[发明专利]厚板高强度化学钢化玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃加工领域，特别是涉及厚板高强度化学钢化玻璃及其制备方法。

背景技术

我国建筑领域的快速发展，越来越多的建筑师和客户为追求完美和概念设计，针对建筑玻璃的应用，不仅仅是有起到遮风挡雨和节能的要求，更多的设计师将玻璃应用到建筑的主题中，并作为结构和承重，因此更要求具有较高的外观效果和力学性能。

化学钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。化学钢化玻璃的主要优点有两条，第一是强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3～5倍，抗冲击强度是普通玻璃5～10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。使用安全是钢化玻璃第二个主要优点，撞击破碎也不会像物理钢化一样形成小颗粒状，与没钢化玻璃相似，可保持原状，仍具有一定的承载能力，给更换提供了足够的时间，更安全。

化学钢化玻璃是采用低温离子交换工艺制造的，所谓低温系是指交换温度不高于玻璃转变温度的范围内，是相对于高温离子交换工艺在转变温度以上，软化点以下的温度范围而言。低温离子交换工艺的简单原理是在400℃左右的碱盐溶液中，使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换，比如玻璃中的锂离子与溶液中的钾或钠离子交换，玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换，利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。大离子挤嵌进玻璃表层的数量与表层压应力成正比，所以离子交换的数量与交换的表层深度是增强效果的关键指标。离子交换钢化玻璃与物理钢化玻璃的应力分布不同，前者表面层的压应力厚度较小，与其平衡的内部拉应力不大，这是化学钢化玻璃的内部拉应力层达到破坏时也不像物理钢化玻璃那样碎成小片的原因。由于离子交换层较薄，所以化学钢化玻璃方法用于增强薄玻璃效果显著，对厚玻璃的增强效果不甚明显，特别适合增强2～4mm厚的玻璃。目前国内生产的化学钢化玻璃一般厚度在0.33mm—6mm之间薄板玻璃，主要应用于手机屏幕，电脑、电视屏等电子产品领域以及高速列车和飞机的前挡风玻璃等航空领域。

发明内容

针对上述领域的缺陷，本发明提供一种厚板高强度化学钢化玻璃，该钢化玻璃的厚度在8mm以上，同时玻璃四点抗弯强度值≥300MPa(7500N)。

同时本发明还提供该厚板高强度化学钢化玻璃的制备方法。

厚板高强度化学钢化玻璃的制备方法，包括如下步骤：（1）将清洗，干燥好的玻璃放入预热炉中至350-400℃，（2）快速放进430-450℃的KNO₃盐槽中，离子交换14-24小时，（3）再提升至退温炉中降温至60℃，（4）清洗后检验，其特征在于：所述KNO₃盐槽中加入有浓度为1%Sb₂O₃；所述玻璃厚度在8mm以上。

所述KNO₃盐槽中还加入有浓度为0.8%大半径的金属离子氧化物或硝酸盐。

所述金属离子氧化物为Al₂O₃或/和SeNO₃。

所述步骤（4）后还包括玻璃的磨边处理，所述磨边处理是将玻璃磨出圆弧形边。

所述玻璃厚度在8-20mm。

所述玻璃厚度为10mm。

上述制备方法得到的厚板高强度化学钢化玻璃，玻璃四点抗弯强度值≥300MPa。