专利名称：一种超薄玻璃强化方法
技术领域：
本发明涉 及超薄玻璃的强化方法。
背景技术：
现有对玻璃进行强化的方法是采用熔盐浸泡法，将玻璃浸泡在熔融的用于强化的化合物中，玻璃表面与熔盐发生反应和吸附形成强度较高的表层来提高玻璃的强度。CN101348332A公开一种玻璃强化催化剂和强化方法，将预热后的玻璃浸入至熔融的盐浴中进行强化，强化温度为350— 450°C，强化时间为15 — 35小时。该方法耗能耗时，不容易推广应用。CN101215105A公开一种锂铝硅微晶玻璃的表面强化方法，包括制备混合熔盐，将锂铝硅微晶玻璃进行精磨后，放入混合熔盐中，在450— 750°C的温度下浸溃15 — 90分钟；取出后水冷并清洗；然后再干燥5 —12小时。CN101337770A公开一种高强度铝硅酸盐玻璃及其化学钢化方法，在硝酸钾熔融液中进行化学钢化处理，化学钢化温度430°C—490°C，化学钢化处理时间为3— 8小时。CN1955133A公开一种用于玻璃的化学增强组合物和强化方法，在350— 480°C下，将玻璃与熔融的化学增强组合物接触，化学增强组合物为含有硝酸钾、氢氧化钾和三氧化二铝的熔盐，硝酸钾的含量为90— 99重量％，氢氧化钾的含量为0. 01—0. 2重量％，三氧化二铝的含量为0. 01—10重量％。熔盐浸泡法处理过程耗能耗时，处理后玻璃表面平整度难以保证，不容易推广应用。
发明内容
本发明提供一种低能耗，生产效率高，可在自动流水线上作业的超薄玻璃强化方法。本发明将超薄玻璃放入温度为150— 250°C，气压100 — IOOOPa的真空反应腔内，通入前驱气体，直至反应腔内前驱气体气压达到100—2000Pa，再通入水蒸汽直至反应腔内水蒸气气压达到100—2000Pa，然后将未反应的前驱气体、水蒸汽及反应产生的气体产物泵出反应腔，使反应腔压力回歸100 — lOOOPa，完成一个操作周期，重复操作I一5个操作周期，得到超薄强化玻璃。上述前驱气体是三甲基铝Al (CH3) 3、三乙基铝Al (C2H5) 3、三甲基镓Ga (CH3) 3或三乙基镓Ga (C2H5) 3经加热汽化形成的气体。优选的是反应腔内前驱气体气压为500— lOOOPa，水蒸汽气压为500— lOOOPa。前驱气体、水蒸气分别以脉冲方式泵入反应腔内，脉冲频率为10 — 100Hz，更优选是 50—IOOHz。产生水蒸汽的水优选为去离子水，选用电阻率为12 — 18MQ ^cm的去离子水产生的蒸汽更有利于提高玻璃的强度。
一个操作周期所用时间可以没有限制，但为了提高工作效率，一个操作周期所用时间优选是3— 5秒，其中泵入水蒸气所用时间占40— 70%。本发明处理的超薄玻璃厚度优选为0. 2—1. 7mm。本发明是通过在一个真空反应腔内对玻璃表面进行气体物理沉积和化学反应，前驱气体和水蒸气进行反应氢氧化铝或氢氧化镓负离子在玻璃表面沉积，与玻璃表面反应和吸附结合，形成致密的渗透层，从而提高玻璃的强度，可以将超薄玻璃的抗压强度提高40—95%，不影响玻璃表面的平整度和透光度，可以进行正常切割，具有较高生产效率，并且不需要后续处理工艺，不产生污水。
具体实施例方式 实施例I :
将I. 5X 212X 376mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔压力为300Pa，温度为180°C，将三甲基铝和电阻率为15MQ cm的水分别汽化，将三甲基铝气体泵入反应腔约
I.5秒后，反应腔内三甲基铝气压达到600Pa，再泵入水蒸汽约I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到300Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期，得到强化超薄玻璃。经测试，处理前玻璃的静态抗压强度I. 2kPa，处理后静态抗压强度I. 8kPa。实施例2:
将I. 5X212X376mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔压力为600Pa，温度为200°C，将三甲基铝和电阻率为15MQ cm的水分别汽化，以脉冲频率80Hz将三甲基铝气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三甲基铝气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽约I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到600Pa，进行下一个周期的沉积，共进行3个周期。经测试，处理前玻璃静态抗压强度I. 2kPa，处理后静态抗压强度2. 2kPa。实施例3:
将I. 7 X 710 X 1262mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为500Pa，温度为250°C，将三甲基铝和电阻率为15MQ ^cm的水分别汽化，以脉冲频率60Hz将三甲基铝气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三甲基铝气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到lOOOPa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到500Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期。经测试，处理前玻璃静态抗压强度I. 4kPa，处理后静态抗压强度I. 9kPa。实施例4
将0. 7X IlOX 187mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为400Pa，温度为160°C，将三甲基铝和电阻率为15MQ cm的水分别汽化，以脉冲频率80Hz将三甲基铝气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三甲基铝气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到400Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期。经测试，处理前玻璃静态抗压强度0. 8kPa，处理后静态抗压强度I. 3kPa。实施例5:
将0. 5X IlOX 187mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为300Pa，温度为180°C，将三甲基铝和电阻率为15MQ ^cm的水分别汽化，以脉冲频率50Hz将三甲基铝气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三甲基铝气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到300Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期。经测试，处理前玻璃的静态抗压强度0. 7kPa，处理后静态抗压强度I. OkPa0实施例6
将I. 5X212X376mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为600Pa，温度为200°C，将三甲基镓和电阻率为15MQ cm的水分别汽化，以脉冲频率80Hz将三甲基镓气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三甲基镓气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到600Pa，进行下一个周期的沉积，共进行3个周期。经测试，处理前玻
璃静态抗压强度I. 2kPa，处理后静态抗压强度I. 8kPa。实施例7
将I. 7 X 710 X 1262mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为500Pa，温度为250°C，将三乙基镓和电阻率为15MQ -cm的水分别汽化，以脉冲频率60Hz将三乙基镓气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三乙基镓气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到500Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期。经测试，处理前玻璃静态抗压强度I. 4kPa，处理后静态抗压强度2. IkPa0实施例8
将I. 7 X 710 X 1262mm的超薄玻璃清洗，烘干，放入反应腔中，反应腔真空度为500Pa，温度为250°C，将三乙基铝和电阻率为15MQ -cm的水分别汽化，以脉冲频率60Hz将三乙基镓气体泵入反应腔I. 5秒后，反应腔内三乙基铝气压达到800Pa，再以脉冲频率50Hz泵入水蒸汽I. 5秒，使反应腔内水蒸汽压达到800Pa，然后将未反应的气体和反应生产的气体泵走，使反应腔气压回到500Pa，进行下一个周期的沉积，共进行2个周期。经测试，处理前玻璃静态抗压强度I. 4kPa，处理后静态抗压强度2. OkPa0
权利要求
1.一种超薄玻璃强化方法，其特征在于，将超薄玻璃放入温度为150— 250°C，气压IOO-IOOOPa的真空反应腔内，通入前驱气体，直至反应腔内前驱气体气压达到100—2000Pa，再通入水蒸汽直至反应腔内水蒸气气压达到100—2000Pa，然后将未反应的前驱气体、水蒸汽及反应产生的气体产物泵出反应腔，使反应腔压力回歸100 — IOOOPa,完成一个操作周期，重复操作I一5个操作周期，得到超薄强化玻璃； 所述前驱气体是三甲基铝、三乙基铝、三甲基镓或三乙基镓经加热汽化形成的气体。
2.根据权利要求I所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述反应腔内前驱气体气压500—1000 Pa。
3.根据权利要求I所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述反应腔内水蒸气气压500—1000 Pa。
4.根据权利要求I所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述前驱气体以脉冲方式泵入反应腔内，脉冲频率为10 — IOOHz。
5.根据权利要求2所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述前驱气体以脉冲方式泵入反应腔内，脉冲频率为50 — IOOHz。
6.根据权利要求I所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述水蒸气以脉冲方式泵入反应腔内，脉冲频率为10 — IOOHz。
7.根据权利要求3所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述水蒸气以脉冲方式泵入反应腔内，脉冲频率为50 — IOOHz。
8.根据权利要求I所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述水蒸汽为去离子水的蒸汽。
9.根据权利要求6所述超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述去离子水的电阻率为12—18MQ cm。
10.根据权利要求I一3所述任一超薄玻璃强化方法，其特征在于，所述一个操作周期时间为3— 5秒，其中泵入水蒸气所用时间占40— 70%。
全文摘要
本发明公开一种低能耗，生产效率高，可在自动流水线上作业的超薄玻璃强化方法，将超薄玻璃放入温度为150-250℃，气压100-1000Pa的真空反应腔内，通入前驱气体，直至反应腔内前驱气体气压达到100-2000Pa，再通入水蒸汽直至反应腔内水蒸气气压达到500-2000Pa，然后将未反应的前驱气体、水蒸汽及反应产生的气体产物泵出反应腔，使反应腔压力回歸100-1000Pa，完成一个操作周期，重复操作1—5个操作周期，得到超薄强化玻璃。
文档编号C03B27/04GK102674675SQ201210136960
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者庄大建, 庄树钦, 肖坚伟, 邱速希, 郑鸿生 申请人:吴江金刚玻璃科技有限公司, 广东金刚玻璃科技股份有限公司