CN115321827B

CN115321827B - 具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液及其手机后壳玻璃制作工艺

Info

Publication number: CN115321827B
Application number: CN202211063056.2A
Authority: CN
Inventors: 熊国祥; 张健伟
Original assignee: Zhengzhou Hiho Optical Technology Co ltd
Current assignee: Zhengzhou Hiho Optical Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2042-08-31
Also published as: CN115321827A

Abstract

本发明公开一种具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液及其手机后壳玻璃制作工艺，蚀刻液原料为NH₄F、(NH₄)₂SiF₆、KF、FeCl₃、HCl、H₃BO₃、H₄P₂O₇、HNO₃、LiClO₄、ZnCl₂、十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素钠、淀粉，H₂O，手机后壳玻璃制作工艺为：一、按照配比称取原料充分搅拌均匀直至药液呈现均匀一致的过饱和溶液状态，并静置熟化，制得具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液；二、将手机后壳玻璃不需要蚀刻的面进行油墨丝印保护；三、清洗干净后放入受机械臂控制的蚀刻吊篮中，在蚀刻药液中进行摆动，控制药液设定的温度，达到蚀刻时间后取出并清洗干净，即可制得钻石砂闪耀效果水机后壳玻璃。本发明使得在玻璃表面形成分布有序的钻石闪光聚集体，从而在迎光情况下产生钻石般闪耀的奇妙视觉效果。

Description

具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液及其手机后壳玻璃制作工艺

技术领域

本发明属于玻璃制作技术领域，具体的说是具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液及其手机后壳玻璃制作工艺。

背景技术

随着玻璃材料工业的飞速发展，5G智能手机屏幕与手机后壳采用的玻璃材质也得以升级换代，抗摔性能较高的锂铝硅玻璃成为手机后壳玻璃的热门材料，手机厂商们在智能手机销量大幅度下滑、市场低迷、竞争激烈的情况下，及时推出差异化的新颖产品来吸引消费者，对手机后壳玻璃进行钻石砂闪耀效果酸蚀刻处理工艺就应运而生；由于这些抗摔性能高的玻璃材质中添加了氧化锂、氧化锆等物质，给蒙砂蚀刻工艺带来新的挑战，蒙砂工艺技术就必须随着玻璃材料工业的发展而同步发展，才能适应市场与科技进步的需要，本发明就是在这种时代背景下实现在手机后壳玻璃表面产生钻石般闪耀效果的目的。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液及其手机后壳玻璃制作工艺，使得在玻璃表面形成分布有序的钻石闪光聚集体，从而在迎光情况下产生钻石般闪耀的奇妙视觉效果。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液，包括以下重量百分比的原料：NH₄F 6-18%、(NH₄)₂SiF₆ 5-10%、KF 3-10%、 FeCl₃ 0.2-1.5%、HCl 10-25% 、H₃BO₃2-10%、H₄P₂O₇ 2-10%、HNO₃ 2-10%、 LiClO₄ 0.5-2%、ZnCl₂ 1.5-5%、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.8%、羟甲基纤维素钠0.5-1.5%、淀粉3-8%，H₂O 25-35%。

一种具有钻石砂闪耀效果的手机后壳玻璃制作工艺，主要步骤为：

步骤一、按照如下配比配制玻璃蚀刻液：以wt%计，NH₄F6-18%、(NH₄)₂SiF₆ 5-10%、KF 3-10%、 FeCl₃ 0.2-1.5%、HCl 10-25%、H₃BO₃ 2-10%、H₄P₂O₇2-10%、HNO₃ 2-10%、 LiClO₄0.5-2%、ZnCl₂ 1.5-5%、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.8%、羟甲基纤维素钠 0.5-1.5%、淀粉3-8%，H₂O 25-35%，充分搅拌均匀直至药液呈现均匀一致的过饱和溶液状态，并静置熟化，制得具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液；

步骤二、将手机后壳玻璃不需要蚀刻的面进行油墨丝印保护；

步骤三、将其清洗干净后放入受机械臂控制的蚀刻吊篮中，在蚀刻药液中进行摆动，控制药液设定的温度，达到蚀刻时间后取出并清洗干净，即可制得钻石砂闪耀效果水机后壳玻璃。

进一步的，机械臂的摆动幅度为350~450mm，摆动频率为20~30次/分钟。

进一步的，药液设定的温度为5~7°C，蚀刻时间为7~8分钟。

进一步的，制备的玻璃表面形成一种犬牙交错的顶角向上的三角锥型、倾斜块状堆积型叠加重组附着颗粒层，附着颗粒大小为300-1200μm。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明选用合适的氟化物作为蚀刻主原料，采用相对应的强酸与弱酸混合液作为H^-离子的载体与供应源头，添加一定量的无机盐提供各种阳离子以利于蚀刻化学反应时进行晶格配位与置换，添加一定比例的粘稠剂、表面活性剂及少量催化剂等物质来调节控制蚀刻反应的速度与深度，这种蚀刻药液在与玻璃进行蚀刻化学反应时，在玻璃表面生成毫米级的三角锥型结构颗粒与倾斜块状堆积体结构颗粒，这些形态不同的微晶结构颗粒通过无序交汇重组并增长变大，从而在玻璃表面形成一种犬牙交错的顶角向上的三角锥型、倾斜块状堆积型叠加重组附着颗粒层，这些附着层颗粒跨度在300-1200μm之间，每个附着微晶颗粒都有一个平整的反射面，它们在玻璃表面按照近程无序、远程有序的方式进行排列，并按照完美力学的分布法则，在玻璃表面形成分布有序的钻石闪光聚集体，从而在迎光情况下产生钻石般闪耀的奇妙视觉效果；

（2）具体为：本发明配方中的氟化铵、氟硅酸铵、氟化钾作为玻璃的蚀刻原料给蚀刻药液提供足够的氟离子来蚀刻玻璃骨架；

盐酸、焦磷酸、硼酸为蚀刻药液提供足够的氢离子保持药液的酸度，使蚀刻药液的侵蚀性能持久，同时提供的硼离子还可以通过键能参与微晶颗粒的结构重组，有利于三角锥附着颗粒的形成；

氯化铁、高氯酸锂、氯化锌能提供阳离子参与晶粒形成过程中的配位与置换，即硼酸与氯化铁、高氯酸锂、氯化锌的阳离子进行协同作用，有利于玻璃表面块状堆积体的形成，并有利于多个晶粒结构无隙并置成为大颗粒，增大平整面的有效反光面积，且有效增加了玻璃表面的抗污染抗划伤的效果，更容易清洁；

十二烷基苯磺酸钠是表面活性物质，提高药液与玻璃表面的亲润性，有利于蚀刻反应的均匀一致；羟甲基纤维素钠与淀粉是用来调节药液的粘稠度，控制蚀刻反应速度与蚀刻反应的一致性，防止漏蒙现象的出现。

附图说明

图1是本发明64倍电镜下晶体颗粒结构分布照片；

图2是本发明20倍放大镜下晶体颗粒分布照片。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

①、按照如下配方配制钻石砂闪耀效果蚀刻药液：

氟化铵NH₄F 14.5%

氟硅酸铵(NH₄)₂SiF₆ 6.5%

氟化钾KF 3.0%

氯化铁FeCl₃ 0.2%

盐酸HCl 16.5%

硼酸 H₃BO₃ 3.5%

焦磷酸H₄P₂O₇ 5.0%

硝酸 6.5%

高氯酸锂LiClO₄ 0.5%

氯化锌ZnCl₂ 2.5%

十二烷基苯磺酸钠 0.3%

羟甲基纤维素钠 0.8%

淀粉 5.5%

水 34.7%

将其充分搅拌均匀直至药液呈现均匀一致的过饱和溶液状态，并静置熟化，制得具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液；

②、把手机玻璃后壳的背面用抗蚀刻油墨进行丝印保护；

③、清洗干净后装入到受机械臂控制的蚀刻吊篮中；

④、机械臂设定摆动幅度为400mm，摆动频率为25次/分钟；

⑤、设定蚀刻药液温度为5°C，蚀刻时间为8分钟；

⑥、完成蚀刻时间后取出，并用纯水清洗干净；即制得钻石砂闪耀效果手机后壳玻璃。

实施例2

①、按照如下配方配制钻石砂闪耀效果蚀刻药液：

氟化铵NH₄F 16.5%

氟硅酸铵(NH₄)₂SiF₆ 5.5%

氟化钾KF 4.0%

氯化铁FeCl₃ 0.5%

盐酸HCl 18.5%

硼酸 H₃BO₃ 5.5%

焦磷酸H₄P₂O₇ 3.0%

硝酸 5.5%

高氯酸锂LiClO₄ 0.8%

氯化锌ZnCl₂ 3.5%

十二烷基苯磺酸钠 0.5%

羟甲基纤维素钠 0.6%

淀粉 6.5%

水 29.1%

②、把手机玻璃后壳的背面用抗蚀刻油墨进行丝印保护；

③、清洗干净后装入到受机械臂控制的蚀刻吊篮中；

④、机械臂设定摆动幅度为450mm，摆动频率为30次/分钟；

⑤、设定蚀刻药液温度为6°C，蚀刻时间为7分钟；

实施例3

①、按照如下配方配制钻石砂闪耀效果蚀刻药液：

氟化铵NH₄F 12.5%

氟硅酸铵(NH₄)₂SiF₆ 8.5%

氟化钾KF 5.0%

氯化铁FeCl₃ 0.8%

盐酸HCl 12.5%

硼酸 H₃BO₃ 5.5%

焦磷酸H₄P₂O₇ 4.0%

硝酸 8.0%

高氯酸锂LiClO₄ 0.6%

氯化锌ZnCl₂ 4.5%

十二烷基苯磺酸钠 0.4%

羟甲基纤维素钠 0.6%

淀粉 7.5%

水 29.6%

②、把手机玻璃后壳的背面用抗蚀刻油墨进行丝印保护；

③、清洗干净后装入到受机械臂控制的蚀刻吊篮中；

④、机械臂设定摆动幅度为350mm，摆动频率为20次/分钟；

⑤、设定蚀刻药液温度为7°C，蚀刻时间为7分钟；

将上述实施例中制得的玻璃与玻璃原片的进行对比，结果如下表所示：

对实施例中制得的玻璃做电镜图显示制备的玻璃表面形成一种犬牙交错的顶角向上的三角锥型、倾斜块状堆积型叠加重组附着颗粒层，附着颗粒大小为300-1200μm，每个附着颗粒都有一个平整的反射面，它们在玻璃表面按照近程无序、远程有序的方式进行排列，并按照完美力学的分布法则，在玻璃表面形成分布有序的钻石闪光聚集体，从而在迎光情况下产生钻石般闪耀的奇妙视觉效果。

本发明是采用多种化学蚀刻原料配制成玻璃蚀刻液，对手机后壳玻璃尤其是最新推出的抗摔性能较高的锂铝硅玻璃表面进行酸蚀刻处理，在迎光的情况下手机后壳玻璃表面呈现出钻石般璀璨闪亮的光影效果，晃动时玻璃表面绽放出耀眼夺目的闪烁效果，如同无数个微小钻石镶嵌在手机玻璃后壳表面，突出了手机玻璃后壳的立体感与层次感。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：NH₄F 6-18%、(NH₄)₂SiF₆ 5-10%、KF 3-10%、 FeCl₃ 0.2-1.5%、HCl 10-25% 、H₃BO₃2-10%、H₄P₂O₇ 2-10%、HNO₃ 2-10%、 LiClO₄ 0.5-2%、ZnCl₂ 1.5-5%、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.8%、羟甲基纤维素钠 0.5-1.5%、淀粉3-8%，H₂O 25-35%，采用此蚀刻液制备的玻璃表面形成一种犬牙交错的顶角向上的三角锥型、倾斜块状堆积型叠加重组附着颗粒层，附着颗粒大小为300-1200μm。

2.一种具有钻石砂闪耀效果的手机后壳玻璃制作工艺，其特征在于：主要步骤为：

步骤一、按照如下配比配制玻璃蚀刻液：以wt%计，NH₄F6-18%、(NH₄)₂SiF₆ 5-10%、KF 3-10%、 FeCl₃ 0.2-1.5%、HCl 10-25%、H₃BO₃ 2-10%、H₄P₂O₇2-10%、HNO₃ 2-10%、 LiClO₄ 0.5-2%、ZnCl₂ 1.5-5%、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.8%、羟甲基纤维素钠 0.5-1.5%、淀粉3-8%，H₂O25-35%，充分搅拌均匀直至药液呈现均匀一致的过饱和溶液状态，并静置熟化，制得具有钻石砂闪耀效果的蚀刻液；

步骤三、将其清洗干净后放入受机械臂控制的蚀刻吊篮中，在蚀刻药液中进行摆动，控制药液设定的温度，达到蚀刻时间后取出并清洗干净，即可制得钻石砂闪耀效果水机后壳玻璃；

制备的玻璃表面形成一种犬牙交错的顶角向上的三角锥型、倾斜块状堆积型叠加重组附着颗粒层，附着颗粒大小为300-1200μm。

3.根据权利要求2所述的一种具有钻石砂闪耀效果的手机后壳玻璃制作工艺，其特征在于：机械臂的摆动幅度为350~450mm，摆动频率为20~30次/分钟。

4.根据权利要求2所述的一种具有钻石砂闪耀效果的手机后壳玻璃制作工艺，其特征在于：药液设定的温度为5~7°C，蚀刻时间为7~8分钟。