一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃
阅读说明：本技术 一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃 (Processing technology for reducing warping degree of float glass after chemical tempering and glass ) 是由 彭寿 马立云 王沛钊 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃,该加工工艺包括如下步骤：S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中,制备成为光滑平整的浮法玻璃；S2：将所述浮法玻璃进行超声清洗；S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定所述浮法玻璃的锡面和非锡面；S4：对步骤S3检测出的所述非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜；S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中所述非锡面上的镀膜进行检测其厚度,确认所述厚度是否在标准之内；S6：将所述厚度在标准之内的所述浮法玻璃进行清洗烘干,然后将烘干后的所述浮法玻璃进行化学强化。可有效降低浮法玻璃化学强化后锡面和非锡面的应力差,减小浮法玻璃整体的翘曲度。(The invention provides a processing technology for reducing warping degree of float glass after chemical tempering and glass, and the processing technology comprises the following steps: s1: making the ultra-thin glass liquid produced by the float process flow into a tin liquid tank to prepare smooth and flat float glass; s2: ultrasonically cleaning the float glass; s3: detecting and determining a tin surface and a non-tin surface of the float glass by using a glass tin surface detector; s4: coating the non-tin surface detected in the step S3 by adopting a magnetron sputtering coating process; s5: detecting the thickness of the coating film on the non-tin surface in the step S4 by using an Ambios profile film thickness analyzer, and determining whether the thickness is within a standard or not; s6: and cleaning and drying the float glass with the thickness within the standard, and then chemically strengthening the dried float glass. The stress difference between the tin surface and the non-tin surface after the float glass is chemically strengthened can be effectively reduced, and the overall warping degree of the float glass is reduced.)
技术领域
本发明涉及浮法玻璃生产工艺技术领域，尤其涉及一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃。
背景技术
浮法玻璃是现有技术中心较为成熟的一种玻璃成产工艺，使用浮法工艺制备的玻璃各区域厚度均匀，玻璃的透明度较优，是一种应用广泛的建筑材料。
浮法工艺生产时的超薄玻璃液在成形时会流入锡槽中，玻璃液会漂浮在相对密度较大的高温锡液表面上，在重力和表面张力的共同作用下，玻璃液会在锡液面上铺开和摊平，形成具有一定宽度和厚度的平整光滑玻璃，因此玻璃和锡液两者之间存在不可避免的离子交换和扩散过程。但是在锡槽内成形时玻璃的上表面不会与锡液接触，所以导致了玻璃上下表面离子数量不同，在对浮法玻璃进行整体的化学钢化时，由于锡面存在离子的阻隔，而非锡面没有离子进行阻隔，在化学强化后由于锡面和非锡面离子交换的数量不均，导致玻璃上下表面应力不同，表面会产生翘曲现象，非常影响浮法玻璃的大规模生产和使用。
因此，需要一种避免浮法玻璃进入化学钢化工艺时上下表面离子数量不均，降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺。
发明内容
本发明为解决现有技术中上述提出的浮法玻璃进行化学强化后表面会出现翘曲现象的问题，提供一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃。
一方面，本发明提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃进行超声清洗；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，确认厚度是否在标准之内；
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化。
进一步地，超声清洗分为第一次超声清洗和第二次超声清洗；第一次超声清洗为将浮法玻璃放置在丙酮溶液中进行超声清洗；第二次超声清洗为将浮法玻璃放置在蒸馏水中进行超声清洗。
进一步地，第一次超声清洗的时间为5～10min；第二次超声清洗的时间为10～15min。
进一步地，S3包括如下步骤：
S3-1：打开玻璃锡面检测仪的紫外线光源；
S3-2：将其贴合浮法玻璃的一侧；
S3-3：从浮法玻璃的另一侧观察，若观察到乳白色的光辉，则玻璃锡面检测仪贴合的一面为锡面；若没有光辉或观察到蓝紫色光，则玻璃锡面检测仪贴合的一面为非锡面。
进一步地，镀膜选自SiO2薄膜和Si3N4薄膜中的一种。
进一步地，SiO2薄膜的磁控溅射镀膜工艺参数为：120～320w，0.5～2.5Pa，O2＝5～15，Ar＝10～30，时间为5～15min；
Si3N4薄膜的磁控溅射镀膜工艺参数为：80～280w，0.5～3.0Pa，N2＝10～30，Ar＝50～80，时间为1～5min。
进一步地，镀膜厚度的标准为40～120nm。
进一步地，化学强化使用的化学溶液中离子的半径小于镀膜内的离子的半径。
另一方面，本发明还提供了一种玻璃，该玻璃采用了上述的加工工艺制成。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，通过分辨浮法玻璃的锡面与非锡面，采用磁控溅射工艺在浮法玻璃的非锡面进行镀膜，再采用Ambios轮廓膜厚分析仪对镀膜检测其厚度确认是否符合标准这一系列工艺，在浮法玻璃的非锡面镀上一层保护膜，该保护膜在浮法玻璃进行化学钢化时可对化学钢化溶液中的离子起到阻隔作用，其作用类似于锡面对离子的阻隔作用，进而使浮法玻璃锡面和非锡面在化学钢化过程中离子交换水平相当，使得锡面和非锡面的离子交换量相同，产生相同的应力，降低化学强化后浮法玻璃的翘曲度。
附图说明
图1是本发明提供的降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺的流程示意图；
图2是本发明提供的降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺中Ambios轮廓膜厚分析仪检测膜厚的原理示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺及玻璃，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步地的介绍，但不限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，请参照图1，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃进行超声清洗；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，确认厚度是否在标准之内；标准为40～120nm。
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化。
超声清洗分为第一次超声清洗和第二次超声清洗；第一次超声清洗为将浮法玻璃放置在丙酮溶液中超声清洗5～10min；第二次超声清洗为将浮法玻璃放置在蒸馏水中进行超声清洗10～15min。
S3包括如下步骤：
S3-1：打开玻璃锡面检测仪的紫外线光源；
S3-2：将其贴合浮法玻璃的一侧；
S3-3：从浮法玻璃的另一侧观察，若观察到乳白色的光辉，则玻璃锡面检测仪贴合的一面为锡面；若没有光辉或观察到蓝紫色光，则玻璃锡面检测仪贴合的一面为非锡面。
在本发明一优选的实施例中，镀膜选自SiO2薄膜和Si3N4薄膜中的一种。其中，SiO2薄膜的磁控溅射镀膜工艺参数为：120～320w，0.5～2.5Pa，O2＝5～15，Ar＝10～30，时间为5～15min；
Si3N4薄膜的磁控溅射镀膜工艺参数为：80～280w，0.5～3.0Pa，N2＝10～30，Ar＝50～80，时间为1～5min。
如图2所示，步骤S5中采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度的原理为：首先，使用Ambios轮廓膜厚分析仪的探针(Stylus)扫描浮法玻璃样品的表面；然后，探针随着浮法玻璃样品表面平整度的变化会绕着弹性轴承(Pivot)转动，反射镜(Mirror)反射的光斑位置会在光电探测器(Photo Detector)上发生变化；最后，光电探测器上的电压值会随着反射的光斑位置变化而变化，通过AD转换，电压值的变化可以重现样品表面的起伏变化。而镀膜的厚度就是浮法玻璃样品表面的起伏变化。
化学强化使用的化学溶液中离子的半径小于镀膜内的离子的半径，用以阻隔化学溶液中离子和浮法玻璃内离子进行离子交换，是锡面和非锡面的离子交换水平相当。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，本实施例中的浮法玻璃为钠钙硅玻璃，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃放入丙酮溶液中进行超声清洗5min，再放入蒸馏水中进行超声清洗10min；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜，镀膜种类为SiO2薄膜，磁控溅射镀膜工艺为：220w，0.5Pa，O2＝5，Ar＝20，时间10min；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，厚度为80nm；
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
实施例2
本实施例提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，本实施例中的浮法玻璃为钠钙硅玻璃，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃放入丙酮溶液中进行超声清洗10min，再放入蒸馏水中进行超声清洗15min；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜，镀膜种类为Si3N4薄膜，磁控溅射镀膜工艺为：180w，0.7Pa，N2＝20，Ar＝60，时间2min；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，厚度为80nm；
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
实施例3
本实施例提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，本实施例中的浮法玻璃为高铝玻璃，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃放入丙酮溶液中进行超声清洗10min，再放入蒸馏水中进行超声清洗15min；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜，镀膜种类为SiO2薄膜，磁控溅射镀膜工艺为：220w，0.5Pa，O2＝5，Ar＝20，时间10min；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，厚度为80nm；
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
实施例4
本实施例提供了一种降低浮法玻璃化学钢化后翘曲度的加工工艺，本实施例中的浮法玻璃为高铝玻璃，该加工工艺包括如下步骤：
S1：使浮法工艺生产的超薄玻璃液流入锡液槽中，制备成为光滑平整的浮法玻璃，浮法玻璃靠近锡液槽的一侧为锡面，远离锡液槽的一面为非锡面；
S2：将浮法玻璃放入丙酮溶液中进行超声清洗5min，再放入蒸馏水中进行超声清洗10min；
S3：使用玻璃锡面检测仪检测确定浮法玻璃的锡面和非锡面；
S4：对步骤S3检测出的非锡面采用磁控溅射镀膜工艺进行镀膜，镀膜种类为Si3N4薄膜，磁控溅射镀膜工艺为：180w，0.7Pa，N2＝20，Ar＝60，时间2min；
S5：采用Ambios轮廓膜厚分析仪对步骤S4中非锡面上的镀膜进行检测其厚度，厚度为80nm；
S6：将厚度在标准之内的浮法玻璃进行清洗烘干，然后将烘干后的浮法玻璃进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
对比例1
本实施例为对比例，采用浮法工艺制备钠钙硅玻璃，直接放入化学溶液中进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
对比例2
本实施例为对比例，采用浮法工艺制备高铝玻璃，直接放入化学溶液中进行化学强化，在460℃下进行离子交换6h。
验证实施例
对实施例1～4和对比例1～2提供的化学强化后的浮法玻璃进行测量其上下表面，即锡面和非锡面应力差以及应力层深度差，得到数据如表1所示。
表1应力差以及应力层深度差
实施例
上下表面应力差
上下表面应力层深度差
实施例1
20.328MPa
3.040μm
实施例2
14.237MPa
1.906μm
实施例3
23.604MPa
11.793μm
实施例4
17.171MPa
8.091μm
对比例1
23.686MPa
3.630μm
对比例2
26.583MPa
12.724μm
由表1可知，实施例1～4提供的采用本发明提供的加工工艺制成的钠钙硅玻璃和高铝玻璃其上下表面应力差一级上下表面的应力层深度差均有所减小，即在浮法玻璃的非锡面镀上SiO2薄膜或Si3N4薄膜后再进行化学强化，可有效减小浮法玻璃锡面和非锡面的应力差以及应力层深度差，且Si3N4薄膜的减小应力差效果优于SiO2薄膜减小应力差的效果，从而减小浮法玻璃化学强化后的翘曲度，对解决浮法玻璃翘曲问题有重要意义。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种导电ZnO薄膜及其制备方法