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1、全国性建材科技期刊《玻瑞》年第期总第期—薄玻璃的钢化技术贾孝锋李成存庞威秦皇岛玻璃工业研究设计院秦皇岛市。。,,。摘要薄的钢化玻璃特别是厚度在3mm以下的钢化玻璃正越来越多地应用于许多领域本文简单介绍了薄玻璃的各种钢化方法,并就有效地提高薄玻璃的钢化成品率改善钢化工艺方法、钢化设备的设计等方面进行了探讨。关扭词薄玻璃钢化玻璃换热系数压应力张应力,。1前言些品种如铝硅酸盐玻璃比较适用于化学钢化据资,,,所谓薄玻璃本文指厚度小于3mm的平板或料介绍对于现在大量使用的浮法玻璃而言由于玻其它形状玻璃。钢化玻璃是安全玻璃的一种,亦称预璃成形时与熔融金属接
2、触的玻璃表面浸人了深度达,,,,应力玻璃就是利用在玻璃的表面形成压应力层内10~20拜m的锡使该表面钠离子含量相对降低影,层产;生张应力即玻璃产生了一种均匀而规律分布响了离子交换而另一面因没有浸人锡而使离子交,。,的内应力从而提高玻璃的抗冲击强度和抗弯强度换不受影响这样玻璃两面的离子交换量就有所不以及稳定性。同,因此不与锡接触面会凸起。解决的方法一般为,,,,钢化的薄玻璃应用市场广阔以前因加工困难先向与锡接触的玻璃面涂含钾的熔融盐通过热处,。,,成本高主要用于电子工业制版玻璃目前随着技理使该面凸起然后再对浮法玻璃的两面同时进行,,、、。术的进步
3、成本得以逐步降低在建筑汽车电气离子交换利用不与锡接触面的凸起抵消另一面的,,。照明等各领域也得到越来越广泛的应用尤其是汽凸起以此得到没有翘曲的化学钢化浮法玻璃,,、,车业为了节能并增加空间感汽车玻璃正向大面积化学钢化的优点是强度高热稳定性好且其产方向发展。1970年汽车玻璃占汽车自重2.7%,品不受厚度和几何形状的限制,没有物理钢化的软1980年增加到3.8%,目前汽车玻璃几乎占车身面化变形,无自爆现象,钢化后可再次进行切割等加。。,,积的一半使用薄玻璃既可以减轻车体的重量(汽车工化学钢化法的缺点是生产周期长生产成本高,,,,,用玻璃厚度每减少
4、1mm重量就可减少约6kg)又碎片与普通玻璃相仿安全性差且其性能不稳定,。。可以大量减少能源消耗减轻环境污染强度随时间衰减很快2薄玻瑞的铜化方法概述(2)物理钢化法。物理钢化的原理就是把玻璃,,,目前薄玻璃的钢化方法主要有化学钢化和物加热到适宜温度后迅速冷却使玻璃表面急剧收缩,,,理钢化。产生压应力而玻璃中层冷却较慢还来不及收缩,。,。(1)化学钢化法又称离子交换法是根据离子故形成张应力使玻璃获得较高的强度一般来说冷,,。,扩散的机理来改变玻璃表面的的化学组成使玻璃却强度越高则玻璃强度越大物理钢化方法很多,:表面的碱金属离子和来自外界的不同碱金
5、属离子进按冷却介质来分可分为,,,。行交换使玻璃表面产生压应力层从而提高玻璃的①液体介质钢化法即掖冷法将薄玻璃加热。、、。,强度其方法有电化学法喷涂法超声波法等有到65oC左右后放人充满液体的急冷槽内进行钢37全国性建材科技期刊《玻璃》2002年第3期总第162期—化。此时作为冷却介质可以采用盐水,如硝酸钾、亚对于3mm以下的薄玻璃而言,风冷钢化法是硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠等的混合盐水。此时如果最经济、最有发展前途的工艺方法。目前进口的风冷,硝酸钠或亚硝酸钠的混合比过高那么在将高温玻钢化设备只有少数可生产厚度3mm以上的钢化玻,,璃浸人盐水中时
6、会在玻璃表面形成乳白色的附着璃国产设备所钢化的玻璃最小厚度一般在4mm物,得不到优质的钢化玻璃,因此钾无机盐的含量最左右。国际上曾见俄国有过试验1.8mm风冷钢化好在70%以上。此外,还可以采用矿物油作为冷却玻璃的报道。,介质当然也可以向矿物油中加人甲苯或四氯化碳3风冷钢化薄玻璃的技术探讨等添加剂。一些特制的淬冷油及硅酮油等也可以使针对市场前景广阔,厚度在2~3mm的薄玻璃用。而言,最适宜的钢化工艺应是水平辊道风冷钢化法。在进行液体钢化时,由于玻璃板的边部先进人钢化热处理工艺要求使玻璃内部与表面之间造成明,。,,急冷槽因此会出现应力不均引起的炸
7、裂为了解决显的温差这样当玻璃板表面已经变硬且温度低于,,,,这一问题可先用风冷或喷液等进行预冷然后再放转变温度而玻璃内部的温度仍高出80一l000K入有机液中急冷。也可以在急冷槽中放入水和有机仍在收缩,从而形成应力。由于玻璃的热传导性,薄溶液,有机溶液浮于水上面,当把加热后的玻璃放人玻璃不易建立起这样的温度梯度,故不易实现完全槽中时,有机溶液起到预冷作用,吸收一部分热量,钢化,这就是钢化薄玻璃的主要难点所在。事实上非然后进入水中快速冷却。常薄的玻璃中,除了热传导外,还有从中心到表面的降了采用浸入冷却液体,也可,以采用液体喷雾辐射辐射的作用使热传
8、导随着玻璃厚度减少而增,。,。,,法但一般多用浸人法英国的Tirplex公司最早加因此要钢化薄玻璃需要非常高的换热系数..,。,用液体介质法钢化出了厚
