[發明專利]一種鋁硅酸鹽玻璃在線化學鋼化方法

無效

• 申請號: 201210016800.3
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102531364A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 彭壽;曹欣;馬立云;王蕓;石麗芬;崔介東
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業設計研究院;中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: C03B27/02
• 分類號: C03B27/02
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 倪波

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技術領域

本發明涉及鋼化玻璃制造領域，更確切地說是一種鋁硅酸鹽玻璃在線化學鋼化方法。

背景技術

現有的化學鋼化工藝均采用離線鋼化，是將制備好的玻璃基板放入裝有熔鹽的化學鋼化爐中，浸制數小時后，使玻璃表層中半徑較小的離子與熔鹽中半徑較大的離子交換，利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應力，從而大幅度提高玻璃的抗沖擊性、耐磨性及安全性。這種化學鋼化工藝制備效率低，生產成本高，難以實現成規模、低成本制備，限制了產業的發展。

發明內容

針對現有化學鋼化工藝存在的不足，本發明的目的在于提供一種鋁硅酸鹽玻璃在線化學鋼化方法，本方法是直接在玻璃生產線上在線進行化學鋼化，大幅度地提高產品的生產效率，降低制造成本，實現規模化效益。

本發明的目的是通過以下技術方案予以實現的，一種鋁硅酸鹽玻璃在線化學鋼化方法，在預退火區與退火區之間加設一個與所述預退火區、退火區密封連接的在線化學鋼化區，所述在線化學鋼化區溫度≤預退火區出口溫度，熔制成型的玻璃基板經過預退火區后進入在線化學鋼化區進行表面噴涂鋼化溶液，使玻璃基板表面形成壓應力層，然后進入退火區，完成玻璃基板退火過程中的在線化學鋼化。

所述在線化學鋼化區為鋼質材料的箱體，所述箱體的兩端分別與預退火區、退火區密封連接。

所述在線化學鋼化區的長度為5～30米。

所述在線化學鋼化區的溫度通過電加熱控制，在線化學鋼化區溫度與預退火區出口溫度的溫差為0～50℃。

所述玻璃基板表面噴涂的鋼化溶液為霧化的鋼化溶液。

所述玻璃基板在在線化學鋼化區的入口處噴涂鋼化溶液。

所述的鋼化溶液為K₂SO₄，KCl，KNO₃，K₃PO₄中的一種或幾種混合溶液。

所述玻璃基板表面噴涂鋼化溶液后在在線化學鋼化區內保溫1～20分鐘后進入退火區。

優選地，所述玻璃基板表面噴涂鋼化溶液后在在線化學鋼化區內保溫3～6分鐘后進入退火區。

所述鋁硅酸鹽玻璃的化學成分質量百分比為SiO₂55～75%、Al₂O₃8～25%、MgO0～10%、K₂O6～15%、Na₂O2～20%、Li₂O0～5%、CaO0～10%、B₂O₃0～10%。

SiO₂作為玻璃形成體引入，是玻璃骨架的主要構成物，其含量不足50%時候，玻璃基片的物理化學性能較差，其含量超過75%后，玻璃的熔制溫度升高，不利于大規模制備，本配方中優選60%～68%。

Al₂O₃作為網絡中間體氧化物引入，其能夠大幅度的提高玻璃的化學穩定性，彈性模量及硬度等特征，但是Al₂O₃加入量較大時，會提高玻璃的熔化溫度，增大玻璃黏度，本配方中優選10%～22%，此時能夠保證玻璃基片：（1）具備良好的物理化學性能；（2）能夠簡便的使用現行制備工藝制備。

CaO作為網絡外體氧化物引入，其能夠降低玻璃在高溫時的黏度，促進玻璃的熔化和澄清，但是含量較高時，容易使玻璃發脆，本配方中優選0～6%。

MgO作為網絡外體氧化物引入，其能夠提高玻璃本體的彈性模量并且以少量的MgO代替CaO能夠降低玻璃的硬化速度，改善成型性能，本配方中優選0～6%。

K₂O作為網絡外體氧化物引入，其能夠降低玻璃的熔制溫度，但是含量較高會降低玻璃本體的各種性能，本配方中優選6～10%。

Na₂O作為網絡外體氧化物引入，其能夠降低玻璃熔制溫度和高溫黏度，但引入量過多會降低玻璃本體的物理化學性能，本配方中優選2～15%，其能夠實現以下目的：（1）玻璃本體較好的物理化學性質不會受到較大影響；（2）玻璃具有較好的可制備性，降低現行工藝制備產品的難度；（3）提高后續化學鋼化離子交換的效果。

Li₂O作為網絡外體氧化物引入，其能夠在配合料的熔化過程中產生強烈的助熔作用，本配方中為了降低玻璃的制備難度，并且避免玻璃成分對后續的化學鋼化過程產生影響，本配方中優選0～3%。