CN111925107A - 一种钢化玻璃的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢化玻璃的制作工艺,涉及钢化玻璃制作技术领域。其包括如下制作步骤:S1,玻璃原片预处理,对玻璃原片进行切割、研磨和抛光处理;S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中进行软化,然后依次进行预冷、急冷处理;S3,对步骤S2中得到的钢化玻璃进行表面镀膜处理;S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。发明先对玻璃进行加热,再采用预冷和急冷两步降温的方式,以降低玻璃在加工过程中和后期使用过程的自爆率。

Description

一种钢化玻璃的制作工艺
技术领域
本发明涉及钢化玻璃制作技术领域,更具体地说,它涉及一种钢化玻璃的制作工艺。
背景技术
钢化玻璃属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承受外力时首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,增强玻璃自身抗风压性,寒暑性,冲击性等。
钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加热到接近软化点的700度左右,再进行快速均匀的冷却而得到的(通常5-6MM的玻璃在700度高温下加热240秒左右,降温150秒左右。8-10MM玻璃在700度高温下加热500秒左右,降温300秒左右。总之,根据玻璃厚度不同,选择加热降温的时间也不同)。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。
钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强,但是钢化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。其主要原因是钢化玻璃内部的硫化镍晶粒的晶体结构会随时间的推移而发生转变,在转变过程中,其晶格体积会增大,进而在其周围产生内应力,当其内应力积聚到一定水平时,就可能引发钢化玻璃自爆。
因此,需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种钢化玻璃的制作工艺,可以有效解决钢化玻璃在使用过程中易发生自爆的问题。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种钢化玻璃的制作工艺,包括如下制作步骤:
S1,玻璃原片预处理,对玻璃原片进行切割、研磨和抛光处理;
S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中进行软化,然后依次进行预冷、急冷处理;
S3,对步骤S2中得到的钢化玻璃进行表面镀膜处理;
S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。
通过采用上述技术方案,钢化玻璃的强度虽然比普通玻璃高,但是钢化玻璃有自爆的可能性,本发明首先对玻璃原片进行预处理,然后将预处理的玻璃原片进行加热,在进行快速均匀的冷却,使得玻璃表面形成均匀压应力,内部形成张应力,从而提高玻璃的抗弯和抗冲击强度。本发明先对玻璃进行加热,再采用预冷和急冷两步降温的方式,以降低玻璃在加工过程中和后期使用过程的自爆率。
进一步优选为,所述步骤S2具体设置为:
(1)将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600-770℃,加热时间按照玻璃原片厚度为40-100s/mm;
(2)将加热后的玻璃迅速取出,采用冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入冷却液中进行急冷处理;
(3)采用清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,然后热风烘干。
通过采用上述技术方案,本发明的加热温度稍高于传统的加热温度,然后对加热后的玻璃进行风冷和冷却液浸渍冷,最后洗去冷却液和玻璃在加热过程中表面的脏污,得到应力均匀的钢化玻璃。
进一步优选为,步骤(1)具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600-640℃,保温时间按照玻璃原片厚度为10-25s/mm;然后升温至650-690℃,保温时间按照玻璃原片厚度为10-25s/mm;再升温至700-770℃,保温时间按照玻璃原片厚度为20-50s/mm。
通过采用上述技术方案,区别于传统技术的高温加热,然后直接急速冷却的方式,本发明的钢化玻璃的加工采用逐步升温并在每个阶段均保温的处理工艺,能够较好的调节玻璃的应力分布,使其应力分布更加均匀,降低了钢化玻璃的自爆率,既确保了钢化玻璃的平整度,又有效的增加了玻璃的结构强度。
进一步优选为,所述预冷温度为500-570℃,急冷温度为280-350℃。
通过采用上述技术方案,先采用冷风对玻璃进行初步预冷,然后再将预冷后的玻璃完全放入冷却液中进行急冷,这样做的好处是避免玻璃直接从较高的温度骤冷到较低的温度而发生爆裂的可能,提高钢化玻璃的成品率。
进一步优选为,步骤(3)中,所述清水温度为60-80℃,热风烘干温度为80-120℃。
通过采用上述技术方案,采用清水清洗可将玻璃表面的冷却液洗净,然后采用热风快速烘干,使得玻璃能够快速出料并进入下步镀膜程序,提高加工效率。
进一步优选为,所述冷却液由硝酸钠、亚硝酸钠和硅油按照重量比1:(0.5-1):(1.5-2)混合组成。
通过采用上述技术方案,采用硝酸钠和亚硝酸钠的硅油溶液可增加玻璃表面的钢化度,降低玻璃在冷却过程中自爆的几率,提高钢化玻璃的成品率,使的钢化玻璃满足性能指标要求。
进一步优选为,步骤S3中,所述镀膜的操作参数为:空气压力为0.5-0.9MPa,喷涂距离22-35cm,喷涂结束后,于120-180℃下烘干。
通过采用上述技术方案,对钢化玻璃镀膜,使其具有高光泽度、抗氧化、耐酸碱和抗紫外线的特点,并把漆面与外界隔绝开来,起到很好的保护作用。本发明采用上述操作参数对玻璃表面进行镀膜处理,得到的漆膜均匀性好、光泽度高。
综上所述,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的钢化玻璃的加工采用逐步升温并在每个阶段均保温的处理工艺,能够较好的调节玻璃的应力分布,使其应力分布更加均匀,降低了钢化玻璃的自爆率,既确保了钢化玻璃的平整度,又有效的增加了玻璃的结构强度,从而使得钢化玻璃在加工过程中具有较高的成品率和成品质量;
(2)本发明通过对加热后的玻璃进行预冷和急冷处理,一方面可加快玻璃降温的速度,保证玻璃原片加热再降温的工序进行,且防止玻璃在骤冷的情况下发生自爆的可能性,即提高钢化玻璃的成品率,降低加工过程的自爆率;
(3)本发明的冷却液采用独特的有机盐混合溶液代替常用的冷却水,可使得加热后的玻璃达到整体均匀并逐步降温的效果,从而降低钢化玻璃在降温过程中发生自爆的可能性,提高钢化玻璃在加工过程中的成品率,同时避免钢化玻璃在降温过程中发生变形的情况,提高钢化玻璃成品质量。
附图说明
图1为实施例1中钢化玻璃制作工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1和实施例,对本发明进行详细描述。
本发明中玻璃原片均购自南京源之瀚材料科技有限公司。
实施例1:一种钢化玻璃的制作工艺,其具体步骤为:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600℃,加热时间300s;然后升温至650℃,加热时间300s;再升温至700℃,加热时间600s;将加热后的玻璃迅速取出,采用500℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入280℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用60℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用80℃的热风进行烘干;
S3,对烘干后的钢化玻璃进行表面镀膜处理,本实施例中,镀膜层为镀锡铜镀层,操作参数为:空气压力0.5MPa,喷涂距离22cm,喷涂结束后,于120℃下烘干,镀膜厚度为0.008mm;
S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。
本实施例中,冷却液由硝酸钠、亚硝酸钠和硅油按照重量比1:0.5:1.5混合组成。
实施例2:一种钢化玻璃的制作工艺,其具体步骤为:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至620℃,加热时间210s;然后升温至670℃,加热时间210s;再升温至735℃,加热时间420s;将加热后的玻璃迅速取出,采用535℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入315℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用70℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用100℃的热风进行烘干;
S3,对烘干后的钢化玻璃进行表面镀膜处理,本实施例中,镀膜层为镀锡铜镀层,操作参数为:空气压力0.7MPa,喷涂距离28cm,喷涂结束后,于150℃下烘干,镀膜厚度为0.008mm;
S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。
本实施例中,冷却液由硝酸钠、亚硝酸钠和硅油按照重量比1:0.75:1.75混合组成。
实施例3:一种钢化玻璃的制作工艺,其具体步骤为:
S1,将购置的玻璃原片切割成100mm×250mm×12mm的长方体状,并对其四周侧面的切割面进行研磨与抛光,使切割表面平整光泽,以消除切割面的缺陷,分别利用去离子水和无水乙醇对玻璃原片表面进行清洗并自然晾干,以清除玻璃表面的油污和污渍;
S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至640℃,加热时间120s;然后升温至690℃,加热时间120s;再升温至770℃,加热时间240s;将加热后的玻璃迅速取出,采用570℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入350℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用80℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用120℃的热风进行烘干;
S3,对烘干后的钢化玻璃进行表面镀膜处理,本实施例中,镀膜层为镀锡铜镀层,操作参数为:空气压力0.9MPa,喷涂距离35cm,喷涂结束后,于180℃下烘干,镀膜厚度为0.008mm;
S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。
本实施例中,冷却液由硝酸钠、亚硝酸钠和硅油按照重量比1:1:2混合组成。
对比例1:一种钢化玻璃的制作工艺,与实施例1的不同之处在于,步骤S2具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,升温至650℃,加热时间600s;再升温至700℃,加热时间600s;将加热后的玻璃迅速取出,采用500℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入280℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用60℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用80℃的热风进行烘干。
本对比例与实施例1的区别在于:将玻璃原片直接加热到650℃,保温后再加热到700℃。
对比例2:一种钢化玻璃的制作工艺,与实施例1的不同之处在于,步骤S2具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600℃,加热时间600s;然后升温至700℃,加热时间600s;将加热后的玻璃迅速取出,采用500℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入280℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用60℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用80℃的热风进行烘干。
本对比例与实施例1的区别在于:将玻璃原片加热到600℃,保温后直接加热到700℃。
对比例3:一种钢化玻璃的制作工艺,与实施例1的不同之处在于,步骤S2具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至700℃,加热时间1200s;将加热后的玻璃迅速取出,采用500℃的冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入280℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用60℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用80℃的热风进行烘干。
本对比例与实施例1的区别在于:将玻璃原片直接加热到700℃后进行保温。
对比例4:一种钢化玻璃的制作工艺,与实施例1的不同之处在于,步骤S2具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600℃,加热时间600s;然后升温至700℃,加热时间600s;将加热后的玻璃迅速取出,并浸入280℃的冷却液中进行急冷处理;然后采用60℃的清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,再采用80℃的热风进行烘干。
本对比例与实施例1的区别在于:玻璃原片加热后未采用预冷处理,直接进行急冷处理。
对比例5:一种钢化玻璃的制作工艺,与实施例1的不同之处在于,采用100℃的热水替代280℃的冷却液。
性能测试
分别对实施例1-3和对比例1-5制得的钢化玻璃进行检测,测试结果计入表1中。
由表1中测试数据可以看出,实施例1-3的钢化度均大于3.8N/cm,加工过程中的自爆率小于2.2‰,加工完成后自爆率小于1.7‰;且实施例1的钢化度达到了4.2N/cm,自爆率分别为1.3‰和0.8‰,为最优实施例。对比例1-5的钢化度均低于2.6N/cm,自爆率均高于4.4‰、3.7‰;且对比例3由于直接将玻璃原片加热到最高温度,其钢化度和自爆率数据均最差,其为最差对比例。综上所述,采用本发明的制备工艺得到的钢化玻璃,其具有优异的钢化度和较低的自爆率。
表1性能测试结果
Figure BDA0002569856930000061
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,包括如下制作步骤:
S1,玻璃原片预处理,对玻璃原片进行切割、研磨和抛光处理;
S2,将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中进行软化,然后依次进行预冷、急冷处理;
S3,对步骤S2中得到的钢化玻璃进行表面镀膜处理;
S4,对镀膜后的钢化玻璃进行包装。
2.根据权利要求1所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,所述步骤S2具体设置为:
(1)将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600-770℃,加热时间按照玻璃原片厚度为40-100s/mm;
(2)将加热后的玻璃迅速取出,采用冷风进行预冷处理,再将玻璃浸入冷却液中进行急冷处理;
(3)采用清水对急冷后的钢化玻璃进行清洗,然后热风烘干。
3.根据权利要求2所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,步骤(1)具体设置为:将预处理后的玻璃原片投入钢化炉中,加热至600-640℃,加热时间按照玻璃原片厚度为10-25s/mm;然后升温至650-690℃,加热时间按照玻璃原片厚度为10-25s/mm;再升温至700-770℃,加热时间按照玻璃原片厚度为20-50s/mm。
4.根据权利要求2所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,所述预冷温度为500-570℃,急冷温度为280-350℃。
5.根据权利要求2所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,步骤(3)中,所述清水温度为60-80℃,热风烘干温度为80-120℃。
6.根据权利要求2所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,所述冷却液由硝酸钠、亚硝酸钠和硅油按照重量比1:(0.5-1):(1.5-2)混合组成。
7.根据权利要求1所述的钢化玻璃的制作工艺,其特征在于,步骤S3中,所述镀膜的操作参数为:空气压力为0.5-0.9MPa,喷涂距离22-35cm,喷涂结束后,于120-180℃下烘干。
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