CN114772929A - 高强度高韧性的新型ag玻璃及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高强度高韧性的新型AG玻璃及其加工工艺，涉及抗反射玻璃加工技术领域。所述AG玻璃包括玻璃基板和玻璃基板外侧的防眩层，其中玻璃基板为二氧化硅、氧化硼、氟化钙、钾长石、氧化铝、氧化钙、玻化微珠、石棉纤维、氧化镁、氧化锌、钛酸铋钠、氧化铈、澄清剂混合组成，防眩层包括二氧化硅粉体和纳米氟化钡组成。本发明克服了现有技术的不足，提高玻璃基体的强度和韧性，增强其抗冲击性能，并且保证AG玻璃的光透过率并降低其反射率，提升玻璃的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及抗反射玻璃加工技术领域，具体涉及高强度高韧性的新型AG玻璃及其加工工艺。
背景技术
AG玻璃又叫抗反射玻璃和防眩光玻璃；是对玻璃表面进行特殊加工的一种玻璃；其特点是使原玻璃反光表面变为哑光无反射表面；其原理是把优质玻璃片的双面或单面经过特殊加工处理；使其与普通玻璃相比较具有较低的反射比，光的反射率由8％降低到1％以下。
现有的AG玻璃大多采用普通玻璃或钢化玻璃处理后制备，其中钢化玻璃由于其具有良好的硬度和耐冲击性能更为广泛的被应用，但是由于一般的钢化玻璃为了保证其压应力，导致实际玻璃的韧性降低，且制备成AG玻璃后也会导致强度降低，给实际的使用带来一定的困扰。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供高强度高韧性的新型AG玻璃及其加工工艺，提高玻璃基体的强度和韧性，增强其抗冲击性能，并且保证AG玻璃的光透过率并降低其反射率，提升玻璃的整体性能。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
高强度高韧性的新型AG玻璃，所述AG玻璃包括玻璃基板和玻璃基板外侧的防眩层，所述玻璃基板包括以下重量份物质组成：二氧化硅80-100份、氧化硼10-14份、氟化钙6-8份、钾长石4-6份、氧化铝2-6份、氧化钙2-4份、玻化微珠4-6份、石棉纤维2-4份、氧化镁1-3份、氧化锌1-3份、钛酸铋钠2-3份、氧化铈0.8-1.2份、澄清剂0.8-1.2份。
优选的，所述防眩层包括为二氧化硅和纳米氟化钡质量比6∶1的混合。
优选的，所述澄清剂为氧化砷和硝化盐质量比3∶1的混合物。
高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺包括以下步骤：
(1)将二氧化硅、氧化硼、氟化钙、钾长石、氧化铝、氧化钙、石棉纤维、氧化镁、氧化锌、钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内进行预热处理；
(2)将上述加热炉持续升温至1400-1420℃，使得上述预热的物质熔融后充分搅拌均匀，得预制料备用；
(3)将氧化铈和玻化微珠加入上述预制料中，升温至1460-1480℃，充分熔融混合，得混合料备用；
(4)将澄清剂加入上述混合料中调整温度至1450-1500℃，同时进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1150-1200℃，再采用压延法来压制成型，后退火后再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体和纳米氟化钡混合加入异丙醇进行搅拌分散后得混合液，将上述玻璃基板浸泡至混合液中10-20min，后取出置于450-480℃高温下处理，再退火，得高强度高韧性AG玻璃。
优选的，所述步骤(1)中预热处理的温度为600-700℃，与热处理时间为30-40min。
优选的，所述步骤(2)中熔融搅拌均匀的时间为2-4h，搅拌转速为400r/min。
优选的，所述步骤(3)中加入充分熔融混合的时间为1-2h，且熔融过程中采用200-300r/min的转速进行搅拌。
优选的，所述步骤(4)中搅拌除去气泡的搅拌转速为120r/min。
优选的，所述步骤(4)中退火的方式为降温至900-1000℃后保温30-40min后以10℃/min的降温速度降温至300-400℃，再常温冷却。
优选的，所述步骤(5)中的退火方式为采用5℃/min的降温速度降温至120-150℃，后常温冷却。
本发明提供高强度高韧性的新型AG玻璃及其加工工艺，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明通过精选玻璃材料，并优化玻璃材料的配比，有效提升后续制得玻璃基体的强度和韧性，并且保证各组分之间的良好相容性，保证玻璃的品质，同时有效降低后续玻璃的自爆率，提升玻璃的综合品质；
(2)本发明采用二氧化硅混合纳米氟化钡制备成玻璃基板外侧的防眩层，有效降低玻璃的光反射率的同时进一步提升玻璃表面强度，综合提升玻璃的性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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：
AG玻璃的加工工艺：
(1)将50kg二氧化硅、10kg氧化硼、6kg氟化钙、4kg钾长石、2kg氧化铝、2kg氧化钙、2kg石棉纤维、1kg氧化镁、1kg氧化锌、2kg钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内升温至600℃进行预热处理30min；
(2)将上述加热炉持续升温至1400℃，使得上述预热的物质熔融后以400r/min的转速充分搅拌1.5h，得预制料备用；
(3)将0.8kg的氧化铈和4kg的玻化微珠加入上述预制料中，升温至1460℃，采用200r/min的转速进行搅拌充分熔融混合1h，得混合料备用；
(4)将0.6kg的氧化砷和0.2kg的硝化盐加入上述混合料中调整温度至1450℃，同时采用120r/min的转速进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1150℃，再采用压延法来压制成型，后降温至900℃后保温30min后以10℃/min的降温速度降温至300℃，再常温冷却，再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体和纳米氟化钡混合加入异丙醇进行搅拌分散后得混合液，将上述玻璃基板浸泡至混合液中10min，后取出置于450℃高温下处理，再采用5℃/min的降温速度降温至120℃，后常温冷却，得高强度高韧性AG玻璃。
实施例2：
AG玻璃的加工工艺：
(1)将60kg二氧化硅、14kg氧化硼、8kg氟化钙、6kg钾长石、6kg氧化铝、4kg氧化钙、4kg石棉纤维、3kg氧化镁、3kg氧化锌、3kg钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内升温至700℃进行预热处理40min；
(2)将上述加热炉持续升温至1420℃，使得上述预热的物质熔融后以400r/min的转速充分搅拌2h，得预制料备用；
(3)将1.2kg的氧化铈和6kg的玻化微珠加入上述预制料中，升温至1480℃，采用300r/min的转速进行搅拌充分熔融混合2h，得混合料备用；
(4)将0.9kg的氧化砷和0.4kg的硝化盐加入上述混合料中调整温度至1500℃，同时采用120r/min的转速进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1200℃，再采用压延法来压制成型，后降温至1000℃后保温40min后以10℃/min的降温速度降温至400℃，再常温冷却，再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体和纳米氟化钡混合加入异丙醇进行搅拌分散后得混合液，将上述玻璃基板浸泡至混合液中20min，后取出置于480℃高温下处理，再采用5℃/min的降温速度降温至150℃，后常温冷却，得高强度高韧性AG玻璃。
实施例3：
AG玻璃的加工工艺：
(1)将55kg二氧化硅、12kg氧化硼、7kg氟化钙、5kg钾长石、4kg氧化铝、3kg氧化钙、3kg石棉纤维、2kg氧化镁、2kg氧化锌、2.5kg钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内升温至650℃进行预热处理；
(2)将上述加热炉持续升温至1420℃，使得上述预热的物质熔融后以400r/min的转速充分搅拌1h，得预制料备用；
(3)将1kg的氧化铈和5kg的玻化微珠加入上述预制料中，升温至1470℃，采用300r/min的转速进行搅拌充分熔融混合1.5h，得混合料备用；
(4)将0.8kg的氧化砷和0.3kg的硝化盐加入上述混合料中调整温度至1450-1500℃，同时采用120r/min的转速进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1200℃，再采用压延法来压制成型，后降温至900℃后保温40min后以10℃/min的降温速度降温至400℃，再常温冷却，再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体和纳米氟化钡混合加入异丙醇进行搅拌分散后得混合液，将上述玻璃基板浸泡至混合液中15min，后取出置于470℃高温下处理，再采用5℃/min的降温速度降温至140℃，后常温冷却，得高强度高韧性AG玻璃。
对比例1：
玻璃的加工工艺：
(1)将55kg二氧化硅、12kg氧化硼、7kg氟化钙、5kg钾长石、4kg氧化铝、3kg氧化钙、3kg石棉纤维、2kg氧化镁、2kg氧化锌、2.5kg钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内升温至650℃进行预热处理；
(2)将上述加热炉持续升温至1420℃，使得上述预热的物质熔融后以400r/min的转速充分搅拌1h，得预制料备用；
(3)将1kg的氧化铈和5kg的玻化微珠加入上述预制料中，升温至1470℃，采用300r/min的转速进行搅拌充分熔融混合1.5h，得混合料备用；
(4)将0.8kg的氧化砷和0.3kg的硝化盐加入上述混合料中调整温度至1450-1500℃，同时采用120r/min的转速进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1200℃，再采用压延法来压制成型，后降温至900℃后保温40min后以10℃/min的降温速度降温至400℃，再常温冷却，再淬火，得玻璃材料。
对比例2
AG玻璃的加工工艺：
(1)将55kg二氧化硅、12kg氧化硼、7kg氟化钙、5kg钾长石、4kg氧化铝、3kg氧化钙、3kg石棉纤维、2kg氧化镁、2kg氧化锌、2.5kg钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内升温至650℃进行预热处理；
(2)将上述加热炉持续升温至1420℃，使得上述预热的物质熔融后以400r/min的转速充分搅拌1h，得预制料备用；
(3)将1kg的氧化铈和5kg的玻化微珠加入上述预制料中，升温至1470℃，采用300r/min的转速进行搅拌充分熔融混合1.5h，得混合料备用；
(4)将0.8kg的氧化砷和0.3kg的硝化盐加入上述混合料中调整温度至1450-1500℃，同时采用120r/min的转速进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1200℃，再采用压延法来压制成型，后降温至900℃后保温40min后以10℃/min的降温速度降温至400℃，再常温冷却，再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体加入异丙醇进行搅拌分散后得混合液，将上述玻璃基板浸泡至混合液中15min，后取出置于470℃高温下处理，再采用5℃/min的降温速度降温至140℃，后常温冷却，得AG玻璃。
检测：
对上述实施例1-3和对比例1-2所制得的玻璃进行性能检测，具体结果如下表所示：
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 抗冲击强度MPa | 114 | 115 | 116 | 112 | 113 |
| 抗弯曲强度MPa | 96 | 98 | 97 | 89 | 92 |
| 表面压应力Mpa | 134 | 136 | 135 | 129 | 131 |
| 可见光反射率％ | 0.48 | 0.47 | 0.48 | 7.9 | 0.64 |
由上表可知，采用二氧化硅和纳米氟化钡制备外涂层能够有效降低光反射率的同时进一步提升玻璃的物理性能，增强其韧性和强度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.高强度高韧性的新型AG玻璃，其特征在于，所述AG玻璃包括玻璃基板和玻璃基板外侧的防眩层，所述玻璃基板包括以下重量份物质组成：二氧化硅80-100份、氧化硼10-14份、氟化钙6-8份、钾长石4-6份、氧化铝2-6份、氧化钙2-4份、玻化微珠4-6份、石棉纤维2-4份、氧化镁1-3份、氧化锌1-3份、钛酸铋钠2-3份、氧化铈0.8-1.2份、澄清剂0.8-1.2份。
2.根据权利要求1所述的高强度高韧性的新型AG玻璃，其特征在于：所述防眩层包括为二氧化硅和纳米氟化钡质量比6∶1的混合。
3.根据权利要求1所述的高强度高韧性的新型AG玻璃，其特征在于：所述澄清剂为氧化砷和硝化盐质量比3∶1的混合物。
4.一种如权利要求1所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于，所述AG玻璃的加工工艺包括以下步骤：
(1)将二氧化硅、氧化硼、氟化钙、钾长石、氧化铝、氧化钙、石棉纤维、氧化镁、氧化锌、钛酸铋钠混合研磨后搅拌均匀置于加热炉内进行预热处理；
(2)将上述加热炉持续升温至1400-1420℃，使得上述预热的物质熔融后充分搅拌均匀，得预制料备用；
(3)将氧化铈和玻化微珠加入上述预制料中，升温至1460-1480℃，充分熔融混合，得混合料备用；
(4)将澄清剂加入上述混合料中调整温度至1450-1500℃，同时进行搅拌除去气泡，后获得熔融玻璃水降温至1150-1200℃，再采用压延法来压制成型，后退火后再淬火，得玻璃基板；
(5)将二氧化硅粉体和纳米氟化钡混合加入异丙醇进行搅拌分散后，将其喷涂至玻璃基板表面，后置于450-480℃高温下处理，再取出退火，得高强度高韧性AG玻璃。
5.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中预热处理的温度为600-700℃，与热处理时间为30-40min。
6.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(2)中熔融搅拌均匀的时间为2-4h，搅拌转速为400r/min。
7.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(3)中加入充分熔融混合的时间为1-2h，且熔融过程中采用200-300r/min的转速进行搅拌。
8.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(4)中搅拌除去气泡的搅拌转速为120r/min。
9.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(4)中退火的方式为降温至900-1000℃后保温30-40min后以10℃/min的降温速度降温至300-400℃，再常温冷却。
10.根据权利要求4所述的高强度高韧性的新型AG玻璃的加工工艺，其特征在于：所述步骤(5)中的退火方式为采用5℃/min的降温速度降温至120-150℃，后常温冷却。
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