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玻璃強化

補充:0  瀏覽:9279  發布時間:2012-10-11
  玻璃強化是一種玻璃二次加工工藝,一般是指化學玻璃,是通過改變玻璃的表面的化學組成來提高玻璃的強度,一般是應用離子交換法進行強化。其成品有強度高的特點,主要用來制造電子產品觸摸屏蓋板。
  基本原理
  基本原理是用改變玻璃表面的組成來提高玻璃的強度,其方法是的用其它堿金屬離子與玻璃表層的Na+或K+離子發生交換,表面形成離子交換層,當冷卻到常溫后,玻璃處于內層受拉,外層受壓的狀態,從而達到增加強度的目的,其效果類似于鋼化玻璃。
  方法分類
  化學鋼化法一般有5種方法:高溫型離子交換法、低溫型離子交換法、脫堿法、表面結晶法、硅酸鈉強化法
  1、高溫型離子交換法
  在玻璃的軟化點與轉變點之間的溫度區域內,把含Na2O或K2O的玻璃侵入鋰的熔鹽中,使玻璃中的Na+或與它們半徑小的熔鹽中的Li+相交換,然后冷卻至室溫,由于含Li+的表層與含Na+或K+內層膨脹系數不同,表面產生殘余壓力而強化,同時;玻璃中和含有AL203、TiO2等成分時,通過離子交換,能產生膨脹系數極低的p—鋰霞石(LiO、AL2O3、2SiO2)結晶,冷卻后的玻璃表面將產生很大的壓力,可得到強度高達700MPa的玻璃。
  2、低溫型離子交換法
  低溫離子交換法在比玻璃應變點低的溫度區,用比表層堿離子(如Na+)還大一些離子半徑的一價陽離子(如K+)與Na+離子交換,使K+進入表層的方法。例如Na2O+CaO+SiO2系統玻璃,在四百幾十度的熔融鹽中可以浸漬十幾小時。低溫型離子交換法可以容易的得到高強度,具有處理方法簡單、不損壞玻璃表面透明性、不變行等特點。
  通常所用的化學強化玻璃是采用低溫離子交換工藝制造的,所謂低溫系是指交換溫度不高于玻璃轉變溫度的范圍內,是相對于高溫離子交換工藝在轉變溫度以上,軟化點以下的溫度范圍而言。
  3、脫堿法
  脫堿法是在含亞硫酸氣體與水分的高溫氣氛中,利用Pt催化劑處理玻璃,使Na+離子從玻璃表層滲出與亞硫酸反應,從而表面層成為富SiO2層,其結果由于表層成為低膨脹性玻璃,冷卻時產生壓應力。脫堿法對Na2O+CaO+SiO2玻璃雖可用,但效果并不是那么明顯。
  4、表面結晶法
  表面結晶法與高溫型離子交換不同的,但僅通過熱處理在表層形成低膨脹系數的微晶體,從而使之強化的方法。這種方法必須選用析出低膨脹微鏡體的玻璃,組成為Li2O+Al2O3+SiO2的系統玻璃為其代表。但熔融形成困難大,析出微晶體過程中容易變形。
  5、硅酸鈉強化法
  硅酸鈉強化法是將硅酸鈉(水玻璃)的水溶液中在100攝氏度以上數個大氣壓下處理,從而得到難以劃傷表層的高強度玻璃。

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