單面鋼化玻璃的制備方法
【專利摘要】一種單面鋼化玻璃的制備方法，包括如下步驟：提供待處理的玻璃；在所述玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜；將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在270℃～370℃條件下預(yù)熱15～100分鐘；將預(yù)熱后的玻璃放入390℃～440℃的熔鹽中反應(yīng)3～8小時(shí)；將反應(yīng)后的玻璃進(jìn)行退火處理，得到單面鋼化玻璃。上述單面鋼化玻璃的制備方法，在待處理的玻璃的一個(gè)表面涂覆保護(hù)液形成保護(hù)膜后，保護(hù)膜能夠防止涂覆有保護(hù)膜的玻璃的表面在高溫的熔鹽中進(jìn)行離子交換，離子交換反應(yīng)只能在未涂覆保護(hù)膜的玻璃的表面進(jìn)行，從而得到單面鋼化玻璃。上述單面鋼化玻璃的制備方法只需要在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)膜即可進(jìn)保護(hù)，不需要在外加電場(chǎng)的作用進(jìn)行離子交換反應(yīng)，對(duì)設(shè)備要求較低。
【專利說明】單面鋼化玻璃的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼化玻璃制備領(lǐng)域，特別是涉及一種單面鋼化玻璃的制備方法。
【背景技術(shù)】 [0002]隨著電子信息技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，超薄玻璃的需要量越來越大，被廣泛應(yīng)用與手機(jī)和顯示器領(lǐng)域。為了解決超薄玻璃力學(xué)強(qiáng)度較弱的問題，鋼化玻璃被廣泛的應(yīng)用。鋼化玻璃的表面上具有一層壓應(yīng)力層，具有較高的抗壓強(qiáng)度，當(dāng)玻璃受到外力作用時(shí)，應(yīng)力層可以有效的避免玻璃破碎。然而鋼化玻璃使用時(shí)，不易進(jìn)行加工，對(duì)鋼化玻璃進(jìn)行切割、磨削等工藝容易造成鋼化玻璃的破損，同時(shí)，玻璃的強(qiáng)度會(huì)降低很多，降低加工良率。然而，單面鋼化玻璃能夠在不影響玻璃外表面鋼化強(qiáng)度的情況下，對(duì)玻璃未鋼化的一面進(jìn)行加工，降低加工難度，提高產(chǎn)品良率。
[0003]一般的，單面鋼化玻璃的制備方法有恒壓電場(chǎng)輔助化學(xué)鋼化法、不均勻電場(chǎng)輔助離子交換鋼化法等。采用電場(chǎng)輔助化學(xué)鋼化的方法需要在熔鹽槽的兩端加上電場(chǎng)，對(duì)設(shè)備要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種對(duì)設(shè)備要求較低的單面鋼化玻璃的制備方法。
[0005]一種單面鋼化玻璃的制備方法，包括如下步驟:
[0006]提供待處理的玻璃；
[0007]在所述玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜；
[0008]將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在270°C~370°C條件下預(yù)熱15~100分鐘；
[0009]將預(yù)熱后的玻璃放入390°C~440°C的熔鹽中反應(yīng)3~8小時(shí)；
[0010]將反應(yīng)后的玻璃進(jìn)行退火處理，得到單面鋼化玻璃。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜的操作中，采用滾涂法涂覆所述保護(hù)液。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)膜的厚度為3μπι~8μπι。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熔鹽為硝酸鉀熔鹽。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:
[0015]
偏硅酸與二硅酸的混合物 0.7%~42%;
焦硅酸0.1%~48%;
可溶性堿0.1%~5%;
丙酮0.5%~30%;
乙醇0.5%~40%;以及余量的水。[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:
[0017]
偏硅酸與二硅酸的混合物 0.9%;
焦硅酸0.3%;
可溶性堿0.1%;
丙酮5%;
乙醇18%;以及余量的水。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述偏硅酸與二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的質(zhì)量比為1:1~10。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述可溶性堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述待處理的玻璃的厚度為0.2mm~1.1mm。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)熱的溫度為350°C。
[0022]上述單面鋼化玻璃的制備方法，在待處理的玻璃的一個(gè)表面涂覆保護(hù)液形成保護(hù)膜后，保護(hù)膜能夠防止涂覆有保護(hù)膜的玻璃的表面在高溫的熔鹽中進(jìn)行離子交換，離子交換反應(yīng)只能在未涂覆保護(hù)膜的玻璃的表面進(jìn)行，從而得到單面鋼化玻璃。上述單面鋼化玻璃的制備方法只需要在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)膜即可進(jìn)保護(hù)，不需要在外加電場(chǎng)的作用進(jìn)行離子交換反應(yīng)，對(duì)設(shè)備要求較低。`
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的單面鋼化玻璃的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0025]如圖1所示，一實(shí)施方式的單面鋼化玻璃的制備方法，包括如下步驟:
[0026]S10、提供待處理的玻璃。
[0027]待處理的玻璃可以為超薄玻璃或平板玻璃。超薄玻璃的厚度可以為0.2mm~1.1mm。待處理的玻璃的表面可以沉積有一層導(dǎo)電層。導(dǎo)電層的材質(zhì)可以為氧化銦錫(Indium Tin Oxides, ITO)等。在涂保護(hù)液之前先將玻璃進(jìn)行清洗和干燥。
[0028]S20、在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜。
[0029]在本實(shí)施方式中，保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:0.7%~42%的偏硅酸與二硅酸的混合物、0.1%~48%的焦硅酸、0.1%~5%的可溶性堿、0.5%~30%的丙酮、
0.5%~40%的乙醇以及余量的水。其中，偏硅酸與二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的質(zhì)量比可以為1:1~10，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)偏硅酸和二硅酸的質(zhì)量比。在本實(shí)施方式中，可溶性堿為氫氧化鈉。在其他實(shí)施方式中，可溶性堿還可以為氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:0.9%~15%的偏娃酸與二硅酸的混合物、0.9%~15%的焦硅酸、0.1%~3%的可溶性堿、18%~30%的丙酮、15%~30%的乙醇以及余量的水。
[0031]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:0.9%的偏硅酸與二硅酸的混合物、0.3%的焦硅酸、0.1%的可溶性堿、5%的丙酮、18%的乙醇及余量的水。此時(shí)，偏硅酸、二硅酸、焦硅酸和可溶性堿反應(yīng)較完全，得到的保護(hù)液的粘度更好。
[0032]在本實(shí)施方式中，可以采用滾涂法在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜。采用滾涂法涂覆形成的保護(hù)膜的質(zhì)量好，質(zhì)地均勻，并且滾涂法具有工作效率高，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，還可以采用其他方法在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜。
[0033]在本實(shí)施方式中，形成的保護(hù)膜的厚度可以為3μπι~8μπι。
[0034]S30、將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在270°C~370°C條件下預(yù)熱15~100分鐘。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，可以將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在350°C條件下預(yù)熱30分鐘。將涂覆有保護(hù)膜的玻璃進(jìn)行預(yù)熱可以對(duì)保護(hù)膜進(jìn)行固化。
[0036]S40、將預(yù)熱后的玻璃放入390°C~440°C的熔鹽中反應(yīng)3~8小時(shí)。
[0037]在本實(shí)施方式中，熔鹽可以為硝酸鉀熔鹽。在其他實(shí)施方式中，根據(jù)要制備的單面鋼化玻璃的性質(zhì)，熔鹽中還可以添加適量的氫氧化鉀和三氧化二鋁等。將預(yù)熱后玻璃放入390°C~440°C的熔鹽中，沒有涂覆保護(hù)膜的玻璃的表面的金屬離子與熔鹽中的鉀離子進(jìn)行離子交換。利用堿離子體積上的差別在玻璃的表層形成嵌擠壓應(yīng)力，在玻璃的表面形成壓應(yīng)力層，從而減小玻璃表面`裂紋的影響，提高玻璃制品的強(qiáng)度。
[0038]S50、將反應(yīng)后的玻璃進(jìn)行退火處理，得到單面鋼化玻璃。
[0039]在玻璃進(jìn)行離子交換反應(yīng)后，將玻璃從熔鹽中緩慢取出，放入溫度與熔鹽溫度相同或者接近的退火爐內(nèi)退火到室溫。
[0040]上述單面鋼化玻璃的制備方法，在待處理的玻璃的一個(gè)表面涂覆保護(hù)液形成保護(hù)膜后，保護(hù)膜能夠防止涂覆有保護(hù)膜的玻璃的表面在高溫的熔鹽中進(jìn)行離子交換，離子交換反應(yīng)只能在未涂覆保護(hù)膜的玻璃的表面進(jìn)行，從而得到單面鋼化玻璃。上述單面鋼化玻璃的制備方法只需要在玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)膜即可進(jìn)保護(hù)，不需要在外加電場(chǎng)的作用進(jìn)行離子交換反應(yīng)，對(duì)設(shè)備要求較低。同時(shí)，該制備方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0041]下面為具體實(shí)施例部分。
[0042]實(shí)施例1
[0043]將3g偏硅酸與二硅酸的混合物、0.5g焦硅酸、0.2g氫氧化鈉、20g丙酮、30g乙醇和IIOg水混合均勻，其中，偏硅酸與二硅酸的混合物中包括Ig的偏硅酸與2g的二硅酸，得到保護(hù)液。
[0044]將一個(gè)表面沉積有導(dǎo)電層的Asahi玻璃清洗干凈后干燥，接著在玻璃的沒有沉積導(dǎo)電層的表面涂覆一層上述保護(hù)液形成保護(hù)膜。接著，將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在350 V條件下預(yù)熱30分鐘。之后將預(yù)熱后玻璃放入400°C的熔鹽中反應(yīng)3小時(shí)，然后將玻璃從熔鹽中緩慢取出，放入溫度與熔鹽溫度接近的退火爐內(nèi)退火到室溫，得到單面鋼化玻璃。
[0045]除去單面鋼化玻璃表面的保護(hù)膜和其他污染物，接著用超聲波清洗干凈。將清洗干凈的單面鋼化玻璃采用雙干涉方法測(cè)試表面應(yīng)力和交換深度，所使用的儀器為FSM-60LE應(yīng)力測(cè)試儀。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
[0046]未沉積導(dǎo)電層的玻璃表面的測(cè)試結(jié)果:
[0047]交換應(yīng)力(Cs):519Mpa。
[0048]應(yīng)力層的交換深度(DOL):上限:10.3μπι，下限:9.8μπι。
[0049]導(dǎo)電層的表面的測(cè)試結(jié)果:測(cè)試不到數(shù)據(jù)，無干涉條紋，沒有發(fā)生化學(xué)交換，沒有鋼化。
[0050]實(shí)施例2
[0051]將1.1g偏硅酸與二硅酸的混合物、37.5g焦硅酸、7.5g碳酸鈉、0.75g丙酮、60g乙醇和46.2g水混合均勻，其中，偏硅酸與二硅酸的混合物中包括0.3g的偏硅酸與0.8g的二硅酸，得到保護(hù)液。
[0052]將一個(gè)表面沉積有導(dǎo)電層的Asahi玻璃清洗干凈后干燥，接著在導(dǎo)電層的表面涂覆一層上述保護(hù)液形成保護(hù)膜。接著，將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在270°C條件下預(yù)熱100分鐘。之后將預(yù)熱后玻璃放入390°C的熔鹽中反應(yīng)8小時(shí)，然后將玻璃從熔鹽中緩慢取出，放入溫度與熔鹽溫度接近的退火爐內(nèi)退火到室溫，得到單面鋼化玻璃。
[0053]除去單面鋼化玻璃表面的保護(hù)膜和其他污染物，接著用超聲波清洗干凈。將清洗干凈的單面鋼化玻璃采用雙干涉方法測(cè)試表面應(yīng)力和交換深度，所使用的儀器為FSM-60LE應(yīng)力測(cè)試儀。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
[0054]導(dǎo)電層的表面的測(cè)`試結(jié)果:
[0055]交換應(yīng)力(Cs):516Mpa。
[0056]應(yīng)力層的交換深度(DOL):上限:10.5μπι，下限:9.7μπι。
[0057]未沉積導(dǎo)電層的玻璃表面的測(cè)試結(jié)果:測(cè)試不到數(shù)據(jù)，無干涉條紋，沒有發(fā)生化學(xué)交換，沒有鋼化。
[0058]實(shí)施例3
[0059]將63g偏硅酸與二硅酸的混合物、0.15g焦硅酸、0.15g氫氧化鉀、45g丙酮、0.75g乙醇和41g水混合均勻，其中，偏硅酸與二硅酸的混合物中包括31.5g的偏硅酸與31.5g的二硅酸，得到保護(hù)液。
[0060]將一個(gè)表面沉積有導(dǎo)電層的Soda Lime玻璃清洗干凈后干燥,接著在導(dǎo)電層的表面涂覆一層上述保護(hù)液形成保護(hù)膜。接著，將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在370°C條件下預(yù)熱15分鐘。之后將預(yù)熱后玻璃放入440°C的熔鹽中反應(yīng)5小時(shí)，然后將玻璃從熔鹽中緩慢取出，放入溫度與熔鹽溫度接近的退火爐內(nèi)退火到室溫，得到單面鋼化玻璃。
[0061]除去單面鋼化玻璃表面的保護(hù)膜和其他污染物，接著用超聲波清洗干凈。將清洗干凈的單面鋼化玻璃采用雙干涉方法測(cè)試表面應(yīng)力和交換深度，所使用的儀器為FSM-60LE應(yīng)力測(cè)試儀。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
[0062]導(dǎo)電層的表面的測(cè)試結(jié)果:
[0063]交換應(yīng)力(Cs):523Mpa。
[0064]應(yīng)力層的交換深度(DOL):上限:10.6 μ m，下限:10.0 μ m。
[0065]未沉積導(dǎo)電層的玻璃表面的測(cè)試結(jié)果:測(cè)試不到數(shù)據(jù)，無干涉條紋，沒有發(fā)生化學(xué)交換，沒有鋼化。[0066]實(shí)施例4
[0067]將0.15g偏娃酸與二娃酸的混合物、0.45g焦娃酸、0.15g碳酸氫鈉、7.5g丙酮、27g乙醇和114.8g水混合均勻，其中，偏硅酸與二硅酸的混合物中包括0.05g的偏硅酸與0.1g的二硅酸，得到保護(hù)液。
[0068]將一個(gè)表面沉積有導(dǎo)電層的Soda Lime玻璃清洗干凈后干燥,接著在導(dǎo)電層的表面涂覆一層上述保護(hù)液形成保護(hù)膜。接著，將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在370°C條件下預(yù)熱15分鐘。之后將預(yù)熱后玻璃放入440°C的熔鹽中反應(yīng)5小時(shí)，然后將玻璃從熔鹽中緩慢取出，放入溫度與熔鹽溫度接近的退火爐內(nèi)退火到室溫，得到單面鋼化玻璃。 [0069]除去單面鋼化玻璃表面的保護(hù)膜和其他污染物，接著用超聲波清洗干凈。將清洗干凈的單面鋼化玻璃采用雙干涉方法測(cè)試表面應(yīng)力和交換深度，所使用的儀器為FSM-60LE應(yīng)力測(cè)試儀。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
[0070]導(dǎo)電層的表面的測(cè)試結(jié)果:
[0071]交換應(yīng)力(Cs):509Mpa。
[0072]應(yīng)力層的交換深度(DOL):上限:10.Ιμπι，下限:9.2μπι。
[0073]未沉積導(dǎo)電層的玻璃表面的測(cè)試結(jié)果:測(cè)試不到數(shù)據(jù)，無干涉條紋，沒有發(fā)生化學(xué)交換，沒有鋼化。
[0074]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供待處理的玻璃； 在所述玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜； 將涂覆有保護(hù)膜的玻璃在270°c~370°C條件下預(yù)熱15~100分鐘； 將預(yù)熱后的玻璃放入390°C~440°C的熔鹽中反應(yīng)3~8小時(shí)； 將反應(yīng)后的玻璃進(jìn)行退火處理，得到單面鋼化玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述在所述玻璃的一個(gè)表面涂覆一層保護(hù)液形成保護(hù)膜的操作中，采用滾涂法涂覆所述保護(hù)液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)膜的厚度為 3ym ~8ym。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述熔鹽為硝酸鉀熔鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:
偏硅酸與二硅酸的混合物 0.7%~42%; 焦硅酸0.1%~48%; 可溶性堿0.1%~5%;` 丙酮0.5%~30%;乙醇0.5%~40%;以及余量的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)液包括如下質(zhì)量百分含量的各組分:
偏娃酸與二桂酸的混合物 0.9%; 焦硅酸0.3%; 可溶性堿0.1%; 丙酮5%;乙醇18%;以及余量的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述偏硅酸與二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的質(zhì)量比為1:1~10。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述可溶性堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述待處理的玻璃的厚度為0.2mm~1.1_。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單面鋼化玻璃的制備方法，其特征在于，所述預(yù)熱的溫度為350。。。
【文檔編號(hào)】C03B27/03GK103553354SQ201310530154
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】陳振宇, 柯錫波, 謝小科, 趙鵬 申請(qǐng)人:深圳南玻偉光導(dǎo)電膜有限公司