[发明专利]一种新型超高强度单片防火玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型超高强度单片防火玻璃的制备方法。

背景技术

防火玻璃，其在防火时的作用主要是控制火势的蔓延或隔烟，是一种措施型的防火材料。现有的防火玻璃由于强度低、抗冲击和耐热防火性能差，发生火灾时容易在较短的时间内破裂，使得大火得以蔓延，危及人身和财产安全。当玻璃破碎时呈现不对称颗粒状，易对人体产生伤害。此外，现有防火玻璃由于耐候性差、在紫外线照射下易发黄起泡、不能用于建筑外墙等缺陷，极大地限制了其使用范围，因而急需一种新型的高强度的防火玻璃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种新型超高强度单片防火玻璃的制备方法，以制备出强度高、抗冲击和耐热防火性能好的防火玻璃。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种新型超高强度单片防火玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将钾盐和铯盐混合，加热到420-530℃，保温6-8.5小时，再将温度降低到335-375℃，然后加入添加剂，搅拌使得添加剂与钾盐、铯盐充分混合，然后升高温度至420-530℃，再搅拌一次，制成所需要的熔盐；

(2)将精选的原片玻璃放入交换炉熔盐槽内，在410～520℃的温度条件下进行离子交换，玻璃中的钠离子由于加热引起热振动，从而完成与熔盐介质中半径较大的钾离子或铯离子的交换，实现化学钢化，使得膨胀体积增大，压应力增强；

(3)将化学钢化后的玻璃放入退火炉进行退火处理，使其温度由离子交换时的温度降温至70-90℃，然后将玻璃在清洗槽内用水在常温下浸泡3-5小时；

(4)将浸泡好的玻璃在钢化炉中再度加热，然后在急冷室通过上下风机的风冷，将玻璃迅速降温，从而实现玻璃的物理钢化。

作为优选，所述钾盐是硝酸钾或磷酸钾，重量百分比为熔盐的49％。

作为优选，所述铯盐是硫酸铯，重量百分比为熔盐的47％。

作为优选，所述添加剂由两类组成，第一类添加剂为Al₂O₃和MgO的混合物；第二类添加剂为碱金属磷酸盐。

作为优选，所述Al₂O₃和MgO的混合物的加入量为熔盐重量的2.5％，所述碱金属磷酸盐的加入量为熔盐重量的1.5％。

本发明通过特殊化学处理，在高温状态下进行20多小时离子交换，替换掉玻璃表面的金属钠，形成低膨胀玻璃，具备高效的抗热性能。同时，通过物理处理后，玻璃表面形成较强的压应力，大大提高玻璃的抗冲击强度，当玻璃破碎时呈现微小颗粒状态，减少对人体造成伤害。其强度是普通玻璃的5-10倍，是钢化玻璃的2-3倍。与传统灌浆防火玻璃相比，除了高强度、容易安装之外，最大的特点是高耐候性。化学灌浆防火玻璃除了在制作过程中容易出现气泡外，在紫外线照射及火焰作用下很快变成乳白色，失去了玻璃通透这个基本功能，无法观察火灾情况。单片铯钾防火玻璃在紫外线及火焰作用下依然保持通透功能，无任何变化。另外，此玻璃具有较好的可加工性和安装性，能加工成夹层安全玻璃、镀膜玻璃、热弯防火玻璃和防火幕墙玻璃。因此该发明用途广泛，前景广阔。

具体实施方式

以下为本发明的实施例，一种新型超高强度单片防火玻璃的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钾盐和铯盐混合，加热到420-530℃，保温6-8.5小时，再将温度降低到335-375℃，然后加入添加剂，搅拌使得添加剂与钾盐、铯盐充分混合，然后升高温度至420-530℃，再搅拌一次，制成所需要的熔盐；

(2)将精选的原片玻璃放入交换炉熔盐槽内，在410～520℃的温度条件下进行离子交换，玻璃中的钠离子由于加热引起热振动，从而完成与熔盐介质中半径较大的钾离子或铯离子的交换，实现化学钢化，使得膨胀体积增大，压应力增强；

(3)将化学钢化后的玻璃放入退火炉进行退火处理，使其温度由离子交换时的温度降温至70-90℃，然后将玻璃在清洗槽内用水在常温下浸泡3-5小时；

(4)将浸泡好的玻璃在钢化炉中再度加热，然后在急冷室通过上下风机的风冷，将玻璃迅速降温，从而实现玻璃的物理钢化。

其中，所述钾盐是硝酸钾或磷酸钾，重量百分比为熔盐的49％。所述铯盐是硫酸铯，重量百分比为熔盐的47％。所述添加剂由两类组成，第一类添加剂为Al₂O₃和MgO的混合物；第二类添加剂为碱金属磷酸盐，如磷酸钠。所述Al₂O₃和MgO的混合物的加入量为熔盐重量的2.5％，所述碱金属磷酸盐加入量为熔盐重量的1.5％。