CN115448605A - 一种玻璃蚀刻液，防眩光钠钙硅玻璃及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵30‑40％，氢氟酸2‑5％，促进剂20‑25％，余量为水。本发明还公开了一种钠钙硅玻璃的蚀刻方法，包括如下步骤：采用上述玻璃蚀刻液对钠钙硅玻璃进行浸泡蚀刻。本发明还提出了一种防眩光钠钙硅玻璃及其应用。本发明所述蚀刻液可以提高晶型的闪度，提高防眩光钠钙硅玻璃的闪度、耐摩擦性能、雾度和透过率，形成新的防眩光效果；且本发明蚀刻AG效果稳定，良品率高；蚀刻工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻液技术领域，尤其涉及一种玻璃蚀刻液，防眩光钠钙硅玻璃及其应用。
背景技术
随着智能手机的普及与推广，人们对于手机的多元化需求也呈现出来，多样的手机玻璃后盖的外观效果也越来越受到人们的青睐。以AG玻璃(防眩光玻璃)为例，防眩光玻璃的常规效果包含低闪、闪光砂、雪花、高低雾等效果。玻璃低闪工艺或萤石工艺主要是利用蚀刻液将玻璃表面蚀刻形成锥形突起，锥形突起在光照条件下形成大量的闪点，呈现出闪光效果。
目前常使用蚀刻液对玻璃进行蚀刻处理，但是现有玻璃蚀刻液蚀刻后的玻璃，其闪度往往较低，耐摩擦性能较差，并且所呈现出的AG效果不稳定；另外现有蚀刻液的蚀刻工艺、条件复杂，增加了蚀刻难度，且现有蚀刻液的浓度较高，寿命较短，每公斤蚀刻液大约只能蚀刻7-8片玻璃。且蚀刻液蚀刻不同材质玻璃时，其蚀刻效果也会存在不同，进一步增加了AG效果的不稳定性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种模具批量加工工艺，本发明所述蚀刻液可以提高晶型的闪度，提高防眩光钠钙硅玻璃的闪度、耐摩擦性能、雾度和透过率，形成新的防眩光效果；且本发明蚀刻AG效果稳定，良品率高；蚀刻工艺简单。
本发明提出了一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵30-40％，氢氟酸2-5％，促进剂20-25％，余量为水。
优选地，氢氟酸为质量分数为50-70wt％的氟化氢水溶液。
优选地，促进剂为硝酸。
优选地，硝酸为质量分数为50-70wt％的硝酸水溶液。
优选地，所述玻璃为钠钙硅玻璃。
优选地，钠钙硅玻璃中氧化钠的含量为12-30wt％。
优选地，钠钙硅玻璃中氧化钙的含量为8-10wt％。
本发明选用氟化氢铵，易溶于冷水，其水溶液有强酸性，在热水中进行分解成氟化氢和氨气，其水溶液在30-34℃温度下，可以与玻璃中二氧化硅进行反应生成氟化硅；氟化硅进一步与玻璃种的钠、钙、铝、钾等元素反应形成氟硅酸盐晶体保护层，阻挡玻璃进一步反应从而形成凹凸不平的防眩光效果；且在蚀刻过程中，会形成六氟硅酸铵，可以进一步提高晶型的闪度，提高防眩光钠钙硅玻璃的闪度、耐摩擦性能、雾度和透过率，形成新的AG效果；且选用硝酸等作为促进剂可以加快蚀刻反应的速率，并选用适量的氢氟酸可以使得生成的晶体均匀分布和堆积，从而获得均匀分布的凹凸纹理。
以二氧化硅、硅酸钠为例，本发明的蚀刻机理如下：
4HF+SiO2＝SiF4↑+2H2O；(SiF4极易溶于水)；
6HF+Na2SiO3＝2NaF+3H2O+SiF4↑；
SiF4+2NaF＝Na2SiF6↓。
玻璃中的Al、Ca、K等元素也可以与HF反应形成氟硅酸盐保护层，阻挡玻璃进一步反应从而形成凹凸不平AG效果。
本发明选用合适配方，可以增加蚀刻液的寿命，每公斤蚀刻液可蚀刻10-15片玻璃；且本发明蚀刻后的AG效果稳定，可以批量生产，AG良品率高。
本发明还提出了上述玻璃蚀刻液的制备方法，包括如下步骤：将各原料混匀，密封熟化24-48h。
优选地，在熟化过程中，每0.8-1.2h搅拌一次，每次搅拌8-15min。
本发明还提出了一种钠钙硅玻璃的蚀刻方法，包括如下步骤：采用上述玻璃蚀刻液对钠钙硅玻璃进行浸泡蚀刻。
优选地，蚀刻温度为30-34℃。
优选地，浸泡蚀刻时间为4-6min。
选用合适蚀刻条件，可以获得更好的防眩光效果，且使用本发明所述蚀刻液对钠钙硅玻璃进行蚀刻，操作简单，适合工业化生产。
上述钠钙硅玻璃在蚀刻前，对不需要蚀刻的钠钙硅玻璃表面进行保护，对需要蚀刻的钠钙硅玻璃表面依次进行超声波水洗、混酸浸泡、水洗处理。
上述钠钙硅玻璃在蚀刻后，依次对钠钙硅玻璃进行水洗、酸液浸泡、水洗处理。
本发明所述水均为纯化水或去离子水。
本发明还提出了一种防眩光钠钙硅玻璃，防眩光钠钙硅玻璃的表面具有结晶体，所述结晶体具有突起结构，所述突起结构包括三棱锥形，所述结晶体相互连接、均匀分布形成均匀分布的凹凸纹理。
优选地，防眩光钠钙硅玻璃的雾度为85-90％，透过率为90-94％，粗糙度为1.5-2.0μm。
优选地，使用上述玻璃蚀刻液蚀刻获得防眩光钠钙硅玻璃或按照上述钠钙硅玻璃的蚀刻方法获得防眩光钠钙硅玻璃。
本发明还公开了上述防眩光钠钙硅玻璃在电子设备中的应用。
优选地，在电子设备外壳中的应用。
有益效果：
本发明所述蚀刻液中选用氟化氢铵在热水中进行分解成氟化氢和氨气，其水溶液在30-34℃温度下，可以与玻璃中二氧化硅进行反应生成氟化硅；氟化硅进一步与玻璃种的钠、钙、铝、钾等元素反应形成氟硅酸盐晶体保护层，阻挡玻璃进一步反应从而形成凹凸不平的防眩光效果；且在蚀刻过程中，还会形成六氟硅酸铵，可以进一步提高晶型的闪度，提高防眩光钠钙硅玻璃的闪度、耐摩擦性能、雾度和透过率，形成新的防眩光效果(即AG效果)；且选用硝酸作为促进剂可以加快蚀刻反应的速率，并选用适量的氢氟酸可以使得生成的晶体均匀分布和堆积，从而获得均匀分布的凹凸纹理。
本发明选用合适配方，可以增加蚀刻液的寿命，每公斤蚀刻液可蚀刻10-15片玻璃，节省成本；且本发明蚀刻后的AG效果稳定，可以批量生产，AG良品率高。
本发明选用合适的蚀刻条件，可以获得更好的防眩光效果，且使用本发明所述蚀刻液对钠钙硅玻璃进行蚀刻，操作简单，适合工业化生产。
附图说明
图1为采用实施例4蚀刻液进行蚀刻获得的防眩光钠钙硅玻璃表面的500倍电子显微镜图。
图2为采用对比例3蚀刻液进行蚀刻获得的防眩光钠钙硅玻璃表面的500倍电子显微镜图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵30％，质量分数为50wt％的氢氟酸水溶液5％，质量分数为70wt％的硝酸水溶液20％，余量为水。
实施例2
一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵40％，质量分数为60wt％的氢氟酸水溶液2％，质量分数为60wt％的硝酸水溶液25％，余量为水。
实施例3
一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵32％，质量分数为58wt％的氢氟酸水溶液3％，质量分数为67wt％的硝酸水溶液22％，余量为水。
实施例4
一种玻璃蚀刻液，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵35％，质量分数为55wt％的氢氟酸水溶液3.5％，质量分数为65wt％的硝酸水溶液23％，余量为水。
实施例5
实施例1-4的制备方法相同，包括如下步骤：按配方重量取各原料，将水加入氟化氢铵、氢氟酸水溶液和硝酸水溶液中混匀，并在密封槽体中放置熟化24h，其中，在熟化过程中，每1h搅拌一次，每次搅拌10min。
对比例1
不含硝酸水溶液，其他同实施例4。
对比例2
不含氢氟酸水溶液，其他同实施例4。
对比例3
市售蚀刻液(HHF-003-XM2B闪光砂药水)，购自郑州恒昊光学科技有限公司。
实施例6
一种钠钙硅玻璃的蚀刻方法，包括如下步骤：取钠钙硅玻璃(其中氧化钠的含量为15wt％，氧化钙的含量9wt％)，将钠钙硅玻璃插入治具中，用水超声清洗，然后用混酸(硝酸和氢氟酸)浸泡6min，再用水清洗钠钙硅玻璃，接着将钠钙硅玻璃浸泡在蚀刻液中，调节温度为30-34℃，浸泡蚀刻4-6min，然后取出蚀刻后的钠钙硅玻璃，依次用水清洗、5％硫酸浸泡2min、水清洗，晾干得到防眩光钠钙硅玻璃。
采用实施例1-4和对比例1-3的蚀刻液，分别按照实施例6的方法制得防眩光钠钙硅玻璃。
检测实施例1-4和对比例1-3的蚀刻液制得的防眩光钠钙硅玻璃，结果如表1和图1-2所示。
图1为采用实施例4蚀刻液进行蚀刻获得的防眩光钠钙硅玻璃表面的500倍电子显微镜图。
图2为采用对比例3蚀刻液进行蚀刻获得的防眩光钠钙硅玻璃表面的500倍电子显微镜图。
由图1-2可以看出：使用本发明所述蚀刻液获得的防眩光钠钙硅玻璃的表面具有结晶体，所述结晶体具有突起结构，所述突起结构包括三棱锥形，所述结晶体相互连接、均匀分布形成均匀分布的凹凸纹理；而使用现有市售蚀刻液获得的防眩光钠钙硅玻璃表面晶体并不明显，晶型闪度较低。
表1防眩光钠钙硅玻璃的检测结果
备注：雾度、透过率使用专用雾度仪检测；粗糙度使用粗糙度仪器测量。
由表1可以看出：实施例1-4蚀刻后的防眩光效果明显高于对比例1-3，且防眩光效果较稳定；1kg的实施例1-4的蚀刻液可以蚀刻更多的钠钙硅玻璃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃蚀刻液，其特征在于，其原料按重量百分比包括：氟化氢铵30-40％，氢氟酸2-5％，促进剂20-25％，余量为水。
2.根据权利要求1所述玻璃蚀刻液，其特征在于，氢氟酸为质量分数为50-70wt％的氟化氢水溶液；优选地，促进剂为硝酸；优选地，硝酸为质量分数为50-70wt％的硝酸水溶液。
3.根据权利要求1或2所述玻璃蚀刻液，其特征在于，所述玻璃为钠钙硅玻璃；优选地，钠钙硅玻璃中氧化钠的含量为12-30wt％；优选地，钠钙硅玻璃中氧化钙的含量为8-10wt％。
4.一种如权利要求1-3任一项所述玻璃蚀刻液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料混匀，密封熟化24-48h；优选地，在熟化过程中，每0.8-1.2h搅拌一次，每次搅拌8-15min。
5.一种钠钙硅玻璃的蚀刻方法，其特征在于，包括如下步骤：采用权利要求1-3任一项所述玻璃蚀刻液对钠钙硅玻璃进行浸泡蚀刻。
6.根据权利要求5所述钠钙硅玻璃的蚀刻方法，其特征在于，蚀刻温度为30-34℃；优选地，浸泡蚀刻时间为4-6min。
7.一种防眩光钠钙硅玻璃，其特征在于，防眩光钠钙硅玻璃的表面具有结晶体，所述结晶体具有突起结构，所述突起结构包括三棱锥形，所述结晶体相互连接、均匀分布形成均匀分布的凹凸纹理。
8.根据权利要求7所述防眩光钠钙硅玻璃，其特征在于，防眩光钠钙硅玻璃的雾度为85-90％，透过率为90-94％，粗糙度为1.5-2.0μm。
9.根据权利要求7或8所述防眩光钠钙硅玻璃，其特征在于，使用权利要求1-3任一项所述玻璃蚀刻液蚀刻获得防眩光钠钙硅玻璃或按照权利要求5或6所述钠钙硅玻璃的蚀刻方法获得防眩光钠钙硅玻璃。
10.一种如权利要求7-9任一项所述防眩光钠钙硅玻璃在电子设备中的应用；优选地，在电子设备外壳中的应用。
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