[發明專利]一種抑制化學強化玻璃應力松弛的方法

有效

• 申請號: 201711127784.4
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107954594B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 姜良寶;顏悅;李曉宇;李佳明;厲蕾
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C03B32/00
• 分類號: C03B32/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發明涉及一種抑制玻璃應力松弛的方法，更加具體地，涉及一種抑制化學強化玻璃應力松弛的方法。本發明只需要將化學強化玻璃在高溫和低溫條件下循環交替放置一定的時間即可抑制化學強化玻璃在高溫下的應力松弛。一般來說，化學強化玻璃在300℃下處理2h，表面應力下降20％左右，而采用本發明處理后表面應力僅下降5％左右，大大提高了產品的使用壽命。本發明工藝簡單，適合工業化生產。采用本發明處理后的化學強化玻璃耐老化性能大大提高。

技術領域

本發明涉及一種抑制玻璃應力松弛的方法，更加具體地，涉及一種抑制化學強化玻璃應力松弛的方法。

背景技術

化學強化就是將玻璃浸在含有比玻璃中堿金屬離子半徑大的堿離子熔鹽中，通過離子交換，然后利用兩種堿金屬離子的半徑差造成表面產生“擠塞”效應來形成表面的壓應力層，從而達到提高強度的效果[A.K.Varshneya,Fundamentals of Inorganic Glasses,Academic Press,New York,1994,pp.339.]。目前，由于化學強化具有能夠強化超薄玻璃和復雜形狀玻璃的優勢而在很多領域有著廣泛的應用[S.Karlsson,B.Jonson,Thetechnology of chemical glass strengthening-a review,Glass Technol:Eur.J.GlassSci.Technol.A,Vol.51(2010),P.41-54；R.Gy,Ion exchange for glass strengthening,Mater.Sci.Eng.B,Vol.149(2008),P.159-165]。但是，隨著化學強化鋁硅酸鹽玻璃的多功能化，使得其需要經歷很多后處理過程，這些后處理過程可能會降低玻璃的強度。例如，在化學強化鋁硅酸鹽玻璃襯底上生長晶態功能薄膜(ITO，SiO₂等)時的溫度為300℃甚至更高。這種高溫過程對強化玻璃表面存在的壓應力來講是一個嚴峻的挑戰。因為在高溫下，強化玻璃的結構會發生熱松弛，導致應力產生衰減。因此，抑制化學強化玻璃的應力松弛對于延長玻璃使用壽命具有重要的價值。然而，如何克服化學強化玻璃的弛豫、老化，一直是化學強化玻璃研究開發面臨的瓶頸問題。近些年來，國內外研究組試圖通過表面噴丸、強變形和離子輻照等處理工藝方法，來解決非晶合金的老化問題，這些方法都能發揮一定的抗老化作用，使得非晶的某些性能如塑性變形得到了不同程度的提高。但是對于硅酸鹽玻璃，上述方法顯然是不適用的。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種抑制化學強化玻璃應力松弛的方法。本發明的目的是通過以下技術措施來實現的：

該方法包含以下步驟：

(1)將化學強化玻璃放入高溫爐中預熱，預熱溫度80～120℃，預熱時間10～30min；

(2)將預熱好的化學強化玻璃快速放入低溫爐中冷卻，冷卻溫度-45～-75℃，冷卻時間20～30min；

(3)將冷卻后的玻璃取出，在室溫中靜置120min；

(4)室溫靜置完成后，將化學強化玻璃放入高溫爐中預熱，預熱溫度80～120℃，預熱時間(2～8)min；

(5)將預熱好的化學強化玻璃快速放入低溫爐中冷卻，冷卻溫度-45～-75℃，冷卻時間4～10min；

(6)重復步驟(4)和(5)，重復次數為10～20次；

(7)循環操作結束以后，將玻璃取出，在室溫靜置120min。

步驟(1)中的預熱溫度(85～100)℃，預熱時間(20～25)min。

步驟(2)中的冷卻溫度(-50～-70)℃，冷卻時間(25～30)min。

步驟(4)中的預熱溫度(85～100)℃，預熱時間(3～5)min。