曲面玻璃的处理方法与流程

本发明涉及玻璃技术领域，尤其是涉及一种曲面玻璃的处理方法。

背景技术：

以往手机、平板电脑等电子产品主要竞争重心在屏幕的大小和半导体的规格。但电子产品发展至今，开始缺乏能够吸引消费者购买的“独特性”差异。然而电子产品的规格大同小异，主要还是需要对材质改进从而实现不同的形状设计。一般电子产品的外壳的材质主要是塑料或者金属。然而塑料散热不好、环境污染严重、容易受到有机溶剂的侵蚀，紫外线之下会出现发黄现象、信号屏蔽或衰减等缺点，不适合市场潮流。而金属耐腐蚀性能较差，氟化铝还会大量挥发产生PFCs气体，对大气臭氧造成破坏性作用，不支持绿色低碳理念，开孔困难，对手机信号有一定影响。

使用玻璃外壳能够很好的解决塑料外壳和金属外壳存在的上述问题，然而由于玻璃易碎和弹性有限，限制了其应用，几乎都是平面设计，如若设计成曲面，在玻璃表面特别是弯折处的内应力大，抗压强度低，容易在弯折处出现微裂纹。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够提升曲面玻璃的抗压强度，减少微裂纹的曲面玻璃的处理方法。

一种曲面玻璃的处理方法，包括如下步骤：

提供曲面玻璃，所述曲面玻璃包括主体和弯曲部，所述弯曲部为所述主体的至少一侧边弯折构成；

将所述曲面玻璃处于预设的温度下软化处理；

将软化处理后的将所述曲面玻璃立刻置于固态盐中冷却处理，所述固态盐选自氯化银、硫酸钡和硫酸钙中的至少一种；

将冷却处理后的所述曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化；以及

采用酸性溶液浸泡处理所述弯曲部，所述酸性溶液选自氢氟酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液以及盐酸溶液中的至少一种。

在一个实施方式中，所述将软化处理后的所述曲面玻璃立刻置于固态盐中冷却处理的操作中，所述固态盐完全覆盖所述曲面玻璃。

在一个实施方式中，所述采用酸性溶液浸泡处理所述弯曲部的操作中，所述酸性溶液为质量浓度为3‰～5‰的氢氟酸溶液，所述酸性溶液的温度为20℃～30℃，浸泡处理的时间为5min～10min。

在一个实施方式中，所述采用酸性溶液浸泡处理所述弯曲部的操作中，所述酸性溶液为质量浓度为70％～98％的硫酸溶液、质量浓度为80％～90％的硝酸溶液或者质量浓度为30％～50％的盐酸溶液，所述酸性溶液的温度为20℃～30℃，浸泡处理的时间为15min～35min。

在一个实施方式中，所述将所述曲面玻璃处于预设的温度下软化处理的操作中，所述预设的温度为550℃～650℃。

在一个实施方式中，所述将冷却处理后的所述曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化的操作中，所述钾盐溶液中钾盐的质量浓度为30％～40％，所述钾盐选自硝酸钾、氯化钾和磷酸钾中的至少一种。

在一个实施方式中，所述将冷却处理后的所述曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化的操作中，浸泡强化的时间为4h～6h。

在一个实施方式中，所述将所述曲面玻璃处于预设的温度下软化处理的步骤之前还包括：

将所述曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合。

在一个实施方式中，所述采用酸性溶液浸泡处理所述弯曲部的操作具体为：在所述主体的表面贴附抗酸膜且所述弯曲部裸露，将所述曲面玻璃置于所述酸性溶液浸泡处理。

在一个实施方式中，所述抗酸膜为PET膜或PO膜。

上述曲面玻璃的处理方法，先将曲面玻璃处于预设的温度下软化处理，然后立刻置于固态盐中冷却处理，氯化银、硫酸钡和硫酸钙等固态盐能够将软化处理后的曲面玻璃迅速冷却，消除内应力，提升玻璃的机械强度和热稳定性，减少裂纹。然后将冷却处理后的曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化，在溶液中K⁺与玻璃中的Na⁺发生置换，由于K⁺的半径大于Na⁺的半径，K⁺被置换到玻璃中的Na⁺位置，缩小玻璃中分子之间的空隙，有效增强了玻璃的硬度。并且由于浸泡强化是在溶液中进行，不需要高温条件，防止在玻璃强化的过程中出现微裂纹。之后采用酸性溶液浸泡处理弯曲部，玻璃弯曲部酸性溶液与反应生成硅酸盐，使得曲面玻璃的弯折处达到再次强化的目的。实验表明，经上述曲面玻璃的处理方法后，曲面玻璃能够经受耐磨性、耐酸碱性等测试，抗压强度高，玻璃弯折处没有产生微裂纹。

附图说明

图1为一实施方式的曲面玻璃的处理方法的流程图；

图2为一实施方式的曲面玻璃的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，一实施方式的曲面玻璃的处理方法包括以下步骤S110～S150。

S110、提供曲面玻璃，曲面玻璃包括主体和弯曲部，弯曲部为主体的至少一侧边弯折构成。

具体的，曲面玻璃可以用作电子产品的壳体。其他实施方式中，也可以作为电子产品的屏幕等。

本实施方式中，请参阅图2，曲面玻璃11包括主体101和弯曲部103，弯曲部103为主体101的至少一侧边弯折构成。曲面玻璃11的形状可根据需要设计。主体101和弯曲部103之间形成的圆弧半径为R40mm～R3000mm均可完成。

具体的，在将曲面玻璃处于预设的温度下软化处理的步骤之前还包括：将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合。具体的氧化铈颗粒的粒径为1.5μm～3μm，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为1～5:100，具体的，抛光液的溶剂为水。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动，将玻璃的不平处磨去，消除玻璃表面的瑕疵及划痕。

具体的，抛光液中磨合之后，利用质量浓度为2％～6％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗10min～20min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为4％～6％的异丙醇水溶液超声清洗1min～3min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

S120、将S110中得到的曲面玻璃处于预设的温度下软化处理。

具体的，将曲面玻璃处于预设的温度下软化处理的操作中，预设的温度接近且低于曲面玻璃的软化温度，经软化处理后曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。本实施方式中，预设的温度为550℃～650℃。

S130、将S120中得到的曲面玻璃立刻置于固态盐中冷却处理，固态盐选自氯化银、硫酸钡和硫酸钙中的至少一种。

可将软化处理的曲面玻璃置于固态盐中冷却，固态盐选自氯化银、硫酸钡和硫酸钙中的至少一种。氯化银、硫酸钡和硫酸钙等固态盐能够将软化处理后的曲面玻璃迅速冷却，消除内应力，提升玻璃的机械强度和热稳定性，减少裂纹。

具体的，将软化处理后的曲面玻璃置于固态盐中冷却处理的操作中，固态盐完全覆盖曲面玻璃。从而使得曲面玻璃各个部位冷却均匀，消除内应力，提升玻璃的机械强度和热稳定性，减少裂纹。

S140、将S130中得到的曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化。

具体的，冷却处理后的曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化的操作中，钾盐溶液中钾盐的质量浓度为30％～40％，钾盐选自硝酸钾、氯化钾和磷酸钾中的至少一种，浸泡强化的时间为4h～6h。曲面玻璃冷却后置于钾盐溶液中，通过K⁺与玻璃中的Na⁺发生置换，由于K⁺的半径大于Na⁺的半径，K⁺被置换到玻璃中的Na⁺位置，缩小玻璃中分子之间的空隙，有效增强了玻璃的硬度，由于浸泡强化是在溶液中进行，不需要高温条件，防止在玻璃强化的过程中出现微裂纹。

本实施方式将曲面玻璃在固态盐中冷却，并在冷却后置于钾盐溶液中浸泡强化，不需要通过高温融盐的方式强化，防止在玻璃强化的过程中出现微裂纹。

S150、采用酸性溶液浸泡处理S140中得到的曲面玻璃的弯曲部，酸性溶液选自氢氟酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液以及盐酸溶液中的至少一种。

在一个实施方式中，采用酸性溶液浸泡处理弯曲部的操作中，酸性溶液为质量浓度为3‰～5‰的氢氟酸溶液，酸性溶液的温度为20℃～30℃，浸泡处理的时间为5min～10min。酸性溶液具有一定的温度和浓度，促进反应的而进行。反应原理如下：

SiO₂+6HF＝H₂SiF₆+2H₂O；H₂SiF₆+2Na⁺＝Na₂SiF₆+2H⁺。

在另一个实施方式中，采用酸性溶液浸泡处理弯曲部的操作中，酸性溶液为质量浓度为70％～98％的硫酸溶液、质量浓度为80％～90％的硝酸溶液或者质量浓度为30％～50％的盐酸溶液，酸性溶液的温度为20℃～30℃，浸泡处理的时间为15min～35min。酸性溶液具有一定的温度和浓度，促进反应的而进行。

本实施方式中，采用酸性溶液浸泡处理弯曲部的操作具体为：在主体的表面贴附抗酸膜且弯曲部裸露。抗酸膜保护曲面玻璃的主体在蚀刻过程中耐氢氟酸及盐酸腐蚀，且不会起泡脱落，从而使处于曲面玻璃边缘的弯曲部与酸性溶液反应。酸性溶液中浸泡处理后，将抗酸膜剥离，抗酸膜不会把线路涂料拔起，使曲面玻璃符合RoHS标准以及无卤的要求。具体的，抗酸膜可以为PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)或PO膜(聚烯烃膜)。在其它实施方式中，也可以通过夹具将曲面玻璃的夹住，使曲面玻璃各侧的弯曲部分别浸泡在酸性溶液浸泡处理。

本实施方式中，除去主体表面的抗酸膜后，用水冲洗曲面玻璃，使曲面玻璃至中性。采用40℃～45℃的热风吹30min～35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗10min～20min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为4％～6％的KOH水溶液超声清洗3min～6min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

曲面玻璃置于酸性溶液后，弯曲部能够与酸性溶液反应生成硅酸盐，从而使得曲面玻璃的弯折处达到再次强化的目的。一般的曲面玻璃容易在弯折处形成裂纹，导致玻璃强度降低。本实施方式通过将弯曲部与酸性溶液反应再次强化，进一步减少弯折处的裂纹，提高整体玻璃强度。

上述曲面玻璃的处理方法，先将曲面玻璃处于预设的温度下软化处理，然后立刻置于固态盐中冷却处理，氯化银、硫酸钡和硫酸钙等固态盐能够将软化处理后的曲面玻璃迅速冷却，消除内应力，提升玻璃的机械强度和热稳定性，减少裂纹。然后将冷却处理后的曲面玻璃置于钾盐溶液中浸泡强化，在溶液中K⁺与玻璃中的Na⁺发生置换，由于K⁺的半径大于Na⁺的半径，K⁺被置换到玻璃中的Na⁺位置，缩小玻璃中分子之间的空隙，有效增强了玻璃的硬度。并且由于浸泡强化是在溶液中进行，不需要高温条件，防止在玻璃强化的过程中出现微裂纹。采用酸性溶液浸泡处理弯曲部，玻璃弯曲部酸性溶液与反应生成硅酸盐，使得曲面玻璃的弯折处达到再次强化的目的。实验表明，经上述曲面玻璃的处理方法后，能够经受耐磨性、耐酸碱性等测试，抗压强度高，玻璃弯折处没有微裂纹产生。

以下实施例如无特别说明，未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。以下实施例处理用的曲面玻璃选自美国康宁(corning)公司生产的、型号为：2320的玻璃。

实施例1

将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合，氧化铈颗粒的粒径有1.5μm和3μm两种规格，抛光液的溶剂为水，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为2:100。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动以消除玻璃表面的瑕疵及划痕。抛光液中磨合之后，利用质量浓度为5％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗15min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为5％的异丙醇水溶液超声清洗2min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。将曲面玻璃处于600℃温度下软化处理，使曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。将软化处理后的曲面玻璃置于氯化银中冷却处理，氯化银完全覆盖曲面玻璃，冷却后置于质量浓度为35％的硝酸钾溶液中浸泡强化的时间为5h。在曲面玻璃的主体的表面贴附抗酸膜且弯曲部裸露，将曲面玻璃置于质量浓度为4‰的氢氟酸溶液浸泡处理，酸性溶液的温度为25℃，浸泡处理的时间为8min。除去抗酸膜，用纯水冲洗曲面玻璃至呈中性，采用40℃的热风吹35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗15min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为5％的KOH水溶液超声清洗5min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

实施例2

将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合，氧化铈颗粒的粒径有1.5μm和3μm两种规格，抛光液的溶剂为水，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为1:100。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动以消除玻璃表面的瑕疵及划痕。抛光液中磨合之后，利用质量浓度为2％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗20min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为6％的异丙醇水溶液超声清洗3min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。将曲面玻璃处于550℃温度下软化处理，使曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。将软化处理后的曲面玻璃置于硫酸钡和中冷却，硫酸钡完全覆盖曲面玻璃。冷却后置于质量浓度为30％的氯化钾溶液中浸泡强化6h。在曲面玻璃的主体的表面贴附抗酸膜且弯曲部裸露，将曲面玻璃置于质量浓度为80％的硫酸溶液浸泡处理，酸性溶液的温度为20℃，浸泡处理的时间为15min。除去抗酸膜，用纯水冲洗曲面玻璃至呈中性，采用45℃的热风吹35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗10min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为4％的KOH水溶液超声清洗6min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

实施例3

将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合，氧化铈颗粒的粒径有1.5μm和3μm两种规格，抛光液的溶剂为水，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为5:100。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动以消除玻璃表面的瑕疵及划痕。抛光液中磨合之后，利用质量浓度为5％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗15min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为5％的异丙醇水溶液超声清洗2min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。将曲面玻璃处于650℃温度下软化处理，使曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。将软化处理后的曲面玻璃置于硫酸钙中冷却处理，硫酸钙完全覆盖曲面玻璃，冷却后置于质量浓度为40％的磷酸钾溶液中浸泡强化的时间为6h。在曲面玻璃的主体的表面贴附抗酸膜且弯曲部裸露，将曲面玻璃置于质量浓度为85％的硝酸溶液浸泡处理，酸性溶液的温度为30℃，浸泡处理的时间为15min。除去抗酸膜，用纯水冲洗曲面玻璃至呈中性，采用40℃的热风吹35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗15min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为5％的KOH水溶液超声清洗5min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

实施例4

将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合，氧化铈颗粒的粒径有1.5μm和3μm两种规格，抛光液的溶剂为水，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为2:100。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动以消除玻璃表面的瑕疵及划痕。抛光液中磨合之后，利用质量浓度为5％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗15min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为5％的异丙醇水溶液超声清洗2min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。将曲面玻璃处于600℃温度下软化处理，使曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。将软化处理后的曲面玻璃置于硫酸钡和硫酸钙的混合盐中冷却处理，混合盐完全覆盖曲面玻璃，冷却后置于质量浓度为40％的硝酸钾溶液中浸泡强化的时间为6h。在曲面玻璃的主体的表面贴附抗酸膜且弯曲部裸露，将曲面玻璃置于质量浓度为40％的盐酸溶液浸泡处理，酸性溶液的温度为20℃，浸泡处理的时间为35min。除去抗酸膜，用纯水冲洗曲面玻璃至呈中性，采用40℃的热风吹35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗15min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为5％的KOH水溶液超声清洗5min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

实施例5

将曲面玻璃置于含有氧化铈颗粒的抛光液中磨合，氧化铈颗粒的粒径为3μm，抛光液的溶剂为水，氧化铈颗粒与抛光液的质量比为3:100。使用氧化铈颗粒作为磨料在曲面玻璃表面作相对运动以消除玻璃表面的瑕疵及划痕。抛光液中磨合之后，利用质量浓度为5％的NaOH水溶液对曲面玻璃擦洗，然后用清水超声波清洗15min。再用纯水冲洗，以及质量浓度为5％的异丙醇水溶液超声清洗2min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。将曲面玻璃处于600℃温度下软化处理，使曲面玻璃接近软化状态但未完全软化。将软化处理后的曲面玻璃置于氯化银中冷却处理，氯化银完全覆盖曲面玻璃，冷却后置于质量浓度为40％的硝酸钾溶液中浸泡强化的时间为6h。夹住曲面玻璃，并将曲面玻璃的弯曲部边缘置于质量浓度为4‰的氢氟酸溶液浸泡处理，酸性溶液的温度为25℃，浸泡处理的时间为8min。用纯水冲洗曲面玻璃至呈中性，采用40℃的热风吹35min，干燥处理。之后用超声波清洗，用清水超声波清洗15min，再用纯水冲洗，再用质量浓度为5％的KOH水溶液超声清洗5min，最后用超声波纯水清洗后冲洗，经氮气吹干。

对实施例1～5制得的曲面玻璃进行性能测试。

耐磨性测试：

在1Kg压力下用橡皮擦在曲面玻璃表面擦拭100回，经实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃膜层均无开裂和脱落，弯曲部也均无微裂纹。而未经处理的曲面玻璃表面微裂纹较多，特别是弯折处微裂纹明显。

附着力测试：

百格测试法，用3M 610胶带在曲面玻璃上垂直向上拉扯并用刀片45度刮擦。附着力≥5B(标准3～5B)，，经实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃均无脱膜现象，刮擦后表面无裂纹。而未经处理的曲面玻璃表面微裂纹较多。

方块电阻测试：

采用广州四探针科技生产的T-6000方块电阻仪，测试表面电，实施例1～5所用的曲面玻璃方块电阻为300Ω/cm²-500Ω/cm²，符合标准。

耐碱性测试：

在温度为30℃、浓度为2％的氢氧化钠(分析纯)溶液中浸泡2min后，实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃实验前后方块电阻值变化率均为±7.28％～±9.46％之内(标准为±300％)，实验后曲面玻璃表面无裂纹，说明耐碱性测试符合标准，膜面无异常、无裂纹。

耐溶剂性能测试：

在丙酮(分析纯)、无水乙醇(分析纯)或100份去离子水加3份EC101配制成的25℃清洗液中浸泡5min后，实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃实验前后方块电阻值变化率±0.66％～±5.88％之内(标准为±300％)，实验后曲面玻璃膜面无裂纹，说明耐碱性测试符合标准。

热稳定性能测试：

在60℃的空气中，加热240h后，实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃实验前后方块电阻值变化率±5.26％～±12.42％之内(标准为±300％)，实验后曲面玻璃膜面无裂纹，符合标准。

耐湿性能测试：

在温度为60℃湿度为90％的恒温恒湿箱中设置24小时，实施例1～5的方法处理后的曲面玻璃实验前后方块电阻值变化率±4.59％～±27.96％之内(标准为±300％)，实验后曲面玻璃膜面无异常、无裂纹，符合标准。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。