CN108516702A - 一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及浮法玻璃的制造技术领域，公开了一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具。降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，在对玻璃进行化学强化前，将所述玻璃平放且使所述玻璃的锡面朝下，在对玻璃进行化学强化的过程中，使离子交换的温度设定为380‑450℃。强化用治具应用在上述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法中，用于承载所述玻璃且使所述玻璃平放。本发明所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具，能有效减小浮法玻璃在化学强化过程中产生的翘曲值，提高了玻璃的合格率。

Description

一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具

技术领域

本发明涉及浮法玻璃的制造技术领域，尤其涉及一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具。

背景技术

近年来，在手机、平板电脑等移动显示器及大型液晶电视等平板显示器中，都使用具有高强度、耐刮伤、抗冲击的化学强化盖板玻璃以保护显示器。对于化学强化玻璃的特征，通常将表面压应力(CS)、应力层深度(DoL)和体心张应力(CT)作为指标来使用。

由于玻璃为非晶态固体，一般硅酸盐玻璃是由Si-O键形成的主网络以及网络中的碱金属、碱土金属等离子构成。这种网络主要是由含氧离子的多面体所构成，其中心被Si4+、Al3+或P5+所占据。其中碱金属离子较为活泼，很容易从玻璃内部析出。离子交换法是基于碱金属的自然扩散或相互扩散来改变玻璃表面成分，使得玻璃强度得到提高的效果。

玻璃的离子交换是在不高于玻璃转换点(Tg)的温度，将玻璃浸入含有比玻璃中碱金属离子半径大的碱金属离子熔盐(如硝酸钾)中，玻璃与熔盐间发生离子交换，如熔盐中K+置换玻璃中的Na+，离子半径大的K+(0.133nm)置换了离子半径小的Na+(0.099nm)所腾出来的位置，因交换离子间的体积差，使得表面产生“挤塞”现象，形成表面压应力，当外力作用于此表面时，首先必须先抵消这部分的压应力，如此就提高了玻璃的机械强度，达到玻璃强化的目的。

盖板玻璃的生产工艺一般有溢流法和浮法两种，由于溢流法的投资金额巨大，故市场上90％的盖板玻璃原片生产采用浮法生产工艺。浮法生产工艺中的玻璃板成型是将高温熔融玻璃流淌在熔融锡液的上面，在经历摊平、抛光、拉薄和冷却后离开锡液进入退火窑。整个过程都在锡液表面完成，且一面与锡液接触(称之为锡面)，另一面与保护气接触(称之为空气面)，导致发生了不可避免的锡离子扩散到玻璃下表面。最后玻璃成品呈现出锡面和空气面的化学组成不同，且都不同于玻璃体的成分。锡面和空气面化学组成的不同是浮法玻璃的先天性问题，这也是造成浮法玻璃在化学强化过程中产生翘曲的根本原因。目前只能有效降低锡面的锡离子渗入量，但是不能避免，所以浮法盖板玻璃化学强化后翘曲问题也是不可避免。

浮法玻璃锡离子渗入是导致翘曲产生的原因之一，除此之外，在化学强化过程中玻璃片越大越容易翘曲，现在业界使用的化学强化放片方式均为站立式放片，且化学强化的离子交换温度一般在420-460℃之间。在这个化学强化温度范围内玻璃体内的质点会发生迁移，在重力的综合作用下发生变形，即翘曲。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具，能有效减小浮法玻璃在化学强化过程中产生的翘曲值，提高了玻璃的合格率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，在对玻璃进行化学强化前，将所述玻璃平放且使所述玻璃的锡面朝下，在对玻璃进行化学强化的过程中，使离子交换的温度设定为380-450℃。

作为优选技术方案，所述离子交换的时间为0.5-10小时。

作为优选技术方案，在对所述玻璃进行所述离子交换之前还包括预热处理，所述预热处理的温度达到360-400℃，所述预热处理的时间为1-3小时。

作为优选技术方案，在对所述玻璃进行所述离子交换之后需要依次进行滴盐处理、徐冷处理和快速冷却处理。

作为优选技术方案，所述滴盐处理的温度设定为380-450℃，所述滴盐处理的时间为5-30分钟。

作为优选技术方案，所述徐冷处理的温度设定为200-400℃，所述徐冷处理的时间为1-3小时。

作为优选技术方案，所述快速冷却处理的温度设定为50-200℃，所述快速冷却处理的时间为0.3-2小时。

本发明还提供了一种强化用治具，应用在上述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法中，用于承载所述玻璃且使所述玻璃平放；

所述强化用治具包括上框架和与所述上框架平行间隔设置的下框架，所述上框架上的一侧通过第一竖梁与所述下框架连接，所述第一竖梁的两侧由下至上分别设有多个卡槽，所述上框架的另一侧通过第二竖梁与所述下框架连接，所述第二竖梁靠近所述第一竖梁的一侧由下至上设有多个卡槽。

作为优选技术方案，所述第一竖梁设有至少两个，所述第一竖梁的两端分别与所述上框架和所述下框架滑动连接。

作为优选技术方案，所述第二竖梁设有至少两个，所述第二竖梁的两端分别与所述上框架和所述下框架滑动连接。

本发明的有益效果：本发明通过将玻璃水平放置，使玻璃的锡面朝下，且在化学强化过程中的离子交换的温度保持在380-450℃的范围内，限制了玻璃体内的质点发生迁移，减小了玻璃在重力等综合作用下发生的变形量，能有效降低浮法玻璃在化学强化过程中产生的翘曲值，提高了玻璃的合格率，节约了生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例所述的7寸玻璃平放式与竖放式翘曲值的对比图表；

图2是本发明实施例所述的10寸玻璃平方式与竖放式翘曲值的对比图表；

图3是本发明实施例所述的强化用治具的结构示意图。

图中：

1、上框架；2、下框架；3、第一竖梁；4、第二竖梁；5、卡槽；6、玻璃。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本实施例提供了一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，能有效降低采用浮法生产的玻璃6在化学强化过程中产生的翘曲值，提高了玻璃6的合格率。本实施例中生产的玻璃6主要是应用在消费型触控电子产品上，例如2D、2.5D和3D超薄电子玻璃6等，但是不局限于上述的玻璃种类。本实施例所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法是在对玻璃6进行化学强化前，将所述玻璃6平放且使所述玻璃6的锡面朝下，在对玻璃6进行化学强化的过程中，使离子交换的温度设定为380-450℃。

具体地，采用浮法生产的玻璃6的化学强化的过程主要包括预热处理、离子交换处理、滴盐处理、徐冷处理和快速冷却处理。在对玻璃6进行化学强化处理前，需要将玻璃6平放并且使玻璃6的锡面朝下。

在本实施例中，首先对玻璃6进行预热处理，预热处理的温度达到360-400℃范围内的任一温度值，预热处理的时间为1-3小时；其次进行离子交换处理，离子交换处理过程包括两次，其离子交换的温度设定为380-450℃，每一次离子交换的时间为0.5-10小时，有效限制了玻璃体内的质点发生位移，减小了玻璃6在重力等综合作用下发生的变形量，有效降低了采用浮法生产的玻璃6在化学强化过程中产生的翘曲值；再次对玻璃6进行滴盐处理，滴盐处理的温度设定为380-450℃，滴盐处理的时间为5-30分钟；为了避免玻璃6冷却不均匀导致玻璃6破片，在滴盐处理后，对玻璃6进行徐冷处理，徐冷处理的温度设定为200-400℃，徐冷处理的时间为1-3小时；最后对玻璃6进行快速冷却，加快玻璃6的冷却速度，快速冷却处理的温度设定为50-200℃，快速冷却处理的时间为0.3-2小时。

图1所示的为7寸玻璃采用平放式进行化学强化处理与现有技术中采用竖放式进行化学强化处理的翘曲值的对比图表，7寸玻璃平放时的翘曲值明显比竖放时的翘曲值低。图2所示的为10寸玻璃采用平方式进行化学强化处理与现有技术中采用竖放式进行化学强化处理的翘曲值的对比图表，10寸玻璃平放时的翘曲值明显比竖放时的翘曲值低。在本技术领域内，针对10寸玻璃，采用现有技术中的化学强化方法进行处理，10寸玻璃的翘曲值可以达到0.9mm，采用本实施例中的化学强化方法进行处理的翘曲值可以低至0.5mm，大大降低了浮法玻璃在化学强化过程中产生的翘曲值。

如图3所示，本实施例还提供了一种强化用治具，应用在上述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法中，用于承载所述玻璃6且使所述玻璃6平放。所述强化用治具包括上框架1和与所述上框架1平行间隔设置的下框架2，所述上框架1上的一侧通过第一竖梁3与所述下框架2连接，所述第一竖梁3的两侧由下至上分别设有多个卡槽5，所述上框架1的另一侧通过第二竖梁4与所述下框架2连接，所述第二竖梁4靠近所述第一竖梁3的一侧由下至上设有多个卡槽5。

所述第一竖梁3至少包括两个，第二竖梁4与第一竖梁3对应设置，玻璃的一端从两个第一竖梁3之间水平插入治具内，且其端部搭接在第二竖梁4的卡槽5内，玻璃6的另一端的两侧分别搭接在第一竖梁3的卡槽5内。第一竖梁3和第二竖梁4上分别对应设有多个卡槽5，可以由下至上摆放多块玻璃6。

为了适应不同尺寸的玻璃6的摆放，第一竖梁3和第二竖梁4的两端分别与上框架1和下框架2活动连接。上框架1和下框架2的侧壁分别开有长条孔，第一竖梁3和第二竖梁4的两端分别设有与长条孔配合连接的锁紧件，在第一竖梁3或第二竖梁4调整好位置后，锁紧件锁紧将第一竖梁3的两端或第二竖梁4的两端分别固定在上框架1和下框架2上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，在对玻璃(6)进行化学强化前，将所述玻璃(6)平放且使所述玻璃(6)的锡面朝下，在对玻璃(6)进行化学强化的过程中，使离子交换的温度设定为380-450℃。

2.根据权利要求1所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，所述离子交换的时间为0.5-10小时。

3.根据权利要求1所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，在对所述玻璃(6)进行所述离子交换之前还包括预热处理，所述预热处理的温度达到360-400℃，所述预热处理的时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，在对所述玻璃(6)进行所述离子交换之后需要依次进行滴盐处理、徐冷处理和快速冷却处理。

5.根据权利要求4所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，所述滴盐处理的温度设定为380-450℃，所述滴盐处理的时间为5-30分钟。

6.根据权利要求4所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，所述徐冷处理的温度设定为200-400℃，所述徐冷处理的时间为1-3小时。

7.根据权利要求5所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法，其特征在于，所述快速冷却处理的温度设定为50-200℃，所述快速冷却处理的时间为0.3-2小时。

8.一种强化用治具，其特征在于，应用在权利要求1-7任一项所述的降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法中，用于承载所述玻璃(6)且使所述玻璃(6)平放；

所述强化用治具包括上框架(1)和与所述上框架(1)平行间隔设置的下框架(2)，所述上框架(1)上的一侧通过第一竖梁(3)与所述下框架(2)连接，所述第一竖梁(3)的两侧由下至上分别设有多个卡槽(5)，所述上框架(1)的另一侧通过第二竖梁(4)与所述下框架(2)连接，所述第二竖梁(4)靠近所述第一竖梁(3)的一侧由下至上设有多个卡槽(5)。

9.根据权利要求8所述的强化用治具，其特征在于，所述第一竖梁(3)设有至少两个，所述第一竖梁(3)的两端分别与所述上框架(1)和所述下框架(2)滑动连接。

10.根据权利要求8所述的强化用治具，其特征在于，所述第二竖梁(4)设有至少两个，所述第二竖梁(4)的两端分别与所述上框架(1)和所述下框架(2)滑动连接。