[發明專利]一種超硬防輻射玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201710429953.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107285641A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 沈陽
• 申請（專利權）人: 沈陽
• 主分類號: C03C17/36
• 分類號: C03C17/36
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 張金剛

技術領域

本發明屬于玻璃技術領域，本發明涉及一種超硬防輻射玻璃及其制備方法。

背景技術

為了增強玻璃的表面強度，比如通過鍍層等形成復合層方式來實現，現有技術中通過氮化硅鍍層來改性玻璃的強度，但是在特殊的應用領域依然不能滿足要求，研究出表面強度更高的玻璃成為一種需求，其中材料的選擇和應用一直制約這技術的進一步發展的瓶頸。

中國專利，專利號：201410310367.3，公開一種防刮傷超硬玻璃及其制備方法，包括玻璃基板，玻璃基板上設置緩沖納米層，納米緩沖層上設置有納米過渡層，納米過渡層上設置氮化碳納米層；所述納米過渡層與氮化碳納米層之間增設納米緩沖層；緩沖納米層為氧化鋁或氮化硅納米層，所述納米過渡層為二氧化硅納米層，上述各層通過設置條形陽極層離子源的磁控反應濺射鍍層工藝連接。

此種方法和現有技術中的技術會存在硬度和防輻射不能有效的結合，適用范圍較小。

發明內容

為克服上述現有技術的缺點和不足，本發明的首要目的在于提供一種造價低廉、結構簡單、具有超強硬度的同時具有防輻射功能的超硬防輻射玻璃。

本發明的另一目的在于提供一種超硬防輻射玻璃的其制備方法。

本發明的目的通過下述的方法實現：一種超硬防輻射玻璃，包括玻璃基板，玻璃基板上表面開設有若干“S”形孔和“O”形孔，“S”形孔和“O”形孔相鄰，膠體填充在“S”形孔和“O”形孔中，膠體的折射率與玻璃基板的折射率相同，玻璃基板從下到上依次設置第一二氧化鈦層，厚度為15nm；氧化鋁作為納米緩沖層，厚度為8nm，第二二氧化鈦層，厚度66nm；第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜層，厚度4nm；Ag膜層，厚度4.5nm；第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜層，厚度42nm；氧化硅作為過渡層，厚度38nm；氮化硅作為緩沖納米層，厚度為9nm；氮化碳納米層，厚度為22nm。

所述“S”形孔和“O”形孔的孔徑為98nm。

所述“O”形孔整個孔徑為550nm。

所述膠體為聚甲基丙烯酸甲酯或者環氧基樹脂。

所述膠體與玻璃基板相平齊。

上述超硬防輻射玻璃的制備方法，包括以下步驟：

(1)、取一玻璃基板，玻璃基板上開設有若干“S”形孔和“O”形孔；

(2)、向“S”形孔和“O”形孔內填充膠體，膠體的折射率與所述玻璃基板的折射率相同或相近；

(3)、對膠體進行整平和固化處理；

(4)、在步驟(3)的基體上通過設置條形陽極層離子源的磁控反應濺射鍍層工藝鍍制第一二氧化鈦層、納米緩沖層及第二二氧化鈦層；

(5)、充入Ar，靶材為第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜層靶，沉積厚度4nm；

(6)、充入Ar，靶材為Ag靶，在第一Co-Ni-Cr-Al-Y膜上沉積Ag膜，厚度4.5nm；

(7)、充入Ar，靶材為第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜層靶，在Ag膜上沉積第二Co-Ni-Cr-Al-Y膜層，厚度42nm；

(8)、通過設置條形陽極層離子源的磁控反應濺射鍍層工藝鍍制過渡層，厚度38nm；氮化硅作為緩沖納米層，厚度為9nm；氮化碳納米層，厚度為22nm。

所述條形陽極層離子源的磁控反應濺射鍍層工藝，條形陽極層離子源，長度為1500mm，大于濺射靶材的長度，該離子源的基本參數設定為：放電電壓200～500V、束流平均能量大約為放電電壓的55％、放電電流為≤9A、供氣量為160scmm氬氣。

所述鍍制氮化碳鍍層環節中用分子泵優化排列和靶位隔離形成井噴，從而阻斷氧氣與氮氣互竄，保證氮化物純度，獲得穩定的氮化碳納米層。

所述步驟(7)中加入1％體積的醋酸。

還包括清洗步驟，采用超聲波振蕩清洗，之后在溫度115℃下進行干燥，獲得成品。

本發明與現有的技術相比具有如下的優點：

1)本發明中玻璃基板上表面開設有若干“S”形孔和“O”形孔，“S”形孔和“O”形孔相鄰，膠體填充在“S”形孔和“O”形孔中，膠體的折射率與玻璃基板的折射率相同，能有效的對防輻射層進行復合，另外特殊的孔狀結構和膠體配合，對于整體硬度無不良影響，同時能夠保證超強硬度和防輻射的使用壽命。