[发明专利]一种超薄光学玻璃面板化学强化用催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学催化剂组合物及其应用领域，尤其涉及一种用于超薄光学玻璃面板化学强化的催化剂其应用。

背景技术

超薄光学玻璃面板的表面存在少量微裂纹，容易引起应力集中而导致玻璃容易破裂，严重影响了超薄光学玻璃面板的抗张强度。目前常用的是将其浸入硝酸钾等熔盐中一段时间，以增加玻璃的机械强度和热稳定性。

其原理是：将超薄光学玻璃面板浸入在硝酸钾的熔盐内，时间从十几个小时到几十个小时，玻璃中的Na+和熔盐中的K+离子，发生离子交换，由于K+离子的半径比Na+离子大，K+代替玻璃中的Na+离子，使表面“挤塞”膨胀，产生应力，使超薄光学玻璃面板增强。

现有的超薄光学玻璃面板化学强化工艺需要时间较长。因而需要提供一种能显著缩短超薄光学玻璃面板化学强化工艺时间的催化剂以及利用这种催化剂的方法，以缩短强化工艺时间，提高效率。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供了一种能显著缩短超薄光学玻璃面板化学强化工艺时间的催化剂。

本发明的另一目的是提供上述超薄光学玻璃面板强化液在玻璃化学强化中的应用。

为实现上述发明目的，本发明的发明人经过大量的研究及创造性的劳动设计出了一种能显著缩短超薄光学玻璃面板化学强化工艺时间的催化剂。该超薄光学玻璃面板化学强化用的催化剂，其特征在于按如下重量百分比原料混合而成：碳酸钾 25~50%、氯化钾 5~25  %、氯化钠2~15%、三氧化二铝3~25%、硅藻土 2 - 15%。

所述催化剂按如下质量百分比原料混合而成：碳酸钾 40%、氯化钾 20  %、氯化钠5%、三氧化二铝20%、硅藻土 15%。

该催化剂在超薄光学玻璃面板强化中的应用，其特征在于包括如下步骤：

（1）熔盐的制做：

  A、准备工作，把熔盐炉擦拭干净，炉温升到150℃，恒温30分钟； 

B、熔盐炉烘干后，开始添加硝酸钾，在完全熔化后，恒温沉淀12小时以上；

  C、恒温结束后，按硝酸钾的重量比加入催化剂，制得强化熔盐；

（2）强化步骤：

步骤a. 将待强化超薄光学玻璃面板置于温度为330～350℃的恒温箱内预热，时间2小时；

步骤b. 将步骤a所得的超薄光学玻璃面板置于温度为400℃-420℃的强化熔盐中，时间6小时；

步骤c. 将步骤b所得的超薄光学玻璃面板置于退火炉内，自然降温，当温度降低为75℃-85℃时，出炉；

步骤d . 将步骤c所得的超薄光学玻璃面板置于50℃纯净水中清洗。

该用于超薄光学玻璃面板化学强化的催化剂的作用是：加速玻璃中的Na+和熔盐中的K+离子间的离子交换，弥补微裂纹。能够在不降低超薄光学玻璃面板各项性能的基础上显著缩短其化学强化的时间。

未加催化剂正常强化与使用催化剂强化的强化性能对比表（以美国康宁材料2318为例）。见附图1。

通过使用与不使用催化剂的比较，不仅强化时间减少了40%，其落球的离散性明显减小，CS性能提高15%以上，DOL性能略有提高，四点折弯性能略有下降，但都远远满足要求。

附图说明

下面结合附图对发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图1为超薄光学玻璃面板在强化炉中强化的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

该用于超薄光学玻璃面板化学强化的催化剂，按如下质量百分比原料混合而成：碳酸钾 25%、氯化钾 25  %、氯化钠15%、三氧化二铝25%、硅藻土 10%。

实施例2

该用于超薄光学玻璃面板化学强化的催化剂，按如下质量百分比原料混合而成：碳酸钾 40%、氯化钾 20  %、氯化钠5%、三氧化二铝20%、硅藻土 15%。

实施例3

该用于超薄光学玻璃面板化学强化的催化剂，按如下质量百分比原料混合而成：碳酸钾50%、氯化钾15 %、氯化钠10%、三氧化二铝15%、硅藻土10%。

该催化剂在超薄光学玻璃面板化学强化中的应用，具体按如下步骤操作：

（1）熔盐的制作：

  A、准备工作，把熔盐炉擦拭干净，炉温升到150℃，恒温30分钟； 

B、熔盐炉烘干后，开始添加硝酸钾，在完全熔化后，恒温沉淀12小时以上；

  C、恒温结束后，按硝酸钾的重量比加入催化剂，制得强化熔盐；

（2）强化步骤：