计算的玻璃断裂强度可达7000mpa,然而实际应用中,玻璃的强度往往难以超过100mpa,远低于理论值。这一问题的主要原因是玻璃对表面损伤极为敏感,而表面的微裂纹和损伤在实际加工和使用过程中难以避免。在受力时,裂纹处应力集中,导致裂纹快速扩展,显著降低玻璃的实际强度。
2、为解决这一问题,研究者开发了离子交换强化技术对玻璃进行增强。该技术通过将玻璃置于高温硝酸盐熔盐中,在一定温度下促使玻璃中的碱金属离子(如na+)与熔盐中半径较大的碱金属离子(如k+)发生交换。交换完成后,较大的离子在玻璃表面形成挤压效应,产生一层压应力,从而抑制表面微裂纹的扩展,显著提高玻璃的强度。然而,高温熔盐对玻璃表面存在一定的腐蚀性,可能导致微裂纹数量增加,损害玻璃强度。如此两种相互矛盾的效应导致离子交换玻璃的可靠性降低,即强化玻璃的
...【技术保护点】
1.一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,该玻璃采用二次离子交换法制备,该玻璃包含离子隔断层,该离子隔断层位于玻璃一次离子交换层内部。
2.根据权利要求1所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,所述离子隔断层的厚度为100μm~500μm,所述离子隔断层的边界距离玻璃边界2mm~3mm。
3.根据权利要求1所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,所述离子隔断层在玻璃表面以下且比一次离子交换层最深处高50μm~150μm。
4.根据权利要求3所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,一次离子交
...【技术特征摘要】
1.一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,该玻璃采用二次离子交换法制备,该玻璃包含离子隔断层,该离子隔断层位于玻璃一次离子交换层内部。
2.根据权利要求1所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,所述离子隔断层的厚度为100μm~500μm,所述离子隔断层的边界距离玻璃边界2mm~3mm。
3.根据权利要求1所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,所述离子隔断层在玻璃表面以下且比一次离子交换层最深处高50μm~150μm。
4.根据权利要求3所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,一次离子交换层的最深处采用eds或epma检测得到。
5.根据权利要求1所述的一种高强度稳定性工程应力分布玻璃,其特征在于,所述离子隔断层采用激光内雕方法制备,所述激光的波长355nm~532nm,激光光斑直径为10μm~90μm,激光功率为5w~30w,脉冲频率为20khz~50khz,扫描速度为2mm/s~50mm/s。
6.一种高强度稳定性工程应力分布玻璃的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
7.根据权利要求6所述的一种高强度...
【专利技术属性】
技术研发人员:张佩,余嘉馨,郭奕廷,韩天宇,王海翔,张效华,郭宏伟,朱建锋,
申请(专利权)人:陕西科技大学,
类型:发明
国别省市:
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