[發明專利]一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 202110451922.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113135659A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陸曉偉;勇志明;王小威;何鈞健
• 申請（專利權）人: 常熟明陽玻璃制品有限公司
• 主分類號: C03C6/04
• 分類號: C03C6/04;C03C6/02;C03B19/02;C03C21/00;C03C23/00
• 代理公司: 蘇州市小巨人知識產權代理事務所(普通合伙) 32415
• 代理人: 凌立

1.一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃，其特征在于：所述鋼化玻璃主要由廢棄玻璃、石英砂、硼砂、三氧化二鋁、氧化鈉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、氯化鈉制得。

2.根據權利要求1所述的一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃，其特征在于：所述鋼化玻璃中各組分原料為：按重量計，廢棄玻璃45～55份、石英砂30～40份、硼砂10～15份、三氧化二鋁12～16份、氧化鈉25～35份、氧化鎂2～6份、氧化鉀1～3份、氧化鋰1.5～3份、氧化鈣3～5份、氯化鈉0.5～0.9份。

3.根據權利要求1所述的一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃，其特征在于：所述鋼化玻璃中各組分原料重量百分比為：55～60％的二氧化硅、8～12％的氧化硼、18～20％的氧化鈉、5～8％的三氧化二鋁、2～3％的氧化鎂、0.5～1.5％的氧化鉀、0.3～0.8％的氧化鋰、1～3％的氧化鈣、0.1～0.3％的氯化鈉。

4.根據權利要求3所述的一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃，其特征在于：

所述氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰的物質的量之和為n_A；

所述氧化硼的物質的量為n_B；

所述三氧化二鋁的物質的量為n_C；

所述n_B≤n_A-n_C≤2.5n_B。

5.一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于：

包括以下步驟：

S1：將原料進行熔煉，制得玻璃液：

（1）將石英砂、硼砂、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰置于球磨機中，研磨一段時間，置于烘箱中，在干燥一段時間，再次置于球磨機中研磨一段時間，制得混合物A粉末；

（2）將氧化鎂、氧化鈣、三氧化二鋁置于球磨機中，研磨一段時間，制得混合物B粉末；

（3）將廢棄玻璃、氯化鈉置于硅鉬爐中，以一定的速度進行升溫，保溫一段時間，加入混合物A粉末，以一定的速度進行升溫，攪拌均勻，保溫一段時間，加入混合物B粉末，以一定的速度進行升溫，攪拌均勻，保溫一段時間，制得玻璃液；

S2：將玻璃液倒入模具中，冷卻后進行退火處理，制得玻璃板：

將S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，澆筑成型，待成型后置于馬弗爐中，在一定溫度下進行退火處理，處理一段時間，取出后自然冷卻室溫，制得玻璃板；

S3：將玻璃板切割、打磨、拋光后進行離子交換，制得預制鋼化玻璃：

（1）將S2中制得的玻璃板按照的尺寸進行切割、打磨、拋光處理，加熱至一定溫度，保溫一段時間，迅速風冷至室溫；

（2）將（1）中處理后的玻璃進行鹽浴處理，制得預制鋼化玻璃；

S4：將預制鋼化玻璃進行等離子體處理，制得鋼化玻璃：

將預制鋼化玻璃加熱至一定溫度，用四氯化錫氣體在預制鋼化玻璃表面進行等離子體處理，制得鋼化玻璃。

6.根據權利要求5所述的一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于：

所述S3步驟（2）中的鹽浴處理為將（1）中處理后的玻璃加熱至一定溫度進行預熱，置于一定溫度的硝酸鉀熔鹽中，進行鹽浴處理，浸入一段時間，取出后，置于烘箱中，在一定溫度下進行干燥，干燥一段時間后降溫至一定溫度，繼續保溫一段時間；

加熱至一定溫度進行預熱，置于一定溫度的硝酸鉀、硝酸鈉混合熔鹽中，進行二次鹽浴處理，浸入一段時間，取出后，置于烘箱中，在一定溫度下進行干燥一段時間，降溫至一定溫度后保溫一段時間；

加熱至一定溫度進行預熱，置于一定溫度的硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋰混合熔鹽中，進行三次鹽浴處理，浸入一段時間，取出后，置于烘箱中，在一定溫度下進行干燥，溫度不變保溫一段時間，取出后自然冷卻至室溫，用去離子水進行沖洗，置于烘箱中，在一定溫度下干燥一段時間，制得預制鋼化玻璃。

7.根據權利要求6所述的一種衛浴用低密度高強度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于：

所述S1：將原料進行熔煉，制得玻璃液：

（1）將石英砂、硼砂、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰置于球磨機中，研磨20～30min，置于烘箱中，在60℃下干燥20min，置于球磨機中，研磨40～60min，制得混合物A粉末；

（2）將氧化鎂、氧化鈣、三氧化二鋁置于球磨機中，研磨35～45min，制得混合物B粉末；

（3）將廢棄玻璃、氯化鈉置于硅鉬爐中，以3℃/min的速度升溫至950℃，保溫40min，加入混合物A粉末，以2℃/min的速度升溫至1350℃，攪拌10min，保溫1h，加入混合物B粉末，以2℃/min的速度升溫至1650℃，攪拌20min，保溫2h，制得玻璃液；

所述S2：將玻璃液倒入模具中，冷卻后進行退火處理，制得玻璃板：

將S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，澆筑成型，待成型后置于馬弗爐中，在560℃～600℃下進行退火處理，處理1～2h，取出后自然冷卻室溫，制得玻璃板；

所述S3：將玻璃板切割、打磨、拋光后進行離子交換，制得預制鋼化玻璃：

（1）將S2中制得的玻璃板按照的尺寸進行切割、打磨、拋光處理，加熱至650℃～700℃，保溫10min，迅速風冷至室溫，冷卻時間為3min；

（2）將（1）中處理后的玻璃加熱至350℃進行預熱，置于350℃～450℃的硝酸鉀熔鹽中，進行鹽浴處理，浸入10～15h，取出后，置于烘箱中，在150℃～200℃下進行干燥2h，降溫至80℃～120℃保溫1h；

加熱至300℃進行預熱，置于300℃～350℃的硝酸鉀、硝酸鈉混合熔鹽中，進行二次鹽浴處理，浸入30～35min，取出后，置于烘箱中，在100℃～150℃下進行干燥2h，降溫至80℃～100℃保溫1h；

加熱至250℃～300℃進行預熱，置于250℃～300℃的硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋰混合熔鹽中，進行三次鹽浴處理，浸入10～15min，取出后，置于烘箱中，在80℃～100℃下進行干燥2h，溫度不變保溫1h，取出后自然冷卻至室溫，用去離子水進行沖洗3～4次，置于烘箱中，在80℃下干燥30min，制得預制鋼化玻璃；

所述S4：將預制鋼化玻璃進行等離子體處理，制得鋼化玻璃：

將預制鋼化玻璃加熱至500℃～600℃，用四氯化錫氣體在預制鋼化玻璃表面進行等離子體處理，制得鋼化玻璃。