CN112851143A - 一种消除化学强化玻璃的应力层的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消除化学强化玻璃的应力层的工艺，其步骤包括：1）硝酸钠炉浸泡：将含化学强化层的待处理玻璃预热，保温10~20分钟，放入390℃‑430℃硝酸钠熔液中浸泡240~480分钟，通过离子交换法，用熔液中离子半径小的Na+离子置换出玻璃中离子半径大的K+离子，滴盐5~10分钟不退火直接出炉自然降温；2）泡水清洗：将步骤1）中降温后的玻璃放入篮具吊入60℃~90℃的热水浸泡10~20分钟，常温冷水浸泡10~20分钟，让玻璃上残留的硝酸钠固体溶解；然后使用超声波清洗机清洗，使玻璃表面洁净；3）高温处理：将清洗后玻璃放入可温控的加热炉，升温至480℃~600℃，保温60~300分钟，自然冷却，得到消除应力层的强化玻璃。通过本发明的消除化学强化应力层技术方案，可将强化后的不良品去除应力层，方便进行平磨、抛光等处理，再进行正常强化。提升重工良率与效率。
Description
技术领域
本技术方案应用于玻璃的生产加工技术领域，特别的涉及已经化学强化的铝硅或钠钙玻璃盖板消除应力层再加工技术领域。
背景技术
随着智能手机等触控产品的普及，玻璃盖板的需求越来越大；随着触控电子产品往轻薄方向发展，玻璃盖板厚度也越来越薄，返抛重工也越来越困难，特别是经化学强化后的产品，因为易产生应力不均匀导致的翘曲，重工前还需要预留应力余量，重工后还需要进行翘曲全检和应力全检，重工流程越来越长，重工成本越来越高，重工良率越来越低。
品牌玻璃原材价格较高，对于面积较大的产品，原材成本占比较大，不良报废成本较高。急需寻找新的不良品重工返修方式。
中国专利申请CN201510711231.8一种通过化学离子交换消除强化玻璃表面压应力的方法公开了一种消除强化玻璃表面应力的方法，但其只是减少了表面应力，并没有完全消除。也不能作为原材料重新使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是玻璃经化学强化后，采用平磨或抛光的方式返工困难，良率低的缺陷。目的是提出一种消除化学强化玻璃的应力层的方法及流程，提升含化学强化层产品的重工良率；并且本发明可以解决化学强化后不良品由于存在应力层，无法再切割利用的问题，使大尺寸产品消除化学强化层改切小尺寸产品再利用成为现实。
本发明公开的一种消除化学强化玻璃的应力层的工艺，其步骤包括：
1）硝酸钠炉浸泡：将含化学强化层的待处理玻璃预热，保温10~20分钟，放入390℃-430℃硝酸钠熔液中浸泡240~480分钟，通过离子交换法，用熔液中离子半径小的Na+离子置换出玻璃中离子半径大的K+离子，滴盐5~10分钟不退火直接出炉自然降温。
2）泡水清洗： 将步骤1）中降温后的玻璃放入篮具吊入60℃~90℃的热水浸泡10~20分钟，常温冷水浸泡10~20分钟，让玻璃上残留的硝酸钠固体溶解；然后使用超声波清洗机清洗，使玻璃表面洁净。
3）高温处理： 将清洗后玻璃放入可温控的加热炉，升温至480℃~600℃，保温60~300分钟，自然冷却，得到消除应力层的强化玻璃。
详细地：
以上步骤1中，硝酸钠熔液初始为纯度≥99.7%的硝酸钠熔液，以防杂质、有害离子影响玻璃表面品质。
以上步骤1中，硝酸钠与硝酸钠钾的混合比为硝酸钠：硝酸钾=100%：0% ~ 95%：5%（质量百分比），在本方案中，步骤1的炉盐初配使用纯硝酸钠配制。
以上步骤2中，超声波清洗使用带烘干槽的11槽超声波清洗机，清洗后即烘干，防止残留水印。
以上步骤3中，使用强化炉的预热炉作为处理炉。
本发明的有效果为：
1.通过本发明的消除化学强化应力层的技术方案，可将强化后的不良品去除应力层，方便进行平磨、抛光等处理，再进行正常强化。提升重工良率与效率。
2.通过消除化学强化应力层，使强化后的玻璃重新获得可加工性，可切割成较小尺寸的玻璃再投入生产利用。
本发明的原理在于：步骤1离子交换原理： K+(玻璃) + Na+（熔液）= Na+(玻璃) +K+(熔液)，硝酸钠浸泡主要是用钠离子置换出玻璃内靠表层的大量的钾离子，达到降低强化压应力（CS）的目的。在硝酸钠浸泡的过程中，玻璃内远离玻璃表面的钾离子无法完全去除，其受挤压形成的应力仍存在，但在高温处理时应力会发生松弛，所以，经过步骤3热处理后，最终可得到无压应力的玻璃。
附图1未处理前应力层量测示意图（应力线很明显）；
附图2为硝酸钠高温浸泡后的应力量测示意图（有少量应力线）；
附图3为高温处理后的应力量测示意图（应力线完全消失）。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：取出待消除应力层的强化玻璃，测定其应力如附图1，然后处理步骤如下：
1）硝酸钠炉浸泡：将含化学强化层的待处理玻璃预热，保温10~20分钟，放入390℃℃硝酸钠熔液中浸泡450分钟，通过离子交换法，用熔液中离子半径小的Na+离子置换出玻璃中离子半径大的K+离子，滴盐5~10分钟不退火直接出炉自然降温。
2）泡水清洗： 将步骤1）中降温后的玻璃放入篮具吊入60℃~90℃的热水浸泡10~20分钟，常温冷水浸泡10~20分钟，让玻璃上残留的硝酸钠固体溶解；然后使用超声波清洗机清洗，使玻璃表面洁净，测定其应力，如附图2。
3）高温处理： 将清洗后玻璃放入可温控的加热炉，升温至480℃℃，保温280分钟，自然冷却，得到消除应力层的强化玻璃，对其进行应力测试，如附图3。
然后对浸泡温度、浸泡时间和高温的温度以及处理时间进行不同调整，采用实施例2-7进行安排，测定处理后的玻璃结果如下：
通过以上实施例1的3张附图可以看出，强化玻璃在硝酸钠高温浸泡后大部分应力线消失，但仍然有少量应力线，不能作为原料继续加工，而高温处理后的应力线全部消失，所以高温处理步骤对本发明的工艺起到非常重要的作用。
实施例1-7的硝酸钠浸泡时间和温度不同，高温处理的温度和时间也不同，实施例1-6的应力线全部消失，而实施例7的应力线虽然消失，但其高温处理温度和时间导致玻璃切割崩边，但实施例8的条件与实施例7相同，只有高温处理时间与实施例7不同，应力线消失的同时，仍然可切割。
而实施例9的条件和实施例6相同，但高温处理时间较少，最终处理的玻璃出现部分应力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种消除化学强化玻璃的应力层的工艺，其步骤包括：1）硝酸钠炉浸泡：将含化学强化层的待处理玻璃预热，保温10~20分钟，放入390℃-430℃硝酸钠熔液中浸泡240~480分钟，通过离子交换法，用熔液中离子半径小的Na+离子置换出玻璃中离子半径大的K+离子，滴盐5~10分钟不退火直接出炉自然降温；2）泡水清洗： 将步骤1）中降温后的玻璃放入篮具吊入60℃~90℃的热水浸泡10~20分钟，常温冷水浸泡10~20分钟，让玻璃上残留的硝酸钠固体溶解；然后使用超声波清洗机清洗，使玻璃表面洁净；3）高温处理： 将清洗后玻璃放入可温控的加热炉，升温至480℃~600℃，保温60~300分钟，自然冷却，得到消除应力层的强化玻璃。
2.根据权利要求1所述的消除化学强化玻璃的应力层的工艺，所述预热温度为200-380℃。
3.根据权利要求1所述的消除化学强化玻璃的应力层的工艺，所述硝酸钠熔液初始为纯度为≥99.7%的硝酸钠熔液。
4.根据权利要求1所述的消除化学强化玻璃的应力层的工艺，本发明硝酸钠熔液中不含有硝酸钾。
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