[发明专利]一种化学钢化玻璃的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及玻璃加工领域，具体涉及一种化学钢化玻璃的制备方法。

背景技术

钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割磨边成要求尺寸，然后加热到接近软化点的温度，再进行快速均匀的冷却而得到的。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高，其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。根据生产工艺的不同，钢化玻璃分为物理钢化玻璃、化学钢化玻璃。其中物理钢化玻璃（又称为淬火钢化玻璃）是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度时（600℃），通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温而制成的；化学钢化玻璃是通过改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃的强度，其方法是将硅酸钠盐玻璃浸入到熔融状态的钾盐中，使玻璃表层的Na⁺离子与K⁺离子发生离子交换，表面形成K⁺离子交换层。

用化学方法生产钢化玻璃由于具有操作简单、成本低、适合大规模生产等优点，正被越来越多的企业采用，其现有的生产工艺主要是将玻璃浸入硝酸钾熔融液中进行离子交换。申请号为201210186330.5的中国发明专利公开了一种化学钢化玻璃的加工方法，通过将玻璃浸入硝酸钾和硅酸的混合液体中在370~440℃下进行离子交换5~8小时。申请号为201310261476.6的中国发明专利也公开了一种化学钢化玻璃的制备方法，通过在硝酸钾盐槽中加入1%的Sb₂O₃，能够有效消除初期钝化现象，恢复硝酸钾离子交换能力。然而它们都忽略了一个重要的方面：硝酸钾中常常混有Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子，在离子交换时会沉积在玻璃表层，造成化学钢化玻璃表面的压应力不均匀，而且由于Ca²⁺、Mg²⁺容易形成沉淀，引起熔融硝酸钾的浑浊，影响化学钢化玻璃的性能和质量。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够排除Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子影响的化学钢化玻璃制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：

（a）、在强化炉盐槽中依次加入硝酸钾固体、锡酸钾固体，在380~400℃下加热使其融化成熔融液体，并搅拌均匀；

（b）、将普通玻璃放入预热炉中预热至300~380℃，浸入步骤（a）所述熔融液体中在400~450℃下进行离子交换反应3~5小时，随后提升至退温炉中冷却至室温；

（c）、将步骤（b）得到的玻璃浸入弱酸溶液中20~30分钟后取出，洗净即可。

优化地，所述锡酸钾固体质量占硝酸钾固体质量的0.2~0.8%。

进一步地，所述弱酸溶液为柠檬酸溶液，其质量浓度为1~15%。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明化学钢化玻璃的制备方法，通过在硝酸钾中加入锡酸钾可以有效沉淀其中混有的Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子，使得硝酸钾熔融液保持澄清，从而提高化学钢化玻璃的质量。

具体实施方式

在本发明的化学钢化玻璃的制备方法中，首先需要制备硝酸钾熔融液：在强化炉盐槽中依次加入硝酸钾固体、锡酸钾固体，在380~400℃下加热使其融化成熔融液体，并搅拌均匀。锡酸钾不应过量，优选为硝酸钾质量的0.2~0.8%。通过在硝酸钾中加入锡酸钾可以有效沉淀其中混有的Ca²⁺、Mg²⁺等杂质离子，使得硝酸钾熔融液保持澄清，从而提高化学钢化玻璃的质量。

接着将普通玻璃放入预热炉中预热至300~380℃，浸入熔融液体中在400~450℃下进行离子交换反应3~5小时，随后提升至退温炉中冷却至室温。在此步骤中玻璃应当经过预热再浸入熔融液体中，否则会导致玻璃容易破碎。

最后将离子交换后的玻璃浸入弱酸溶液中20~30分钟后取出，洗净即可。所述的弱酸溶液可以为现有技术常用的那些，优选为质量浓度为1~15%的柠檬酸溶液，其酸性适中。将得到的玻璃再浸入弱酸溶液中能够进一步调节玻璃的内部结构，提高化学钢化玻璃的质量。

下面将通过具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例提供一种化学钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：