一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺的制作方法

本发明涉及建材加工技术领域，具体为一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺。

背景技术：

玻璃因透光性能好，性能稳定而被广泛应用于建筑、交通、电子及航空航天领域，强度是衡量玻璃结构件的重要指标之一，强度是指材料抵抗破坏或失效的能力，从力学角度分析，强度是指材料在一定载荷作用下发生破环时的最大应力值，对于脆性材料，断裂强度最能反映它的力学性能，断裂必须克服固体的内聚力，原子键必须断开，材料的理论强度恰恰是原子键能的一种反映，根据计算，玻璃的理论强度大于7000mpa，但是，测试结果表明，玻璃的实际强度只有80-100mpa，比理论强度低23个数量级，影响玻璃实际强度的因素很多：如存放环境(如温度、湿度、气氛、存放的时间等)、表面机械加工、样品尺寸、加载速度、机械划伤以及内部不均匀性(气泡、结石)等，其中表面微裂纹的存在对玻璃实际强度影响最大。

目前再增强玻璃表面强度时，大多是直接通过物理钢化、化学钢化、化学腐蚀和表面涂层的处理方法对玻璃表面的强度进行增强处理，其中表面涂层和化学腐蚀这两种方法结合使用，是现有最为常见的一种处理工艺，然而，现有的表面涂层和化学腐蚀在结合使用时，会产生污染物，对环境造成严重的污染，同时现有的强化涂层只能起到对玻璃的表面进行防护，其自身的抗机械强度、耐磨性以及耐腐蚀性都比较差，不能实现通过自身较好的力学性能和化学性能，来起到抵抗和保护玻璃产品，无法达到通过使用无害的玻璃腐蚀方法以及物理性能和化学性能较好的涂层，来增强玻璃产品表面强度的目的，从而给玻璃表面的增强处理带来了极大的不便。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺，解决了现有的表面涂层和化学腐蚀在结合使用时，会产生污染物，对环境造成严重的污染，同时现有的强化涂层只能起到对玻璃的表面进行防护，其自身的抗机械强度、耐磨性以及耐腐蚀性都比较差，不能实现通过自身较好的力学性能和化学性能，来起到抵抗和保护玻璃产品，无法达到通过使用无害的玻璃腐蚀方法以及物理性能和化学性能较好的涂层，来增强玻璃产品表面强度目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺，具体包括以下步骤：

s1、高温腐蚀增强处理：首先将待进行表面强度增强处理的玻璃产品缓慢浸入到盛有高温熔盐的加热炉中，控制加热炉的温度在380-400℃，使玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换，产生挤塞现象，使玻璃表面产生压缩应力，即可完成对玻璃表面强度进行增强处理；

s2、强化涂层的制备：分别选取相应配比的精细金刚砂、掺合料、环氧树脂固化剂和外加剂，然后将选取的精细金刚砂和掺合料依次倒入混合搅拌机中，然后以转速为500-600r/min，温度为25-35℃室温条件下搅拌1-2h，可得到涂层骨料，然后将选取的环氧树脂固化剂和外加剂依次加入到涂层骨料中，以700-800r/min的转速，温度为25-35℃室温条件下搅拌2-3h，即可得到强化涂层；

s3、强化涂层的涂覆：将s1高温腐蚀增强处理后的玻璃产品从加热炉中取出，然后通过风冷机对玻璃产品的表面风冷15-25min，使玻璃产品表面的温度降至120-150℃以下，之后将s2制得的强化涂层通过涂覆设备均匀涂覆于降温后玻璃产品的表面和四周，即可完成强化涂层的涂覆工作；

s4、强化玻璃的后处理：将s3涂覆完成后的玻璃空冷静置2-3h，使强化涂层能够充分的浸入玻璃产品的内部，空冷静置完成后生产人员可对玻璃产品表面多余的涂层进行清理，确保玻璃产品表面的整洁程度达到标准，这样即可得到强化处理后的玻璃产品；

s5、产品包装和销售：最后生产人员可对s4强化处理后的玻璃产品进行包装，然后入库保存或出售。

优选的，所述步骤s1中的熔盐为硝酸钾、亚硝酸钠及硝酸钠的混合物。

优选的，所述步骤s1中的加热炉可将粉状的熔盐加热到熔点142-150℃，可通过加热炉内的循环泵使熔盐在熔融流动状态下循环使用。

优选的，所述步骤s2中强化涂层按重量份比包括：精细金刚砂5-10份、掺合料5-10份、环氧树脂固化剂50-70份和外加剂3-8份。

优选的，所述步骤s2中精细金刚砂是通过碾磨机进行充分碾磨得到，且精细金刚砂的粒度为100-110目。

优选的，所述步骤s2中掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、沸石粉或硅灰中的一种或多种的组合。

优选的，所述步骤s2中外加剂为萘系减水剂或聚羧酸中的一种或两种的组合。

(三)有益效果

本发明提供了一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该增强玻璃制品表面强度的处理工艺，通过在具体包括以下步骤：s1、高温腐蚀增强处理：首先将待进行表面强度增强处理的玻璃产品缓慢浸入到盛有高温熔盐的加热炉中，控制加热炉的温度在380-400℃，s2、强化涂层的制备：分别选取相应配比的精细金刚砂、掺合料、环氧树脂固化剂和外加剂，然后将选取的精细金刚砂和掺合料依次倒入混合搅拌机中，s3、强化涂层的涂覆：将s1高温腐蚀增强处理后的玻璃产品从加热炉中取出，然后通过风冷机对玻璃产品的表面风冷15-25min，使玻璃产品表面的温度降至120-150℃以下，s4、强化玻璃的后处理：将s3涂覆完成后的玻璃空冷静置2-3h，使强化涂层能够充分的浸入玻璃产品的内部，空冷静置完成后生产人员可对玻璃产品表面多余的涂层进行清理，确保玻璃产品表面的整洁程度达到标准，这样即可得到强化处理后的玻璃产品，s5、产品包装和销售：最后生产人员可对s4强化处理后的玻璃产品进行包装，然后入库保存或出售，可实现通过自身较好的力学性能和化学性能，来起到抵抗和保护玻璃产品，很好的达到了通过使用无害的玻璃腐蚀方法以及物理性能和化学性能较好的涂层，来增强玻璃产品表面强度的目的，避免了在进行腐蚀强化时产生污染物，对环境造成严重污染的情况发生，实现了强化涂层不仅对玻璃的表面进行防护，而且从其自身的抗机械强度、耐磨性以及耐腐蚀性都有所提高，从而大大方便了玻璃表面增强处理工作。

附图说明

图1为本发明处理工艺的流程图；

图2为本发明对比实验的统计数据表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种增强玻璃制品表面强度的处理工艺，具体包括以下实施例：

实施例1

s1、高温腐蚀增强处理：首先将待进行表面强度增强处理的玻璃产品缓慢浸入到盛有高温熔盐的加热炉中，控制加热炉的温度在390℃，使玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换，产生挤塞现象，使玻璃表面产生压缩应力，即可完成对玻璃表面强度进行增强处理，熔盐为硝酸钾、亚硝酸钠及硝酸钠的混合物，加热炉可将粉状的熔盐加热到熔点147℃，可通过加热炉内的循环泵使熔盐在熔融流动状态下循环使用；

s2、强化涂层的制备：分别选取相应配比的7份精细金刚砂、7份掺合料、60份环氧树脂固化剂和5份外加剂，然后将选取的精细金刚砂和掺合料依次倒入混合搅拌机中，然后以转速为550r/min，温度为30℃室温条件下搅拌1.5h，可得到涂层骨料，然后将选取的环氧树脂固化剂和外加剂依次加入到涂层骨料中，以750r/min的转速，温度为30℃室温条件下搅拌2.5h，即可得到强化涂层，精细金刚砂是通过碾磨机进行充分碾磨得到，且精细金刚砂的粒度为100目，掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、沸石粉和硅灰的组合物，外加剂为萘系减水剂和聚羧酸的组合物；

s3、强化涂层的涂覆：将s1高温腐蚀增强处理后的玻璃产品从加热炉中取出，然后通过风冷机对玻璃产品的表面风冷20min，使玻璃产品表面的温度降至135℃以下，之后将s2制得的强化涂层通过涂覆设备均匀涂覆于降温后玻璃产品的表面和四周，即可完成强化涂层的涂覆工作；

s4、强化玻璃的后处理：将s3涂覆完成后的玻璃空冷静置2.5h，使强化涂层能够充分的浸入玻璃产品的内部，空冷静置完成后生产人员可对玻璃产品表面多余的涂层进行清理，确保玻璃产品表面的整洁程度达到标准，这样即可得到强化处理后的玻璃产品；

s5、产品包装和销售：最后生产人员可对s4强化处理后的玻璃产品进行包装，然后入库保存或出售。

实施例2

s1、高温腐蚀增强处理：首先将待进行表面强度增强处理的玻璃产品缓慢浸入到盛有高温熔盐的加热炉中，控制加热炉的温度在380℃，使玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换，产生挤塞现象，使玻璃表面产生压缩应力，即可完成对玻璃表面强度进行增强处理，熔盐为硝酸钾、亚硝酸钠及硝酸钠的混合物，加热炉可将粉状的熔盐加热到熔点142℃，可通过加热炉内的循环泵使熔盐在熔融流动状态下循环使用；

s2、强化涂层的制备：分别选取相应配比的5份精细金刚砂、5份掺合料、50份环氧树脂固化剂和3份外加剂，然后将选取的精细金刚砂和掺合料依次倒入混合搅拌机中，然后以转速为500r/min，温度为25℃室温条件下搅拌1h，可得到涂层骨料，然后将选取的环氧树脂固化剂和外加剂依次加入到涂层骨料中，以700r/min的转速，温度为25℃室温条件下搅拌2h，即可得到强化涂层，精细金刚砂是通过碾磨机进行充分碾磨得到，且精细金刚砂的粒度为100目，掺合料为粉煤灰，外加剂为萘系减水剂；

s3、强化涂层的涂覆：将s1高温腐蚀增强处理后的玻璃产品从加热炉中取出，然后通过风冷机对玻璃产品的表面风冷15min，使玻璃产品表面的温度降至120℃以下，之后将s2制得的强化涂层通过涂覆设备均匀涂覆于降温后玻璃产品的表面和四周，即可完成强化涂层的涂覆工作；

s4、强化玻璃的后处理：将s3涂覆完成后的玻璃空冷静置2h，使强化涂层能够充分的浸入玻璃产品的内部，空冷静置完成后生产人员可对玻璃产品表面多余的涂层进行清理，确保玻璃产品表面的整洁程度达到标准，这样即可得到强化处理后的玻璃产品；

s5、产品包装和销售：最后生产人员可对s4强化处理后的玻璃产品进行包装，然后入库保存或出售。

实施例3

s1、高温腐蚀增强处理：首先将待进行表面强度增强处理的玻璃产品缓慢浸入到盛有高温熔盐的加热炉中，控制加热炉的温度在400℃，使玻璃中的碱金属离子与熔盐中的碱金属离子因扩散而发生相互交换，产生挤塞现象，使玻璃表面产生压缩应力，即可完成对玻璃表面强度进行增强处理，熔盐为硝酸钾、亚硝酸钠及硝酸钠的混合物，加热炉可将粉状的熔盐加热到熔点150℃，可通过加热炉内的循环泵使熔盐在熔融流动状态下循环使用；

s2、强化涂层的制备：分别选取相应配比的10份精细金刚砂、10份掺合料、70份环氧树脂固化剂和8份外加剂，然后将选取的精细金刚砂和掺合料依次倒入混合搅拌机中，然后以转速为600r/min，温度为35℃室温条件下搅拌2h，可得到涂层骨料，然后将选取的环氧树脂固化剂和外加剂依次加入到涂层骨料中，以800r/min的转速，温度为35℃室温条件下搅拌3h，即可得到强化涂层，精细金刚砂是通过碾磨机进行充分碾磨得到，且精细金刚砂的粒度为110目，掺合料为粒化高炉矿渣粉和沸石粉的组合物，外加剂为聚羧酸；

s3、强化涂层的涂覆：将s1高温腐蚀增强处理后的玻璃产品从加热炉中取出，然后通过风冷机对玻璃产品的表面风冷25min，使玻璃产品表面的温度降至150℃以下，之后将s2制得的强化涂层通过涂覆设备均匀涂覆于降温后玻璃产品的表面和四周，即可完成强化涂层的涂覆工作；

s4、强化玻璃的后处理：将s3涂覆完成后的玻璃空冷静置3h，使强化涂层能够充分的浸入玻璃产品的内部，空冷静置完成后生产人员可对玻璃产品表面多余的涂层进行清理，确保玻璃产品表面的整洁程度达到标准，这样即可得到强化处理后的玻璃产品；

s5、产品包装和销售：最后生产人员可对s4强化处理后的玻璃产品进行包装，然后入库保存或出售。

对比实验

某建材生产企业采用本发明实施例1-3的生产工艺分别生产出产品1、产品2和产品3，然后分别将这三个产品按顺序标记为实验样品1、实验样品2和实验样品3，同时选取市场上销售的同类型的强化后的玻璃标记为实验样品4，之后将实验样品1、实验样品2、实验样品3和实验样品4分别通过压力试验机进行抗压强度实验，通过对每个实验样品实验过程中的最大抗压极限值进行记录和统计。

由表图2可知，实施例1制备的实验样品1的最大抗压极限值最大，因此实施例1的玻璃表面强度增强工艺最佳，而实施例2和实施例3制备的实验样品2和实验样品3的最大抗压极限值均比市场上销售的实验样品4的最大抗压极限值要大，因此本发明可实现通过自身较好的力学性能和化学性能，来起到抵抗和保护玻璃产品，很好的达到了通过使用无害的玻璃腐蚀方法以及物理性能和化学性能较好的涂层，来增强玻璃产品表面强度的目的，避免了在进行腐蚀强化时产生污染物，对环境造成严重污染的情况发生，实现了强化涂层不仅对玻璃的表面进行防护，而且从其自身的抗机械强度、耐磨性以及耐腐蚀性都有所提高，从而大大方便了玻璃表面增强处理工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。