[发明专利]玻璃及其强化方法

说明书

本发明涉及一种玻璃及其强化方法。该方法包括以下步骤：将玻璃置于熔盐中进行钢化处理；再将钢化处理后的玻璃浸泡在碱性增强液中进行增强处理；其中，熔盐的制备原料包括硅酸和氢氧化钾；碱性增强液的制备原料包括有机碱和无机碱。本发明先对玻璃进行钢化处理，通过在熔盐中加入硅酸，使硅酸分解为二氧化硅，二氧化硅可在高温下与熔盐中的氢氧化钾反应生成硅酸钾，硅酸钾含有硅氧键，可以有效修复微裂纹，有利于减弱钢化过程本身引发的微裂纹扩张趋势；再将钢化处理后的玻璃浸泡在碱性增强液中，通过碱性溶液的作用，使二氧化硅生成硅酸盐，进一步消除或者钝化微裂纹，提升玻璃的抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及玻璃增强技术领域，特别是涉及一种玻璃及其强化方法。

背景技术

目前，平板电脑、手机等电子产品追求轻薄化，玻璃盖板越来越薄，为了减少跌落损伤，要求玻璃盖板的强度足够高。

玻璃是一种典型的脆性材料，主要成分是硅酸盐复盐。理论上玻璃的强度很高，但由于加工的过程中如开料、CNC和抛光等过程会对玻璃造成微裂纹，化学钢化过程中的离子交换也会导致微裂纹具有扩张的趋势，导致玻璃的抗冲击强度下降。

在现有技术中，增强玻璃抗冲击性能的方法主要是以下两种：

(1)通过在钢化熔盐中加入钢化添加剂如(KOH、K₂CO₃、Al₂O₃、硅藻土等)来提升玻璃的表面压应力和抗冲击性能，但实验发现钢化熔盐中碱性越强，玻璃的抗冲击性能越差。这是因为熔盐中的OH^-在高温下会破坏的玻璃骨架结构，导致玻璃的抗冲击性能变差。

(2)钢化完成后，因化学钢化导致微裂纹具有的扩张趋势，消除这些微裂纹或使微裂纹钝化可有效提升玻璃的强度。传统的方法是采用氢氟酸和浓硫酸腐蚀微裂纹，以增强玻璃的抗冲击性能。但是，氢氟酸具有毒性，且氧化性太强，而浓硫酸具有强腐蚀性，会对工作人员的身体健康产生不利影响。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种不会破坏玻璃骨架、操作安全、可有效修复微裂纹，进而提高玻璃抗冲击性能的玻璃强化方法，以及通过该玻璃强化方法处理得到的玻璃。

技术方案如下：

一种玻璃的强化方法，包括以下步骤：

将玻璃置于熔盐中进行钢化处理；将钢化处理后的所述玻璃置于碱性增强液中进行增强处理；

所述熔盐的制备原料包括硅酸和氢氧化钾；所述碱性增强液的制备原料包括有机碱和无机碱。

在其中一个实施例中，所述氢氧化钾占所述熔盐的质量百分数为0.1％～2％；所述硅酸占所述熔盐的质量百分数为0.1％～2％。

在其中一个实施例中，所述熔盐的制备原料还包括碳酸钾、氧化铝磷酸钾和硝酸钾。

在其中一个实施例中，所述熔盐由包括如下质量百分数的原料制备得到：

氢氧化钾0.1％～2％、硅酸0.1％～2％、碳酸钾0.1％～2％、氧化铝0.1％～1％、磷酸钾0.1％～2％和硝酸钾91％～99.5％。

在其中一个实施例中，所述碱性增强液的制备原料还包括碱性助剂、阴离子表面活性剂和水。

在其中一个实施例中，所述碱性增强液由包括如下质量百分数的原料制备得到：

有机碱1％～10％、无机碱10％～50％、碱性助剂5％～20％、阴离子表面活性剂0.1％～0.5％，水20％～83.9％。

在其中一个实施例中，所述碱性助剂选自磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐和焦磷酸盐中的至少一种。