[实用新型]母盘基板玻璃的钢化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及玻璃制造设备，尤其涉及一种母盘基板玻璃的钢化设备。

背景技术

随着国际、国内大量母盘生产线的上马，对母盘基板玻璃的需求也在不断上升。目前大量使用的是国外公司的产品，价格一直偏高，使用寿命也短。

母盘基板玻璃对表面强度和光学特性有比较高的要求。提高玻璃表面强度的主要方法是通过化学钢化。化学钢化的基本原理是用改变玻璃表面的组成来提高玻璃的强度，化学钢化主要包括表面脱碱、涂复热膨胀系数小的玻璃、碱金属离子交换等方法。其中使用最为广泛的是碱金属离子交换，碱金属离子交换把玻璃侵在高温熔融盐中，玻璃中的碱离子与熔盐中的碱离子因相互扩散而发生离子交换，因在交换层产生压应力而使强度增大。碱金属离子交换包括高温型离子交换和低温型离子交换。

高温型离子交换是在玻璃的软化点与转变点之间的温度区域内进行，把含Na₂O或K₂O的玻璃侵入锂的熔盐中，使玻璃中的Na+或与它们半径小的熔盐中的Li+相交换，然后冷却至室温，由于含Li+的表层与含Na+或K+内层膨胀系数不同，表面产生残余压力而强化。同时玻璃中和含有AL₂O₃、TiO₂等成分时，通过离子交换，能产生膨胀系数极低的p-锂霞石(LiO、AL₂O₃、2SiO₂)结晶，冷却后的玻璃表面将产生很大的压力，可得到强度高达700MPa的玻璃。高温型离子交换的一个实例如下：将含SiO₂57％～60％、含AL₂O₃13.5％～23％、含Na₂O₃8％～11％、含Li₂O10％～13％(质量)玻璃在600℃～750℃下侵在Li+、Na+、Ag+的熔盐中，玻璃中的Na+被Ag+或Li+置换，产生双层交换层。外侧是p-锂霞石，内侧是偏硅酸锂结晶化玻璃层，能极大的增高强度。

低温型离子交换在不高于玻璃转变点的温度区域内，将玻璃浸在含有比玻璃中碱离子半径大的碱离子熔盐中。例如：用Li+置换Na+，或用K+置换Na+，然后冷却。由于碱离子的体积差造成表面压应力层，提高了玻璃的强度。虽然低温型离子交换比高温型交换速度慢，但由于钢化中玻璃不易变形而具有实用价值。

现有的化学钢化工艺在玻璃的强度上虽然有了很大的提高，但是造成玻璃的平面度及平行度变形很大，光学指标不达标，会造成产品的良品率低下，生产的成本很高。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种兼顾玻璃表面强度和光学指标的母盘基板玻璃的钢化设备。

根据实用新型的一实施例，提出一种母盘基板玻璃的钢化设备，包括：预检装置、预热装置、离子交换装置、冷却装置、后检验装置。预检装置检验母盘基板玻璃的直径和厚度。预热装置加热母盘基板玻璃。离子交换装置从预热装置接收经加热的母盘基板玻璃，离子交换装置包括容纳母盘基板玻璃的装有熔盐的交换池。冷却装置从离子交换装置接收母盘基板玻璃，冷却母盘基板玻璃。后检验装置检验母盘基板玻璃的平面度、平行度和粗糙度。

在一个实施例中，预热装置包括低温预热器和高温预热器。低温预热器的加热温度为200℃～250℃。高温预热器的加热温度为250℃～300℃。

在一个实施例中，离子交换装置包括交换池、温度控制器和计时器。交换池装有KNO₃作为熔盐。度控制器控制交换池的温度在410℃～430℃。计时器设定交换池的工作时间在6小时～8小时。在一个实施例中，交换池中还装有硅酸。

在一个实施例中，冷却装置包括高温冷却器、中温冷却器和低温冷却器。高温冷却器的冷却温度为250℃～300℃。中温冷却器的冷却温度为200℃～250℃。低温冷却器的冷却温度为150℃～200℃。

本实用新型的母盘基板玻璃的钢化设备对母盘基板玻璃进行化学钢化后，不但玻璃表面的强度达到指标，包括平面度、平行度和粗糙度在内的光学指标也能满足母盘基板玻璃的要求。

附图说明

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的母盘基板玻璃的钢化设备的结构图。

具体实施方式

参考图1所示，图1揭示了根据本实用新型的一实施例的母盘基板玻璃的钢化设备，该钢化设备100包括：预检装置102、预热装置104、离子交换装置106、冷却装置108和后检验装置110。