专利名称：一种钢化玻璃的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃的制备方法，特别涉及一种钢化玻璃的制备方法。
背景技术：
玻璃具有一系列优良的物理和化学性能，其耐压强度高，硬度高，透 明，稳定性好，不易变形，是一种用途广泛的无机非金属材料。但是玻璃 是典型的脆性材料，抗拉强度低，表面与内部存在缺陷，在外力与环境介 质作用下极易发生裂纹扩展，在应用上受到很大限制。随着科学技术的发 展，玻璃的应用范围越来越广泛，对玻璃的强度要求也越来越高。但由于 受表面微裂纹的影响，玻璃的实际强度仅仅是其理论强度的几百分之一。 为了恢复和提高玻璃的强度，各种玻璃增强技术应运而生。目前，玻璃的 钢化主要有物理钢化和化学钢化两类。化学钢化主要为硝酸盐类的离子交 换法。物理钢化主要有空气风冷、微粒钢化、雾钢化法等。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 且生产成本高(熔盐不能循环利用，且纯度要求高)，碎片与普通玻璃相仿， 安全性差，且其性能不稳定(化学稳定性不好)，机械强度和抗冲击强度等 物理性能易于消退，强度随时间衰减很快。风冷钢化的优点是成本较低， 产量较大，具有较高的机械强度、耐热冲击性，而且，冷钢化玻璃除能增 强机械强度外，在破碎时能形成小碎片，可减轻对人体的伤害。但是对玻
璃的厚度和形状有一定的要求(国产设备所钢化的玻璃最小厚度一般在3 mm左右)，而且冷却速度较慢，能耗高，对于薄玻璃，钢化过程中还存在
玻璃变形的问题，无法在光学质量要求较高的领域内应用。目前空气钢化 的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。微粒钢化新工艺与传统的风钢化工 艺相比。冷却介质的冷却能大，适于钢化超薄玻璃。但微粒钢化工艺的冷 却介质成本较高。适用高强度，高精度的薄玻璃和超薄玻璃。雾钢化法冷 却介质易得，成本低、不污染环境，还可钢化一般气体、液体及微粒钢化 所不能钢化的薄玻璃。但冷却均匀性较难控制，目前应用较少。在西北轻 工业学院主编的《玻璃工艺学》中提及到了液体钢化玻璃的原理，但是没 有给出具体的工艺过程及应用实例。 '
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种不需要加入 任何添加剂，且制备工艺简单的钢化玻璃的制备方法，按照本发明制备方 法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是首先，将没有缺陷待钢 化的玻璃制品切割磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后， 将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中，以3 2(TC/分钟的升温速率从室温 升至550 700°C，保温30 120分钟后迅速将装有玻璃制品的框架浸入 100 25(TC的甲基硅油中，静置5 15分钟；最后，将玻璃制品和框架取 出放入20(TC的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制 品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。
本发明为了使甲基硅油的温度均匀将甲基硅油放入烘箱中加热，并采 用磁力搅拌器搅拌。
本发明以甲基硅油作为冷却液，不用再加入任何添加剂，且制备工艺 简单，应用本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优 点。并且设备简单，投资较少。本发明不但可以用于平板玻璃的钢化增强，
尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩i广口玻璃瓶等。按 照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效 果良好。
具体实施例方式
实施例1:首先，将厚度为5mm没有缺陷平板玻璃切割成150mmmX 150mm的玻璃块，磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；然后将 装有玻璃的框架置于马弗炉中，以5TV分钟的升温速率从室温升至600'C, 保温30分钟；然后迅速将装有平板玻璃的框架浸入150'C的甲基硅油中 (为了使甲基硅油的温度均匀先将甲基硅油放入烘箱中加热，并采用磁力 搅拌器搅拌)，静置10分钟；最后将平板玻璃和框架取出放入20(TC的烘 箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出平板玻璃后先用四氯化 碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实 验测定试样的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击性能为 0.9m，冲击三次不破碎。
实施例2:首先，将厚度为lOmm没有缺陷平板玻璃切割成150iranmX 150mm的玻璃块，磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制拃的框架中；然后将 装有平板玻璃的框架置于马弗炉中，以3°。/分钟的升温速率从室温升至 550°C，保温60分钟；然后迅速将装有平板玻璃的框架浸入20(TC的甲基 硅油中，静置5分钟；最后将平板玻璃和框架取出放入20(TC的烘箱中保 温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出平板玻璃后先用四氯化碳清洗， 再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定试 样的抗冲击性，钢球重量为618克，观幌试样的抗冲击性能为1. 3ra，冲击 三次不破碎。
实施例3:首先，将没有缺陷的广口玻璃瓶清洗，擦干净后放入不锈
钢制作的框架中；然后将装有玻璃瓶的框架置于马弗炉中，以2(TC/分钟 的升温速率从室温升至58(TC，保温50分钟；然后迅速将装有玻璃瓶的框 架浸入18(TC的甲基硅油中，静置8分钟；最后将装有玻璃瓶的框架取出 放入20(TC的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃瓶后 先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88 抗冲击实验测定瓶身的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击 性能为0.8m，冲击三次不破碎。
实施例4:首先，将没有缺陷的广口玻璃瓶清洗，擦干净后放入不锈 钢制作的框架中；然后将装有玻璃瓶的框架置于马弗炉中，以8t:/分钟的 升温速率从室温升至63(TC，保温100分钟；然后迅速将装有玻璃瓶的框 架浸入25(TC的甲基硅油中，静置15分钟；最后将装有玻璃瓶的框架取出 放入20(TC的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃瓶后 先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。采用GB9963-88 抗冲击实验测定瓶身的抗冲击性，钢球重量为618克，测得试样的抗冲击 性能为0.9m，冲击三次不破碎。
实施例5:首先，将璧厚为10mm没有缺陷的玻璃灯罩清洗擦干净后， 放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃灯罩的框架置于马弗炉中，以 15'C/分钟的升温速率从室温升至65(TC，保温90分钟；然后迅速将装有 玻璃灯罩的框架浸入10(TC的甲基硅油中，静置15分钟；最后将装有玻璃 灯罩的框架取出放入20(TC的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室 温；取出玻璃灯罩后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化 玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定灯罩顶部的抗冲击性，钢球重量为 618克，测得试样的抗冲击性能为1. 2m，冲击三次不破碎。
实施例6:首先，将璧厚为10ram没有缺陷的玻璃灯罩清洗擦干净后，
放入不锈钢制作的框架中；然后将装有玻璃灯罩的框架置于马弗炉中，以 1(TC/分钟的升温速率从室温升至70(TC，保温120分钟；然后迅速将装有 玻璃灯罩的框架浸入13(TC的甲基硅油中，静置13分钟；最后将装有玻璃 灯罩的框架取出放入20(TC的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室 温；取出玻璃灯罩后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化 玻璃。采用GB9963-88抗冲击实验测定灯罩顶部的抗冲击性，钢球重量为 618克，测得试样的抗冲击性能为1. 3m,冲击三次不破碎。
本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优点。并 且设备简单，投资较少，应用广泛。本发明不但可以f于平板玻璃的钢化 增强，尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩，广口玻璃瓶 等。按照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高， 钢化效果良好。
权利要求
1、一种钢化玻璃的制备方法，其特征在于1)首先，将没有缺陷待钢化的玻璃制品切割磨边后清洗，擦干净后放入不锈钢制作的框架中；2)然后，将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中，以3～20℃/分钟的升温速率从室温升至550～700℃，保温30～120分钟后迅速将装有玻璃制品的框架浸入100～250℃的甲基硅油中，静置5～15分钟；3)最后，将玻璃制品和框架取出放入200℃的烘箱中保温30分钟后，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。
2、 根据权利要求1所述的钢化玻璃的制备方法，其特征在于所说 的为了使甲基硅油的温度均匀将甲基硅油放入烘箱中加热，并采用磁力搅 拌器搅拌。
全文摘要
一种钢化玻璃的制备方法，首先，将待钢化的玻璃制品放入不锈钢制作的框架中；将装有玻璃制品的框架置于马弗炉中，高温处理后迅速将装有玻璃制品的框架浸入甲基硅油中；将玻璃制品和框架取出放入烘箱中，随炉自然冷却至室温；取出玻璃制品后先用四氯化碳清洗，再用清水清洗，擦干即得到钢化玻璃。本发明以甲基硅油作为冷却液，不用再加入任何添加剂，且制备工艺简单，应用本发明生产的钢化玻璃，具有强度高，成本低，成品率高等优点。并且设备简单，投资较少。本发明不但可以用于平板玻璃的钢化增强，尤其是可以用于异型产品的钢化增强，例如玻璃灯罩，广口玻璃瓶等。按照本发明制备方法制得的钢化玻璃应力分布均匀，抗冲击强度高，钢化效果良好。
文档编号C03B27/012GK101348327SQ20081015082
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者力 刘, 刘新年, 张文功, 王建智, 郭宏伟, 郭晓琛, 娜 陈, 高淑雅 申请人:陕西科技大学