一种降低钢化玻璃表面应力的处理方法与流程

本发明属于玻璃制品，具体涉及一种降低钢化玻璃表面应力的处理方法。

背景技术：

1、随着现代通信技术的更替越来越频繁，智能手机玻璃、穿戴智能手表玻璃、拍照用的手机摄像头等，钢化玻璃成为智能设备主要防护屏，但因使用频率高及环境差异，对玻璃的防破坏的性能要求也越来越高，比如穿戴手表，因运动、便捷的元素，深受广大消费群体的欢迎，同时穿戴产品因其长期裸露，使用场景多，基本无保护状态，因此需要更高的防破坏性能，例如：自由跌落、与硬物挤压、碰撞等等。

2、而手机防护屏、拍照用的手机摄像头防护屏、穿戴智能手表防护屏，在使用频率和不同环镜使用下，因此需要更高、更强、更好的防破坏性能。

3、而蓝宝石玻璃的材料成本和抛光及后工序加工成本，限定了智能类电子设备防护屏行业的发展，而且蓝宝石玻璃，透过率，相对于普通钢化玻璃，要低3～4％；而普通的铝硅玻璃、钠钙玻璃、锂铝硅玻璃(下面简称普通玻璃)，通过化学钢化成本低，未钢化前加工容易，但在使用过程中，强度达不到蓝宝石的水平。因此，急需开发一种可以提高钢化玻璃强度的工艺，来弥补普通玻璃强度不足的问题。

4、现有提高钢化玻璃强度的工艺方式为通过返抛加工或返钢两种方式，使已钢化产品表面应力均匀，以达到提高钢化性能的效果。

5、此方法，可满足提高强度的要求，但返钢需要重新进行预热、钢化、退火三个步骤，结果输出慢，浪费电能，且返钢的产品会再一次膨胀或收缩(视玻璃材质及厚度)，尺寸影响较大，有尺寸超差的风险，全检则浪费人力，返钢后的产品处理流程繁琐，且返钢测试时间长，不便于生产；返抛则增加工艺流程，结果输出慢。磨盘的平整度、洁净度、上下磨盘速比、开槽宽度、砂液流量等都可以影响到性能的稳定性，磨盘的洁净度、砂液的洁净度、员工摆片手法又影响到产品的外观品质，极容易造成批量不良，且此类不良基本不能修复，造成批量报废。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低钢化玻璃表面应力的处理方法。所述处理方法能有效实现钢化玻璃的应力均衡，最终提高钢化玻璃的破坏性性能；采用所述处理方法能有效缩短钢化玻璃的生产流程，集操作方便，成本低，效率高，风险可控，结果输出快于一体。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种降低钢化玻璃表面应力的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

4、对钢化玻璃进行清洁处理，而后采用酸液进行浸泡处理，降低钢化玻璃的表面应力；

5、所述浸泡处理包括混合酸浸泡处理或柠檬酸浸泡处理。

6、根据玻璃的制备原料和制备工艺的不同，能得到具有不同性能的钢化玻璃，针对不同种类的钢化玻璃，本发明通过对浸泡处理过程中酸液成分的调整，能有效处理不同性能的钢化玻璃；能有效降低钢化玻璃表面的应力，实现钢化玻璃的应力均衡，最终提高钢化玻璃的破坏性性能。

7、本发明提供的处理方法能有效降低钢化玻璃表面应力的原因为：玻璃的主要成分是不与酸反应的二氧化硅，但是玻璃在制备过程中会产生其他金属氧化物(如锂、钠、镁、铝等)，上述金属氧化物在钢化过程中不能完全被置换，从而影响钢化性能，本发明提供的浸泡处理能进一步消除玻璃表面的金属氧化物，从而实现提升钢化性能的效果。

8、另外，本发明所述浸泡处理过程中需保证钢化玻璃完全浸泡在酸液中，保证360度无死角的均匀作用，以避免产品应力释放不均匀，或释放过程中不平衡问题。

9、作为本发明的一个优选技术方案，所述钢化玻璃的表面具有应力层。

10、针对挤压、环套、静压性能不稳定的项目，钢化过程中需要把钢化玻璃具有较高的表面应力，一般比实际工况要求的表面应力大15mpa以上，本发明所处理的钢化玻璃的表面应力即比实际工况要求的表面应力大15mpa以上。

11、作为本发明的一个优选技术方案，所述混合酸浸泡处理中采用的酸液包括混合酸水溶液。

12、优选地，所述混合酸水溶液中的酸包括盐酸和柠檬酸。

13、优选地，所述混合酸水溶液中柠檬酸的浓度为2.5～3.5wt％，例如可以是2.5wt％、2.7wt％、2.9wt％、3.1wt％、3.3wt％或3.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

14、优选地，所述混合酸水溶液中盐酸的浓度为0.4～0.6wt％，例如可以是0.4wt％、0.44wt％、0.48wt％、0.52wt％、0.56wt％或0.6wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

15、作为本发明的一个优选技术方案，所述混合酸浸泡处理用于处理溢流下拉法玻璃。

16、值得说明的是，本发明对于溢流下拉法玻璃的具体选择没有任何特殊限制，示例性地包括但不限于：康宁或彩虹生产的溢流下拉法玻璃均适用。

17、本发明所述混合酸水溶液用于处理溢流下拉法玻璃，当溶液中盐酸浓度过高时会导致反应速度过快，过多释放应力，盐酸浓度过低则会降低反应效率；柠檬酸浓度过高时会导致产品发白，外观效果达不到要求，柠檬酸浓度过低时则会导致应力释放效果不理想。

18、作为本发明的一个优选技术方案，所述混合酸浸泡处理的温度为66～70℃，例如可以是66℃、67℃、68℃、69℃或70℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

19、本发明中，处理溢流下拉法玻璃时的温度为66～70℃，若温度过高会导致产品外观发白，外观效果无法达到要求；温度过低则会导致反应速率慢，延长反应时间，造成资源的浪费。

20、优选地，所述混合酸浸泡处理的时间为170～230s，例如可以是170s、180s、190s、200s、210s、220s或230s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

21、作为本发明的一个优选技术方案，所述柠檬酸浸泡处理中采用的酸液包括柠檬酸水溶液。

22、优选地，所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的浓度为4～5wt％，例如可以是4wt％、4.2wt％、4.4wt％、4.6wt％、4.8wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

23、作为本发明的一个优选技术方案，所述柠檬酸浸泡处理用于处理浮法玻璃。

24、值得说明的是，本发明对于浮法玻璃的具体选择没有任何特殊限制，示例性地包括但不限于：肖特、东旭光电、南玻或旗滨生产的浮法玻璃均适用。

25、作为本发明的一个优选技术方案，所述柠檬酸浸泡处理的温度为63～67℃，例如可以是63℃、64℃、65℃、66℃或67℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

26、本发明中，处理浮法玻璃时的温度为63～67℃，处理温度过高会导致产品发白，无法满足产品要求，过低则会导致反应速率慢，造成资源的浪费。

27、优选地，所述柠檬酸浸泡处理的时间为200～260s，例如可以是200s、210s、220s、230s、240s、250s或260s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

28、作为本发明的一个优选技术方案，所述浸泡处理每隔5.5～6.5h更换一次酸液，例如可以是5.5h、5.6h、5.7h、5.8h、5.9h、6h、6.1h、6.2h、6.3h、6.4h或6.5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

29、值得说明的是，本发明所述浸泡处理在加热状态下进行，因为加热的酸液具有一定的挥发量和蒸发量，使用过程中酸液的浓度会越来越高，化学反应更加活跃，因此需要定期更换酸液，以避免发生过度反应从而影响产品外观和破坏性能的稳定性。

30、优选地，所述浸泡处理在浸泡设备内进行。

31、值得说明的是，本发明所述浸泡设备，所述浸泡设备具有加热和温控的特点；所述浸泡设备包括缸体以及用于加热的铁氟龙加热管；所述缸体的材质包括耐酸性腐蚀的非金属材料，具体为pp板。

32、所述浸泡设备在使用前需要对其进行清洁处理，去除油污和其他杂质，确保缸体内无其他化学物质，避免影响所配制酸液的稳定性，影响使用效果。

33、另外，在配制酸液过程中，先向缸体内添加水，而后缓慢补充柠檬酸或盐酸，避免配制过程中酸液溅射到皮肤或飞溅到加工区域。

34、优选地，所述钢化玻璃的表面应力降低10～15mpa，例如可以是10mpa、11mpa、12mpa、13mpa、14mpa或15mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

35、作为本发明的一个优选技术方案，本发明提供的降低钢化玻璃表面应力的处理方法包括如下步骤：

36、对表面具有应力层的钢化玻璃进行清洁处理，而后在浸泡设备内采用酸液进行浸泡处理，降低10～15mpa的表面应力；

37、所述浸泡处理包括混合酸浸泡处理或柠檬酸浸泡处理；

38、所述混合酸浸泡处理中采用的酸液包括混合酸水溶液；所述混合酸水溶液中的酸包括盐酸和柠檬酸；所述混合酸水溶液中柠檬酸的浓度为2.5～3.5wt％，盐酸的浓度为0.4～0.6wt％；所述混合酸浸泡处理用于处理溢流下拉法玻璃；所述混合酸浸泡处理的温度为66～70℃，时间为170～230s；

39、所述柠檬酸浸泡处理中采用的酸液包括柠檬酸水溶液，所述柠檬酸水溶液中柠檬酸的浓度为4～5wt％；所述柠檬酸浸泡处理用于处理浮法玻璃；所述柠檬酸浸泡处理的温度为63～67℃，时间为200～260s；

40、所述浸泡处理每隔5.5～6.5h更换一次酸液。

41、本发明通过采用加热的酸液浸泡钢化玻璃，酸液在热量的作用下变得活跃，产品浸泡在酸液时发生应力释放，活跃的应力在加热的酸液中逐步衰减，最终应力达到平衡的状态，搭配本发明提供的参数设置、流程设计，以及三爷使用周期，实现钢化玻璃的应力均衡，最终提高钢化玻璃的破坏性性能。

42、以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。

43、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

44、(1)本发明提供的处理方法能有效提高钢化玻璃破坏性测试的性能效果；

45、(2)采用本发明提供的方法能有效缩短生产流程，集操作方便，成本低，效率高，风险可控，结果输出快于一体；

46、(3)采用本发明提供的处理方法能有效提高钢化玻璃的生产良率。