CN104276747B - 钢化玻璃制造方法及由此制造的钢化玻璃 - Google Patents

Abstract

钢化玻璃的制造方法及由此制造的钢化玻璃，其中，可改善大钢化玻璃的生产率和强度变化。所述钢化玻璃的制造方法包括在毛坯玻璃的上表面和下表面上安装夹具，以在每个所述夹具和所述毛坯玻璃之间界定注入凝胶型盐混合物所要通过的注入空间，将所述凝胶型盐混合物注入所述注入空间中，和热处理其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃的步骤。

Description

钢化玻璃制造方法及由此制造的钢化玻璃

发明背景

技术领域

本发明涉及钢化玻璃制造方法及由此制造的钢化玻璃，更具体地涉及钢化玻璃制造方法及由此制造的钢化玻璃，其中，可改善大钢化玻璃的生产率和所述钢化玻璃的强度变化。

背景技术

近来，由于玻璃面板的应用由小的移动物品扩展到大的平板显示装置，例如显示器和电视，玻璃面板的尺寸迅速增大。

除了增大的尺寸，为了减小玻璃面板的重量和厚度，玻璃面板趋于轻和薄的外形，同样还在进行对能够补偿由轻和薄的外形产生的结构脆弱性的玻璃钢化方法的研究。

玻璃钢化方法通常可分成物理钢化方法和化学钢化方法。这些方法中，化学钢化方法使用通过离子交换处理而在玻璃面板的表面中引入压缩应力层的原理。

在现有技术的化学钢化方法中，离子交换处理通过将玻璃浸入包含熔盐的盐浴中而为玻璃提供离子。这里，由于在具有升高的温度的气氛中的浓度差而使离子通过扩散渗透到浸在所述盐浴中的玻璃，从而使所述玻璃表面和所述熔盐之间的离子交换过程成为可能。

但是，现有技术的这个钢化方法需要将被浸入的玻璃面板处于直立并放入盒内的状态。结果，这需要增加热处理炉的体积。当钢化大的玻璃面板时，由于有限的容量，玻璃的量受到限制。

此外，当在大的区域进行现有技术的钢化方法时，由于盐浴内溶液细微的流动引起的热、离子浓度等的改变，可容易发生变化；并且由于玻璃表面中应力的变化，所以可出现应力等的不均匀，以致玻璃在化学钢化过程中断裂。

提供发明部分的背景中的公开的信息仅为了更好地理解本发明的背景，而不应作为承认或任何形式地建议这个信息构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了钢化玻璃的制造方法及由此制造的钢化玻璃，其中，可改善大钢化玻璃的生产率和所述钢化玻璃的强度变化。

在本发明的一个方面，提供了钢化玻璃的制造方法，包括以下步骤：在毛坯玻璃的上表面和下表面上安装夹具，以在每个所述夹具和所述毛坯玻璃之间界定注入凝胶型盐混合物所要通过的注入空间；将所述凝胶型盐混合物注入所述注入空间中；和热处理其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃。

根据本发明的实施方式，所述凝胶型盐混合物可由碱金属离子盐和无机氧化物组成。

所述碱金属离子盐可包括选自由硝酸盐、氯化物和硫酸盐组成的组中的至少一种。

所述碱金属离子盐可为硝酸钾(KNO₃)。

热处理所述毛坯玻璃的步骤可包括在200至740℃的温度范围内热处理所述毛坯玻璃。

所述钢化玻璃的制造方法可进一步包括在热处理所述毛坯玻璃的步骤后冷却所述毛坯玻璃的步骤。

所述钢化玻璃的制造方法可进一步包括，在冷却所述毛坯玻璃的步骤后，从所述毛坯玻璃去除所述夹具，然后清洗所述毛坯玻璃的步骤。

热处理所述毛坯玻璃的步骤可包括在加热室中热处理其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃。所述毛坯玻璃可包含多个其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃，多个毛坯玻璃在所述加热室内部横放所述，并且彼此堆叠。

本发明的另一个方面中，提供了通过上述制造方法制造的钢化玻璃。

根据本发明的实施方式，可改善大钢化玻璃的生产率和所述钢化玻璃的强度变化。

此外，可能防止否则可在现有技术的离子交换中出现的翘曲引起的断裂。

本发明的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点清楚见于，或将更详细地说明于并入本文的附图和下列发明详述中，附图和发明详述一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1为顺序地显示根据本发明的实施方式的钢化玻璃制造方法的加工步骤的图；

图2为显示在根据本发明的实施方式的钢化玻璃的制造方法中夹具安装在毛坯玻璃面板的上表面和下表面的状态的透视图；和

图3为显示在根据本发明的实施方式的钢化玻璃的制造方法中，在一个加热室中热处理多个毛坯玻璃面板的状态的图。

具体实施方式

现将对根据本发明的钢化玻璃的制造方法及由此制造的钢化玻璃进行详细说明，其实施例在附图中示出并在下文中描述，使得本发明相关领域的普通技术人员可以容易地实施本发明。

整个文献中，将引用附图，其中，全部不同的图中，使用相同的附图标记和符号表示相同或相似的部件。在本发明的下面描述中，合并于此的已知功能和部件的详细描述可使本发明的主题不清楚时，将被省略。

如图1中显示，根据本发明的实施方式的钢化玻璃的制造方法为使化学钢化的变化最小的方法，对大的玻璃面板的尺寸没有限制，并包含安装夹具的步骤、注入步骤和热处理步骤。

首先，如图1中(a)部分显示，制备将被钢化的毛坯玻璃面板100。所述毛坯玻璃面板100可作为钠钙硅酸盐玻璃实现。所述毛坯玻璃面板100适用作用于光电电池，例如薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)、等离子显示面板(PDP)或有机电致发光(EL)装置的各种平板显示器，各种移动电子装置等的覆盖物。

然后，如图1中(b)和(c)部分显示，在夹具安装步骤中，上夹具10安装在毛坯玻璃面板100的上表面，并且下夹具20安装在毛坯玻璃面板100的下表面。上夹具10和下夹具20安装在玻璃面板100上，以界定在后续过程中注入凝胶型混合物200的注入空间，以通过在放置位置独立地横放多个将被堆叠的毛坯玻璃面板100以在后续的热处理步骤中获得空间而促进离子交换反应，并且在热处理后，易于进行装载多个毛坯玻璃面板100到加热室50中，或从加热室50拉出所述多个毛坯玻璃面板100的操作。换句话说，从所述毛坯玻璃面板100去除上夹具10和下夹具20。

之后，如图1的部分(d)显示，在注入步骤中，向被其上安装的上夹具和下夹具10和20所界定的毛坯玻璃面板100的上表面和下表面的空间内注入凝胶型盐混合物200。当如本发明的这个实施方式使用所述凝胶型盐混合物200时，可防止现有技术中由盐溶液的流动而引起的热和离子浓度的变化，从而在化学钢化大毛坯玻璃面板100时改善强度的变化。改善的强度变化可在钢化加工中防止毛坯玻璃面板100的翘曲和断裂。

在注入步骤中注入到注入空间中的凝胶型盐混合物200可由碱金属离子盐和无机氧化物组成。所述碱金属离子盐的碱金属离子可包括选自由钠离子(Na⁺)、钾离子(K⁺)、铷离子(Rb⁺)和铯离子(Cs⁺)组成的组中的至少一种。此外，所述碱金属离子盐可包括这些碱金属离子的硝酸盐、氯化物、硫酸盐等。例如，所述碱金属离子盐可为硝酸铯(CsNO₃)、硝酸钾(KNO₃)、硝酸钠(NaNO₃)等。

所述无机氧化物用于通过在所述混合物中携带碱金属离子而在所述毛坯玻璃面板100的表面上形成均匀的膜，以使离子交换可在玻璃的整个表面上均匀的进行。因此，优选所述无机氧化物作为具有高的软化点的物质实现，因为无机氧化物需要不在毛坯玻璃面板100的表面和盐混合物200之间发生离子交换的温度条件下化学分解，也不与毛坯玻璃面板100的表面反应。例如，氧化铝(Al₂O₃)可用作无机氧化物，并且通过调节该无机氧化物的粘度将盐混合物200转化成凝胶。

然后，如图3中显示，在热处理步骤，热处理其上安装有上夹具10和下夹具20的玻璃面板100(参照图2)。在热处理步骤，可将多个毛坯玻璃面板100装入加热室50，然后在200至740℃的温度范围内热处理。根据本发明的这个实施方式，由于多个其上安装夹具10和20的毛坯玻璃面板100在加热室50内横放，并彼此堆叠，所以可更有效地使用加热室50的热处理空间。换句话说，相比于热处理在盒中直立的玻璃面板的现有技术的方法，可同时热处理更多的毛坯玻璃面板100。此外，在玻璃钢化工艺中，就安全性而言，优选在横放位置而非在直立位置处理所述易碎的玻璃面板100的工艺。

此外，由于上夹具10和下夹具20固定了每个毛坯玻璃面板100，所以可防止所述毛坯玻璃面板100碰撞上下邻近的毛坯玻璃面板，从而通过热处理引发有效的离子交换反应。此外，存在这样的优点，当操作员将毛坯玻璃面板100装载到加热室50中，或在热处理后从加热室50拉出毛坯玻璃面板100时，可易于进行操作。

在完成热处理步骤后，在加热室50内冷却毛坯玻璃面板100，从而生产根据本发明的实施方式的钢化玻璃面板。此外，优选在从每个钢化玻璃面板去除上下夹具10和20后，进行从所述钢化玻璃的表面去除剩余的混合物的清洁步骤。如需要，也可进行另外的热处理工艺。

参照附图提供以了本发明具体示例性实施方式的上述说明。这些说明并非意在彻底说明发明或将发明限制于所公开的精确形式内，根据以上教导，对于本领域普通技术人员而言显然多种改良和变化都是可能的。

因此，本发明的范围不限于前述实施方式中，而是由所附权利要求书及其等效方式定义的。

Claims (8)

1.一种钢化玻璃制造方法，包含：

在毛坯玻璃的上表面和下表面上安装夹具，以在每个所述夹具和所述毛坯玻璃之间界定注入盐混合物凝胶所要通过的注入空间，从而无需用于将所述毛坯玻璃浸入其中的含有盐混合物的盐浴；

将所述盐混合物凝胶注入所述注入空间中；和

热处理其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃。

2.根据权利要求1所述的钢化玻璃制造方法，其中，所述盐混合物凝胶包含碱金属离子盐和无机氧化物。

3.根据权利要求2所述的钢化玻璃制造方法，其中，所述碱金属离子盐包含选自由硝酸盐、氯化物和硫酸盐组成的组中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的钢化玻璃制造方法，其中，所述碱金属离子盐包含硝酸钾(KNO₃)。

5.根据权利要求1所述的钢化玻璃制造方法，其中，热处理所述毛坯玻璃包含在200至740℃的温度范围内热处理所述毛坯玻璃。

6.根据权利要求1所述的钢化玻璃制造方法，在热处理所述毛坯玻璃后，进一步包含冷却所述毛坯玻璃。

7.根据权利要求6所述的钢化玻璃制造方法，进一步包含，在冷却所述毛坯玻璃后，从所述毛坯玻璃去除所述夹具，然后清洗所述毛坯玻璃。

8.根据权利要求1所述的钢化玻璃制造方法，其中，热处理所述毛坯玻璃包含在加热室中热处理其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃，

其中，所述毛坯玻璃包含多个其上安装有所述夹具的所述毛坯玻璃，所述多个毛坯玻璃在所述加热室内部横放，并且彼此堆叠。