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专利名称：一种玻璃化学强化添加剂及玻璃化学强化方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202211682655.2

专利申请（专利权）人：富联开云优惠体育网页版入口(兰考)有限公司
权利人地址：河南省开封市兰考县济阳大道与兰阳路交叉口西侧富士康开云优惠体育网页版入口园G05栋

专利发明（设计）人：何俊,高争光,袁宝君,姚龙,何政颖

专利摘要：本申请提供了一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及5～65份的离子浓度稳定剂；所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。本申请中的玻璃化学强化添加剂在稳定离子浓度的同时达到去除融盐中铁杂质的目的，解决铁杂质附着玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均、表层压应力(CS)低且应力不均匀，导致出现凹痕缺陷的技术问题。本申请还提供了一种玻璃化学强化的方法。

主权利要求：
1.一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30 50份的吸附剂、5 15份除铁剂以~ ~及35 65份的离子浓度稳定剂；
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所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种；所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。
2.一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：在熔盐中加入玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30~
50份的吸附剂、5 15份除铁剂以及35 65份的离子浓度稳定剂，所述除铁剂为焦磷酸钠和/~ ~或焦磷酸钾；
将预热后的玻璃放入含有所述玻璃化学强化添加剂的熔盐中，进行离子交换，以得化学强化玻璃；
所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种；所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在加入至所述熔盐前，所述吸附剂、所述除铁剂和所述离子浓度稳定剂在150 300℃下恒温处理10 30min，所述玻璃的预热温度为350~ ~
500℃，预热时间为5 30min。
~ ~
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述除铁剂的添加重量份为所述熔盐重量份的0.5 1.5%；所述吸附剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3 5%，所述离子浓度稳定剂~ ~的添加重量份为所述熔盐重量份的3.5 6.5%。
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5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述离子交换的温度为380 550℃，所述离~子交换的时间为10 600min。
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6.一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：将预热的玻璃放入熔盐中，进行离子交换，在离子交换过程中加入部分玻璃化学强化添加剂，继续进行离子交换，得到化学强化的玻璃；
以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30 50份的吸附剂、5 15份除铁剂以及35~ ~
65份的离子浓度稳定剂，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；
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取出化学强化的玻璃，加入剩余部分所述玻璃化学强化添加剂，与所述熔盐进行反应，得备用熔盐；
所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种；所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在加入至所述熔盐前，所述吸附剂、所述除铁剂和所述离子浓度稳定剂在150 300℃下恒温处理10 30min，所述玻璃的预热温度为350~ ~
500℃，预热时间为5 30min。
~ ~
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述除铁剂的添加重量份为所述熔盐重量份的0.5 1.5%；所述吸附剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3 5%，所述离子浓度稳定剂~ ~的添加重量份为所述熔盐重量份的3.5 6.5%。
~
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述离子交换的温度为380 550℃，所述离~子交换的时间为10 600min。
~
10.一种玻璃化学强化的方法，其特征在于，包括以下步骤：将除铁剂和吸附剂加入熔盐中，以重量份数计，所述吸附剂为30 50份，所述除铁剂为5~
15份，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；
~
然后将预热后的玻璃放入含有所述除铁剂和所述吸附剂的熔盐中，进行离子交换，得到化学强化玻璃；
所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：取出所述化学强化玻璃，加入35 65份的离子浓度稳定剂，与所述熔盐进行反应，得备~用熔盐，所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在加入至所述熔盐前，所述吸附剂、所述除铁剂和所述离子浓度稳定剂在150 300℃下恒温处理10 30min，所述玻璃的预热温度为~ ~
350 500℃，预热时间为5 30min。
~ ~
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述除铁剂的添加重量份为所述熔盐重量份的0.5 1.5%；所述吸附剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3 5%，所述离子浓度稳定~ ~剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3.5 6.5%。
~
14.根据权利要求10 11任意一项所述的方法，其特征在于，所述离子交换的温度为380~
550℃，所述离子交换的时间为10 600min。
~ ~
15.一种玻璃化学强化的方法，其特征在于，包括以下步骤：将预热后的玻璃放入熔盐中，进行离子交换，得化学强化玻璃；
取出化学强化后的玻璃，加入玻璃化学强化添加剂，与所述熔盐进行反应，得备用熔盐，以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30 50份的吸附剂、5 15份除铁剂以及35~ ~ ~
65份的离子浓度稳定剂，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；
所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种；所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在加入至所述熔盐前，所述吸附剂、所述除铁剂和所述离子浓度稳定剂在150 300℃下恒温处理10 30min，所述玻璃的预热温度为~ ~
350 500℃，预热时间为5 30min。
~ ~
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述除铁剂的添加重量份为所述熔盐重量份的0.5 1.5%；所述吸附剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3 5%，所述离子浓度稳定~ ~剂的添加重量份为所述熔盐重量份的3.5 6.5%。
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18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述离子交换的温度为380 550℃，所述~离子交换的时间为10 600min。
~ 说明书 : 一种玻璃化学强化添加剂及玻璃化学强化方法技术领域[0001] 本申请属于玻璃化学强化技术领域，尤其涉及一种玻璃化学强化添加剂及玻璃化学强化方法。背景技术[0002] 在玻璃表面增强技术中，为使玻璃具有更高的强度，通常对玻璃进行离子交换处理，以提高玻璃制品的强度。随着玻璃强化的进行，用于离子交换的熔融盐会出现老化，即熔融盐中的大离子半径的碱金属离子的浓度降低，小离子半径的碱金属离子的浓度升高，使得玻璃在进行离子交换处理时大离子半径的碱金属离子的离子交换量不足，从而导致玻璃强度不足，形成表层压应力(CS)不均匀，从而导致出现凹痕缺陷的问题。发明内容[0003] 本申请的目的在于提供一种玻璃化学强化添加剂及玻璃化学强化方法，本申请中的玻璃化学强化添加剂能够在线稳定离子浓度并且避免表面凹痕缺陷的问题。[0004] 本申请提供一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂；[0005] 所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种；所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土。[0006] 本申请提供一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：[0007] 在熔盐中加入玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂；所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；[0008] 将预热后的玻璃放入含有玻璃化学强化添加剂的熔盐中，进行离子交换，以得化学强化玻璃。[0009] 在一些实施例中，所述玻璃化学强化添加剂在玻璃与熔盐进行离子交换之前添加；或者在玻璃与熔盐进行离子交换过程中添加一部分玻璃化学强化添加剂，待离子交换完成之后再添加剩余玻璃化学强化添加剂。[0010] 本申请提供一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：将除铁剂和吸附剂加入熔盐中，以重量份数计，所述吸附剂为30～50份，除铁剂为5～15份，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；[0011] 然后将预热后的玻璃放入反应后的熔盐中，进行离子交换，得到化学强化玻璃。[0012] 在一些实施例中，还包括：[0013] 取出所述化学强化后的玻璃，加入35～65份的离子浓度稳定剂，与所述熔盐进行反应，得备用熔盐。[0014] 本申请提供一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：将预热后的玻璃放入熔盐中，进行离子交换，得化学强化玻璃，[0015] 取出化学强化后的玻璃，加入玻璃化学强化添加剂，与所述熔盐进行反应，得备用熔盐，以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。[0016] 在一些实施例中，在加入至所述熔盐前，所述吸附剂、除铁剂和离子浓度稳定剂在150～300℃下恒温处理10～30min；[0017] 所述玻璃的预热温度为350～500℃，预热时间为5～30min。[0018] 在一些实施例中，所述除铁剂的添加重量份为熔盐重量份的0.5～1.5％；所述吸附剂的添加重量份为熔盐重量份的3～5％，所述离子浓度稳定剂的添加重量份为熔盐重量份的3.5～6.5％。[0019] 在一些实施例中，所述离子交换的温度为380～550℃；所述离子交换的时间为10～600min。[0020] 本申请提供了一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂；所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。在玻璃化学强化过程中，由于原料、装置等引入的铁杂质，铁杂质附着在玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均，则形成表层压应力(CS)低且应力不均匀，从而导致出现凹痕缺陷的问题。经研究发现离子交换温度越高此凹痕缺陷问题愈加严重。本申请中的玻璃化学强化添加剂在稳定离子浓度的同时达到去除融盐中铁杂质的目的，解决铁杂质附着玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均、表层压应力(CS)低且应力不均匀，导致出现凹痕缺陷的技术问题。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。[0022] 图1为本申请一个实施例中的化学强化方法流程图；[0023] 图2为本申请另一个实施例中的化学强化方法流程图；[0024] 图3为本申请又一个实施例中的化学强化方法流程图；[0025] 图4为本申请再一个实施例中的化学强化方法流程图；[0026] 图5为本申请对比例4中离子交换反应后熔盐的SEM图。具体实施方式[0027] 为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。[0028] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。[0029] 本申请实施例提供了一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂；[0030] 所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。[0031] 在本申请实施例中，所述离子浓度稳定剂用于与熔盐中的锂离子反应，生成沉淀，所述离子浓度稳定剂为磷酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氟化钠和氟化钾中的一种或几种。比如，磷酸根会与熔盐中锂离子反应，生成磷酸锂、磷酸钠二锂，其熔点837℃高于熔盐的温度380～550℃，故在熔盐中沉淀，从而去除熔盐中过多的锂离子。[0032] 在本申请的一个实施例中，所述离子浓度稳定剂的重量份数为35～65份，在本申请的另一个实施例中，为40～60份，在本申请的另一些实施例中，可以是35份，36份，37份，38份，39份，40份，41份，42份，43份，44份，45份，46份，47份，48份，49份，50份，51份，52份，53份，54份，55份，56份，57份，58份，59份，60份，61份，62份，63份，64份，65份，可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。所述离子浓度稳定剂含量过高或过低会造成离子浓度不稳定。[0033] 在本申请中，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾，本申请使用焦磷酸盐与熔盐中的铁离子反应，生成焦磷酸铁和/或焦磷酸亚铁，且可以避免其他有害元素的引入，反应式如下：[0034] 2Fe2++Na4P2O7＝Fe2P2O7+4Na+[0035] 4Fe3++3Na4P2O7＝Fe4(P2O7)3+12Na+[0036] 在本申请的一个实施例中，所述除铁剂的重量份数为5～15份，在本申请的另一个实施例中，为10～12份，在本申请的另一些实施例中，可以是5份，6份，7份，8份，9份，10份，11份，12份，13份，14份，15份，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。所述除铁剂含量过低无除铁效果，过高会侵蚀离子交换装置，如不锈钢(SUS316)炉体和SUS316载具。[0037] 在本申请中，所述吸附剂为硅酸和/或硅藻土，用于吸附熔盐高温分解出的氧化钠，反应生成硅酸钠，从而减少氧化钠与溶入盐中的水生成氢氧化钠，因氢氧化钠会对玻璃和载具造成腐蚀，从而导致玻璃强度的下降、熔盐中铁杂质增加，比如，生产过程中所使用的炉体及交换载具(材质：SUS316L)，在500度高温溶盐及漂洗过程中，反复使用时易老化，造成溶盐中杂质铁的上升。在本申请的一个实施例中，所述吸附剂的重量份数为30～50份，在本申请的另一个实施例中，为35～45份，在本申请的另一些实施例中，可以是30份，31份，32份，33份，34份，35份，36份，37份，38份，39份，40份，41份，42份，43份，44份，45份，46份，47份，48份，49份，50份，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。所述吸附剂含量过低不足以清除熔盐中氧化钠。[0038] 请参阅图1，本申请提供了一种玻璃化学强化的方法，包括以下步骤：[0039] S11、在熔盐中加入玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；[0040] S12、将预热后的玻璃放入含有玻璃化学强化添加剂的熔盐中，进行离子交换，以得化学强化玻璃。[0041] 在本申请的一个实施例中，所述玻璃化学强化添加剂在在玻璃与熔盐进行离子交换之前添加，如图1的玻璃化学强化方法流程图所示。[0042] 在本申请中，所述熔盐为本领域技术人员常用的熔盐，本申请不做特殊的限制，如硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂中的一种或几种。[0043] 所述玻璃化学强化添加剂为上文所述的玻璃化学强化添加剂，所述玻璃化学强化添加剂中，除铁剂的添加重量份为熔盐重量份的0.05～0.5％，在本申请的一个实施例中，为0.1～0.4％，在本申请的另一些实施例中，可以是0.05％，0.1％，0.15％，0.2％，0.25％，0.3％，0.35％，0.4％，0.45％，0.5％，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；所述吸附剂的添加重量份为熔盐重量份的3～5％，在本申请的一个实施例中，为3.5～4.5％，在本申请的另一些实施例中，可以是3％，3.2％，3.5％，3.8％，4％，4.2％，4.5％，4.8％，5％，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；所述离子浓度稳定剂的添加重量份为熔盐重量份的3.5～6.5％，在本申请的另一个实施例中，为4～6％，在本申请的另一些实施例中，可以是3.5％，4％，4.5％，5％，5.5％，6％，6.5％，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。[0044] 在本申请中，所述玻璃化学强化添加剂在使用前进行预处理，去除化学强化添加剂中的结晶水，防止熔盐碱性的升高，所述预处理的温度为150～300℃，在本申请的一个实施例中，可以是180～250，在本申请的另一些实施例中，可以是150℃，160℃，170℃，180℃，190℃，200℃，210℃，220℃，230℃，240℃，250℃，260℃，270℃，280℃，290℃，300℃，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；所述预处理的时间为10～30min，在本申请的一个实施例中，可以是15～25min，在本申请的另一些实施例中，可以是10min，15min，20min，25min，30min，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。[0045] 在本申请中，所述熔盐与玻璃化学强化添加剂反应的温度为350～500℃，在本申请的一个实施例中，为400～450℃，在本申请的另一些实施例中，可以是350℃，360℃，370℃，380℃，390℃，400℃，410℃，420℃，430℃，440℃，450℃，460℃，470℃，480℃，490℃，500℃，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；反应的时间为30～240min，在本申请的一个实施例中，为50～200min，在本申请的另一些实施例中，可以是30min，50min，100min，150min，200min，240min，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。[0046] 在本申请中，所述玻璃预热的温度为350～500℃，在本申请的一个实施例中，为400～450℃，在本申请的另一些实施例中，可以是350℃，360℃，370℃，380℃，390℃，400℃，410℃，420℃，430℃，440℃，450℃，460℃，470℃，480℃，490℃，500℃，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；所述预热的时间为5～30min，在本申请的一个实施例中，可以是10～25min。[0047] 在本申请的一个实施例中，所述离子交换的温度为380～550℃，在本申请的另一个实施例中，为400～500℃，在本申请的另一些实施例中，可以是380℃，390℃，400℃，410℃，420℃，430℃，440℃，450℃，460℃，470℃，480℃，490℃，500℃，510℃，520℃，530℃，540℃，550℃，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值；在本申请的一个实施例中，所述离子交换的时间为10～600min，在本申请的另一个实施例中，为50～500min，在本申请的另一些实施例中，可以是10min，50min，100min，150min，200min，250min，300min，350min，400min，450min，500min，550min，600min，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。[0048] 在本申请的另一个实施例中，本申请还提供了一种玻璃化学强化的方法，在玻璃与熔盐进行离子交换过程中添加一部分玻璃化学强化添加剂，待离子交换完成之后再添加剩余玻璃化学强化添加剂，如图2的玻璃化学强化方法流程图所示，具体步骤如下：[0049] S21、将预热的玻璃放入熔盐中，进行离子交换，在离子交换过程中加入部分玻璃化学强化添加剂，继续进行离子交换，得到化学强化的玻璃，[0050] S22、取出化学强化的玻璃，加入剩余部分玻璃化学强化添加剂，与熔盐进行反应，得备用熔盐。[0051] 在本申请中，所述熔盐的成分、玻璃的预热温度、离子交换的温度、时间、玻璃化学强化添加剂的成分、用量、预处理的温度时间、以及玻璃化学强化添加剂与熔盐进行反应的温度和时间与上文所述的熔盐的成分、玻璃的预热温度、离子交换的温度、时间、玻璃化学强化添加剂的成分、用量、预处理的温度时间以及玻璃化学强化添加剂与熔盐进行反应的温度和时间一致，本申请在此不再赘述。[0052] 在本申请中，在所述离子交换过程中添加的部分玻璃化学强化添加剂占全部玻璃化学强化添加剂重量份的30～80％，也可以是40～70％，在本申请的一些实施例中，可以是30％，35％，40％，45％，50％，55％，60％，65％，70％，75％，80％，也可以是以上述任意数值为上限或下限的范围值。[0053] 在本申请的一个实施例中，本申请还提供一种玻璃化学强化的方法，如图3的玻璃化学强化方法流程图所示，包括以下步骤：[0054] S31、将预热后的玻璃放入熔盐中，进行离子交换，得化学强化玻璃；[0055] S32、取出化学强化后的玻璃，加入玻璃化学强化添加剂，与所述熔盐进行反应，得备用熔盐。以重量份数计，所述玻璃化学强化添加剂包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂；所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。[0056] 在本申请中，所述熔盐的成分、玻璃的预热温度、离子交换的温度、时间、玻璃化学强化添加剂的成分和用量、预处理的温度时间、以及玻璃化学强化添加剂与熔盐进行反应的温度和时间与上文所述的熔盐的成分、玻璃的预热温度、离子交换的温度、时间、玻璃化学强化添加剂的成分和用量、预处理的温度时间、以及玻璃化学强化添加剂与熔盐进行反应的温度和时间一致，本申请在此不再赘述。[0057] 在本申请的一个实施例中，本申请还提供了一种玻璃化学强化的方法，如图4的玻璃化学强化方法流程图所示，包括以下步骤：[0058] S41、将除铁剂和吸附剂加入熔盐中，以重量份数计，所述吸附剂为30～50份，除铁剂为5～15份，所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾；[0059] S42、将预热后的玻璃放入含有除铁剂和吸附剂的熔盐中，进行离子交换，得化学强化玻璃。[0060] 在本申请中，先将除铁剂和吸附剂加入熔盐中，进行反应，然后将预热后的玻璃放入反应后的熔盐中，进行离子交换，得化学强化玻璃，取出化学强化后的玻璃，加入离子浓度稳定剂，与熔盐进行反应，得备用熔盐。[0061] 本申请将吸附剂硅酸和/或硅藻土在离子交换前添加，使其能够在离子交换过程中及时的去除熔盐中的硝酸钠在离子交换的高温状态下分解生成的氧化钠，避免氧化钠附+ +着在玻璃表面阻碍Na/Li交换，另外，亦可反应生成硅酸钠，减少氧化钠与溶入盐中的水生成氢氧化钠，氢氧化钠会对玻璃、载具造成腐蚀，从而导致玻璃强度的下降、熔盐中铁杂质增加。本申请将除铁剂焦磷酸钠和/或焦磷酸钾在离子交换之前添加，能够防止除铁剂中的+ 2+焦磷酸钠和/或焦磷酸钾优先与比较活泼的Li反应，再与Fe 反应，造成锂浓度的下降及除铁效果的不足。本申请将离子稳定剂主要用于与熔盐中的锂离子反应，稳定熔盐中锂离子+的浓度，若在离子交换之前添加离子稳定剂，会导致离子交换前熔融盐中的Li浓度过低，+ + + +盐浴中Na/Li交换比较剧烈，玻璃深层Li 游离出来到盐浴中，而盐浴中的Na 因交换时间限制进不到玻璃深层去，就会造成玻璃深层类似中空的现象，使玻璃的强度降低，因此，本申请在离子交换之后再添加离子稳定剂。[0062] 在本申请中，所述熔盐的成分，玻璃的预热温度，离子交换的温度、时间，除铁剂、吸附剂和离子稳定剂的成分、用量、预处理的温度时间，以及除铁剂、吸附剂和离子稳定剂与熔盐进行反应的温度和时间与上文所述的熔盐的成分、玻璃的预热温度、离子交换的温度、时间、除铁剂、吸附剂和离子稳定剂的成分、用量、预处理的温度时间以及除铁剂、吸附剂和离子稳定剂与熔盐进行反应的温度和时间一致，本申请在此不再赘述。[0063] 本申请提供了一种玻璃化学强化添加剂，以重量份数计，包括30～50份的吸附剂、5～15份除铁剂以及35～65份的离子浓度稳定剂。所述除铁剂为焦磷酸钠和/或焦磷酸钾。在玻璃化学强化过程中，由于原料、装置等引入的铁杂质，铁杂质附着在玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均，则形成表层压应力(CS)低且应力不均匀，从而导致出现凹痕缺陷的问题。经研究发现离子交换温度越高此凹痕缺陷问题愈加严重。本申请中的玻璃化学强化添加剂在稳定离子浓度的同时达到去除融盐中铁杂质的目的，解决铁杂质附着玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均、表层压应力(CS)低且应力不均匀，导致出现凹痕缺陷的技术问题。[0064] 为了进一步说明本申请，以下结合实施例对本申请提供的一种玻璃化学强化添加剂及玻璃化学强化方法进行详细描述，但不能将其理解为对本申请保护范围的限定。[0065] 实施例1(离子交换前加除铁剂、吸附剂，离子交换后加离子稳定剂)[0066] 本实施例使用的添加剂成分包括磷酸钾，硅酸和焦磷酸钠，熔盐重量份1000份，焦磷酸钠的添加重量份为熔盐重量份的0.5％；硅酸的添加重量份为熔盐重量份的3％，磷酸钾的添加重量份为熔盐重量份的3.5％，使用前将添加剂在陶瓷容器或不锈钢容器中，经150℃以上恒温20min，备用。[0067] 将硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂按照40:60:0.1的质量比混合，得到熔盐，将添加剂中的焦磷酸钠和硅酸加入熔盐中，在450℃下反应120min；[0068] 将待增强玻璃在450℃下预热15min，放入反应后的熔盐中，在500℃下离子交换360min，得化学强化玻璃，取出玻璃，加入磷酸钾，在450℃下与熔盐进行120min，完成熔盐的翻新，即可用于下一次的离子交换。[0069] 翻新后的熔盐Li+浓度降低0.5％，杂质铁含量/熔融盐质量≤0.001％，磁铁吸附颗粒数≤3颗/100g，玻璃表层压应力值提升50Mpa，溶盐寿命由18炉提升到54炉，因溶盐中铁杂质造成的凹痕缺陷不良比例由8％降到1.6％。[0070] 实施例2(在离子交换之后添加)[0071] 本实施例使用的添加剂成分包括碳酸钠，硅藻土和焦磷酸钾，熔盐重量份1000份，焦磷酸钾的添加重量份为熔盐重量份的1.5％；硅藻土的添加重量份为熔盐重量份的5％，碳酸钠的添加重量份为熔盐重量份的5％，使用前将添加剂在陶瓷容器或不锈钢容器中，经150℃以上恒温20min，备用。[0072] 将硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂按照40:60:0.1的质量比混合，得到熔盐；[0073] 将待增强玻璃在350℃下预热5min，放入熔盐中，在380℃下离子交换10min，取出玻璃，在熔盐中加入上述总重量份的添加剂，在350℃下与熔盐反应30min，完成翻新，可用于下一次的离子交换。[0074] 翻新后的熔盐Li+浓度降低0.4％，杂质铁含量/熔融盐质量≤0.005％，磁铁吸附颗粒数≤5颗/100g，玻璃表层压应力值提升20Mpa，溶盐寿命由18炉提升到38炉，因溶盐中铁杂质造成的凹痕缺陷不良比例由8％降到2.5％。[0075] 实施例3(在离子交换之前添加)[0076] 本实施例使用的添加剂成分包括碳酸钾，硅藻土和焦磷酸钾，熔盐重量份1000份，焦磷酸钾的添加重量份为熔盐重量份的1％；硅藻土的添加重量份为熔盐重量份的4％，碳酸钾的添加重量份为熔盐重量份的4％，使用前将添加剂在陶瓷容器或不锈钢容器中，经150℃以上恒温20min，备用。[0077] 将硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂按照40:60:0.1的质量比混合，得到熔盐；[0078] 在熔盐中加入上述总重量份的添加剂，在500℃下反应240min，将待增强玻璃在500℃下预热30min，放入反应后的熔盐中，在550℃下离子交换600min，取出玻璃，完成翻新，可用于下一次的离子交换。[0079] 翻新后的熔盐Li+浓度降低0.5％，杂质铁含量/熔融盐质量≤0.003％，磁铁吸附颗粒数≤4颗/100g，玻璃表层压应力值提升32Mpa，溶盐寿命由18炉提升到42炉，因溶盐中铁杂质造成的凹痕缺陷不良比例由8％降到3.4％。[0080] 实施例4(分别在离子交换过程中和离子交换之后分两次添加)[0081] 本实施例使用的添加剂成分包括磷酸钾，硅酸和焦磷酸钠，熔盐重量份1000份，焦磷酸钠的添加重量份为熔盐重量份的1.2％；硅酸的添加重量份为熔盐重量份的3.5％，磷酸钾的添加重量份为熔盐重量份的5.5％，使用前将添加剂在陶瓷容器或不锈钢容器中，经150℃以上恒温20min，备用。[0082] 将待增强玻璃在400℃下预热120min，放入熔盐中，在450℃下离子交换300min后，在熔盐中加入上述总重量份65％比例的添加剂，然后在450℃下继续离子交换300min，取出玻璃，在熔盐中再加入剩余总重量份35％比例的添加剂，在400℃下与熔盐反应90min，完成翻新，可用于下一次的离子交换。[0083] 翻新后的熔盐Li+浓度降低0.3％，杂质铁含量/熔融盐质量≤0.007％，磁铁吸附颗粒数≤5颗/100g，玻璃表层压应力值提升38Mpa，溶盐寿命由18炉提升到42炉，因溶盐中铁杂质造成的凹痕缺陷不良比例由8％降到2.8％。[0084] 对比例1[0085] 按照实施例1中的方法对玻璃进行化学强化，不同的是，对比例1中使用10份的焦硫酸钠代替10份的焦磷酸钠。[0086] 对比例2[0087] 按照实施例1中的方法对玻璃进行化学强化，不同的是，对比例2中使用10份的盐酸代替10份的焦磷酸钠。[0088] 对比例3[0089] 按照实施例1中的方法对玻璃进行化学强化，不同的是，对比例3中使用10份的硫酸代替10份的焦磷酸钠。[0090] 对比例4[0091] 按照实施例1中的方法对玻璃进行化学强化，不同的是，对比例4中不使用任何添加剂。[0092] 对实施例1和对比例中翻新后熔盐中的杂质铁含量/熔融盐质量的百分比和磁铁吸附颗粒数/100g进行检测，如表1所示，[0093] 表1每1000g熔盐中杂质铁含量和磁铁吸附颗粒数[0094] 杂质铁含量/熔融盐质量 磁铁吸附颗粒数实施例1 0.001％ 30实施例2 0.005％ 50实施例3 0.003％ 40实施例4 0.007％ 50对比例1 0.059％ 70对比例2 0.094％ 120对比例3 0.116％ 120对比例4 0.463％ 240[0095] 由此可以看出，实施例1～4的杂质铁含量和磁铁吸附颗粒数较对比例1?4，均有所降低，本申请玻璃化学强化添加剂在稳定离子浓度的同时达到去除融盐中铁杂质的目的，解决了铁杂质附着玻璃表面影响离子迁移交换，造成玻璃表层局部区域离子浓度不均、表层压应力(CS)低且应力不均匀，导致出现凹痕缺陷的技术问题。[0096] 以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

专利地区：河南

专利申请日期：2022-12-27

专利公开日期：2024-09-10

专利公告号：CN116023043B