[發明專利]鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法

有效

• 申請號: 202011101149.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112159118B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 丁原杰;陳琦
• 申請（專利權）人: 福耀玻璃工業集團股份有限公司
• 主分類號: C03C21/00
• 分類號: C03C21/00;C03C23/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

1.鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：所述鋁硅酸鹽蓋板玻璃厚度低于2mm，在玻璃板兩表面經由化學鋼化方法在玻璃板表面產生表面應力，此時將其中一表面減薄，使得玻璃因為兩面的應力不平衡而發生彎曲變形，使用此一特性并加以控制，達到玻璃彎曲的目的，獲得化學冷彎減薄的鋁硅酸鹽蓋板玻璃；將該蓋板玻璃直接先進行熱處理，再進行化學離子交換，從而使得減薄面得到再次強化，并且維持玻璃板保持彎曲的形狀；

再次化學離子交換具體為將化學冷彎減薄的鋁硅酸鹽蓋板玻璃進行鹽浴處理；所述鹽浴的熔劑以KNO₃為主，其摩爾含量不低于90％；所述鹽浴溫度為380～460℃；時間不超過4小時；熱處理條件具體為，升溫到380～460℃之間，持溫不超過4小時；

玻璃板的曲率由減薄厚度決定，其中減薄的厚度是控制在不超過被減薄玻璃板表面的壓應力層深度；減薄厚度是依據所測量化學剛化的離子交換層深度DOL與表面壓應力σs來計算；

①Δh≤DOL時，且經過單邊減薄Δh后的曲面玻璃所形成的弓高為δ，則

其中

②h-DOLΔh≥DOL時，曲面玻璃的弓高Φ為

Φ＝δ+δc，

其中

Δσ_c＝σ_c-σ_c⁰且

③上述單邊減薄的玻璃板在經過熱處理與二次離子交換處理后的玻璃板，其δ值與熱處理之前保持一致；

上述數學公式中的符號說明如下：

t:時間

x:玻璃板厚度方向坐標值

L:玻璃板長度

δ:曲面在玻璃表面壓應力區的弓高

δ_c:曲面在Δh＞DOL時，在玻璃中央張應力區的弓高

Δσ:玻璃兩外側面的應力差

h:玻璃板厚度

Δh：玻璃表面減薄的深度

D:K⁺離子擴散系數

C₀:K⁺離子在玻璃成分中原有的濃度

C₁:K⁺離子在第1次化學鋼化方法后的玻璃表面濃度

C_x:K⁺離子在第1次化學鋼化方法的玻璃表面被減薄Δh后的表面濃度

σ_s：第1次化學鋼化方法后的玻璃表面壓應力

σ_x：第1次化學鋼化方法玻璃被減薄Δh后在表面壓應力區的應力，Δh≤DOL

σ_c:第1次化學鋼化方法玻璃被減薄Δh后在玻璃中央張應力區的應力，ΔhDOL

B:K⁺離子進入玻璃表層的Na⁺位置時產生的晶格膨脹常數

ν:玻璃材料的柏松比

E:彈性模量。

2.根據權利要求1所述的鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：減薄面經過再次強化后的表面壓應力不低于450MPa，應力層深度不低于20μm。

3.根據權利要求1所述的鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：該減薄工藝在常溫下進行，或是任何不會造成玻璃表面應力消失的溫度下進行；該減薄工藝為化學減薄、機械減薄方法的任意一種。

4.根據權利要求3所述的鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：該減薄工藝為化學蝕刻法、蒙砂法、研磨拋光法、激光燒蝕法、離子撞擊減薄法、熱酸蒸浴法中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：將化學冷彎減薄的鋁硅酸鹽蓋板玻璃先進行熱處理，熱處理條件具體為，經過溫度不低于380℃的環境中加熱至少60分鐘，使得玻璃兩表面中壓應力較高的一面，即未減薄面的壓應力適度下降到不低于200MPa的狀態。

6.根據權利要求5所述的鋁硅酸鹽蓋板玻璃化學冷彎減薄面的再強化方法，其特征在于：減薄面經過熱處理再離子交換后的表面壓應力不低于700MPa，應力層深度不低于25μm。