鋼化玻璃的澄清工藝的製作方法
2023-06-09 19:11:31
本發明涉及一種鋼化玻璃的澄清工藝。
背景技術：
製備玻璃的熔融階段中會產生大量的氣體。因此，氣泡是一種最常見的玻璃缺陷，會影響玻璃製品的外觀、透明度、機械強度、光學均勻性等，全世界每年由此導致的損失在數億美元以上。隨著越來越嚴峻的市場競爭，客戶對品質的要求也越來越高，使得所有玻璃生產廠家竭盡所能採取措施降低氣泡缺陷，最常見消除氣泡的措施就是升高熔化溫度和澄清溫度。浮法工藝製造的鋁矽酸鹽玻璃(Al2O3＞12％)時，存在熔化、澄清均化較為困難、玻筋重、氣泡缺陷多的缺點，在不添加澄清劑的狀態下，一般玻璃正常熔化溫度高於1540℃，澄清溫度高於1640℃，才能滿足熔化和澄清的需要，不僅能耗高，還會降低窯爐耐材的壽命。
因此，在玻璃生產過程中，有必要加入澄清劑，以消除玻璃中的可見氣泡。As2O3、Sb2O3、Cl2、F2等是目前常用的優良的澄清劑，對於玻璃具有優良的澄清效果。但是它們是非環境友好型物質，國外已禁止使用。因此研製出一種無毒無害、且澄清效果較好的玻璃澄清劑，已成為必然趨勢。
技術實現要素：
本發明設計開發了一種澄清效果好的鋼化玻璃的澄清工藝。
本發明提供的技術方案為：
一種鋼化玻璃的澄清工藝，包括：
步驟(1)將按重量份數計的87～97份的原料與3～6份的玻璃澄清劑進行混合，得到混合料，將混合料升溫至1755～1765℃下熔融，之後再降溫至1520～1530℃進行澄清，澄清20～25min，之後再升溫至1620～1630℃，再降溫至1520～1530℃，得到玻璃液，玻璃澄清劑中的各成分的質量份數為：硝酸鹽3～4份，氧化錫0.4～0.6份，碳酸鈣0.3～0.5份，碳酸鎂0.1～0.2份，其中，硝酸鹽為由以下重量百分比計的組分組成：硝酸鈉5～8％、硝酸鉀5～8％、硝酸鎂5～8％、硝酸鋁5～8％和硝酸銨68～80％；
步驟(2)玻璃液成型，成型之後降溫至室溫，之後再升溫至300～310℃，再置於400～415℃的硝酸鈉熔融液中處理30min，之後取出降溫至100℃，控制降溫速度為2～4℃/min，溫度降低100℃後，在當前的溫度下靜置10min，之後再放入400～415℃的硝酸鈉熔融液中處理60～90min；
步驟(3)從硝酸鈉熔融液中取出後，置於400～415℃的溫度下，靜置30min，再冷卻至室溫，冷卻速度為1～3℃/min。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(1)中，將88份的原料與6份的玻璃澄清劑混合。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(1)中，將混合料升溫至1755～1765℃下熔融，並維持10～15min，之後再降溫。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，玻璃澄清劑中的各成分的質量份數為硝酸鈉3.6份，氧化錫0.4份。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(2)中，玻璃液成型，成型之後降溫至室溫，之後再升溫至300℃，再置於405℃的硝酸鈉熔融液中處理30min，之後取出降溫至100℃，之後再放入405℃的硝酸鈉熔融液中處理60～90min。
本發明所述的鋼化玻璃的澄清工藝可以有效減少玻璃內的氣泡含量。
具體實施方式
下面對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
本發明提供一種鋼化玻璃的澄清工藝，包括：
步驟(1)將按重量份數計的87～97份的原料與3～6份的玻璃澄清劑進行混合，得到混合料，將混合料升溫至1755～1765℃下熔融，之後再降溫至1520～1530℃進行澄清，澄清20～25min，之後再升溫至1620～1630℃，再降溫至1520～1530℃，得到玻璃液，玻璃澄清劑中的各成分的質量份數為：硝酸鹽3～4份，氧化錫0.4～0.6份，碳酸鈣0.3～0.5份，碳酸鎂0.1～0.2份，其中，硝酸鹽為由以下重量百分比計的組分組成：硝酸鈉5～8％、硝酸鉀5～8％、硝酸鎂5～8％、硝酸鋁5～8％和硝酸銨68～80％。本發明先將混合料升溫至相對高的溫度下熔融，之後再降溫至玻璃澄清劑適宜作用的溫度，可以有效促使溶解在玻璃液中的氣體釋放出去。而且在澄清階段進行至20～25min時，再將溫度上升大概100℃，有助於促使小氣泡上升，並使氣泡最終能夠釋放出去。硝酸鹽可以阻止氧化錫過早的釋放出氧氣。基於上述的配比，硝酸鹽可以表現出良好的強氧化作用，使氧化錫在特定的溫度條件下才釋放氧氣，進而保證澄清的效果。另外，玻璃澄清劑中的碳酸鈣和碳酸鎂還會在高溫下釋放二氧化碳，這部分氣體同時與玻璃內的小氣泡融合，並將玻璃內的小氣泡帶走。
步驟(2)玻璃液成型，成型之後降溫至室溫，之後再升溫至300～310℃，再置於400～415℃的硝酸鈉熔融液中處理30min，之後取出降溫至100℃，控制降溫速度為2～4℃/min，溫度降低100℃後，在當前的溫度下靜置10min，之後再放入400～415℃的硝酸鈉熔融液中處理60～90min。
步驟(3)從硝酸鈉熔融液中取出後，置於400～415℃的溫度下，靜置30min，再冷卻至室溫，冷卻速度為1～3℃/min。從硝酸鈉熔融液內取出後，玻璃的溫度仍然較高，此時不迅速冷卻，而是仍然在較高溫度(400～415℃下)靜置一段時間，從而使玻璃內部結構達到平衡，之後再控制冷卻速度進行冷卻，最終將增加離子交換深度。
成型之後再對玻璃液進行處理，即得到的鋼化玻璃，得到的玻璃的強度高。經檢測，鋼化玻璃的表面應力可以達到890MPa以上。
本發明製備得到的玻璃的澄清效果好，每平方米氣泡數量僅1個。且玻璃的強度高。
本發明優選採用石英砂、碳酸鈉、碳酸鈣、硝酸鉀以及氧化鎂為原料。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(1)中，將88份的原料與6份的玻璃澄清劑混合。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(1)中，將混合料升溫至1755～1765℃下熔融，並維持10～15min，之後再降溫。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，玻璃澄清劑中的各成分的質量份數為硝酸鈉3.6份，氧化錫0.4份。
優選的是，所述的鋼化玻璃的澄清工藝中，所述步驟(2)中，玻璃液成型，成型之後降溫至室溫，之後再升溫至300℃，再置於405℃的硝酸鈉熔融液中處理30min，之後取出降溫至100℃，之後再放入405℃的硝酸鈉熔融液中處理60～90min。
儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節。