CN108975692A - 一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，将玻璃粉，氧化铝，氧化锆，陶瓷粉，硼化硅，碳酸钙混合，得到混合物，然后将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，得到钢化玻璃料，再将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理得到处理后的钢化玻璃料，接着将处理后的钢化玻璃料升温后在表面喷洒硫酸锌，再转入低温的真空环境中保持一定时间，得到表面修饰后的钢化玻璃，最后将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。本发明提供的方法得到的钢化玻璃具有良好的耐受瞬时温差的特性。

Description

一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制备领域，具体涉及一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法。
背景技术
钢化玻璃的按照制备工艺的区别，可大体分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃。物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到钢化温度，即接近玻璃的软化温度时，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，即可制得钢化玻璃。这种玻璃处于内部受拉，外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小块，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人。
化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。具体为将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到熔融状态的锂（Li+）盐中，使玻璃表层的 Na+ 或 K+ 离子与 Li+ 离子发生交换，表面形成 Li+ 离子交换层，由于Li+的膨胀系数小于 Na+、K+ 离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉，外层受压的状态，效果类似于物理钢化玻璃。
钢化玻璃具有诸多优点。第一，安全性，当玻璃受外力破坏时，碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒，不易对人体造成严重的伤害。第二，高强度，同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3-5倍，抗弯强度是普通玻璃的3-5倍。第三，热稳定性钢化玻璃具有良好的热稳定性，能承受的温差是普通玻璃的3倍，可承受300℃的温差变化。但是对于瞬时温差的承受能力，钢化玻璃的表现较差，如果瞬时将钢化玻璃移入温差300℃的环境中，玻璃会发生明显变化，升至可能会导致破裂。
发明内容
本发明主要针对以上现有技术的问题，提供一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，使得钢化玻璃能够很好的适应瞬时温差变化的环境，且保持性能稳定。
本发明采用的方案如下：
一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉200-300份，氧化铝20-30份，氧化锆2-7份，陶瓷粉3-8份，硼化硅1-3份，碳酸钙3-7份混合，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理5-10分钟，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至200-300℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至150-160℃，保持50-60分钟，然后再转入低温的真空环境中保持10-20分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，步骤一中混合的搅拌速度为150-160转/分钟，搅拌时间20-30分钟。
所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，步骤二中加热温度为2000-2300℃。
所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，步骤三中熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料。
所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，步骤四中低温的温度为5-10℃。
所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，步骤四中真空环境的真空度为0.04-0.06MPa。
本发明提供的方法制备得到的钢化玻璃，能够瞬间耐受420-450℃的温度变化，在钢化玻璃迅速移入温差420-450℃的环境中，钢化玻璃性能稳定，没有出现任何变化，同时经测定，钢化玻璃在反复进行30次420-450℃温差变化试验后，钢化玻璃的物理和化学性能变化率在0.2%以内。
具体实施方式：
实施例1
一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉200份，氧化铝20份，氧化锆2份，陶瓷粉3份，硼化硅1份，碳酸钙3份混合，混合的搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间20分钟，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，加热温度为2000℃，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理5分钟，熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至200℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至150℃，保持50分钟，然后再转入5℃的真空环境中保持10分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃，真空环境的真空度为0.04MPa；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
实施例2
一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉230份，氧化铝22份，氧化锆3份，陶瓷粉4份，硼化硅1份，碳酸钙4份混合，混合的搅拌速度为152转/分钟，搅拌时间25分钟，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，加热温度为2100℃，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理6分钟，熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至230℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至155℃，保持53分钟，然后再转入7℃的真空环境中保持15分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃，真空环境的真空度为0.05MPa；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
实施例3
一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉280份，氧化铝26份，氧化锆6份，陶瓷粉7份，硼化硅3份，碳酸钙5份混合，混合的搅拌速度为158转/分钟，搅拌时间26分钟，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，加热温度为2200℃，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理8分钟，熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至270℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至159℃，保持57分钟，然后再转入8℃的真空环境中保持18分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃，真空环境的真空度为0.05MPa；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
实施例4
一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉300份，氧化铝30份，氧化锆7份，陶瓷粉8份，硼化硅3份，碳酸钙7份混合，混合的搅拌速度为160转/分钟，搅拌时间30分钟，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，加热温度为2300℃，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理10分钟，熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至300℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至160℃，保持60分钟，然后再转入10℃的真空环境中保持20分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃，真空环境的真空度为0.06MPa；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
以上实施例制备得到的钢化玻璃，能够瞬间耐受420-450℃的温度变化，在钢化玻璃迅速移入温差420-450℃的环境中，钢化玻璃性能稳定，没有出现任何变化，同时经测定，钢化玻璃在反复进行30次420-450℃温差变化试验后，钢化玻璃的物理和化学性能变化率在0.2%以内。

Claims (6)

1.一种耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将以重量份计的玻璃粉200-300份，氧化铝20-30份，氧化锆2-7份，陶瓷粉3-8份，硼化硅1-3份，碳酸钙3-7份混合，得到混合物；
步骤二，将混合物放入钢化炉中进行加热钢化处理，得到钢化玻璃料；
步骤三，将钢化玻璃料在熔融的硝酸钠中处理5-10分钟，得到处理后的钢化玻璃料；
步骤四，将处理后的钢化玻璃料升温至200-300℃，在表面喷洒硫酸锌，然后降温至150-160℃，保持50-60分钟，然后再转入低温的真空环境中保持10-20分钟，得到表面修饰后的钢化玻璃；
步骤五，将表面修饰后的钢化玻璃清洗后晾干，得到耐瞬时变温的钢化玻璃。
2.根据权利要求1所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤一中混合的搅拌速度为150-160转/分钟，搅拌时间20-30分钟。
3.根据权利要求1所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤二中加热温度为1800-2000℃。
4.根据权利要求1所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤三中熔融的硝酸钠溶液要完全浸没钢化玻璃料。
5.根据权利要求1所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤四中低温的温度为5-10℃。
6.根据权利要求1所述的耐瞬时变温的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，步骤四中真空环境的真空度为0.04-0.06MPa。
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