[发明专利]一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃主要由废弃玻璃、石英砂、硼砂、三氧化二铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化钙、氯化钠制得。

2.根据权利要求1所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃中各组分原料为：按重量计，废弃玻璃45～55份、石英砂30～40份、硼砂10～15份、三氧化二铝12～16份、氧化钠25～35份、氧化镁2～6份、氧化钾1～3份、氧化锂1.5～3份、氧化钙3～5份、氯化钠0.5～0.9份。

3.根据权利要求1所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃中各组分原料重量百分比为：55～60％的二氧化硅、8～12％的氧化硼、18～20％的氧化钠、5～8％的三氧化二铝、2～3％的氧化镁、0.5～1.5％的氧化钾、0.3～0.8％的氧化锂、1～3％的氧化钙、0.1～0.3％的氯化钠。

4.根据权利要求3所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：

所述氧化钠、氧化钾、氧化锂的物质的量之和为n_A；

所述氧化硼的物质的量为n_B；

所述三氧化二铝的物质的量为n_C；

所述n_B≤n_A-n_C≤2.5n_B。

5.一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S1：将原料进行熔炼，制得玻璃液：

（1）将石英砂、硼砂、氧化钠、氧化钾、氧化锂置于球磨机中，研磨一段时间，置于烘箱中，在干燥一段时间，再次置于球磨机中研磨一段时间，制得混合物A粉末；

（2）将氧化镁、氧化钙、三氧化二铝置于球磨机中，研磨一段时间，制得混合物B粉末；

（3）将废弃玻璃、氯化钠置于硅钼炉中，以一定的速度进行升温，保温一段时间，加入混合物A粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，加入混合物B粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，制得玻璃液；

S2：将玻璃液倒入模具中，冷却后进行退火处理，制得玻璃板：

将S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，浇筑成型，待成型后置于马弗炉中，在一定温度下进行退火处理，处理一段时间，取出后自然冷却室温，制得玻璃板；

S3：将玻璃板切割、打磨、抛光后进行离子交换，制得预制钢化玻璃：

（1）将S2中制得的玻璃板按照的尺寸进行切割、打磨、抛光处理，加热至一定温度，保温一段时间，迅速风冷至室温；

（2）将（1）中处理后的玻璃进行盐浴处理，制得预制钢化玻璃；

S4：将预制钢化玻璃进行等离子体处理，制得钢化玻璃：

将预制钢化玻璃加热至一定温度，用四氯化锡气体在预制钢化玻璃表面进行等离子体处理，制得钢化玻璃。

6.根据权利要求5所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于：

所述S3步骤（2）中的盐浴处理为将（1）中处理后的玻璃加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾熔盐中，进行盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥，干燥一段时间后降温至一定温度，继续保温一段时间；

加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾、硝酸钠混合熔盐中，进行二次盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥一段时间，降温至一定温度后保温一段时间；

加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂混合熔盐中，进行三次盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥，温度不变保温一段时间，取出后自然冷却至室温，用去离子水进行冲洗，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得预制钢化玻璃。

7.根据权利要求6所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于：

所述S1：将原料进行熔炼，制得玻璃液：

（1）将石英砂、硼砂、氧化钠、氧化钾、氧化锂置于球磨机中，研磨20～30min，置于烘箱中，在60℃下干燥20min，置于球磨机中，研磨40～60min，制得混合物A粉末；

（2）将氧化镁、氧化钙、三氧化二铝置于球磨机中，研磨35～45min，制得混合物B粉末；

（3）将废弃玻璃、氯化钠置于硅钼炉中，以3℃/min的速度升温至950℃，保温40min，加入混合物A粉末，以2℃/min的速度升温至1350℃，搅拌10min，保温1h，加入混合物B粉末，以2℃/min的速度升温至1650℃，搅拌20min，保温2h，制得玻璃液；

所述S2：将玻璃液倒入模具中，冷却后进行退火处理，制得玻璃板：

将S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，浇筑成型，待成型后置于马弗炉中，在560℃～600℃下进行退火处理，处理1～2h，取出后自然冷却室温，制得玻璃板；

所述S3：将玻璃板切割、打磨、抛光后进行离子交换，制得预制钢化玻璃：

（1）将S2中制得的玻璃板按照的尺寸进行切割、打磨、抛光处理，加热至650℃～700℃，保温10min，迅速风冷至室温，冷却时间为3min；

（2）将（1）中处理后的玻璃加热至350℃进行预热，置于350℃～450℃的硝酸钾熔盐中，进行盐浴处理，浸入10～15h，取出后，置于烘箱中，在150℃～200℃下进行干燥2h，降温至80℃～120℃保温1h；

加热至300℃进行预热，置于300℃～350℃的硝酸钾、硝酸钠混合熔盐中，进行二次盐浴处理，浸入30～35min，取出后，置于烘箱中，在100℃～150℃下进行干燥2h，降温至80℃～100℃保温1h；

加热至250℃～300℃进行预热，置于250℃～300℃的硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂混合熔盐中，进行三次盐浴处理，浸入10～15min，取出后，置于烘箱中，在80℃～100℃下进行干燥2h，温度不变保温1h，取出后自然冷却至室温，用去离子水进行冲洗3～4次，置于烘箱中，在80℃下干燥30min，制得预制钢化玻璃；

所述S4：将预制钢化玻璃进行等离子体处理，制得钢化玻璃：

将预制钢化玻璃加热至500℃～600℃，用四氯化锡气体在预制钢化玻璃表面进行等离子体处理，制得钢化玻璃。