用于提高玻璃表面强度的抛光液及抛光方法

文档序号:8507263阅读:980来源:国知局
用于提高玻璃表面强度的抛光液及抛光方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子平板玻璃制造加工技术领域,具体是指一种用于提高玻璃表面强 度的抛光液及抛光方法。
【背景技术】
[0002] 进入触控智能时代W来,用于手机、平板、触控笔记本等移动终端人机交互设备的 显示器件保护玻璃需求日益增加。随着人们对触控技术的依赖,屏幕是否容易破碎也逐步 成为衡量电子产品优劣性的重要指标。采用普通钢巧玻璃作为显示屏幕保护玻璃,由于其 表面强度不高,长期使用容易产生划伤、裂纹,出现显示模糊,屏幕碎裂等问题。高侣强化盖 板玻璃由于其高透光性、强防刮性等特性,逐渐成为盖板保护玻璃的主流。
[0003]目前,用于智能手机、平板电脑等触控终端设备屏幕的保护盖板玻璃,其主流为侣 娃酸盐玻璃。侣娃酸盐玻璃在化学强化后具有较好的透过性、抗弯强度,抗压强度,耐磨W 及抗损伤的性能。但随着智能手机、平板电脑等的发展趋势向轻、薄、大逐步过渡,对侣娃酸 盐盖板玻璃的表面强度性能要求也更为苛刻。
[0004] 强度是指材料抵抗破坏或失效的能力。从力学角度分析,强度是指材料在一定载 荷作用下发生破坏时的最大应力值。玻璃本身是一种脆性材料,对于脆性材料,断裂强度最 能反映它的力学性能。断裂必须克服固体的内聚力,原子键必须断开,材料的理论强度恰恰 是原子键能的一种反映。根据化学键的键强计算,玻璃的理论强化大于lOOOOMpa。但测试 结果表明,玻璃的实际强度只有30~80Mpa,比理论强度低2~3个数量级。影响玻璃实际 强度的因素很多;如存放的环境(温度、湿度、气氛、存储时间等)、表面机械加工、机械划伤 W及内部的不均匀性(气泡、结石)等,其中表面微裂纹的存在对玻璃实际强度影响最大。
[0005] 目前的消除玻璃表面微裂纹的方法是利用机械抛光,即利用抛光盘和氧化锦进行 抛光,该方法存在一定的问题;物理抛光的厚度不均匀,导致局部存在未抛光的可能性,漏 抛会导致产生局部压强较低的物理缺陷。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种用于提高玻璃表面强度的抛光液及抛光方法,对玻璃 进行抛光,达到提高表面强度、玻璃表面强度均匀的目的。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现:
[000引用于提高玻璃表面强度的抛光液,W质量百分比表示,包括W下组分;HF;1%~20%,&504;1%~30%,歴03;0%~15%,肥1:0%~20%,113口04;0%~8%,纯水;40%~ 95%。
[0009] 用于提高玻璃表面强度的抛光液,W质量百分比表示,包括W下组分;HF;1%~ 20%,&8〇4;1%~25%,HN03;0%~10%,HCL:0%~25%,H3P04;0%~10%,纯水;40%~ 95%。
[0010] 申请人在多年的玻璃研究中发现,目前的物理抛光方法中存在局部抛光缺陷,玻 璃表面微裂纹可w分为w下几种:本征微裂纹、深度在几个纳米到几十个纳米之间;结构 微裂纹,深度在几十个纳米到几百个纳米之间;制造微裂纹,深度在几个微米之间,其中最 重要的是表面微裂纹,人们认为表面微裂纹是由于玻璃结构缺陷造成的,主要是玻璃网络 中的空位或者双空位,扩散带相交界面凝聚形成的空隙,由于应力的存在,是的空隙成为了 裂纹核,裂纹核扩散到表面,应力使裂纹核由微观的裂纹慢慢的生长成为表面微裂纹;目前 采用化学强化的方法对侣娃酸盐盖板玻璃进行化学离子交换强化,能借助交换离子间的体 积差产生挤压,表面生成压应力,最终提高玻璃强度,虽然应力层的存在能抑制微裂纹的 扩展,但离子交换产生应力层有限,所W容易因表面机械撞击W及破坏而失去增强的效果, 而且玻璃在热处理、搬运、使用过程中不可避免的会产生微裂纹;经过申请人的研究发现微 裂纹长度接近50微米,就可W完全抵消化学强化的所获得的强度,因此,必须消除强化玻 璃表面的微裂纹或者避免产生新的微裂纹,使得强化效果得W保存,从而提高玻璃的强度 和抗损伤能力;为了解决该个问题,申请人大胆地提出化学抛光的理论,通过千万次的研究 得出了进行化学抛光的配方,针对浸泡和喷淋两种化学抛光的工艺,两组分也有所区别,利 用上述的组分进行化学抛光,通过抛光液侵蚀去除玻璃表面断纹层或使裂纹尖端纯化,减 小应力的集中性,W恢复玻璃固有的高强特性,由于抛光处理是去除玻璃表面微裂纹,所W 必须选择强侵蚀能力的酸,如氨氣酸,但是单用氨氣酸不容易得到光滑的表面,侵蚀后产生 的盐类都附着在玻璃的表面,为了除去盐类,需要在氨氣酸中加入硫酸、磯酸、硝酸和盐酸; 本发明中HF在抛光过程中,主要与玻璃中的Si化、MgO、化2〇等反应,起到剥离玻璃表面微 裂纹的作用,随着HF的浓度增加,抛光速度加快,但当HF浓度过高时,抛光侵蚀过于剧烈, 玻璃的表面不断地受到破坏,开始出现不均匀的剥落和厚度损失过大现象,进而导致玻璃 强度降低,故HF的浓度W不超过20%为宜;本发明中H2SO4在抛光过程中,主要作用是溶 解HF剥蚀玻璃表面时形成的不溶性氣娃酸盐,避免其残渣粘附于玻璃表面,使处理后的玻 璃表面光滑,同时也使HF的剥蚀反应能够均匀进行,H2SO4的浓度应控制好,如果H2SO4的浓 度过低,不能与粘附于玻璃表面的不溶性盐类反应完全,易出现纵、横波纹,白点等缺陷,故 &5〇4的浓度^不超过30%为宜。
[0011] 提高玻璃表面强度的抛光方法,将玻璃浸泡于抛光液中进行化学抛光,该抛光液 W质量百分比表示,包括W下组分;HF;1%~20%,&5〇4;1%~30%,HN03; 0%~15%, 肥L:0%~20%,&?〇4;〇%~8%,纯水;40%~95% ;或者将抛光液均匀地喷淋在玻璃 表面,进行化学抛光,该抛光液W质量百分比表示,包括W下组分;HF;1%~20%,H2SO4; 1%~25%,HN03;0%~10%,HCL:0%~25%,H3P04;0%~10%,纯水;40%~95%。
[0012] 化学抛光的时间为;2min~25min。经过申请人的研究发现,抛光厚度与抛光时间 呈现线性关系,抛光的时间越长,蚀层的厚度增加,抛光时间达到8min,抛
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