[發明專利]一種表面拉應力玻璃的制造方法

有效

• 申請號: 201510018012.1
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104628243B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 張立國
• 申請（專利權）人: 張立國
• 主分類號: C03B27/012
• 分類號: C03B27/012
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發明公開了一種表面拉應力玻璃的制造方法，具體為：采用加熱激光對玻璃的待處理區域照射使表面層玻璃升溫至軟化溫度，當表面層玻璃升溫軟化而內層玻璃未軟化時，停止照射；降低表面層玻璃溫度至凝固點溫度，使表面層玻璃由軟化態變成非軟化態并收縮；進一步降低表面層玻璃溫度至凝固點溫度以下，使表面層玻璃與內層玻璃達到溫度平衡，使得表面層玻璃形成拉應力，內層玻璃形成壓應力。通過本發明提供的方法，能夠形成具有拉應力的表面層玻璃，使得表面層玻璃對液態物質具備不浸潤性或者疏水性，這種加工處理后的玻璃可大量用于需要抗濕氣的環境中，也可大量用于玻璃的微結構缺陷消除處理或者其它的加工處理。

技術領域

本發明涉及激光加工領域，具體涉及表面拉應力玻璃的制造加工領域。

背景技術

放在潔凈的玻璃板上的一滴水，會附著在玻璃板上形成薄層；把一塊潔凈的玻璃片進入水里再取出來，玻璃表面會沾上一層水。這種現象叫做浸潤，對玻璃來說，水是浸潤液體。而放在潔凈的玻璃板上的一滴水銀，能夠在玻璃板上滾來滾去，而不附著在上面；把一塊潔凈的玻璃片進入水銀里再取出來，玻璃上也不附著水銀。這種現象叫做不浸潤，對玻璃來說，水銀是不浸潤液體。液體對固體的浸潤程度不同,如一滴水在干凈的玻璃上會浸潤而攤開,而一滴水如果在蠟質平面上則會保持水珠狀態為不浸潤，浸潤和不浸潤并不是兩極關系而是一個可以量化的量,量化的參數就是浸潤角。一滴液體滴在固體平面上,液滴最底端(可以理解為山腳下那個位置),液面與固體平板的夾角即為浸潤角，則浸潤角為零度時為徹底的不浸潤(這時固體平板上的液滴為球狀),浸潤角為180度時為徹底的浸潤(這時固體平板上的液滴沿平面攤開而無限延展)。

在很多應用場所，例如，建筑窗戶、汽車玻璃窗戶、室外棚子窗戶等，如果遇到霧氣或水汽時，霧氣或水汽會在窗戶上浸潤來攤開，影響窗戶的能見度，比如，汽車玻璃窗戶的能見度可能會引起交通事故。

另外，有些玻璃可能存在機械微結構缺陷，影響正常的使用功能和玻璃的美觀或者玻璃的強度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種表面拉應力玻璃的制造方法，形成表面拉應力和光潔的凸形表面，以使得原本具有親水特性(浸潤性)的玻璃表面轉變為疏水特性(不浸潤性)的玻璃表面，或者使得原本具有微結構缺陷的玻璃去掉微結構缺陷，因而提高玻璃的機械拉壓性能。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種表面拉應力玻璃的制造方法，具體方案為：

采用加熱激光對玻璃的待處理區域照射使表面層玻璃升溫至軟化溫度，當表面層玻璃升溫軟化而內層玻璃未軟化時，停止照射；

降低表面層玻璃溫度至凝固點溫度，使表面層玻璃由軟化態變成非軟化態并收縮；

進一步降低表面層玻璃溫度至凝固點以下，使其與內層玻璃溫度到達平衡，此時表面層玻璃溫度變化大于內層玻璃的溫度變化，因而使得表面層玻璃形成拉應力，內層玻璃形成壓應力。

通過本發明提供的一種表面拉應力玻璃的制造方法，采用加熱激光對玻璃的待處理區域照射以使表面層玻璃快速升溫至軟化，而內層玻璃保持非軟化狀態；當表面層玻璃溫度降低時，根據熱脹冷縮原理，表面層玻璃會收縮，形成表面拉應力和光潔凸形表面，使得表面層玻璃對液態物質具備不浸潤性或者疏水性，這種加工處理后的玻璃可大量用于需要抗濕氣的環境中，也可大量用于玻璃的缺陷消除處理或者其它的加工處理。

進一步的，通過控制加熱激光掃描速度、加熱激光掃描密度、加熱激光照射時間和加熱激光功率大小來控制玻璃待處理區域的加熱溫度和軟化深度。

進一步的，所述加熱激光對玻璃的待處理區域照射具體包括：通過加熱激光對玻璃的待處理區域進行逐行填充掃描加熱獲得大面積拉應力玻璃表面。

進一步的，所述加熱激光為二氧化碳激光或紫外激光或半導體紅外激光或光纖激光。