于6%且小于等于10%。
[0032] 在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鋁硅酸鹽玻璃中所述氧化鉀的摩爾百分含量與所述氧化 鈉的摩爾百分含量的比值小于等于〇. 5。
[0033] 在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鋁硅酸鹽玻璃中不含鋰。
[0034] 上述鋁硅酸鹽玻璃的強(qiáng)化方法,首先將鋁硅酸鹽玻璃的溫度預(yù)熱到500°C? 600°C,然后將強(qiáng)化處理劑涂敷至鋁硅酸鹽玻璃的表面,強(qiáng)化處理劑中的熔鹽中的小半徑的 Li+與鋁硅酸鹽玻璃表面的大半徑的堿金屬(Na+及K+中的至少一種)發(fā)生交換,小半徑的堿 金屬離子進(jìn)入鋁硅酸鹽玻璃后在高溫下與其他組分作用形成¢-鋰霞石的晶化層,¢-鋰 霞石是一種負(fù)膨脹的晶體,熱膨脹系數(shù)比鋁硅酸鹽玻璃低,導(dǎo)致鋁硅酸鹽玻璃表面與玻璃 內(nèi)部存在熱膨脹系數(shù)的差異,當(dāng)溫度降低時(shí),這種差異會(huì)導(dǎo)致鋁硅酸鹽玻璃表面與內(nèi)部形 變不同,在鋁硅酸鹽玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,從而提高鋁硅酸鹽玻璃的強(qiáng)度,同時(shí),由于晶化 層的存在,鋁硅酸鹽玻璃的耐磨性及抗劃刻能力得到增強(qiáng);上述鋁硅酸鹽玻璃的強(qiáng)化方法, 在鋁硅酸鹽玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行離子交換,玻璃的熱膨脹系數(shù)隨溫度的升高其 增加的速度明顯加大(在Tg以下兩者幾乎呈直線關(guān)系),所以在這個(gè)溫度范圍內(nèi)玻璃的熱 膨脹系數(shù)較大,與P_鋰霞石的膨脹差也較大,從而能取得較好的強(qiáng)化效果,同時(shí)在高于玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度以上進(jìn)行離子交換,溫度較高,此時(shí)進(jìn)行離子交換的速度也較快;上述鋁硅酸 鹽玻璃的強(qiáng)化方法,將熔融的強(qiáng)化處理劑涂敷在預(yù)熱的鋁硅酸鹽玻璃表面,利用強(qiáng)化處理 劑的中熔鹽的余熱即可進(jìn)行離子交換,耗時(shí)較短,適用于連續(xù)生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了便于理解本發(fā)明,下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是,本發(fā)明可以以許 多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使 對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0036] 一種鋁硅酸鹽玻璃的強(qiáng)化方法,包括以下步驟:
[0037] 步驟S110、除去鋁硅酸鹽玻璃表面的污垢。
[0038] 鋁硅酸鹽玻璃中含有二氧化硅、三氧化二鋁及堿金屬氧化物,堿金屬氧化物選自 氧化鈉及氧化鉀中的至少一種。
[0039] 進(jìn)一步的,鋁硅酸鹽玻璃,按照摩爾百分含量計(jì)包括如下組分:
[0040] 60%?75%的二氧化硅,5%?10%三氧化二鋁,5%?8%的氧化鈉,0%?3%的氧化 鉀,1%?5%的氧化鈣,1%?5%的氧化鎂,2%?5%的三氧化二硼及0%?4%的二氧化鋯。
[0041] 二氧化硅(SiO2)是形成鋁硅酸鹽玻璃所必須的成分,且能提高鋁硅酸鹽玻璃的強(qiáng) 度、化學(xué)穩(wěn)定性等,但其含量過高時(shí),鋁硅酸鹽玻璃難熔,故其含量選為60%?75%。
[0042] 三氧化二鋁(Al2O3)能提高鋁硅酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、軟化點(diǎn)以及離子交換性 能,且是鋁硅酸鹽玻璃在化學(xué)強(qiáng)化處理時(shí)表面析晶所必需的成分,但其含量太高時(shí),鋁硅酸 鹽玻璃難以熔化和澄清,且耐失透性變差,故其含量為5%?10%。
[0043] 氧化鈉(Na2O)是鋁硅酸鹽玻璃在進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理時(shí)進(jìn)行離子交換所必需的成 分,且能使鋁硅酸鹽玻璃變得易于熔化,但其含量過高時(shí),鋁硅酸鹽玻璃的耐候性變差,且 熱膨脹系數(shù)變大,其含量為5%?8%。
[0044] 氧化鉀(K2O)雖然不是鋁硅酸鹽玻璃在進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理時(shí)進(jìn)行離子交換所必需 的成分,但是以少量K2O取代Na2O能發(fā)揮"混合堿效應(yīng)",使玻璃的一系列性能變好,同時(shí)K2O 能助熔,但含量過高會(huì)降低玻璃的耐候性,增加熱膨脹系數(shù),其含量為〇%?3%。
[0045] 氧化鈣(CaO)高溫時(shí)能降低鋁硅酸鹽玻璃的粘度,能調(diào)整鋁硅酸鹽玻璃的料性,但 含量過多會(huì)影響鋁硅酸鹽玻璃的耐候性,且阻礙離子交換的進(jìn)行,故其含量為1%?5%。
[0046] 氧化鎂(MgO)能提高鋁硅酸鹽玻璃的熔制性和抗劃傷能力,但含量過高時(shí)會(huì)導(dǎo)致 玻璃析晶,其含量為1%?5%。
[0047] 三氧化二硼(B2O3)能降低鋁硅酸鹽玻璃的粘度,提高離子交換能力,特別是能提高 壓應(yīng)力值,但是其含量過高時(shí)導(dǎo)致應(yīng)力層深度的減小,其含量為2%?5%。
[0048] 二氧化鋯(ZrO2)能顯著增加鋁硅酸鹽玻璃的離子交換性能和提高應(yīng)變點(diǎn),但過多 時(shí)致使耐失透性顯著下降,其含量為〇%?4%。
[0049] 從鋁硅酸鹽玻璃的耐候性和熔制性考慮,優(yōu)選的,鋁硅酸鹽玻璃中二氧化硅與三 氧化二鋁的總摩爾百分含量大于等于65%且小于等于85%。
[0050] 從鋁硅酸鹽玻璃離子交換性能以及耐候性出發(fā),優(yōu)選的,鋁硅酸鹽玻璃中氧化鈉 與氧化鉀的總摩爾百分含量大于等于6%且小于等于10%。
[0051] 為了在不對(duì)其它性能產(chǎn)生較大影響的情況下降低鋁硅酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù),充 分利用"混合堿效應(yīng)",可以在組成中含有一定量的的K20。但是,考慮到Li+也可能與K+發(fā) 生交換,故K2O的引入量相對(duì)于Na2O而言不能太多,優(yōu)選的,鋁硅酸鹽玻璃中氧化鉀與氧化 鈉的摩爾百分含量的比值小于等于〇. 5。
[0052] 本發(fā)明玻璃組成中含有Al2O3以及B2O3,這二者都有奪取游離氧的能力。當(dāng)玻璃中 有足夠游離氧時(shí),Al3+以鋁氧四面體[AlO4]形式存在。當(dāng)游離氧存在一定量時(shí),硼氧三角體 [BO3]轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹧跛拿骟w[BO4],玻璃的結(jié)構(gòu)變得致密,強(qiáng)度提高;而當(dāng)游離氧過量時(shí),[BO4] 又轉(zhuǎn)變?yōu)閇BO3],玻璃的一系列性能變差,轉(zhuǎn)折點(diǎn)在B2O3和游離氧的比例為1:1處附近。當(dāng) Al2O3與B2O3同時(shí)存在時(shí),[AlO4]會(huì)優(yōu)先于[BO4]進(jìn)入玻璃網(wǎng)絡(luò),所以必須首先考慮使游離 氧的數(shù)量足夠從而能夠使Al3+全部以[AlO4]形式存在。游離氧系數(shù)A通過下式確定。
[0053] A= (Na20+K20+0. 7Ca0+0. 3Mg〇-Al203) /B2O3
[0054] 其中,每種組分均代表該組分的摩爾百分含量。
[0055]要使Al3+全部以[AlO4]形式存在,游離氧必須足夠,所以游離氧系數(shù)A必須大于 等于0。之后,剩余的游離氧與[BO3]結(jié)合形成[BO4]。要使硼盡可能以[BO4]形式存在,游 離氧系數(shù)A應(yīng)盡可能接近1,本發(fā)明中游離氧系數(shù)A優(yōu)選為0. 9?1. 3。
[0056] 優(yōu)選的,鋁硅酸鹽玻璃中不含鋰。
[0057] 上述鋁硅酸鹽玻璃中,堿金屬氧化物的含量較低,二氧化硅及三氧化二鋁的含量 較高,能夠顯著的提高鋁硅酸鹽玻璃的應(yīng)變點(diǎn),增強(qiáng)鋁硅酸鹽玻璃在高溫下的抗軟化能力, 提高了玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、抗熱振性,降低了玻璃的熱膨脹系數(shù),適用于高溫化學(xué)鋼化,同 時(shí)堿金屬氧化物含量可以滿足化學(xué)強(qiáng)化時(shí)離子交換的需求,在使用鋰鹽進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化時(shí), Li+與鋁硅酸鹽玻璃的Na+發(fā)生離子交換,在鋁硅酸鹽玻璃表面生成P-鋰霞石作為晶化層, 鋰霞石是一種負(fù)膨脹的晶體,與鋁硅酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù)相差較大,在鋁硅酸鹽玻璃 表面形成較大的壓應(yīng)力,能提高強(qiáng)化后的強(qiáng)化玻璃的強(qiáng)度。
[0058] 具體在本實(shí)施方式中,鋁硅酸鹽玻璃為板狀,厚度為0. 5mm?2_。
[0059] 本實(shí)施方式中,除去鋁硅酸鹽玻璃表面的污垢時(shí),使用洗滌劑配合盤刷進(jìn)行。洗滌 劑為去離子水。當(dāng)然,洗滌不限于