CN110655329A - 用于化学钢化的玻璃油墨及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于化学钢化的玻璃油墨及其制备方法和应用。该玻璃油墨包括质量百分数分别为1％～99％的基础玻璃油墨和1％～99％的玻璃基体。通过在基础玻璃油墨中添加玻璃基体，在化学钢化过程中，该玻璃油墨能够为离子交换提供通道，改善油墨区域玻璃表面的离子交换速率，能够在玻璃表面快速形成强度均匀的强化层。将该玻璃油墨应用到玻璃盖板的制备中，能够实现对电子设备的内装饰和外装饰。同时，能够根据设计需要得到厚度小的玻璃盖板，避免使用厚度较大的玻璃进而降低玻璃结构件的重量；而在电子设备应用中，利于提升装饰硬度，降低曲面异形盖板的装饰难度和降低装饰设备成本，同时满足轻量化设计和轻量化生产制造。

Description

用于化学钢化的玻璃油墨及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，尤其是涉及一种用于化学钢化的玻璃油墨及其制备方法和应用。

背景技术

目前，电子设备对信号稳定传输的要求越来越高，开发者希望信号在传输过程中损失越小越好，但是现在常规使用的金属盖板对信号有一定的屏蔽作用，会对信号的传输产生一定的不利影响。作为一种替代金属盖板的产品，玻璃在使用过程中不影响信号的传输，并且具有良好的光学性能，因此玻璃材质产品的使用范围越来越广。

在玻璃盖板的制备过程中，传统的制备方法之一是先进行玻璃的平面外形制作，然后通过高温油墨装饰，再热弯制得玻璃的曲面外形，最后进行物理强化。该方法加工过程比较简单。但是由于传统的高温油墨一般只适用于物理强化过程，然而物理强化往往应用在加工厚度较大的玻璃上，因此，通过此方法制得的玻璃重量大；同时在物理强化过程中，玻璃内部难以均匀收缩，导致加工出来的玻璃盖板的性能较差。另一种传统玻璃盖板的制备方法是：先制作玻璃外形，再化学钢化后，通过印刷、贴膜等装饰方法制作玻璃盖板。此方法装饰层多为软质，不易用于外装饰；且对于异形玻璃盖板来说，装饰需要价格昂贵的专用装饰设备，不利于应用。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于化学钢化的玻璃油墨，将该油墨应用在玻璃盖板的制备过程中，能够避免使用厚度较大的玻璃，同时能够提高玻璃盖板的性能。

一种用于化学钢化的玻璃油墨，包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨1％～99％、以及玻璃基体1％～99％。

在其中一个实施例中，所述用于化学钢化的玻璃油墨，包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨40％～95％、以及玻璃基体5％～60％。

在其中一个实施例中，所述玻璃基体为化学钢化玻璃。

在其中一个实施例中，所述玻璃基体为铝硅玻璃、钠钙玻璃以及微晶玻璃中的一种或几种。

一种上述任一实施例中所述的用于化学钢化的玻璃油墨的制备方法，包括如下步骤：

将所述基础玻璃油墨与所述玻璃基体按照预设的质量百分数混合，得到混合物；

将所述混合物熔融，然后进行冷却处理，得到用于化学钢化的玻璃油墨预成品；

将所述用于化学钢化的玻璃油墨预成品粉碎至预设的粒径。

上述任一实施例中所述的用于化学钢化的玻璃油墨在制备玻璃盖板中的应用。

在其中一个实施例中，上述应用包括如下步骤：

将所述用于化学钢化的玻璃油墨转移至待加工玻璃的至少一个表面上，并在20℃～200℃下进行第一烘烤，然后在200℃～500℃下进行第二烘烤，得到玻璃盖板预成品；

对所述玻璃盖板预成品进行烧结处理；

对烧结处理之后的所述玻璃盖板预成品进行化学钢化处理。

一种玻璃盖板，所述玻璃盖板的至少一个表面上具有上述任一实施例中所述的用于化学钢化的玻璃油墨。

一种电子设备，所述电子设备的盖板为上述玻璃盖板。

一种结构件，所述结构件的玻璃部件为上述玻璃盖板。

上述用于化学钢化的玻璃油墨，包括质量百分数分别为1％～99％的基础玻璃油墨和1％～99％的玻璃基体。传统的高温油墨主要由耐高温主料配合助剂制得，具有良好的耐高温性能，适用于物理强化处理，将其转移至玻璃表面之后，通过物理强化过程中温度变化而产生的应力作用来提高玻璃的强度。但是传统的高温油墨难以形成离子交换通道，离子交换速度很慢，因此不适用于化学钢化。上述用于化学钢化的玻璃油墨，通过在基础玻璃油墨中添加玻璃基体，在化学钢化过程中，该玻璃油墨能够为离子交换提供通道，改善油墨区域玻璃表面的离子交换速率；尤其是玻璃基体中的等离子等与化学钢化所用溶液中的钾离子交换迅速，能够在玻璃表面快速形成强化层。而化学钢化适用于厚度较小的玻璃，因此能够避免使用厚度较大的玻璃。同时，玻璃基体的加入，在化学钢化过程中，离子交换更加均匀，能够提高玻璃盖板的性能。

上述用于化学钢化的玻璃油墨的制备方法，将基础玻璃油墨与玻璃基体按照预设的质量百分数混合，然后熔融，基础玻璃油墨与玻璃基体相互融合，形成均匀的分散体系，然后进行冷却处理，再进行粉碎处理，得到具有预设粒径的用于化学钢化的玻璃油墨。该制备方法中，基础玻璃油墨与玻璃基体相互融合，协同作用，对基础玻璃油墨从组成上进行改进，得到用于化学钢化的玻璃油墨。

上述用于化学钢化的玻璃油墨在制备玻璃盖板中的应用，在待加工玻璃的至少一个表面形成油墨层，在生产过程中能够根据需要，在待加工玻璃的任一表面涂覆油墨，对待加工玻璃的表面进行保护。

上述玻璃盖板的至少一个表面上具有上述用于化学钢化的玻璃油墨，该玻璃油墨能够形成硬质、可抛光、可热弯并且强度均匀的保护层，使得该玻璃盖板具有优异的使用性能，并且能够实现对电子设备的内装饰和外装饰。同时，能够根据设计需要得到厚度小的玻璃盖板，避免使用厚度较大的玻璃，进而降低电子设备的重量，有利于实现电子设备的轻量化设计和轻量化生产制造。进一步地，对于异形曲面盖板装饰制作，可以避免采用昂贵的专用制作设备。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种用于化学钢化的玻璃油墨，包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨1％～99％、以及玻璃基体1％～99％。

优选地，用于化学钢化的玻璃油墨，包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨40％～95％、以及玻璃基体5％～60％。

在一个具体的示例中，玻璃基体为化学钢化玻璃。

优选地，玻璃基体为铝硅玻璃、钠钙玻璃以及微晶玻璃中的一种或几种。

本实施例通过在基础玻璃油墨中添加玻璃基体，在化学钢化过程中，该玻璃油墨能够为离子交换提供通道，改善油墨区域玻璃表面的离子交换速率；尤其是玻璃基体中的钠离子等与化学钢化所用溶液中的钾离子交换迅速，能够在玻璃表面快速形成强化层。而化学钢化适用于厚度较小的玻璃，因此能够避免使用厚度较大的玻璃。同时，玻璃基体的加入，在化学钢化过程中，离子交换更加均匀，能够提高玻璃盖板的性能。

在一个具体的示例中，基础玻璃油墨为彩釉玻璃油墨。在实际生产过程中，需要根据要求制备颜色不同的玻璃盖板，使用彩釉玻璃油墨能够满足玻璃盖板的颜色需求。通过彩釉玻璃油墨的使用，制备得到颜色各异的满足要求的玻璃盖板。

在一个具体的示例中，基础玻璃油墨的原料中包括高岭土、石灰石、硅石灰、硅石、霞石、钾长石、钠长石以及硼酸盐中的一种或几种。基础玻璃油墨中使用这些原料可以作为油墨的主料，以提高油墨层性能的稳定性，进而提高制备得到的玻璃盖板的稳定性。

在一个具体的示例中，用于化学钢化的玻璃油墨的粒径为0.001μm～1000μm。优选地，用于化学钢化的玻璃油墨的粒径为0.01μm～500μm。进一步优选地，用于化学钢化的玻璃油墨的粒径为0.05μm～10μm。在实际生产中，根据加工需要，比如根据油墨转移的方法(丝印、移印、喷涂等)选择合适粒径的玻璃油墨，能够提高玻璃油墨保护层的均匀性，提高玻璃盖板的加工性能。

本发明一实施例还提供了一种上述用于化学钢化的玻璃油墨的制备方法，包括如下步骤：

将基础玻璃油墨与玻璃基体按照预设的质量百分数混合，得到混合物；

将混合物熔融，然后进行冷却处理，得到用于化学钢化的玻璃油墨预成品；

将用于化学钢化的玻璃油墨预成品粉碎至预设的粒径。

本实施例中用于化学钢化的玻璃油墨的制备方法，基础玻璃油墨与玻璃基体相互融合，协同作用，对基础玻璃油墨从组成上进行改进，得到用于化学钢化的玻璃油墨。

本发明一实施例还提供了一种上述用于化学钢化的玻璃油墨在制备玻璃盖板中的应用。

在一个具体的示例中，上述应用包括如下步骤：

将用于化学钢化的玻璃油墨转移至待加工玻璃的至少一个表面上，并在20℃～200℃下进行第一烘烤，然后在200℃～500℃下进行第二烘烤，得到玻璃盖板预成品；

对玻璃盖板预成品进行烧结处理；

对烧结处理之后的玻璃盖板预成品进行化学钢化处理。

本实施例用于化学钢化的玻璃油墨在制备玻璃盖板中的应用，在待加工玻璃的至少一个表面形成油墨层，在生产过程中能够根据需要在待加工玻璃的任一表面涂覆油墨，对待加工玻璃的表面进行保护。

在一个具体的示例中，在将用于化学钢化的玻璃油墨转移至待加工玻璃的至少一个表面上之前，还包括对待加工玻璃进行前处理的步骤。优选地，前处理的步骤为对平板玻璃进行开料、切割外形，然后对切割之后的玻璃进行清洗，以提高油墨在玻璃表面的附着力。

优选地，将用于化学钢化的玻璃油墨转移至待加工玻璃的至少一个表面上的方法为丝印、移印、喷涂。可以理解的是，为了使转移过程能够顺利进行并提高油墨层的均匀性，在实际转移过程中，根据具体的转移方法，将用于化学钢化的玻璃油墨加工成相应的颗粒大小，然后再进行转移。

在一个具体的示例中，第一烘烤的时间为1min～60min。对油墨层进行第一烘烤，完成油墨层的表干，使油墨层初步成型，防止杂质进入油墨层造成污染，防止发生油墨层内部出现气泡和针孔而导致油墨层的致密度降低的问题。

在一个具体的示例中，第二烘烤的时间为1min～120min。对油墨层进行第二烘烤，将油墨层烘干，使油墨层附着在玻璃表面。

在一个具体的示例中，对玻璃盖板预成品进行烧结处理的温度为500℃～1000℃，烧结处理的时间为1min～120min。通过烧结使油墨固化在玻璃表面，形成致密的保护层。可以理解的是，油墨的固化方式可以采用热辐射固化、快速热处理技术等方式对油墨进行固化。

在一个具体的示例中，在化学钢化之前，将玻璃盖板预成品置于预设的模具中成型。预设模具可以为平面成型模具，或者曲面成型模具等，将玻璃盖板预成品制成相应的形状。可以理解的是，在成型过程中也能够完成玻璃盖板预成品的烧结。

在一个具体的示例中，将烧结处理之后的玻璃盖板预成品置于曲面成型模具中，通过热弯成型得到具有曲面的玻璃盖板。

在一个具体的示例中，在烧结之后、化学钢化之前，对烧结处理之后的玻璃盖板预成品进行抛光处理。烧结之后的玻璃油墨保护层具有可抛光特性，采用抛光处理能够提升玻璃盖板的光泽度和表面状态，使玻璃盖板满足消费者的使用要求。

优选地，在烧结之后、化学钢化之前，将烧结处理之后的玻璃盖板预成品置于预设的模具中成型，然后对成型之后的玻璃盖板预成品进行抛光处理。根据生产要求，在玻璃盖板预成品成型之后进行抛光处理，得到满足要求的玻璃盖板。

在一个具体的示例中，上述应用还包括化学钢化处理之后的后处理步骤，在化学钢化处理之后，对玻璃盖板预成品进行清洗，然后喷涂或蒸镀防指纹层，以提高玻璃盖板的使用性能。

本发明一实施例还提供了一种玻璃盖板，该玻璃盖板的至少一个表面上具有上述用于化学钢化的玻璃油墨。该玻璃盖板可以是平面玻璃盖板、曲面玻璃盖板以及异形玻璃盖板。

本实施例中玻璃盖板的至少一个表面上具有上述用于化学钢化的玻璃油墨，该玻璃油墨能够形成硬质、可抛光、可热弯并且强度均匀的保护层，使得该玻璃盖板具有优异的使用性能，并且能够实现对电子设备的内装饰、外装饰。同时，能够根据设计需要得到厚度小的玻璃盖板，避免使用厚度较大的玻璃，进而降低电子设备的重量，有利于实现电子设备的轻量化设计和轻量化生产制造。进一步地，对于异形曲面盖板装饰制作，可以避免采用昂贵的专用制作设备。

本发明一实施例还提供了一种电子设备，该电子设备的盖板为上述玻璃盖板。

本发明一实施例还提供了一种结构件，该结构件的玻璃部件为上述玻璃盖板。

以下是具体实施例

实施例1

本实施例中用于化学钢化的玻璃油墨的原料组成为70％的彩釉玻璃油墨和30％的铝硅玻璃。其中彩釉玻璃油墨选用市售常规的彩釉高温玻璃油墨即可。将铝硅玻璃与彩釉玻璃油墨混合，然后熔融，再进行冷却处理，得到用于化学钢化的玻璃油墨预成品，然后将得到用于化学钢化的玻璃油墨预成品粉碎至粒径为1μm～3μm得到本实施例中所需的玻璃油墨粉体，再通过添加常规的助剂配置成满足使用条件的油墨。

本实施例中待加工玻璃为康宁5代玻璃，厚度为0.7mm。将待加工玻璃进行开料、切割外形，然后对切割之后的玻璃进行清洗，然后将玻璃油墨丝印到清洗后的玻璃的一个表面上，油墨印刷厚度均为15μm。印刷之后，将玻璃在80℃～100℃下进行第一次烘烤。第一次烘烤时间为30min，然后在390℃～400℃下进行第二烘烤，第二次烘烤时间为60min，得到玻璃盖板预成品。然后将玻璃盖板预成品在500℃～600℃下烧结30min。将烧结之后的玻璃盖板预成品置于曲面成型模具中，通过热弯成型得到具有曲面形状的玻璃盖板预成品，然后进行抛光处理，抛光之后进行化学钢化、清洗、AF喷涂处理，得到玻璃盖板。

对比例1

本对比例中的玻璃油墨为100％彩釉玻璃油墨，其中该彩釉玻璃油墨的成分与实施例1中的彩釉玻璃油墨的成分相同，并且本对比例中彩釉玻璃油墨的粒径为1μm～3μm。

本对比例中待加工玻璃为康宁5代玻璃，厚度为0.7mm。将待加工玻璃进行开料、切割外形，然后对切割之后的玻璃进行清洗，然后将玻璃油墨丝印到清洗后的玻璃的一个表面上，油墨印刷厚度均为15μm。印刷之后，将玻璃在80℃～100℃下进行第一次烘烤。第一次烘烤时间为30min，然后在390℃～400℃下进行第二烘烤，第二次烘烤时间为60min，得到玻璃盖板预成品。然后将玻璃盖板预成品在500℃～600℃下烧结30min。将烧结之后的玻璃盖板预成品置于曲面成型模具中，通过热弯成型得到具有曲面形状的玻璃盖板预成品，然后进行抛光处理，抛光之后进行化学钢化、清洗、AF喷涂处理，得到玻璃盖板。

对常规化学钢化后用低温油墨装饰的待加工玻璃(康宁5代玻璃，厚度为0.7mm的玻璃)、实施例1中的玻璃盖板、对比例1中的玻璃盖板分别进行性能测试。测试内容包括150g落球破碎高度、弯曲应力测试、强度测试。对每个待测试玻璃分别选取5个不同的测量点。测试结果如表1所示。

表1

由表1可知，实施例1中玻璃盖板的性能接近常规化学钢化后用低温油墨装饰的待加工玻璃的性能，表明实施例1中的油墨满足化学钢化要求。同时，与对比例1相比，实施例1中玻璃盖板的性能明显优于对比例1中玻璃盖板的性能，表明实施例1中用于化学钢化的玻璃油墨满足化学钢化要求，能够有效提高玻璃盖板的性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于化学钢化的玻璃油墨，其特征在于：包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨1％～99％、以及玻璃基体1％～99％。

2.如权利要求1所述的用于化学钢化的玻璃油墨，其特征在于：包括如下质量百分数的原料：

基础玻璃油墨40％～95％、以及玻璃基体5％～60％。

3.如权利要求1或2所述的用于化学钢化的玻璃油墨，其特征在于：所述玻璃基体为化学钢化玻璃。

4.如权利要求3所述的用于化学钢化的玻璃油墨，其特征在于：所述玻璃基体为铝硅玻璃、钠钙玻璃以及微晶玻璃中的一种或几种。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的用于化学钢化的玻璃油墨的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将所述基础玻璃油墨与所述玻璃基体按照预设的质量百分数混合，得到混合物；

将所述混合物熔融，然后进行冷却处理，得到用于化学钢化的玻璃油墨预成品；

将所述用于化学钢化的玻璃油墨预成品粉碎至预设的粒径。

6.如权利要求1～4中任一项所述的用于化学钢化的玻璃油墨在制备玻璃盖板中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于：包括如下步骤：

将所述用于化学钢化的玻璃油墨转移至待加工玻璃的至少一个表面上，并在20℃～200℃下进行第一烘烤，然后在200℃～500℃下进行第二烘烤，得到玻璃盖板预成品；

对所述玻璃盖板预成品进行烧结处理；

对烧结处理之后的所述玻璃盖板预成品进行化学钢化处理。

8.一种玻璃盖板，其特征在于：所述玻璃盖板的至少一个表面上具有如权利要求1～3中任一项所述的用于化学钢化的玻璃油墨。

9.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备的盖板为如权利要求8所述的玻璃盖板。

10.一种结构件，其特征在于：所述结构件的玻璃部件为如权利要求8所述的玻璃盖板。