内空玻璃及其制备方法和应用与流程

本发明涉及玻璃制备领域，具体涉及一种内空玻璃及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在现有技术中，要形成玻璃内部空间或图形，有两种方法：一是采用中空玻璃技术，形成具有较大面积的内部空间，主流技术为胶、框、玻璃加以辅料形成的组合式中空玻璃；二是采用激光内雕技术，以达到玻璃阈值的激光能量使一定深度处玻璃爆裂形成微小空间，多个微小空间组成特定图案。

2、但是，中空玻璃技术存在以下缺点：该类玻璃或者不是一体化，或者一体化必须使用同材质的等厚玻璃，且基本应用于建筑行业，极少用于移动终端类电子产品，受粘接胶的影响，组合式的中空玻璃耐受温度较低，为70℃左右，较难形成精美的多样化立体图案。

3、激光雕刻技术存在以下缺点：激光雕刻形的内部空间小、多且呈散点式分布，微裂纹多，对玻璃强度影响较大；封闭式雕刻及微小空间无法填充功能性物质。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有的中空玻璃技术和激光雕刻技术存在的上述缺点，提供一种内空玻璃及其制备方法和应用，本发明的内空玻璃其用料简单、耐受温度高、质感轻盈、装饰更丰富，功能更多样，且强度高，抗冲击能力好。

2、根据本发明第一方面，提供一种内空玻璃，其中，该内空玻璃包括上层玻璃和下层玻璃，所述上层玻璃与所述下层玻璃之间形成有内部空间，且所述上层玻璃与所述下层玻璃相接触之处通过所述上层玻璃与所述下层玻璃的融合形成有交汇层。

3、优选地，所述内部空间填充有填充物。

4、优选地，所述填充物为水、空气、砂砾、光学膜层和颜料中的一种或多种。

5、优选地，所述交汇层的厚度为8μm以下，优选为6μm以下，更优选为4μm以下，更优选为2μm以下。

6、优选地，所述交汇层的厚度大于0μm，优选为0.1μm以上，更优选为0.2μm以上，更优选为0.5μm以上。

7、优选地，所述上层玻璃与所述下层玻璃的厚度不相同。

8、根据本发明第二方面，提供一种内空玻璃的制备方法，其中，该方法包括以下步骤，

9、1)在待加工玻璃表面形成保护层的步骤；

10、2)对待加工玻璃进行第一外形加工的步骤；

11、3)通过cnc加工在玻璃上形成图案的步骤；

12、4)去除保护层的步骤；

13、5)对玻璃进行清洁处理的步骤；

14、6)对清洁处理后的玻璃进行改性处理，使其表面产生羟基的步骤；

15、7)将步骤6)得到的加工玻璃与未加工玻璃组合，并对组合玻璃进行热处理的步骤。根据本发明第三方面，提供一种内空玻璃的制备方法，其中，该方法包括以下步骤，

16、1)在待加工玻璃表面形成保护层的步骤；

17、2)对待加工玻璃进行第一外形加工的步骤；

18、3)去除保护层的步骤；

19、4)通过ldi加工在玻璃上形成图案的步骤；

20、5)对ldi加工后的玻璃进行清洁处理的步骤；

21、6)对清洁处理后的玻璃进行改性处理，使其表面产生羟基的步骤；

22、7)将步骤6)得到的加工玻璃与未加工玻璃组合，并对组合玻璃进行热处理的步骤。

23、优选地，通过在所述待加工玻璃表面涂覆油墨形成所述保护层。

24、优选地，通过cnc加工对待加工玻璃进行第一外形加工。

25、优选地，使用碱溶液浸泡后清洗来去除所述保护层。

26、优选地，所述浸泡的条件包括：温度为25-90℃，时间为2-30min。

27、优选地，所述碱溶液中碱的浓度为2-30重量％。

28、优选地，所述碱溶液为氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液。

29、优选地，所述方法还包括：对cnc加工后的玻璃进行钝化处理的步骤。

30、优选地，所述钝化处理包括：使cnc加工后的玻璃与酸溶液进行接触的步骤。

31、优选地，所述酸溶液含有1-5重量％的氢氟酸、1-5重量％的硫酸、1-5重量％的硝酸以及85-97重量％的水。

32、优选地，所述接触的条件包括：温度为5-50℃，时间为1-30s。

33、优选地，所述清洁处理包括：使第一溶液与玻璃进行第一接触后进行第一清洗，将第一清洗后的玻璃与第二溶液进行第二接触后进行第二清洗，其中，所述第一溶液含有0.1-5重量％的na2co3、1-10重量％的naoh和/或koh、0.1-0.5重量％的烷基苯磺酸钠、5-15重量％的乙醇、1-5重量％的脂肪醇聚氧乙烯醚以及64.5-92.8重量％的水，所述第二溶液为1-10重量％的氢氧化钠和/氢氧化钾水溶液。

34、优选地，所述第一接触和所述第二接触在超声下进行。

35、优选地，所述超声频率为1000-5000hz。

36、优选地，所述第一接触的条件包括：温度为25-90℃，时间为2-6min。

37、优选地，所述第二接触的条件包括：温度为25-90℃，时间为2-6min。

38、优选地，所述改性处理包括：使第三溶液与玻璃进行第三接触后进行第三清洗，将第三清洗后的玻璃与第四溶液进行第四接触后进行第四清洗，其中，所述第三溶液含有1-10重量％的氢氧化钠和/或氢氧化钾、0.1-5重量％的三乙醇胺、0.1-3重量％的碳酸钠和/或碳酸钾、0.05-1重量的％十二烷基苯磺酸钠、0.1-5重量％的脂肪醇聚氧乙烯醚以及66-97.4重量％的水，所述第四溶液为1-10重量％的氢氧化钠和/氢氧化钾水溶液。

39、优选地，所述第三接触的条件包括：温度为25-90℃，时间为1-30min。

40、优选地，所述第四接触的条件包括：温度为25-90℃，时间为1-30min。

41、优选地，所述改性处理包括：使第五溶液与玻璃进行第五接触后进行第五清洗，将第五清洗后的玻璃与第六溶液进行第六接触后进行第六清洗，其中，所述第五溶液含有1-5重量％的氢氟酸、1-10重量％的磷酸、0.5-10重量％的硝酸以及75-97.25重量％的水，所述第六溶液为1-10重量％的盐酸水溶液。

42、优选地，所述第五接触和所述第六接触在超声下进行。

43、优选地，所述超声频均为1000hz-5000hz。

44、优选地，所述第五接触的条件包括：温度为25-45℃，时间为1-30s。

45、优选地，所述第六接触的条件包括：温度为25-45℃，时间为2-6min。

46、优选地，所述改性处理包括：对玻璃表面进行等离子处理。

47、优选地，将加工玻璃与未加工玻璃组合，并对组合玻璃进行热处理的步骤包括：去除加工玻璃与未加工玻璃组合之间的空气层后，对组合玻璃进行热处理。

48、优选地，加工玻璃与未加工玻璃结合处的平面度为0.01-10μm、粗糙度为0.01-10nm。

49、优选地，所述热处理的条件包括：温度为350-750℃，压力为0.01-10mpa。

50、优选地，该方法还包括进一步对热处理后的玻璃进行第二外形加工的步骤。

51、优选地，所述第二外形加工为cnc加工。

52、优选地，该方法还包括对热处理后的玻璃或第二外形加工后的玻璃进行抛光处理和/或化学强化处理的步骤。

53、优选地，所述化学强化处理包括：使用离子交换法对玻璃进行强化。

54、优选地，该方法还包括对玻璃进行装饰的步骤。

55、优选地，所述装饰包括镀膜、喷涂油墨和贴防爆膜中的一种或多种。

56、根据本发明第四方面，提供本发明第二方面和第三方面的方法制备得到的内空玻璃。

57、根据本发明第五方面，提供本发明的内空玻璃在制备电子壳体设备、移动终端设备和播放设备中的应用。

58、通过上述技术方案，本发明与现有的中空玻璃和激光内雕玻璃存在以下区别。

59、1)与中空玻璃的区别

60、(1)用料不同，中空玻璃用料为胶、框、玻璃等，内空玻璃用料为玻璃；

61、(2)耐受温度不同，中空玻璃受胶的限制，耐受温度一般为70℃左右，内空玻璃耐受温度为玻璃本身耐受温度，一般为200℃及以上；

62、(3)装饰方法不同，中空玻璃一般是在夹层间填充物质或装饰图案，内空玻璃是在玻璃上加工图案或内腔填充物质进行装饰；

63、(4)本质不同，中空玻璃是组装物，非一体玻璃，内空玻璃为一体玻璃；

64、(5)质感不同，中空玻璃为组装体，较为沉重，内空一体化玻璃更为轻便。

65、2)与激光内雕玻璃的区别

66、(1)内部空间结构不同，激光内雕图案是由大量微空间组成，非完整空间，内空玻璃图案构成既可以是非完整空间，也可以是完整空间；

67、(2)强度影响不同，激光内雕的微空间有大量的微裂纹，对玻璃强度有较大影响，内空玻璃在一体化之前可用酸浸泡处理玻璃cnc加工处，钝化微裂纹防止进一步扩张，提高玻璃强度；或使用药水刻蚀、热压印工艺避免出现裂纹；

68、(3)无法填充其他物质，激光内雕无法填充其他物质，内空玻璃可以在空处填充其他物质以实现更多功能；

69、(4)内空玻璃图案及空间的加工工艺比激光内雕更多样化：cnc雕刻、药水刻蚀、激光外雕、吹制工艺、热压印均可作为内空玻璃图案及空间加工工艺，激光内雕只有激光阈值爆裂玻璃形成微孔一种加工工艺。

70、基于上述区别，本发明的内空玻璃及其制备方法具有以下优点。

71、(1)用料简单，耐受温度高，质感轻盈；

72、(2)装饰更丰富，功能更多样，可以是2d、3d图案并填充其他物质，也可以是单纯的内空空间并填充其他物质；

73、(3)强度高，抗冲击能力好。