一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋼化玻璃制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法。本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法。其特點(diǎn)是先采用物理鋼化技術(shù)為主、化學(xué)鋼化技術(shù)為輔的方法制備出一種高強(qiáng)度的單片玻璃，再利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)加入玻璃導(dǎo)電加熱膜和抗飛濺膜，最后生產(chǎn)出一種高強(qiáng)度、有效除霧除霜的多層高速列車風(fēng)擋玻璃。本發(fā)明的高速列車風(fēng)擋玻璃具有強(qiáng)度高、透光性好、電加熱均勻等特點(diǎn)。
【專利說明】一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼化玻璃制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著列車速度的提高，對(duì)作為高速列車重要組成部分的玻璃的性能要求越來越高；高速列車玻璃要求有較好的抗沖擊性能、一定的電加熱性能、良好的光學(xué)性能，更重要的是要具有高強(qiáng)度；因?yàn)橹挥懈邚?qiáng)度才能保證高速列車在一些特定環(huán)境中(如從隧道中駛出時(shí)，或者在寒冷的冬季運(yùn)行時(shí)，或者在使用電熱除霜時(shí)，或者在兩列列車高速會(huì)車時(shí))的行車安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性；因此，如何生產(chǎn)出高強(qiáng)度的風(fēng)擋玻璃是高速列車安全運(yùn)行的重要課題。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中，高速列車風(fēng)擋玻璃多采用玻璃原片成型夾層技術(shù)生產(chǎn)，光學(xué)性能良好但是強(qiáng)度很低、電加熱性能差。本方法在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上采用精密成型技術(shù)、通過添加導(dǎo)電透明高分子膜、以物理鋼化技術(shù)為主、化學(xué)鋼化技術(shù)為輔的方法制備出一種高強(qiáng)度、均勻加熱、透光性好的高速列車風(fēng)擋玻璃，在保證良好的光學(xué)性能基礎(chǔ)上提高玻璃強(qiáng)度，降低玻璃的運(yùn)行破損率，并有效除霧除霜，提高列車的運(yùn)行安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法。其特點(diǎn)是先采用物理鋼化技術(shù)為主、化學(xué)鋼化技術(shù)為輔的方法制備出一種高強(qiáng)度的單片玻璃，再利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)加入玻璃導(dǎo)電加熱膜和抗飛濺膜，最后生產(chǎn)出一種高強(qiáng)度、有效除霧除霜的多層高速列車風(fēng)擋玻璃。本發(fā)明的高速列車風(fēng)擋玻璃具有強(qiáng)度高、透光性好、電加熱`均勻等特點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的生產(chǎn)工藝，主要包括以下步驟:
(1)將普通平板玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中進(jìn)行熱彎成型；
(2)將鉀鹽、鈉鹽和銫鹽混合形成混合物，先預(yù)熱，再升溫，充分?jǐn)嚢?，制成所需的?br> 鹽；
(3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，進(jìn)行離子交換，完成化學(xué)鋼化；
(4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，然后進(jìn)入二次冷卻爐進(jìn)行徐冷處理，最后得到高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃；
(5)由外至里分別將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車風(fēng)擋玻璃。
[0006]其中外層單片彎曲玻璃和里層單片彎曲玻璃均為步驟(4)得到的高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃，且形狀大小相同；玻璃導(dǎo)電加熱膜的制備方法見中國專利申請201110316098.8 ;抗飛濺膜為商用的PEP膜，該夾層玻璃是由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜按順序在一定溫度(125-150° C)和一定壓力(0.8-1.5MPa)下粘結(jié)成一個(gè)整體的。
[0007]其中步驟(1)中所述熱彎成型的溫度為500-700° C。
[0008]其中步驟(2)中所述混合物中鉀鹽40wt%_60wt %、鈉鹽5wt%_10wt %、銫鹽35wt%-55 wt %。 [0009]其中步驟(2)中所述的鉀鹽、鈉鹽、銫鹽分別為硝酸鉀或磷酸鉀、硝酸鈉或磷酸鈉、硫酸銫或硝酸銫。
[0010]其中步驟(2)中所述的預(yù)熱指在200-300° C下預(yù)熱I小時(shí)，再升溫指升高到400-500° Co
[0011]其中步驟(3)中所述離子交換的溫度為400-450° C，時(shí)間為12_24小時(shí)。
[0012]其中步驟(4)中所述加熱的時(shí)間為150-160秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為690-710。 Co
[0013]其中步驟(4)中所述急冷處理的強(qiáng)化風(fēng)壓為650-750 mmAg，冷卻時(shí)間為80-120秒。
[0014]其中步驟(4)中所述徐冷處理的徐冷風(fēng)壓為300-400 mmAg。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
(I)使用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，明顯提高了離子交換速度和交換深度，大大增加了玻璃的表面壓應(yīng)力，提高了生產(chǎn)效率，制得的單片鋼化玻璃的強(qiáng)度是普通玻璃的10-15倍，抗沖擊性能好。
[0016](2)本發(fā)明生產(chǎn)工藝條件簡單，成本低廉，特別適易于成批量、大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017](3)應(yīng)用本發(fā)明將兩片玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜和抗飛濺膜組成四夾層玻璃，可得到兼具有強(qiáng)度高、透光性好、電加熱均勻等特性的多層高速列車風(fēng)擋玻璃，該玻璃在保證良好的光學(xué)性能基礎(chǔ)上，可有效除霧除霜，提高列車的運(yùn)行安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]I為外層單片彎曲玻璃，2為玻璃導(dǎo)電加熱膜，3為里層單片彎曲玻璃，4為抗飛濺膜。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1
(1)將普通平板玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中于50(TC下進(jìn)行熱彎成
型；
(2)將60%硝酸鉀、5%硝酸鈉、35%硝酸銫混合，先在200°C下預(yù)熱I小時(shí)，再升高到400° C，充分?jǐn)嚢?，制成所需的熔鹽；
(3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，在400°C下進(jìn)行24小時(shí)的離子交換，完成化學(xué)鋼化；
(4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，加熱時(shí)間為150秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為690° C，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，強(qiáng)化風(fēng)壓為650 mmAg，冷卻時(shí)間為80秒，然后進(jìn)入二次冷卻爐進(jìn)行冷卻，徐冷風(fēng)壓為300mmAg，最后得到高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃；
(5)利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)，由外至里分別將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車風(fēng)擋玻璃；該夾層玻璃是由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠將上述四塊玻璃按順序在125° C和1.5MPa下粘結(jié)成一個(gè)整體的。
[0021]該條件下得到的單片彎曲玻璃強(qiáng)度為720MPa，夾層玻璃能有效抗擊IKG飛彈以機(jī)車Vmax+160km/h速度的撞擊，該夾層玻璃透光性好，透光率達(dá)到80%，導(dǎo)電均勻，將其置于霧氣環(huán)境中，通電30-40秒，可將霧氣完全去除。
[0022]實(shí)施例2
(1)將普通平板玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中于60(TC下進(jìn)行熱彎成
型；
(2)將50%磷酸鉀、10%磷酸鈉、40%硫酸銫混合，先在300°C下預(yù)熱I小時(shí)，再升高到5000C，充分?jǐn)嚢瑁瞥伤璧娜埯}；
(3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，在450°C下進(jìn)行12小時(shí)的離子交換，完成化學(xué)鋼化；
(4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，加熱時(shí)間為160秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為710° C，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，強(qiáng)化風(fēng)壓為750 mmAg，冷卻時(shí)間為120秒，然后進(jìn)入二次冷卻爐進(jìn)行徐冷處理，徐冷風(fēng)壓為400 mmAg，最后得到高強(qiáng)度的單片
彎曲玻璃；
(5)利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)，由外至里分別將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車風(fēng)擋玻璃；該夾層玻璃是由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠將上述四塊玻璃按順序在150° C和0.8MPa下粘結(jié)成一個(gè)整體的。
[0023]該條件下得到的單片彎曲玻璃強(qiáng)度為740MPa，夾層玻璃能有效抗擊IKG飛彈以機(jī)車Vmax+165km/h速度的撞擊，該夾層玻璃透光性好，透光率達(dá)到82%，導(dǎo)電均勻，將其置于霧氣環(huán)境中，通電25-35秒，可將霧氣完全去除。
[0024]實(shí)施例3
(1)將普通平板玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中于70(TC下進(jìn)行熱彎成
型；
(2)將60%磷酸鉀、8%磷酸鈉、32%硫酸銫混合，先在250°C下預(yù)熱I小時(shí)，再升高到450°C，充分?jǐn)嚢?，制成所需的熔鹽；
(3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，在420°C下進(jìn)行20小時(shí)的離子交換，完成化學(xué)鋼化；
(4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，加熱時(shí)間為155秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為700° C，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，強(qiáng)化風(fēng)壓為700mmAg，冷卻時(shí)間為100秒，然后進(jìn)入二次冷卻爐 進(jìn)行冷卻，徐冷風(fēng)壓為350mmAg，最后得到高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃；
(5)利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)，由外至里分別將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車風(fēng)擋玻璃；該夾層玻璃是由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠將上述四塊玻璃按順序在135° C和IMPa下粘結(jié)成一個(gè)整體的。
[0025]該條件下得到的單片彎曲玻璃強(qiáng)度為750MPa，夾層玻璃能有效抗擊IKG飛彈以機(jī)車Vmax+170km/h速度的撞擊，該夾層玻璃透光性好，透光率達(dá)到84%，導(dǎo)電均勻，將其置于霧氣環(huán)境中，通電25-35秒，可將霧氣完全去除。
[0026]實(shí)施例4
(1)將普通平板玻玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中于650°C下進(jìn)行熱彎成
型；
(2)將40%硝酸鉀、10%硝酸鈉、50%硫酸銫混合，先在300°C下預(yù)熱I小時(shí)，再升高到450°C，充分?jǐn)嚢瑁瞥伤璧娜埯}；
(3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，在430°C下進(jìn)行14小時(shí)的離子交換，完成化學(xué)鋼化；
(4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，加熱時(shí)間為150秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為710° C，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，強(qiáng)化風(fēng)壓為720 mmAg，冷卻時(shí)間為10秒，然后進(jìn)入二次冷卻爐進(jìn)行徐冷處理，徐冷風(fēng)壓為380mmAg，最后得到高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃；
(5)利用夾層技術(shù)和精密成型技術(shù)，由外至里分別將外層單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車風(fēng)擋玻璃；該夾層玻璃是由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠將上述四塊玻璃按順序在145° C和1.2MPa下粘結(jié)成一個(gè)整體的。
[0027]該條件下得到的單片彎曲玻璃強(qiáng)度為750MPa，夾層玻璃能有效抗擊IKG飛彈以機(jī)車Vmax+170km/h速度的撞擊，該夾層玻璃透光性好，透光率達(dá)到85%，導(dǎo)電均勻，將其置于霧氣環(huán)境中，通電25-35秒，可將霧氣完全去除。
【權(quán)利要求】
1.一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將普通平板玻璃切割、磨邊，放入熱彎成型爐相應(yīng)模具中進(jìn)行熱彎成型； (2)將鉀鹽、鈉鹽和銫鹽混合形成混合物，先預(yù)熱，再升溫，充分?jǐn)嚢?，制成所需的熔鹽； (3)將成型后的玻璃放入交換爐熔鹽槽中，進(jìn)行離子交換，完成化學(xué)鋼化； (4)將經(jīng)化學(xué)鋼化后的玻璃放入加熱爐中加熱，再放入快速冷卻爐進(jìn)行急冷處理，然后進(jìn)入二次冷卻爐進(jìn)行徐冷處理，最后得到高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃； (5)由外至里分別將外層的單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層的單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃；其中外層單片彎曲玻璃和里層單片彎曲玻璃均為步驟(4)得到的高強(qiáng)度的單片彎曲玻璃，且形狀大小相同。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于:其中步驟(1)中所述熱彎成型的溫度為500-700° C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于:其中步驟(2)中所述混合物中鉀鹽40wt%-60wt %、鈉鹽5wt%-10wt %、銫鹽35wt %-55 wt % ；所述的鉀鹽、鈉鹽、銫鹽分 別為硝酸鉀或磷酸鉀、硝酸鈉或磷酸鈉、硫酸銫或硝酸銫；所述的預(yù)熱指在200-300° C下預(yù)熱I小時(shí)，再升溫指升高到400-500° C。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于:其中步驟(3)中所述離子交換的溫度為400-450° C，時(shí)間為12-24小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于:其中步驟(4)中所述加熱的時(shí)間為150-160秒，待爐時(shí)間為10秒，爐內(nèi)溫度為690-710° C ；所述急冷處理的強(qiáng)化風(fēng)壓為650-750 mmAg，冷卻時(shí)間為80-120秒；所述徐冷處理的徐冷風(fēng)壓為 300-400 mmAg ο
6.如權(quán)利要求1所述的一種高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃的制備方法，其特征在于:所述由外至里分別將外層的單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層的單片彎曲玻璃和抗飛濺膜組成高強(qiáng)度、有效除霧除霜的四夾層高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃指:四夾層高速列車專用高強(qiáng)度鋼化玻璃由聚乙烯醇縮丁醛將外層的單片彎曲玻璃、玻璃導(dǎo)電加熱膜、里層的單片彎曲玻璃和抗飛濺膜按順序在125-150° C和0.8-1.5MPa下粘結(jié)成一個(gè)整體。
【文檔編號(hào)】C03B23/023GK103553306SQ201310509523
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】程曉農(nóng), 吳賁華, 張小燕, 楊娟, 王銀茂, 姜守進(jìn) 申請人:江蘇鐵錨玻璃股份有限公司, 江蘇大學(xué)