[发明专利]一种玻璃钢化液以及玻璃刚化处理方法

说明书

本发明公开了一种玻璃钢化液，其原料按重量份包括：65‑80份硝酸钾、5‑15份二乙醇胺硼酸酯、5‑8份N‑甲基二乙醇胺、2‑8份硝酸亚铈、3‑5份氧化镁；本发明还公开了一种玻璃刚化处理方法包括如下步骤：S1、将玻璃预热处理；S2、将步骤S1得到的预热玻璃浸泡在权利要求1‑4任一项所述的玻璃刚化液，强化温度为380‑420℃，保温反应；S3、将步骤S2得到的强化玻璃进行退火处理，空冷得到钢化玻璃。本发明优化了玻璃刚化液的组分和用量，缩短了强化时间，同时显著增加了应力层深度，提高了玻璃的表面强度。

技术领域

本发明涉及玻璃钢化技术领域，尤其涉及一种玻璃钢化液以及玻璃刚化处理方法。

背景技术

化学钢化(也称离子交换)能够有效地提高玻璃表面应力及其弯曲强度，是薄玻璃及其制品有效强化方法之一，其具体原理是将玻璃浸入到熔融状态下的钢化液中，促进玻璃表面的钠离子与钾肥槽内的钾离子交换。但是现有的化学钢化玻璃生产周期长(交换时间长达数十小时)，效率低，增加了生产成本高，且其性能不稳定，强化后玻璃表面易出现大量微裂纹，容易引起应力集中而导致玻璃破裂，严重影响了玻璃的抗张强度。

发明内容

本发明提出了一种玻璃钢化液以及玻璃刚化处理方法，优化了玻璃刚化液的组分和用量，缩短了强化时间，同时显著增加了应力层深度，提高了玻璃的表面强度。

本发明提出的一种玻璃钢化液，其原料按重量份包括：65-80份硝酸钾、5-15份二乙醇胺硼酸酯、5-8份N-甲基二乙醇胺、2-8份硝酸亚铈、3-5份氧化镁。

优选地，其原料按重量份包括：70-75份硝酸钾、8-13份二乙醇胺硼酸酯、6-7份N-甲基二乙醇胺、3-6份硝酸亚铈、4-4.5份氧化镁。

优选地，其原料按还包括Al₂O₃和Sb₂O₃，

优选地，Al₂O₃在玻璃刚化液中的重量百分比为2-4％，Sb₂O₃在玻璃刚化液中的重量百分比为0.5-3％。

一种玻璃刚化处理方法，包括如下步骤：

S1、将玻璃预热处理；

S2、将步骤S1得到的预热玻璃浸泡在权利要求1-4任一项所述的玻璃刚化液，强化温度为380-420℃，保温反应；

S3、将步骤S2得到的强化玻璃进行退火处理，空冷得到钢化玻璃。

优选地，步骤S1中，玻璃预热温度为630-680℃。

优选地，步骤S2中，保温反应时间为2-5h。

优选地，步骤S3中，退火温度为200-290℃。

优选地，退火时间为1-3h。

本发明钢化液中二乙醇胺硼酸酯和N-甲基二乙醇胺相互配合，使得极性基团在玻璃表面吸附，非极性基团定向排列形成保护膜，有效提高了K⁺和Na⁺离子的交换速度，另外，二乙醇胺硼酸酯中的羟基与玻璃表面硅氧键相互作用使得离子交换通道扩大；硝酸亚铈一方面能快速反应掉硝酸根高温分解产生的氧气，避免了氧气在玻璃表面的沉积而影响离子交换方应速度；另一方面，硝酸亚铈以及氧化后得到的四价Ce⁴⁺与二乙醇胺硼酸酯和N-甲基二乙醇胺配合螯合能填补玻璃在强化过程中产生的裂纹，有效提高了玻璃表面强度；氧化镁作为活性氧化物具有很好的耐热性、化学稳定性，提高玻璃增强效果。