本发明涉及一种钢化玻璃的澄清工艺。
背景技术:
制备玻璃的熔融阶段中会产生大量的气体。因此,气泡是一种最常见的玻璃缺陷,会影响玻璃制品的外观、透明度、机械强度、光学均匀性等,全世界每年由此导致的损失在数亿美元以上。随着越来越严峻的市场竞争,客户对品质的要求也越来越高,使得所有玻璃生产厂家竭尽所能采取措施降低气泡缺陷,最常见消除气泡的措施就是升高熔化温度和澄清温度。浮法工艺制造的铝硅酸盐玻璃(Al2O3>12%)时,存在熔化、澄清均化较为困难、玻筋重、气泡缺陷多的缺点,在不添加澄清剂的状态下,一般玻璃正常熔化温度高于1540℃,澄清温度高于1640℃,才能满足熔化和澄清的需要,不仅能耗高,还会降低窑炉耐材的寿命。
因此,在玻璃生产过程中,有必要加入澄清剂,以消除玻璃中的可见气泡。As2O3、Sb2O3、Cl2、F2等是目前常用的优良的澄清剂,对于玻璃具有优良的澄清效果。但是它们是非环境友好型物质,国外已禁止使用。因此研制出一种无毒无害、且澄清效果较好的玻璃澄清剂,已成为必然趋势。
技术实现要素:
本发明设计开发了一种澄清效果好的钢化玻璃的澄清工艺。
本发明提供的技术方案为:
一种钢化玻璃的澄清工艺,包括:
步骤(1)将按重量份数计的87~97份的原料与3~6份的玻璃澄清剂进行混合,得到混合料,将混合料升温至1755~1765℃下熔融,之后再降温至1520~1530℃进行澄清,澄清20~25min,之后再升温至1620~1630℃,再降温至1520~1530℃,得到玻璃液,玻璃澄清剂中的各成分的质量份数为:硝酸盐3~4份,氧化锡0.4~0.6份,碳酸钙0.3~0.5份,碳酸镁0.1~0.2份,其中,硝酸盐为由以下重量百分比计的组分组成:硝酸钠5~8%、硝酸钾5~8%、硝酸镁5~8%、硝酸铝5~8%和硝酸铵68~80%;
步骤(2)玻璃液成型,成型之后降温至室温,之后再升温至300~310℃,再置于400~415℃的硝酸钠熔融液中处理30min,之后取出降温至100℃,控制降温速度为2~4℃/min,温度降低100℃后,在当前的温度下静置10min,之后再放入400~415℃的硝酸钠熔融液中处理60~90min;
步骤(3)从硝酸钠熔融液中取出后,置于400~415℃的温度下,静置30min,再冷却至室温,冷却速度为1~3℃/min。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(1)中,将88份的原料与6份的玻璃澄清剂混合。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(1)中,将混合料升温至1755~1765℃下熔融,并维持10~15min,之后再降温。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,玻璃澄清剂中的各成分的质量份数为硝酸钠3.6份,氧化锡0.4份。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(2)中,玻璃液成型,成型之后降温至室温,之后再升温至300℃,再置于405℃的硝酸钠熔融液中处理30min,之后取出降温至100℃,之后再放入405℃的硝酸钠熔融液中处理60~90min。
本发明所述的钢化玻璃的澄清工艺可以有效减少玻璃内的气泡含量。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种钢化玻璃的澄清工艺,包括:
步骤(1)将按重量份数计的87~97份的原料与3~6份的玻璃澄清剂进行混合,得到混合料,将混合料升温至1755~1765℃下熔融,之后再降温至1520~1530℃进行澄清,澄清20~25min,之后再升温至1620~1630℃,再降温至1520~1530℃,得到玻璃液,玻璃澄清剂中的各成分的质量份数为:硝酸盐3~4份,氧化锡0.4~0.6份,碳酸钙0.3~0.5份,碳酸镁0.1~0.2份,其中,硝酸盐为由以下重量百分比计的组分组成:硝酸钠5~8%、硝酸钾5~8%、硝酸镁5~8%、硝酸铝5~8%和硝酸铵68~80%。本发明先将混合料升温至相对高的温度下熔融,之后再降温至玻璃澄清剂适宜作用的温度,可以有效促使溶解在玻璃液中的气体释放出去。而且在澄清阶段进行至20~25min时,再将温度上升大概100℃,有助于促使小气泡上升,并使气泡最终能够释放出去。硝酸盐可以阻止氧化锡过早的释放出氧气。基于上述的配比,硝酸盐可以表现出良好的强氧化作用,使氧化锡在特定的温度条件下才释放氧气,进而保证澄清的效果。另外,玻璃澄清剂中的碳酸钙和碳酸镁还会在高温下释放二氧化碳,这部分气体同时与玻璃内的小气泡融合,并将玻璃内的小气泡带走。
步骤(2)玻璃液成型,成型之后降温至室温,之后再升温至300~310℃,再置于400~415℃的硝酸钠熔融液中处理30min,之后取出降温至100℃,控制降温速度为2~4℃/min,温度降低100℃后,在当前的温度下静置10min,之后再放入400~415℃的硝酸钠熔融液中处理60~90min。
步骤(3)从硝酸钠熔融液中取出后,置于400~415℃的温度下,静置30min,再冷却至室温,冷却速度为1~3℃/min。从硝酸钠熔融液内取出后,玻璃的温度仍然较高,此时不迅速冷却,而是仍然在较高温度(400~415℃下)静置一段时间,从而使玻璃内部结构达到平衡,之后再控制冷却速度进行冷却,最终将增加离子交换深度。
成型之后再对玻璃液进行处理,即得到的钢化玻璃,得到的玻璃的强度高。经检测,钢化玻璃的表面应力可以达到890MPa以上。
本发明制备得到的玻璃的澄清效果好,每平方米气泡数量仅1个。且玻璃的强度高。
本发明优选采用石英砂、碳酸钠、碳酸钙、硝酸钾以及氧化镁为原料。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(1)中,将88份的原料与6份的玻璃澄清剂混合。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(1)中,将混合料升温至1755~1765℃下熔融,并维持10~15min,之后再降温。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,玻璃澄清剂中的各成分的质量份数为硝酸钠3.6份,氧化锡0.4份。
优选的是,所述的钢化玻璃的澄清工艺中,所述步骤(2)中,玻璃液成型,成型之后降温至室温,之后再升温至300℃,再置于405℃的硝酸钠熔融液中处理30min,之后取出降温至100℃,之后再放入405℃的硝酸钠熔融液中处理60~90min。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。