单面钢化玻璃的制备方法
【专利摘要】一种单面钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤：提供待处理的玻璃；在所述玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜；将涂覆有保护膜的玻璃在270℃～370℃条件下预热15～100分钟；将预热后的玻璃放入390℃～440℃的熔盐中反应3～8小时；将反应后的玻璃进行退火处理，得到单面钢化玻璃。上述单面钢化玻璃的制备方法，在待处理的玻璃的一个表面涂覆保护液形成保护膜后，保护膜能够防止涂覆有保护膜的玻璃的表面在高温的熔盐中进行离子交换，离子交换反应只能在未涂覆保护膜的玻璃的表面进行，从而得到单面钢化玻璃。上述单面钢化玻璃的制备方法只需要在玻璃的一个表面涂覆一层保护膜即可进保护，不需要在外加电场的作用进行离子交换反应，对设备要求较低。
【专利说明】单面钢化玻璃的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢化玻璃制备领域，特别是涉及一种单面钢化玻璃的制备方法。
【背景技术】 [0002]随着电子信息技术行业的快速发展，超薄玻璃的需要量越来越大，被广泛应用与手机和显示器领域。为了解决超薄玻璃力学强度较弱的问题，钢化玻璃被广泛的应用。钢化玻璃的表面上具有一层压应力层，具有较高的抗压强度，当玻璃受到外力作用时，应力层可以有效的避免玻璃破碎。然而钢化玻璃使用时，不易进行加工，对钢化玻璃进行切割、磨削等工艺容易造成钢化玻璃的破损，同时，玻璃的强度会降低很多，降低加工良率。然而，单面钢化玻璃能够在不影响玻璃外表面钢化强度的情况下，对玻璃未钢化的一面进行加工，降低加工难度，提高产品良率。
[0003]一般的，单面钢化玻璃的制备方法有恒压电场辅助化学钢化法、不均匀电场辅助离子交换钢化法等。采用电场辅助化学钢化的方法需要在熔盐槽的两端加上电场，对设备要求较高。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种对设备要求较低的单面钢化玻璃的制备方法。
[0005]一种单面钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤:
[0006]提供待处理的玻璃；
[0007]在所述玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜；
[0008]将涂覆有保护膜的玻璃在270°C~370°C条件下预热15~100分钟；
[0009]将预热后的玻璃放入390°C~440°C的熔盐中反应3~8小时；
[0010]将反应后的玻璃进行退火处理，得到单面钢化玻璃。
[0011]在其中一个实施例中，所述在所述玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜的操作中，采用滚涂法涂覆所述保护液。
[0012]在其中一个实施例中，所述保护膜的厚度为3μπι~8μπι。
[0013]在其中一个实施例中，所述熔盐为硝酸钾熔盐。
[0014]在其中一个实施例中，所述保护液包括如下质量百分含量的各组分:
[0015]
偏硅酸与二硅酸的混合物 0.7%~42%;
焦硅酸0.1%~48%;
可溶性碱0.1%~5%;
丙酮0.5%~30%;
乙醇0.5%~40%;以及余量的水。[0016]在其中一个实施例中，所述保护液包括如下质量百分含量的各组分:
[0017]
偏硅酸与二硅酸的混合物 0.9%;
焦硅酸0.3%;
可溶性碱0.1%;
丙酮5%;
乙醇18%;以及余量的水。
[0018]在其中一个实施例中，所述偏硅酸与二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的质量比为1:1~10。
[0019]在其中一个实施例中，所述可溶性碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠。
[0020]在其中一个实施例中，所述待处理的玻璃的厚度为0.2mm~1.1mm。
[0021]在其中一个实施例中，所述预热的温度为350°C。
[0022]上述单面钢化玻璃的制备方法，在待处理的玻璃的一个表面涂覆保护液形成保护膜后，保护膜能够防止涂覆有保护膜的玻璃的表面在高温的熔盐中进行离子交换，离子交换反应只能在未涂覆保护膜的玻璃的表面进行，从而得到单面钢化玻璃。上述单面钢化玻璃的制备方法只需要在玻璃的一个表面涂覆一层保护膜即可进保护，不需要在外加电场的作用进行离子交换反应，对设备要求较低。`
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为一实施方式的单面钢化玻璃的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0025]如图1所示，一实施方式的单面钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤:
[0026]S10、提供待处理的玻璃。
[0027]待处理的玻璃可以为超薄玻璃或平板玻璃。超薄玻璃的厚度可以为0.2mm~1.1mm。待处理的玻璃的表面可以沉积有一层导电层。导电层的材质可以为氧化铟锡(Indium Tin Oxides, ITO)等。在涂保护液之前先将玻璃进行清洗和干燥。
[0028]S20、在玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜。
[0029]在本实施方式中，保护液包括如下质量百分含量的各组分:0.7%~42%的偏硅酸与二硅酸的混合物、0.1%~48%的焦硅酸、0.1%~5%的可溶性碱、0.5%~30%的丙酮、
0.5%~40%的乙醇以及余量的水。其中，偏硅酸与二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的质量比可以为1:1~10，在实际应用中，可以根据需要调节偏硅酸和二硅酸的质量比。在本实施方式中，可溶性碱为氢氧化钠。在其他实施方式中，可溶性碱还可以为氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠。
[0030]在一个实施例中，保护液包括如下质量百分含量的各组分:0.9%~15%的偏娃酸与二硅酸的混合物、0.9%~15%的焦硅酸、0.1%~3%的可溶性碱、18%~30%的丙酮、15%~30%的乙醇以及余量的水。
[0031]在一个优选的实施例中，保护液包括如下质量百分含量的各组分:0.9%的偏硅酸与二硅酸的混合物、0.3%的焦硅酸、0.1%的可溶性碱、5%的丙酮、18%的乙醇及余量的水。此时，偏硅酸、二硅酸、焦硅酸和可溶性碱反应较完全，得到的保护液的粘度更好。
[0032]在本实施方式中，可以采用滚涂法在玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜。采用滚涂法涂覆形成的保护膜的质量好，质地均匀，并且滚涂法具有工作效率高，对环境污染小等优点。当然，在其他实施方式中，还可以采用其他方法在玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜。
[0033]在本实施方式中，形成的保护膜的厚度可以为3μπι~8μπι。
[0034]S30、将涂覆有保护膜的玻璃在270°C~370°C条件下预热15~100分钟。
[0035]在一个实施例中，可以将涂覆有保护膜的玻璃在350°C条件下预热30分钟。将涂覆有保护膜的玻璃进行预热可以对保护膜进行固化。
[0036]S40、将预热后的玻璃放入390°C~440°C的熔盐中反应3~8小时。
[0037]在本实施方式中，熔盐可以为硝酸钾熔盐。在其他实施方式中，根据要制备的单面钢化玻璃的性质，熔盐中还可以添加适量的氢氧化钾和三氧化二铝等。将预热后玻璃放入390°C~440°C的熔盐中，没有涂覆保护膜的玻璃的表面的金属离子与熔盐中的钾离子进行离子交换。利用碱离子体积上的差别在玻璃的表层形成嵌挤压应力，在玻璃的表面形成压应力层，从而减小玻璃表面`裂纹的影响，提高玻璃制品的强度。
[0038]S50、将反应后的玻璃进行退火处理，得到单面钢化玻璃。
[0039]在玻璃进行离子交换反应后，将玻璃从熔盐中缓慢取出，放入温度与熔盐温度相同或者接近的退火炉内退火到室温。
[0040]上述单面钢化玻璃的制备方法，在待处理的玻璃的一个表面涂覆保护液形成保护膜后，保护膜能够防止涂覆有保护膜的玻璃的表面在高温的熔盐中进行离子交换，离子交换反应只能在未涂覆保护膜的玻璃的表面进行，从而得到单面钢化玻璃。上述单面钢化玻璃的制备方法只需要在玻璃的一个表面涂覆一层保护膜即可进保护，不需要在外加电场的作用进行离子交换反应，对设备要求较低。同时，该制备方法操作简单，易于实现。
[0041]下面为具体实施例部分。
[0042]实施例1
[0043]将3g偏硅酸与二硅酸的混合物、0.5g焦硅酸、0.2g氢氧化钠、20g丙酮、30g乙醇和IIOg水混合均匀，其中，偏硅酸与二硅酸的混合物中包括Ig的偏硅酸与2g的二硅酸，得到保护液。
[0044]将一个表面沉积有导电层的Asahi玻璃清洗干净后干燥，接着在玻璃的没有沉积导电层的表面涂覆一层上述保护液形成保护膜。接着，将涂覆有保护膜的玻璃在350 V条件下预热30分钟。之后将预热后玻璃放入400°C的熔盐中反应3小时，然后将玻璃从熔盐中缓慢取出，放入温度与熔盐温度接近的退火炉内退火到室温，得到单面钢化玻璃。
[0045]除去单面钢化玻璃表面的保护膜和其他污染物，接着用超声波清洗干净。将清洗干净的单面钢化玻璃采用双干涉方法测试表面应力和交换深度，所使用的仪器为FSM-60LE应力测试仪。得到的实验数据如下:
[0046]未沉积导电层的玻璃表面的测试结果:
[0047]交换应力(Cs):519Mpa。
[0048]应力层的交换深度(DOL):上限:10.3μπι，下限:9.8μπι。
[0049]导电层的表面的测试结果:测试不到数据，无干涉条纹，没有发生化学交换，没有钢化。
[0050]实施例2
[0051]将1.1g偏硅酸与二硅酸的混合物、37.5g焦硅酸、7.5g碳酸钠、0.75g丙酮、60g乙醇和46.2g水混合均匀，其中，偏硅酸与二硅酸的混合物中包括0.3g的偏硅酸与0.8g的二硅酸，得到保护液。
[0052]将一个表面沉积有导电层的Asahi玻璃清洗干净后干燥，接着在导电层的表面涂覆一层上述保护液形成保护膜。接着，将涂覆有保护膜的玻璃在270°C条件下预热100分钟。之后将预热后玻璃放入390°C的熔盐中反应8小时，然后将玻璃从熔盐中缓慢取出，放入温度与熔盐温度接近的退火炉内退火到室温，得到单面钢化玻璃。
[0053]除去单面钢化玻璃表面的保护膜和其他污染物，接着用超声波清洗干净。将清洗干净的单面钢化玻璃采用双干涉方法测试表面应力和交换深度，所使用的仪器为FSM-60LE应力测试仪。得到的实验数据如下:
[0054]导电层的表面的测`试结果:
[0055]交换应力(Cs):516Mpa。
[0056]应力层的交换深度(DOL):上限:10.5μπι，下限:9.7μπι。
[0057]未沉积导电层的玻璃表面的测试结果:测试不到数据，无干涉条纹，没有发生化学交换，没有钢化。
[0058]实施例3
[0059]将63g偏硅酸与二硅酸的混合物、0.15g焦硅酸、0.15g氢氧化钾、45g丙酮、0.75g乙醇和41g水混合均匀，其中，偏硅酸与二硅酸的混合物中包括31.5g的偏硅酸与31.5g的二硅酸，得到保护液。
[0060]将一个表面沉积有导电层的Soda Lime玻璃清洗干净后干燥,接着在导电层的表面涂覆一层上述保护液形成保护膜。接着，将涂覆有保护膜的玻璃在370°C条件下预热15分钟。之后将预热后玻璃放入440°C的熔盐中反应5小时，然后将玻璃从熔盐中缓慢取出，放入温度与熔盐温度接近的退火炉内退火到室温，得到单面钢化玻璃。
[0061]除去单面钢化玻璃表面的保护膜和其他污染物，接着用超声波清洗干净。将清洗干净的单面钢化玻璃采用双干涉方法测试表面应力和交换深度，所使用的仪器为FSM-60LE应力测试仪。得到的实验数据如下:
[0062]导电层的表面的测试结果:
[0063]交换应力(Cs):523Mpa。
[0064]应力层的交换深度(DOL):上限:10.6 μ m，下限:10.0 μ m。
[0065]未沉积导电层的玻璃表面的测试结果:测试不到数据，无干涉条纹，没有发生化学交换，没有钢化。[0066]实施例4
[0067]将0.15g偏娃酸与二娃酸的混合物、0.45g焦娃酸、0.15g碳酸氢钠、7.5g丙酮、27g乙醇和114.8g水混合均匀，其中，偏硅酸与二硅酸的混合物中包括0.05g的偏硅酸与0.1g的二硅酸，得到保护液。
[0068]将一个表面沉积有导电层的Soda Lime玻璃清洗干净后干燥,接着在导电层的表面涂覆一层上述保护液形成保护膜。接着，将涂覆有保护膜的玻璃在370°C条件下预热15分钟。之后将预热后玻璃放入440°C的熔盐中反应5小时，然后将玻璃从熔盐中缓慢取出，放入温度与熔盐温度接近的退火炉内退火到室温，得到单面钢化玻璃。 [0069]除去单面钢化玻璃表面的保护膜和其他污染物，接着用超声波清洗干净。将清洗干净的单面钢化玻璃采用双干涉方法测试表面应力和交换深度，所使用的仪器为FSM-60LE应力测试仪。得到的实验数据如下:
[0070]导电层的表面的测试结果:
[0071]交换应力(Cs):509Mpa。
[0072]应力层的交换深度(DOL):上限:10.Ιμπι，下限:9.2μπι。
[0073]未沉积导电层的玻璃表面的测试结果:测试不到数据，无干涉条纹，没有发生化学交换，没有钢化。
[0074]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 提供待处理的玻璃； 在所述玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜； 将涂覆有保护膜的玻璃在270°c~370°C条件下预热15~100分钟； 将预热后的玻璃放入390°C~440°C的熔盐中反应3~8小时； 将反应后的玻璃进行退火处理，得到单面钢化玻璃。
2.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述在所述玻璃的一个表面涂覆一层保护液形成保护膜的操作中，采用滚涂法涂覆所述保护液。
3.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述保护膜的厚度为 3ym ~8ym。
4.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述熔盐为硝酸钾熔盐。
5.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述保护液包括如下质量百分含量的各组分:
偏硅酸与二硅酸的混合物 0.7%~42%; 焦硅酸0.1%~48%; 可溶性碱0.1%~5%;` 丙酮0.5%~30%;乙醇0.5%~40%;以及余量的水。
6.根据权利要求5所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述保护液包括如下质量百分含量的各组分:
偏娃酸与二桂酸的混合物 0.9%; 焦硅酸0.3%; 可溶性碱0.1%; 丙酮5%;乙醇18%;以及余量的水。
7.根据权利要求5所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述偏硅酸与二硅酸的混合物中，偏硅酸和二硅酸的质量比为1:1~10。
8.根据权利要求5所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述可溶性碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠。
9.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述待处理的玻璃的厚度为0.2mm~1.1_。
10.根据权利要求1所述的单面钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述预热的温度为350。。。
【文档编号】C03B27/03GK103553354SQ201310530154
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】陈振宇, 柯锡波, 谢小科, 赵鹏 申请人:深圳南玻伟光导电膜有限公司