CN101348327B - 一种异型钢化玻璃的制备方法 - Google Patents

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一种异型钢化玻璃的制备方法，首先，将待钢化的玻璃制品放入不锈钢制作的框架中；将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中高温处理后迅速将装有玻璃制品的框架浸入甲基硅油中；将玻璃制品和框架取出放入烘箱中，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到异型钢化玻璃。本发明以甲基硅油作为冷却液，不用再加入任何添加剂，且制备工艺简单，应用本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优点。并且设备简单，投资较少。本发明不但可以用于平板玻璃的钢化增强，尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩，广口玻璃瓶等。按照本发明制备方法制得的异型钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。

Description

一种异型钢化玻璃的制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃的制备方法，特别涉及一种异型钢化玻璃的制备方法。
背景技术
玻璃具有一系列优良的物理和化学性能，其耐压强度高，硬度高，透明，稳定性好，不易变形，是一种用途广泛的无机非金属材料。但是玻璃是典型的脆性材料，抗拉强度低，表面与内部存在缺陷，在外力与环境介质作用下极易发生裂纹扩展，在应用上受到很大限制。随着科学技术的发展，玻璃的应用范围越来越广泛，对玻璃的强度要求也越来越高。但由于受表面微裂纹的影响，玻璃的实际强度仅仅是其理论强度的几百分之一。为了恢复和提高玻璃的强度，各种玻璃增强技术应运而生。目前，玻璃的钢化主要有物理钢化和化学钢化两类。化学钢化主要为硝酸盐类的离子交换法。物理钢化主要有空气风冷、微粒钢化、雾钢化法等。但与物理钢化玻璃相比，化学钢化玻璃生产周期长(交换时间长达数十小时)，效率低而且生产成本高(熔盐不能循环利用，且纯度要求高)，碎片与普通玻璃相仿，安全性差，且其性能不稳定(化学稳定性不好)，机械强度和抗冲击强度等物理性能易于消退，强度随时间衰减很快。风冷钢化的优点是成本较低，产量较大，具有较高的机械强度、耐热冲击性，而且风冷钢化玻璃除能增强机械强度外，在破碎时能形成小碎片，可减轻对人体的伤害。但是对玻璃的厚度和形状有一定的要求(国产设备所钢化的玻璃最小厚度一般在3mm左右)，而且冷却速度较慢，能耗高，对于薄玻璃，钢化过程中还存在玻璃变形的问题，无法在光学质量要求较高的领域内应用。目前空气钢化的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。微粒钢化新工艺与传统的风钢化工艺相比。冷却介质的冷却能大，适于钢化超薄玻璃。但微粒钢化工艺的冷却介质成本较高。适用高强度，高精度的薄玻璃和超薄玻璃。雾钢化法冷却介质易得，成本低、不污染环境，还可钢化一般气体、液体及微粒钢化所不能钢化的薄玻璃。但冷却均匀性较难控制，目前应用较少。在西北轻工业学院主编的《玻璃工艺学》中提及到了液体钢化玻璃的原理，但是没有给出具体的工艺过程及应用实例。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种不需要加入任何添加剂，且制备工艺简单的异型钢化玻璃的制备方法，按照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先，将没有缺陷待钢化的玻璃制品切割磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后，将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中，以3～20℃/分钟的升温速率从室温升至550～700℃，保温30～120分钟后迅速将装有玻璃制品的框架浸入100～250℃的甲基硅油中，静置5～15分钟；最后，将玻璃制品和框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到异型钢化玻璃。
本发明为了使甲基硅油的温度均匀将甲基硅油放入烘箱中加热，并采用磁力搅拌器搅拌。
本发明以甲基硅油作为冷却液，不用再加入任何添加剂，且制备工艺简单，应用本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优点。并且设备简单，投资较少。本发明不但可以用于平板玻璃的钢化增强，尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩，广口玻璃瓶等。按照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。
具体实施方式
实施例1：首先，将厚度为5mm没有缺陷平板玻璃切割成150mmm×150mm的玻璃块，磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃的框架置于马弗炉中，以5℃/分钟的升温速率从室温升至600℃，保温30分钟；然后迅速将装有平板玻璃的框架浸入150℃的甲基硅油中(为了使甲基硅油的温度均匀先将甲基硅油放入烘箱中加热，并采用磁力搅拌器搅拌)，静置10分钟；最后将平板玻璃和框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出平板玻璃后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定试样的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为0.9m，冲击三次不破碎。
实施例2：首先，将厚度为10mm没有缺陷平板玻璃切割成150mmm×150mm的玻璃块，磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后将装有平板玻璃的框架置于马弗炉中，以3℃/分钟的升温速率从室温升至550℃，保温60分钟；然后迅速将装有平板玻璃的框架浸入200℃的甲基硅油中，静置5分钟；最后将平板玻璃和框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出平板玻璃后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定试样的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为1.3m，冲击三次不破碎。
实施例3：首先，将没有缺陷的广口玻璃瓶清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃瓶的框架置于马弗炉中，以20℃/分钟的升温速率从室温升至580℃，保温50分钟；然后迅速将装有玻璃瓶的框架浸入180℃的甲基硅油中，静置8分钟；最后将装有玻璃瓶的框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃瓶后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定瓶身的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为0.8m，冲击三次不破碎。
实施例4：首先，将没有缺陷的广口玻璃瓶清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃瓶的框架置于马弗炉中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至630℃，保温100分钟；然后迅速将装有玻璃瓶的框架浸入250℃的甲基硅油中，静置15分钟；最后将装有玻璃瓶的框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃瓶后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定瓶身的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为0.9m，冲击三次不破碎。
实施例5：首先，将璧厚为10mm没有缺陷的玻璃灯罩清洗擦干净后，放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃灯罩的框架置于马弗炉中，以15℃/分钟的升温速率从室温升至650℃，保温90分钟；然后迅速将装有玻璃灯罩的框架浸入100℃的甲基硅油中，静置15分钟；最后将装有玻璃灯罩的框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃灯罩后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定灯罩顶部的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为1.2m，冲击三次不破碎。
实施例6：首先，将璧厚为10mm没有缺陷的玻璃灯罩清洗擦干净后，放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃灯罩的框架置于马弗炉中，以10℃/分钟的升温速率从室温升至700℃，保温120分钟；然后迅速将装有玻璃灯罩的框架浸入130℃的甲基硅油中，静置13分钟；最后将装有玻璃灯罩的框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃灯罩后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定灯罩顶部的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为1.3m，冲击三次不破碎。
本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优点。并且设备简单，投资较少，应用广泛。本发明不但可以用于平板玻璃的钢化增强，尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩，广口玻璃瓶等。按照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。

Claims (2)

1.一种异型钢化玻璃的制备方法，其特征在于：
1)首先，将没有缺陷待钢化的玻璃制品切割磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；
2)然后，将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中，以3～20℃/分钟的升温速率从室温升至550～700℃，保温30～120分钟后迅速将装有玻璃制品的框架浸入100～250℃的甲基硅油中，静置5～15分钟；
3)最后，将玻璃制品和框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到异型钢化玻璃。
2.根据权利要求1所述的异型钢化玻璃的制备方法，其特征在于：为了使甲基硅油的温度均匀将甲基硅油放入烘箱中加热，并采用磁力搅拌器搅拌。
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