一种锂铝硅玻璃的强化方法技术

本申请涉及玻璃强化领域，具体公开了一种锂铝硅玻璃的强化方法，包括以下步骤：制备盐溶液A和盐溶液B：将强化剂A熔化，制得盐溶液A，将强化剂B熔化，制得盐溶液B；一次强化：将锂铝硅玻璃进行第一次预热后，浸入盐溶液A中，在400

【技术实现步骤摘要】
一种锂铝硅玻璃的强化方法


[0001]本申请涉及玻璃强化工艺
，更具体地说，它涉及一种锂铝硅玻璃的强化方法。

技术介绍

[0002]目前，智能手机已经占据手机市场的主要份额，且显示屏占比也越来越高，碎屏成为手机使用最常见的破坏原因，此外各大手机厂商都有降低保护屏玻璃厚度的强烈需求。随着柔性屏的出现，高强度曲面玻璃保护屏也成为新的需求，而高铝硅玻璃的抗摔性越来越难满足用户需求。
[0003]玻璃的化学强化，是将玻璃在熔融状态下的硝酸钾或者硝酸钠、硝酸钾的混合溶液中放置一定的时间，玻璃中的离子半径较小的Na
+
离子和盐液中的离子半径比较大K
+
离子发生交换，玻璃中的Li
+
离子和盐液中的K
+
离子和Na
+
离子进行交换，最终在玻璃表面形成压应力层，从而使玻璃强度得到提高。经过化学强化后的产品，表面压应力提升约1.2倍，应力层深度提高2倍，抗弯曲强度提升1.5倍，抗落摔高度提升5倍以上。
[0004]然而，在玻璃强化行业内，普遍采用一次化学强化的工艺，随着盐液加工产品的增多，其浓度也随之下降，其中玻璃表面压应力值无法达到性能要求，而且一次强化方法只针对中铝玻璃或者普通钠钙玻璃，对于锂铝硅玻璃的强化工艺复杂，强化后的玻璃性能稳定性差。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人发现目前玻璃的强化方法强化锂铝硅玻璃时，强化后锂铝硅玻璃的抗冲击性不能满足要求，极易破碎，强化效果不佳。

技术实现思路
r/>[0006]为了改善锂铝硅玻璃强化后的抗冲击性，本申请提供一种锂铝硅玻璃的强化方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种锂铝硅玻璃的强化方法，采用如下的技术方案：一种锂铝硅玻璃的强化方法，包括以下步骤：制备盐溶液A和盐溶液B：将强化剂A熔化，制得盐溶液A，将强化剂B熔化，制得盐溶液B，强化剂A包括以下重量份的组分：5
‑
10份氧化硅、3
‑
8份氧化铝、1
‑
5份硝酸钠和7
‑
13份亚硝酸钠；强化剂B包括以下重量份的组分：高锰酸钾1
‑
3份、硝酸钾87
‑
92份、氧化钾7
‑
10份；一次强化：将锂铝硅玻璃进行第一次预热后，浸入盐溶液A中，在400
‑
430℃下恒温16
‑
18h，进行一次强化；冷却与清洗：将一次强化后的锂铝硅玻璃冷却，然后清水浸泡、去离子水清洗；二次强化：将经过冷却与清洗的锂铝硅玻璃进行第二次预热后，浸入盐溶液B中，在400
‑
430℃下恒温16
‑
18h，进行二次强化；冷却与清洗：将二次强化后的锂铝硅玻璃冷却，然后清水浸泡、去离子水清洗、烘
干。
[0008]通过采用上述技术方案，第一次强化时，以盐溶液A中的钠离子交换玻璃中的锂离子为主导，第二次强化时，以盐溶液B中的钾离子置换玻璃中的钠离子为主导，可以大幅缩短玻璃强化的时间；进行强化前，先将玻璃进行预热，降低玻璃表面和内部存在温度差而造成产品弯曲的可能性；在第一次强化时加入氧化硅，能一定程度上抑制离子交换，避免因离子交换过快而造成通道堵塞，无法达到预期效果；在二次强化时，加入高锰酸钾，促进盐溶液B的离子交换稳定性。采用二次强化，通过控制玻璃在盐溶液中的温度和时间，对锂铝硅玻璃强化具有很好的效果，强化后玻璃性能稳定。
[0009]可选的，所述第一次预热和第二次预热的温度为350
‑
380℃，每次预热时间为1
‑
2h。
[0010]通过采用上述技术方案，预热温度与盐溶液温度差距小于100℃，能降低产品在移动过程中发生破碎或崩边的可能性，并防止玻璃内部和表面温度差异较大，造成玻璃弯曲，还能防止预热时间过长，玻璃表面应力过度释放，造成应力松弛，导致玻璃强化后出现易碎现象。
[0011]可选的，所述两次清水浸泡的温度均为60
‑
80℃，时间为3
‑
5h。
[0012]通过采用上述技术方案，先用温度为60
‑
80℃的清水浸泡，再用去离子水清洗，若调换顺序，玻璃先在去离子水中清洗，后在温度为60
‑
80℃的清水中浸泡，经热水浸泡后，玻璃会吸附空气中的尘埃和水中的杂质等，造成产品清洗不干净。
[0013]可选的，所述强化剂A和强化剂B的熔化温度为410
‑
430℃，熔化后恒温20
‑
24h。
[0014]通过采用上述技术方案，将强化剂A和强化剂B在此温度下熔融，能获得性质均一且流动性好的盐溶液。
[0015]可选的，还包括后处理步骤：将质量比为0.3
‑
0.5:1的钛酸异丙酯和正硅酸乙酯，以氧气和水蒸气作为催化剂，经常压化学气相沉积，在预热至300
‑
450℃的二次强化后的玻璃上形成增强膜。
[0016]通过采用上述技术方案，利用常压化学气相沉积，以水蒸气作为催化剂，在玻璃上沉积二氧化钛和二氧化硅的复合膜，能改善玻璃的抗冲击强度，并防止玻璃破碎时四处飞溅，提高安全性。在催化剂的作用下，钛酸异丙酯很容易水解并生成Ti
‑
O键，且反应迅速，水解的中间产物更容易热解，因此水蒸气的存在会加速二氧化钛膜的沉积，同样，通过氧和硅的结合，能在玻璃上形成氧化硅，二氧化钛和氧化硅颗粒结合非常紧密且无明显孔隙存在，能与玻璃结合紧密，提高玻璃的耐冲蚀性，从而改善玻璃的机械性能。
[0017]可选的，所述常压化学气相沉积时间为70
‑
150s，玻璃的运行速度为60
‑
80mm/s。
[0018]通过采用上述技术方案，沉积时间若过长，增强膜较厚，会影响玻璃的透光率和安全性，沉积时间若过短，无法在玻璃上形成致密且均匀的增强膜。
[0019]可选的，还包括覆膜强化步骤：将氧化锌、氧化铝、氧化锆和聚四氟乙烯混合研磨，压制，制成靶材，经电子束蒸发后在后处理所得玻璃上形成保护膜。
[0020]锂铝硅玻璃中氧化硅、氧化铝等氧化物引入量多，会造成玻璃的熔解温度较高，导致生产方式和条件较为苛刻，为降低熔解温度，向其中引入必要的氧化锂、氧化钠、氧化钾等，但会负面提高玻璃的表面电阻，进而使得客户在TP(触摸屏)和LCM(LCD显示屏)贴合后
去除盖板玻璃上的保护膜时，产生较大的撕膜静电而吸附尘埃粒子，导致产品报废。通过采用上述技术方案，电子束蒸发镀膜主要是利用在磁场作用下经过偏转的带有一定能量的聚焦电子打在蒸发靶材上，使靶材达到一定温度后熔化、气化后在冷的衬底表面凝结成膜，在本申请中，将氧化锌、氧化铝和氧化锆通过电子束蒸发，在后处理所得玻璃的表面形成保护膜，氧化锆、氧化铝和氧化锌作为金属氧化物，具有一定的导电率，因此具有较好的抗静电作用，在玻璃上经电子束蒸发镀膜后，还能增加应力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂铝硅玻璃的强化方法，其特征在于，包括以下步骤：制备盐溶液A和盐溶液B：将强化剂A熔化，制得盐溶液A，将强化剂B熔化，制得盐溶液B，强化剂A包括以下重量份的组分：5
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10份氧化硅、3
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8份氧化铝、1
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5份硝酸钠和7
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13份亚硝酸钠；强化剂B包括以下重量份的组分：高锰酸钾1
‑
3份、硝酸钾87
‑
92份、氧化钾7
‑
10份；一次强化：将锂铝硅玻璃进行第一次预热后，浸入盐溶液A中，在400
‑
430℃下恒温16
‑
18h，进行一次强化；冷却与清洗：将一次强化后的锂铝硅玻璃冷却，然后清水浸泡、去离子水清洗；二次强化：将经过冷却与清洗的锂铝硅玻璃进行第二次预热后，浸入盐溶液B中，在400
‑
430℃下恒温16
‑
18h，进行二次强化；冷却与清洗：将二次强化后的锂铝硅玻璃冷却，然后清水浸泡、去离子水清洗、烘干。2.根据权利要求1所述的锂铝硅玻璃的强化方法，其特征在于：所述第一次预热和第二次预热的温度为350
‑
380℃，每次预热时间为1
‑
2h。3.根据权利要求1所述的锂铝硅玻璃的强化方法，其特征在于，所述两次清水浸泡的温度均为60
‑
80℃，时间为3
‑
5h。4.根据权利要求1所述的锂铝硅玻璃的强化方法，其特征在于，所述强化剂A和强化剂B的熔化温度为410
‑
430℃，熔化后恒温2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张方存，朱元涛，陈杨，姜欣，刘建世，梅香寒，
申请(专利权)人：青岛中兴通轨道交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：