本发明涉及钢化玻璃技术领域，尤其涉及一种耐辐射钢化玻璃的制备方法。
背景技术：
作为最常用的安全玻璃的一种形式，钢化玻璃的强度是普通玻璃的4～5倍，抗折弯度是普通玻璃的3～5倍，抗冲击强度是普通玻璃的5～10倍。另外，钢化玻璃被破坏后呈无锐角的小碎片，耐急冷急、热性质较之普通玻璃有2～3倍的提高，一般可承受150℃以上的温差变化，已广泛应用于汽车行业，成为汽车技术领域不可缺少的一员。根据生产工艺的不同，钢化玻璃分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃。钢化处理后的玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应力，使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高。
现有技术中，钢化玻璃得到了广泛的报道，例如，申请号为201410278272.8的中国专利文献报道了一种高强度玻璃，包括：二氧化硅20-85％、三氧化二铝1-20％、二氧化锰0.5-1％、氧化铜0.1-0.3％、其余为杂质。申请号为201510436896.2的中国专利文献报道了一种高强度钢化玻璃，包括以下重量份的原料：sio240-90份，a12o38-18份，k2sio35-9份，tio26-8份，seno31-2份，mgo0.5-4份，cao1-2.5份，zro20.2-0.8份。申请号为201510484863.5的中国专利文献报道了一种高强度玻璃及其制备方法，包括将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃混合、热处理和冷却成型制得高强度玻璃。
但是，上述报道的钢化玻璃的耐辐射性能较差，本发明人考虑，提供一种高强度钢化玻璃的制备方法，提高其耐辐射性能。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种高强度钢化玻璃的制备方法，具有较高的耐辐射性能。
有鉴于此，本发明提供了一种耐辐射钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：a)将防辐射涂料喷涂于玻璃表面，干燥，所述防辐射涂料包括以下成分：丙烯酸树脂、纳米二氧化钛、滑石粉、钛酸钾晶须、碳化硅微粉、乙醇、聚乙二醇醚、聚丙烯酸酯流平剂、聚羧酸酯、十二烷基硫酸钠；b)将步骤a得到的玻璃在450～480℃下烘烤20～40分钟，第一次降温至250～300℃保温10～20分钟，第二次降温至150～180℃保温10～20分钟，然后在600℃～680℃下钢化处理6～10分钟，冷却后得到耐辐射钢化玻璃。
优选的，所述玻璃的厚度为3～15mm。
优选的，还包括对玻璃进行预处理，具体为：将玻璃打磨、清洗、干燥，然后在180～220℃预热10～15小时。
优选的，所述玻璃包括以下成分：
50wt％～70wt％的sio2；
5wt％～15wt％的al2o3；
0.6wt％～3wt％的la2o3；
0.2wt％～2wt％的ceo2；
6wt％～15wt％的nb2o5；
2wt％～8wt％的tio2；
10wt％～20wt％的zno纳米材料。
优选的，所述玻璃包括以下成分：
55wt％～65wt％的sio2；
6wt％～12wt％的al2o3；
0.8wt％～2wt％的la2o3；
0.4wt％～1wt％的ceo2；
8wt％～12wt％的nb2o5；
3wt％～6wt％的tio2；
12wt％～18wt％的zno纳米材料。
优选的，所述zno纳米材料按照如下方法制备：在电化学沉积条件下，将含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液与生长基底接触，在所述生长基底上制得zno纳米结构阵列，所述含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液中还含有铵盐。
优选的，步骤a中，喷涂气源压力在10～14kg，喷涂速度为3～4m/s，喷涂距离为5～8cm。
优选的，喷涂形成的耐辐射涂层厚度为20～80nm。
优选的，步骤b中，第一次降温的温度为260～280℃，保温时间为10～15分钟。
优选的，步骤b中，第二次降温的温度为160～180℃，保温时间为10～15分钟。
本发明提供了一种耐辐射钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：将防辐射涂料喷涂于玻璃表面，干燥，所述防辐射涂料包括以下成分：丙烯酸树脂、纳米二氧化钛、滑石粉、钛酸钾晶须、碳化硅微粉、乙醇、聚乙二醇醚、聚丙烯酸酯流平剂、聚羧酸酯、十二烷基硫酸钠；将得到的玻璃在450～480℃下烘烤20～40分钟，第一次降温至250～300℃保温10～20分钟，第二次降温至150～180℃保温10～20分钟，然后在600℃～680℃下钢化处理6～10分钟，冷却后得到耐辐射钢化玻璃。与现有技术相比，本发明以丙烯酸树脂、纳米二氧化钛、滑石粉、钛酸钾晶须、碳化硅微粉、乙醇、聚乙二醇醚、聚丙烯酸酯流平剂、聚羧酸酯、十二烷基硫酸钠作为防辐射涂料的主要成分，在各个组分的协同作用下，提高了制备的钢化玻璃的耐辐射性能，并且保证了制备的耐辐射玻璃具有良好的强度。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种耐辐射钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：a)将防辐射涂料喷涂于玻璃表面，干燥，所述防辐射涂料包括以下成分：丙烯酸树脂、纳米二氧化钛、滑石粉、钛酸钾晶须、碳化硅微粉、乙醇、聚乙二醇醚、聚丙烯酸酯流平剂、聚羧酸酯、十二烷基硫酸钠；b)将步骤a得到的玻璃在450～480℃下烘烤20～40分钟，第一次降温至250～300℃保温10～20分钟，第二次降温至150～180℃保温10～20分钟，然后在600℃～680℃下钢化处理6～10分钟，冷却后得到耐辐射钢化玻璃。
作为优选方案，所述玻璃的厚度优选为3～15mm，更优选为4～12mm，更优选为5～8mm。将防辐射涂料喷涂于玻璃表面之前，本发明还优选包括对玻璃进行预处理，具体为：将玻璃打磨、清洗、干燥，然后在180～220℃预热10～15小时。其中，对玻璃进行清洗，保证玻璃具有较高的结晶度，利于后序耐辐射涂料的喷涂。并且对干燥后的玻璃进行预热，通过预热，保证后序喷涂的耐辐射涂料在玻璃表面具有较高的附着力，从而不易脱落。所述预热的温度优选为190～210℃，更优选为190～200℃；预热的时间优选为10小时。
作为优选方案，所述玻璃包括以下成分：
50wt％～70wt％的sio2；
5wt％～15wt％的al2o3；
0.6wt％～3wt％的la2o3；
0.2wt％～2wt％的ceo2；
6wt％～15wt％的nb2o5；
2wt％～8wt％的tio2；
10wt％～20wt％的zno纳米材料。
更优选的，所述玻璃包括以下成分：
55wt％～65wt％的sio2；
6wt％～12wt％的al2o3；
0.8wt％～2wt％的la2o3；
0.4wt％～1wt％的ceo2；
8wt％～12wt％的nb2o5；
3wt％～6wt％的tio2；
12wt％～18wt％的zno纳米材料。
sio2是重要的玻璃形成体氧化物，以硅氧四面体的结构单元形成不规则的连续网络，是形成玻璃的骨架。al2o3能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度以及改良玻璃抗失透性。la2o3是获得高折射率玻璃的必要组分，同时具有耐辐射性能。
本发明引入了变价元素的高价氧化物ceo2，使玻璃受辐射后，辐射的能量首先用来改变其原子价，由高价变为低价，而这样氧化物原子价的改变，在可见光范围内不产生吸收，不引起玻璃颜色的变化。
tio2是玻璃助熔剂，可以降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔解，是形成本发明玻璃的必需组分。
作为优选方案，所述zno纳米材料按照如下方法制备：在电化学沉积条件下，将含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液与生长基底接触，在所述生长基底上制得zno纳米结构阵列，所述含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液中还含有铵盐。
作为优选方案，步骤a中，喷涂气源压力在10～14kg，喷涂速度为3～4m/s，喷涂距离为5～8cm。喷涂形成的耐辐射涂层厚度为20～80nm。
作为优选方案，步骤b中，第一次降温的温度为260～280℃，保温时间为10～15分钟。第二次降温的温度为160～180℃，保温时间为10～15分钟。
作为优选方案，所述防辐射涂料包括以下成分：
更优选的，所述防辐射涂料包括以下成分：
本发明以丙烯酸树脂、纳米二氧化钛、滑石粉、钛酸钾晶须、碳化硅微粉、乙醇、聚乙二醇醚、聚丙烯酸酯流平剂、聚羧酸酯、十二烷基硫酸钠作为防辐射涂料的主要成分，在各个组分的协同作用下，提高了制备的钢化玻璃的耐辐射性能，并且保证了制备的耐辐射玻璃具有良好的强度。
本发明将耐辐射涂料喷涂于玻璃表面，喷涂步骤优选为：喷涂气源压力在10～14kg，喷涂速度为3～4m/s，喷嘴口径为3mm，喷涂距离为5～8cm，喷涂镀膜次数为2～3次，喷涂得到的耐辐射涂料厚度为20～80nm。喷涂工序优选在封闭环境里，保证环境内无风、空气洁净，温度为20～30℃，湿度为30％以下。通过采用上述参数进行喷涂，保证耐辐射涂料在玻璃表面的均匀附着，并且具有较高的附着力。
本发明选择合适的烘烤温度、烘烤时间和钢化处理的温度，进一步提高了玻璃的强度。步骤b中，第一次降温的温度为260～280℃，保温时间为10～15分钟；第二次降温的温度为160～180℃，保温时间为10～15分钟。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料均为市购。
实施例1
在丙酮和乙醇的超声波浴中清洗作为生长基底的azo透明导电膜玻璃，然后用水超声清洗。
将硝酸锌溶于水中，超声溶解混合均匀，配置得到浓度为10mm的锌源前驱体水溶液，加入硝酸铵，超声溶解，铵盐在所述水溶液中的浓度为220mm，硝酸铵与硝酸锌的摩尔比为22:1。
将生长基底放入包括对电极、工作电极(为生长基底)和参比电极的三电极电化学反应体系的电沉积反应池中进行电化学生长，所述电沉积反应池含有锌源前驱体和铵盐的混合溶液，在恒电位模式下，沉积电位为-1.25v，反应温度为70℃，反应时间为1000秒。反应完成后即生长出zno纳米结构阵列，立即取出后用去离子水冲洗，用氮气吹干，得到zno纳米材料。
实施例2
将玻璃打磨、清洗、干燥，然后在200℃预热10小时，所述玻璃包括以下成分：60wt％的sio2；8wt％的ai2o3；1.5wt％的la2o3；0.5wt％的ceo2；10wt％nb2o5；5wt％tio2；15wt％的zno纳米材料；
将15g丙烯酸树脂、5g纳米二氧化钛、3g滑石粉、5g钛酸钾晶须、1g碳化硅微粉、100g乙醇、3g聚乙二醇醚、1g聚丙烯酸酯流平剂、1g聚羧酸酯、0.05g十二烷基硫酸钠混合，得到防辐射涂料；
将防辐射涂料喷涂于玻璃表面，干燥，喷涂气源压力在10～14kg，喷涂速度为3～4m/s，喷嘴口径为3mm，喷涂距离为5～8cm，喷涂镀膜次数为2～3次，喷涂得到的耐辐射涂料厚度为20～80nm。喷涂工序优选在封闭环境里，保证环境内无风、空气洁净，温度为20～30℃，湿度为30％以下；
将玻璃在460℃下烘烤35分钟，然后降温至280℃保温10分钟，继续降温至160℃保温10分钟，然后在650℃下钢化处理10分钟，冷却后得到耐辐射钢化玻璃。
对本实施例制备的钢化玻璃的耐辐射性能进行检测，用总剂量为1×105r的x射线辐照后，每厘米厚度上的光密度增量不大于0.035。
实施例3
将玻璃打磨、清洗、干燥，然后在200℃预热10小时，所述玻璃包括以下成分：65wt％的sio2；6wt％的ai2o3；1wt％的la2o3；2wt％的ceo2；8wt％nb2o5；8wt％tio2；10wt％的zno纳米材料；
将10g丙烯酸树脂、8g纳米二氧化钛、1g滑石粉、7g钛酸钾晶须、3g碳化硅微粉、100g乙醇、2g聚乙二醇醚、2g聚丙烯酸酯流平剂、1g聚羧酸酯、0.1g十二烷基硫酸钠混合，得到防辐射涂料；
将防辐射涂料喷涂于玻璃表面，干燥，喷涂气源压力在10～14kg，喷涂速度为3～4m/s，喷嘴口径为3mm，喷涂距离为5～8cm，喷涂镀膜次数为2～3次，喷涂得到的耐辐射涂料厚度为20～80nm。喷涂工序优选在封闭环境里，保证环境内无风、空气洁净，温度为20～30℃，湿度为30％以下；
将玻璃在480℃下烘烤35分钟，然后降温至270℃保温10分钟，继续降温至170℃保温10分钟，然后在650℃下钢化处理10分钟，冷却后得到耐辐射钢化玻璃。
对本实施例制备的钢化玻璃的耐辐射性能进行检测，用总剂量为1×105r的x射线辐照后，每厘米厚度上的光密度增量不大于0.034。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。