CN107902896A - 新型钢化玻璃的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种新型钢化玻璃的制备工艺，所述新型钢化玻璃的制备工艺的步骤包括：（1）配料,（2）熔制,（3）成型,（4）退火，（5）钢化，本发明的新型钢化玻璃的制备工艺具有缩短钢化时间，增厚钢化玻璃的表面压力层，增加钢化强度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型钢化玻璃的制备工艺。
背景技术
目前玻璃钢化的方式有物理钢化和化学钢化，化学钢化玻璃强度与物理钢化玻璃接近，热稳定性好，处理温度低，产品不易变形，且其产品不受厚度和几何形状的限制，使用设备简单，产品容易实现。但与物理钢化玻璃相比，化学钢化玻璃生产周期长 ( 交换时间长达数十小时 )，效率低而生产成本高。化学增强法的原理是 ：根据离子扩散的机理来改变玻璃的表面组成，在一定的温度下把玻璃浸入到高温熔盐中，玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换，产生“挤塞”现象，使玻璃表面产生压缩应力，从而提高玻璃的强度。但离子交换法所产生的表面压应力层比较薄，对表面微缺陷十分敏感，很小的表面划伤，就足以使玻璃强度降低。Ba2+ 的直径小于 K+，更有利于离子的进入，使表面压力层增厚。本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的钢化时间长以及表面压应力层比较薄等缺点，提供一种新型催化剂及制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供具有缩短钢化时间，增厚钢化玻璃的表面压力层，增加钢化强度等优点的一种新型钢化玻璃的制备工艺。
本发明的技术方案是：一种新型钢化玻璃的制备工艺，所述新型钢化玻璃的制备工艺的步骤包括：
（1）配料：将原料依照比例和回收的玻璃小颗粒，混合后制备成配合料；
（2）熔制：将配合料送人玻璃熔窑，在规定的温度范围内经过熔化、澄清、均化和冷却等过程，获得均匀的玻璃液；
（3）成型：将熔化后的玻璃液通过模具进行成型；
（4）退火：将成型的玻璃加热到接近软化的温度范围，保温一定时间，之后进入退火室或连续式缓冷窑，然后骤冷，骤冷一段时间，消除玻璃内部的应力；
（5）钢化：对退火后的玻璃进行钢化处理。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中原料包括石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝。
在本发明一个较佳实施例中，所述石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝各成分比例为1:0.5:1:0.5:0.5。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中软化的温度为620℃—640℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中保温的时间为50min。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中骤冷一段时间为120min。
本发明的一种新型钢化玻璃的制备工艺，具有缩短钢化时间，增厚钢化玻璃的表面压力层，增加钢化强度等优点。
具体实施方式
下面结合对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
在一实施例中，一种新型钢化玻璃的制备工艺，所述新型钢化玻璃的制备工艺的步骤包括：
（1）配料：将原料依照比例和回收的玻璃小颗粒，混合后制备成配合料；
（2）熔制：将配合料送人玻璃熔窑，在规定的温度范围内经过熔化、澄清、均化和冷却等过程，获得均匀的玻璃液；
（3）成型：将熔化后的玻璃液通过模具进行成型；
（4）退火：将成型的玻璃加热到接近软化的温度范围，保温一定时间，之后进入退火室或连续式缓冷窑，然后骤冷，骤冷一段时间，消除玻璃内部的应力；
（5）钢化：对退火后的玻璃进行钢化处理。
进一步说明，所述步骤（1）中原料包括石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝，所述石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝各成分比例为1:0.5:1:0.5:0.5，所述步骤（4）中软化的温度为620℃—640℃，所述步骤（4）中保温的时间为50min，所述步骤（4）中骤冷一段时间为120min。
在进一步说明，钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化温度（这时处于粘性流动状态）--这个温度范围，我们称为钢化温度范围（620℃-640℃），保温一定时间，然后骤冷而成的。下面简单叙述一下物理钢化法生产工艺工程中温度变化及应力形成过程。（1）开始加热阶段：玻璃片由室温进入钢化炉加热，由于玻璃是热的不良导体，所以此时内层温度低，外层温度高，外层开始膨胀，内层未膨胀，所以此时外层的膨胀受到内层的抑制表面产生了暂时的压应力，中心层为张应力，由于玻璃的抗压缩度高，所以虽然快速加热，玻璃片也不破碎。 玻璃以进炉，由于内外层有温度差，造成了玻璃内外层的压力。因此，厚玻璃要加热慢一点，温度低一点，否则因内外温差大而造成玻璃在炉内炸裂。（2）继续加热阶段： 玻璃继续加热，玻璃内外层温度缩小，等内外层都达到钢化温度时玻璃板内等应力。（3）开始骤冷阶段（在开始吹风的前1.5-2秒）：玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的抑制，使表面层受到暂时张应力，中心层形成压应力。（4）继续骤冷阶段：玻璃内外层进一步骤冷，玻璃表面层已硬化（温度已降到500℃以下），停止收缩，这是内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层抑制了内层的收缩，结果使表面层产生了产生了压应力，而在内层形成了张应力。（5）继续骤冷： 玻璃内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500℃左右，收缩加速，在这个阶段外层的压应力内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。（6）钢化完成： 这个阶段玻璃内外层都完全钢化，内外层温差缩小，钢化玻璃的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张应力。
玻璃的钢化，它是将原片玻璃在钢化炉的加热装置中加热到一定温度（该温度应低于玻璃软化温度），使玻璃本身的内应力被消除，然后将其迅速送入冷却装置中急速、均匀冷却。因为玻璃的导热系数小，所以在此过程中，玻璃的内层和表层将产生很大的温度梯度，即由于玻璃内部的温度梯度的存在，玻璃在冷却过程中表面的温度低于其中心处的温度。当玻璃表面的温度快速降低时，表面收缩而形成压应力（外应力）状态，此时随着玻璃整体温度的下降，其中心继续收缩，呈张应力（内应力）状态。随着玻璃内部温度梯度消失，其表面会获得相当大的均匀分布的压应力层，并且玻璃的压应力和张应力会达到平衡，从而使钢化玻璃具有很高的抵抗外界冲击的机械强度、较好的热稳定性能及其他各种安全性能。在物理钢化玻璃生产工艺过程中的冷却阶段，空气被认为是最理想的冷却介质，主要原因是：（1）介质容易获得且成本低；（2）冷却过程中容易使玻璃板的各个部位获得均等的冷却机会；（3）冷却过程中吹到玻璃表面的风的压力和速度比较容易调节；（4）冷却过程中可以保持玻璃表面的洁净。本发明提供一种新型钢化玻璃的制备工艺，具有缩短钢化时间，增厚钢化玻璃的表面压力层，增加钢化强度等优点。
本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述新型钢化玻璃的制备工艺的步骤包括：
（1）配料：将原料依照比例和回收的玻璃小颗粒，混合后制备成配合料；
（2）熔制：将配合料送人玻璃熔窑，在规定的温度范围内经过熔化、澄清、均化和冷却等过程，获得均匀的玻璃液；
（3）成型：将熔化后的玻璃液通过模具进行成型；
（4）退火：将成型的玻璃加热到接近软化的温度范围，保温一定时间，之后进入退火室或连续式缓冷窑，然后骤冷，骤冷一段时间，消除玻璃内部的应力；
（5）钢化：对退火后的玻璃进行钢化处理。
2.根据权利要求1所述的新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中原料包括石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝。
3.根据权利要求2所述的新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述石英砂、石灰石、白云石、纯碱、芒硝各成分比例为1:0.5:1:0.5:0.5。
4.根据权利要求1所述的新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中软化的温度为620℃—640℃。
5.根据权利要求1所述的新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中保温的时间为50min。
6.根据权利要求1所述的新型钢化玻璃的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中骤冷一段时间为120min。
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