玻璃表面強化處理工藝流程匯總

    慧聰表面處理網訊：玻璃表面存在著大量的微裂紋等缺陷，在實際應用中很容易破碎，因此玻璃的表面通常需要做增強處理，使其抗摔。玻璃表面強化的方法很多，包括鋼化處理(物理鋼化、化學鋼化)、表面拋光（物理拋光、化學拋光）等。下面我們分別了解一下玻璃的鋼化處理和表面拋光處理過程。

    一、鋼化處理

    原理：玻璃是脆性材料，脆性材料只適合抗壓而不適合抗拉，它們的失效正是其抗拉強度過低造成的。當玻璃受到荷載和衝擊而破碎時，一定是玻璃的某處表面因拉應力過大而開裂破壞的。如果事先讓其在表面產生壓應力，當其再受到荷載和衝擊時，本來要產生拉應力的地方就會因為預壓應力的存在而使拉應力部分或完全地抵消掉，從而提高玻璃的強度和抗衝擊能力。

    分類：物理鋼化處理、化學鋼化處理。

    物理鋼化

    定義：將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下，經淬火法或風冷淬火法加工處理而成（整體加熱+介質冷卻）

    過程：物理鋼化玻璃又稱為淬火鋼化玻璃。它時將普通平板玻璃在加熱爐中加熱到接近玻璃的軟化溫度（600℃）時，通過自身的形變消除內部應力，然後將玻璃移出加熱爐，再用多頭噴嘴將高壓冷空氣吹向玻璃的兩面，使其迅速且均勻地冷卻至室溫，即可製得鋼化玻璃。

    特點：這種玻璃處於內部受拉，外部受壓的應力狀態，一旦局部發生破損，便會發生應力釋放，玻璃被破碎成無數小塊，這些小的碎片沒有尖銳稜角，不易傷人。

    分類：氣體介質鋼化法、液體介質鋼化法、微粒鋼化法、霧鋼化法

表1 物理鋼化法的類別及比較

    生產工藝流程

    原片切割——預處理（切割、掰邊、磨邊、鑽孔、洗滌烘乾）——絲印——鋼化——附件安裝——終檢包裝

    生產設備：

    鋼化爐

    風柵

    壓彎機

    ……

    化學鋼化——離子交換方法

    定義：將普通平板玻璃或浮法玻璃通過離子交換方法，將玻璃表面成分改變，使玻璃表面形成一層壓應力層加工處理而成（表面離子交換）。

    過程：將含有鹼金屬離子的矽酸鹽玻璃，浸入到熔融狀態的鋰（Li＋）鹽中，使玻璃表層的Na＋或K＋離子與Li＋離子發生交換，表面形成Li＋離子交換層，由於Li＋的膨脹係數小於Na＋、K＋離子，從而在冷卻過程中造成外層收縮較小而內層收縮較大，當冷卻到常溫後，玻璃便同樣處於內層受拉，外層受壓的狀態，其效果類似於物理鋼化玻璃。

    分類：高溫型離子交換法和低溫型離子交換法

    工藝流程：

    原片檢驗—切裁—磨邊—清洗乾燥—低溫預熱—高溫預熱—離子交換—高溫冷卻—中溫冷卻—低溫冷卻—清洗乾燥—檢驗—包裝入庫。

    優點

    1.化學增強玻璃強度與物理增強玻璃接近,熱穩定性好,處理溫度低,產品不易變形,且其產品不受厚度和幾何形狀的限制,使用設備簡單,產品容易實現。

    2.強度較之普通玻璃提高數倍，抗彎強度是普通玻璃的3~5倍，抗衝擊強度是普通玻璃5~10倍。

    缺點

    與物理鋼化玻璃相比：

    1.化學鋼化玻璃生產周期長(交換時間長達數十小時)；

    2.效率低而生產成本高(熔鹽不能循環利用,且純度要求高)；

    3.碎片與普通玻璃相仿,安全性差；

    4.性能不穩定(化學穩定性不好)；

    5.機械強度和抗衝擊強度等物理性能易於消退(也稱松馳),強度隨時問衰減很快.

    適用範圍：化學鋼化玻璃廣泛應用於不同厚度的平板玻璃，薄壁玻璃和瓶罐異形玻璃產品，還可用於防火玻璃。尤其適用於增強超薄、尺寸較小或形狀複雜的玻璃製品，玻璃經離子交換處理後不會產生明顯的光學變形。

    應用案列：康寧大猩猩玻璃

    鋼化玻璃相關企業

    康寧

    旭硝子

    晶寶

    肖特

    藍思科技

    伯恩

    ……

    （更多玻璃強化工藝處理企業或研究機構，歡迎給我們留言，加入導航）

    二、表面拋光

    原理：玻璃拋光是指利用化學或者物理的方法，祛除玻璃表面的紋路、劃痕以及一些其他的瑕疵，提高玻璃的透明度和折射率。讓玻璃更加玻璃化。其中，精度和效率是拋光技術的核心問題。

    分類：物理拋光、化學拋光。

    物理拋光

    用機械方式將物體表面整平。

    工序流程：

    注意事項：

    1.拋光加工的時候，玻璃的表面需要加拋光粉，拋光加工與研磨加工同樣也是利用研磨機進行，所以研磨加工的所有調修正效果以及規則都使用於拋光加工。

    2.研磨加工完畢之後，需要使用溫水衝洗加工工件，以有效地清除黏附的剛石粉，然後將加工工件在平面拋光機中準備拋光，拋光碟凹面必須與玻璃的面形狀配合，能立即均勻的摩擦是玻璃鏡面光亮。

    3.在工件進行拋光的時候，不可以加太多拋光粉，否則會使得拋光劑起到滑動的作用，反而沒有拋光的作用。

    4.拋光劑可以使用機器自動裝置進行添加，其量需有拋光工憑著檢驗進行界定，由於工件表面拋光的程度的不同，是可以判定拋光劑種類是否使用的正確。

    化學拋光

    用化學藥液（通常為氫氟酸溶液）對玻璃表面進行拋光，操作工藝有兩種，浸泡池法和單面浸泡法。

    工藝一：浸泡池法

    整塊玻璃浸泡於藥液池內2~3小時——清洗乾淨；

    用於玻璃兩面同時拋光。

    工藝二：單面浸泡法

    玻璃不拋光面粘貼保護膜——玻璃放平——把藥液倒在玻璃面上，深度不小於3毫米且儘量均勻，2~3小時——清洗乾淨

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    明星拋光

    ……

責任編輯：鄭必佳