一種用於汽車側窗的鋼化玻璃的製作方法
2023-04-23 18:35:26 1
本發明屬於汽車玻璃
技術領域：
，公開了一種用於汽車側窗的鋼化玻璃。
背景技術：
：按照規定，汽車上所使用的安全玻璃一般分為風窗玻璃（前風窗玻璃）和風窗以外的玻璃（前風窗以外的玻璃）；汽車安全玻璃按加工工藝，一般分為夾層玻璃、鋼化玻璃、塑玻玻璃；根據國家標準《gb9656-2003汽車安全玻璃》中的規定，汽車的前風窗（風擋玻璃、風窗玻璃）通常採用夾層玻璃；這種夾層玻璃由兩層玻璃原片中間夾pvb（聚乙烯醇縮丁，polyvinylbutyral）經熱熔固化而成。前風窗玻璃的外形依據汽車造型設計；汽車側窗玻璃（包括車門、角窗、後窗、頂窗玻璃等）可採用夾層玻璃、鋼化玻璃、塑玻複合材料玻璃、中空安全玻璃。普通浮法玻璃經夾層或鋼化處理，按照汽車造型和安裝相關技術要求加工後，廣泛應用於各類汽車的車窗玻璃。按照車輛行駛安全性要求，汽車車窗玻璃在車身外部物體衝擊時應具有較高的抗擊衝擊能力，在車輛碰撞、翻滾事故發生時，車窗玻璃應具有較好的車內乘員撞擊能量吸收性能，對此，國家強制性法規規定了汽車安全玻璃的抗穿透性、抗衝擊性、人頭模型衝擊等多項技術要求和試驗方法。在以往的使用的汽車側窗玻璃中，由於夾層玻璃和塑玻複合材料的價格較高，為減少汽車的生產成本，普遍使用鋼化玻璃作為汽車的側窗玻璃。為達到國家標準中汽車玻璃的使用強度和安全性能，一般都設計除厚度較大、質量較重的玻璃進行鋼化處理。在實際使用過程中，由於車窗玻璃這部分結構加重了汽車的整體質量，使得汽車在行駛過程中加大了油耗量。且由於在使用過程中，由於自然因素和人為因素的影響，側窗玻璃在使用一段時間後會變得模糊不清，這是由於使用了普通鈉鈣矽玻璃的物理性質和化學性質所決定的。而在倡導節約型社會的今天，設計一款輕薄、安全、耐用的汽車側窗玻璃顯得尤為重要，不僅可以減小汽車的油耗量而且同時兼具安全耐用的性能。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種用於汽車側窗的鋼化玻璃。本發明採用以下技術方案和實施步驟完成。本發明為完成上述目的採用下述技術方案：一種用於汽車側窗的鋼化玻璃，所述的鋼化玻璃採用厚度為1.5mm~2.5mm的高鋁矽玻璃，並將厚度為1.5mm~2.5mm的高鋁矽玻璃放置在kno3、k2co3和硅藻土的混鹽中進行化學鋼化；化學鋼化後高鋁矽玻璃的組分及質量百分比為：sio2為57.8-65.5%，al2o3為8.8-13.8%，na2o為9.2-14.2%，k2o為2.2-5.8%，mgo為5.2-8.8%，cao為0.0-0.2%。用以對高鋁矽玻璃進行化學鋼化的方法為：將高鋁矽玻璃進行熱彎工藝達到玻璃使用時要求的形狀和大小，然後放入到kno3、k2co3和硅藻土的混鹽中進行離子交換的過程；所述的混鹽中，kno3的質量分數大於95%但不超過97%，k2co3和硅藻土硅藻土的質量分數大於3%、小於5%；kno3提供離子交換中的k+與玻璃體中的na+進行互換，由於k+的半徑大於na+，從而在玻璃體表面形成擠壓應力，提高玻璃的強度；k2co3和硅藻土作為添加劑成分加入到混鹽中，k2co3與進入熔鹽的ca2+、mg2+結合以阻止ca2+、mg2+對交換的不利影響，硅藻土具有很好的吸附能力，能吸附co32-與ca2+、mg2+生成的不溶物，消除沉澱物對離子交換的屏蔽，從而維持玻璃表面清潔，使交換順利地進行。在化學鋼化的過程中，將kno3、k2co3和硅藻土的混鹽加熱到420℃~480℃，將熱彎好的玻璃放入到混鹽熔融液中7~13h進行離子交換，得到所述的用於汽車側窗的鋼化玻璃。所述al2o3的含量為8.8-13.8%，屬於高鋁矽玻璃的範疇；通過在玻璃原料中添加一定比例的al2o3，在熔融過程中al2o3中的al3+形成了矽酸鹽骨架結構的一部分，主要以[alo4]鋁氧四面體的形式替代了部分的[sio4]矽氧四面體，增強了原有矽酸鹽體系的骨架結構，從而提高了玻璃的整體穩定性；同時，由於本發明中後期化學鋼化工藝的存在，[alo4]鋁氧四面體由於al-o鍵長較長，利於玻璃體重na+和鋼化熔鹽中k+的交換。本發明提出的一種用於汽車側窗的鋼化玻璃，採用厚度為1.5mm~2.5mm的高鋁矽玻璃進行熱彎鋼化工藝，然後實施到汽車的側窗部位；在使用過程中可以預見的是，由於使用了厚度較小且密度較普通鈉鈣矽玻璃小的高鋁矽玻璃，使得汽車車窗玻璃部位的質量變小，從而減少了車身的整體質量，進而減小了汽車在行駛過程中的油耗量，具有一定的節能效果;所述的高鋁矽玻璃，採用熱彎工藝然後再進行化學強化，玻璃的強度和耐劃傷性能比普通的鈉鈣矽玻璃有很大程度上的提高；在使用過程中，可以預見本發明所述的側窗玻璃更加耐雨水衝刷，具有更好的物理性能和化學性能。具體實施方式結合具體實施方式對本發明作進一步說明。實施例1：在一次實施例中，使用sio2、al2o3、na2co3、k2co3、mgo、cao作為原料，在1650℃條件下熔融，經過浮法工藝成型後，得到一種一定組分的高鋁矽玻璃樣本1，厚度為1.8mm；所述的化學原料用量，以質量百分比計ω/%見下表。實施例2：在一次實施例中，使用sio2、al2o3、na2co3、k2co3、mgo、cao作為原料，在1650℃條件下熔融，經過浮法工藝成型後，得到一種一定組分的高鋁矽玻璃樣本2，厚度為2.1mm。所述的化學原料用量，以質量百分比計ω/%見下表。實施例3：在一次實施例中，使用sio2、al2o3、na2co3、k2co3、mgo、cao作為原料，在1650℃條件下熔融，經過浮法工藝成型後，得到一種一定組分的高鋁矽玻璃樣本3，厚度為2.0mm。所述的化學原料用量，以質量百分比計ω/%見下表。實施例4：在一次實施例中，使用sio2、al2o3、na2co3、k2co3、mgo、cao作為原料，在1650℃條件下熔融，經過浮法工藝成型後，得到一種一定組分的高鋁矽玻璃樣本4，厚度為1.9mm。所述的化學原料用量，以質量百分比計ω/%見下表。原料sio2al2o3na2co3k2co3mgocao總計ω/%65.513.89.55.75.50100實施例5：在一次實施例中，使用sio2、al2o3、na2co3、k2co3、mgo、cao作為原料，在1650℃條件下熔融，經過浮法工藝成型後，得到一種一定組分的高鋁矽玻璃樣本5，厚度為2.0mm。所述的化學原料用量，以質量百分比計ω/%見下表。原料sio2al2o3na2co3k2co3mgocao總計ω/%57.813.614.25.88.40.2100將上述三組實施例中所得的高鋁矽玻璃樣本1、2、3、4、5放入到kno3、k2co3和硅藻土的混鹽中，在450℃溫度下交換7h，熔鹽配方為kno3、k2co3、硅藻土，各種化合物的比例含量以質量百分比計ω/%見下表。在進行了化學強化的過程後，對玻璃進行了性質的測試。對比鋼化前和鋼化後所得的數據如下表。按照國家標準《gb9656-2003汽車安全玻璃》對本實施例中所得的樣本玻璃1、2、3、4、5和常見的市場上玻璃樣本a、b、c進行了玻璃安全性的實驗，對比試驗結果；取同等面積的玻璃進行稱重，對比結果；所得的結果見下表。從上表中可以看出，實施例中的玻璃樣本1、2、3、4、5不僅具備汽車安全玻璃的要求，而且在等面積質量上要小於市售玻璃樣本。當前第1頁12