本发明涉及玻璃生产工艺技术领域，具体涉及一种钢化玻璃及其制备方法。
背景技术：
钢化玻璃是一种预应力玻璃，是将退火玻璃加工成所需尺寸和形状，经过高温加热至软化点温度，再经过淬冷处理得到。钢化玻璃具有较高的机械强度、抗冲击强度、抗弯强度，而且具有良好的安全性和热稳定性，是目前最常用的安全玻璃形式。
目前对于钢化玻璃的生产工艺主要有物理钢化和化学钢化两种。物理钢化玻璃主要是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度时，通过自身形变消除内部应力，最后经过淬冷处理制得。化学钢化玻璃一般是通过离子交换法改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃强度。与物理钢化玻璃相比，化学钢化玻璃的生产周期长，效率低从而生产成本高。因此，目前大多采用物理钢化的方法来制备钢化玻璃。
对于钢化玻璃的生产，最可能出现的问题是发生自爆现象，即在没有外界机械力作用的情况下发生自身破裂的现象，钢化玻璃的自爆可谓玻璃行业的“癌症”，目前还没有办法解决这一问题。钢化玻璃产生自爆的原因多样，主要原因是由于玻璃中存在着单晶石等异质颗粒和微小的硫化镍结石等。在钢化后一部分硫化镍结石随着时间、环境的变化会发生晶态的变化，导致体积增大，在玻璃内部引发微裂纹，进而有可能导致玻璃的自爆现象的发生。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种钢化玻璃及其制备方法，以解决钢化玻璃容易自爆的问题，降低钢化玻璃的自爆率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种钢化玻璃，由以下按照重量份的原料组成：长石60-80份、铝矾土30-40份、石英砂20-30份、方解石10-30份、纳米二氧化硅10-20份、氮化硅5-15份、氢氧化钡3-8份、云母粉5-10份、硼镁石2-8份、三氧化二锑5-10份、铝酸钙8-15份、氧化铝3-8份、三氧化钼2-6份、氧化镉1-5份、硅酸钠1-5份、碳粉0.3-0.8份和澄清剂10-20份。
优选的，所述长石70份、铝矾土35份、石英砂25份、方解石20份、纳米二氧化硅15份、氮化硅10份、氢氧化钡5份、云母粉7份、硼镁石5份、三氧化二锑7份、铝酸钙11份、氧化铝6份、三氧化钼4份、氧化镉3份、硅酸钠3份、碳粉0.5份和澄清剂15份。
优选的，所述澄清剂为三氧化二锑粉和氧化铈按质量份数比8-10:1组成的混合物。
一种钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量份数计，分别称取长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、三氧化钼、氧化镉、硅酸钠、碳粉和澄清剂；
（2）将步骤（1）中的长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、硅酸钠、碳粉和澄清剂研磨至200-300μm的粉末；
（3）将步骤（2）中研磨后的原料放入混合机中进行混合，同时将三氧化钼和氧化镉放入加热器中进行加热，加热温度为1200-1300度，使三氧化钼和氧化镉均升华为气体，再该三氧化钼和氧化镉气体通入混合机内；
（4）将步骤（3）中混合后的粉末进行干燥，控制水分在5-8%；
（5）将步骤（4）获得的物质放入窑池中加热，1100-1200度融化成玻璃液，使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃，然后将所述玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至400-500度，保温20-30min，自然冷却；
（6）将所述玻璃基材进行预处理；
（7）将步骤（6）中预处理好的玻璃基材放置于对流钢化炉中进行加热处理，将玻璃的温度提升至600-700度，并保持4-6min；
（8）将升温处理后的玻璃基材移入风栅中，用风压为12-14kpa的冷空气进行冷却30-40s至所述玻璃基材表面为150-200度，然后用水冷却至20-30度；
（9）对步骤（8）中的玻璃基材进行均质处理。
优选的，所述步骤（1）的研磨是在球磨机中进行的，所述球磨机的转速300-400r/min，球磨时间为20-30min。
优选的，所述步骤（6）中的预处理包括切割、磨边、清洗、干燥。
优选的，所述步骤（9）中的均质处理的步骤为：将冷却后的玻璃基材放入加热炉中，逐渐将玻璃基材加热至240-260度，然后保温2-4h。
优选的，还包括对均质处理后的玻璃的清洗步骤，清洗方法为超声波清洗。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的钢化玻璃能够解决钢化玻璃容易自爆的问题，降低钢化玻璃的自爆率，具体情况如下：
（1）本发明通过在配料里加入三氧化钼成分能有效降低钢化玻璃中硫化镍结石生成的量，由于硫化镍结石是钢化玻璃自爆的主要原因，加入三氧化钼能降低钢化玻璃的自爆率，同时，三氧化钼除了能够降低硫化镍结石生成的量，还能降低熔制时烟雾的产生的量，而三氧化钼与氧化镉混合使用能产生协同效应，其抑烟效果更佳；
（2）本发明通过研磨可以有效提高混合原料的均匀度，有利于融化，减少结石缺陷的产生，从而减少玻璃的自爆，另外，通过对三氧化钼和氧化镉进行加热使其升华为气体，将三氧化钼和氧化镉气体通入混合机内，由于三氧化钼和氧化镉气体分子的直径极小，能更好地与其他配料混合、结合，结合后不会出现分层的现象，使得熔制时取得的抑烟效果更佳。而且气体通入混合机内，气体对其他配料还有搅拌作用，使得配料混合更加均匀；
（3）通过均质处理可有效降低玻璃自爆概率，因为结石出现在钢化玻璃的张应力区，只要结石出现转变，就会造成自爆，而通过均质处理可有效消除结石出现在钢化玻璃的张应力，从而降低自爆概率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种钢化玻璃，由以下按照重量份的原料组成：长石70份、铝矾土35份、石英砂25份、方解石20份、纳米二氧化硅15份、氮化硅10份、氢氧化钡5份、云母粉7份、硼镁石5份、三氧化二锑7份、铝酸钙11份、氧化铝6份、三氧化钼4份、氧化镉3份、硅酸钠3份、碳粉0.5份和澄清剂15份。
其中，所述澄清剂为三氧化二锑粉和氧化铈按质量份数比9:1组成的混合物。
一种钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量份数计，分别称取长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、三氧化钼、氧化镉、硅酸钠、碳粉和澄清剂；
（2）将步骤（1）中的长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、硅酸钠、碳粉和澄清剂研磨至200-300μm的粉末；
（3）将步骤（2）中研磨后的原料放入混合机中进行混合，同时将三氧化钼和氧化镉放入加热器中进行加热，加热温度为1250度，使三氧化钼和氧化镉均升华为气体，再该三氧化钼和氧化镉气体通入混合机内；
（4）将步骤（3）中混合后的粉末进行干燥，控制水分在5-8%；
（5）将步骤（4）获得的物质放入窑池中加热，1150度融化成玻璃液，使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃，然后将所述玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至450度，保温25min，自然冷却；
（6）将所述玻璃基材进行预处理；
（7）将步骤（6）中预处理好的玻璃基材放置于对流钢化炉中进行加热处理，将玻璃的温度提升至650度，并保持5min；
（8）将升温处理后的玻璃基材移入风栅中，用风压为13kpa的冷空气进行冷却35s至所述玻璃基材表面为175度，然后用水冷却至25度；
（9）对步骤（8）中的玻璃基材进行均质处理。
其中，所述步骤（1）的研磨是在球磨机中进行的，所述球磨机的转速350r/min，球磨时间为25min。
其中，所述步骤（6）中的预处理包括切割、磨边、清洗、干燥。
其中，所述步骤（9）中的均质处理的步骤为：将冷却后的玻璃基材放入加热炉中，逐渐将玻璃基材加热至250度，然后保温3h。
其中，还包括对均质处理后的玻璃的清洗步骤，清洗方法为超声波清洗。
实施例2
一种钢化玻璃，由以下按照重量份的原料组成：长石60份、铝矾土30份、石英砂20份、方解石10份、纳米二氧化硅10份、氮化硅5份、氢氧化钡3份、云母粉5份、硼镁石2份、三氧化二锑5份、铝酸钙8份、氧化铝3份、三氧化钼2份、氧化镉1份、硅酸钠1份、碳粉0.3份和澄清剂10份。
其中，所述澄清剂为三氧化二锑粉和氧化铈按质量份数比8:1组成的混合物。
一种钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量份数计，分别称取长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、三氧化钼、氧化镉、硅酸钠、碳粉和澄清剂；
（2）将步骤（1）中的长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、硅酸钠、碳粉和澄清剂研磨至200-300μm的粉末；
（3）将步骤（2）中研磨后的原料放入混合机中进行混合，同时将三氧化钼和氧化镉放入加热器中进行加热，加热温度为1200度，使三氧化钼和氧化镉均升华为气体，再该三氧化钼和氧化镉气体通入混合机内；
（4）将步骤（3）中混合后的粉末进行干燥，控制水分在5-8%；
（5）将步骤（4）获得的物质放入窑池中加热，1100度融化成玻璃液，使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃，然后将所述玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至400度，保温20min，自然冷却；
（6）将所述玻璃基材进行预处理；
（7）将步骤（6）中预处理好的玻璃基材放置于对流钢化炉中进行加热处理，将玻璃的温度提升至600度，并保持4min；
（8）将升温处理后的玻璃基材移入风栅中，用风压为12kpa的冷空气进行冷却30s至所述玻璃基材表面为150度，然后用水冷却至20度；
（9）对步骤（8）中的玻璃基材进行均质处理。
其中，所述步骤（1）的研磨是在球磨机中进行的，所述球磨机的转速300r/min，球磨时间为20min。
其中，所述步骤（6）中的预处理包括切割、磨边、清洗、干燥。
其中，所述步骤（9）中的均质处理的步骤为：将冷却后的玻璃基材放入加热炉中，逐渐将玻璃基材加热至240度，然后保温2-4h。
其中，还包括对均质处理后的玻璃的清洗步骤，清洗方法为超声波清洗。
实施例3
一种钢化玻璃，由以下按照重量份的原料组成：长石80份、铝矾土40份、石英砂30份、方解石30份、纳米二氧化硅20份、氮化硅15份、氢氧化钡8份、云母粉10份、硼镁石8份、三氧化二锑10份、铝酸钙15份、氧化铝8份、三氧化钼6份、氧化镉5份、硅酸钠5份、碳粉0.8份和澄清剂120份。
其中，所述澄清剂为三氧化二锑粉和氧化铈按质量份数比10:1组成的混合物。
一种钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量份数计，分别称取长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、三氧化钼、氧化镉、硅酸钠、碳粉和澄清剂；
（2）将步骤（1）中的长石、铝矾土、石英砂、方解石、纳米二氧化硅、氮化硅、氢氧化钡、云母粉、硼镁石、三氧化二锑、铝酸钙、氧化铝、硅酸钠、碳粉和澄清剂研磨至200-300μm的粉末；
（3）将步骤（2）中研磨后的原料放入混合机中进行混合，同时将三氧化钼和氧化镉放入加热器中进行加热，加热温度为1300度，使三氧化钼和氧化镉均升华为气体，再该三氧化钼和氧化镉气体通入混合机内；
（4）将步骤（3）中混合后的粉末进行干燥，控制水分在5-8%；
（5）将步骤（4）获得的物质放入窑池中加热，1200度融化成玻璃液，使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃，然后将所述玻璃液流入液体池中，成型后，缓慢降温至500度，保温30min，自然冷却；
（6）将所述玻璃基材进行预处理；
（7）将步骤（6）中预处理好的玻璃基材放置于对流钢化炉中进行加热处理，将玻璃的温度提升至700度，并保持6min；
（8）将升温处理后的玻璃基材移入风栅中，用风压为14kpa的冷空气进行冷却40s至所述玻璃基材表面为200度，然后用水冷却至30度；
（9）对步骤（8）中的玻璃基材进行均质处理。
其中，所述步骤（1）的研磨是在球磨机中进行的，所述球磨机的转速400r/min，球磨时间为30min。
其中，所述步骤（6）中的预处理包括切割、磨边、清洗、干燥。
其中，所述步骤（9）中的均质处理的步骤为：将冷却后的玻璃基材放入加热炉中，逐渐将玻璃基材加热至260度，然后保温4h。
其中，还包括对均质处理后的玻璃的清洗步骤，清洗方法为超声波清洗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。