本發(fā)明涉及強化玻璃面板加工技術領域，特別地，涉及一種通過化學離子交換法去除強化玻璃表面壓應力的工藝。

背景技術：

玻璃鏡片因其透光性好、觸摸及手感性優(yōu)良等特點，現已逐步取代了亞克力材質的鏡片被廣泛使用。鋼化玻璃(Tempered glass/Reinforced glass)是一種預應力玻璃。在制備過程中，為提高鋼化玻璃的強度，通常使用化學或物理的方法，在玻璃表面形成壓應力層，使得玻璃承受外力時首先抵消表層應力，從而提高了玻璃的整體承載能力，增強玻璃自身抗風壓性、寒暑性、沖擊性等物理性能。同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強度是普通玻璃的3～5倍，抗彎強度是普通玻璃的3～5倍。因此，玻璃的強化加工工藝被廣泛普及，但由于鋼化玻璃本身的物理性質所限，其在加工過程中很容易受到損傷，容易產生劃傷。

玻璃的應力是指玻璃由于外因(受力、濕度、溫度場變化等)而變形時，在玻璃內各部分之間產生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使玻璃從變形后的位置恢復到變形前的位置。玻璃表面壓應力是指玻璃在成型時，由于內外冷卻速度的不同，在玻璃表面殘留的內應力。一般來說，已鋼化處理好的鋼化玻璃，不能再作任何切割、磨削等二次加工或受到破損，否則極容易因破壞表面的均勻壓應力平衡而使得玻璃外形產生變化，或者碎成類似蜂窩狀的鈍角小顆粒。

而目前對于強化玻璃的劃傷處理，是直接經過平磨除去劃傷，此工藝的缺點在于，因強化玻璃的表面壓應力影響，經強化玻璃磨機后，玻璃會變得彎曲，外形嚴重受到影響，效果不佳。尤其對于特殊設計的強化玻璃，例如只對玻璃局部進行噴砂的強化玻璃，在去除劃傷前，需將砂面保護起來，再放入磨機進行磨削，由于磨機上下磨削量不一致及砂面與光面應力差異的問題，最終會使產品發(fā)生翹曲，致使帶有噴砂效果的強化玻璃無法進行劃傷修復或者劃傷修復后，其翹曲度達不到客戶要求，或者只能通過手動修復，其效率低，耗費大量人力。

因此，如何減輕強化玻璃表面應力而進行劃傷的后續(xù)處理，是業(yè)內一致致力解決的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明目的在于提供一種通過化學離子交換消除強化玻璃表面壓應力的方法，以解決強化玻璃表面因為存在應力或存在應力差異而無法進行劃傷的后續(xù)處理的技術問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種通過化學離子交換消除強化玻璃表面壓應力的方法：

將強化后的玻璃預熱到100℃-480℃，放入至380℃-450℃的硝酸鉀和硝酸鈉的混合溶液中，通過離子交換法，將玻璃中離子半徑大的K⁺與溶液中離子半徑小的Na+進行置換。

優(yōu)選的，將強化玻璃預熱至溫度在100℃-480℃，其預熱時間在60min～120min之間。

優(yōu)選的，先將硝酸鈉和硝酸鉀混合固體加熱溶化，其中鈉離子濃度在135000ppm～243000ppm以內，其溫度在380℃～450℃之間，強化玻璃的浸入時間在60min～180min之間。

優(yōu)選的，溶液中的Na⁺濃度為135000ppm～243000ppm。

優(yōu)選的，溶液中鉀離子的濃度范圍為38000ppm～190000ppm。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明主要對有噴砂效果的強化玻璃先進行表面壓應力去除，再進行后續(xù)工藝處理，可以避免產品因其應力差異而造成產品彎曲，提高產品的利用率，獲得高平整度、高質量的強化玻璃光滑表面。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子交換原理示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的強化玻璃表面壓應力解析圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的處理后的強化玻璃表面壓應力解析圖；

其中，1、玻璃基板，2、表面應力層，3、表面Na⁺層。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1，本發(fā)明通過化學離子交換去除玻璃表面壓應力(CS)，步驟如下：將已強化的玻璃先經預熱，再轉入到配有NaNO₃的混合溶液中進行高溫離子交換，使玻璃中K⁺與溶液中的Na⁺進行置換，讓溶液中更小的離子半徑Na⁺取代玻璃中離子半徑更大的K⁺，以達到去除玻璃表面壓應力的目的，反應原理式如下：

K⁺_玻+Na⁺_液→Na⁺_玻+K⁺_液

具體實施方式如下：

第一步：溶鹽階段，硝酸鉀(粉狀)與硝酸鈉(粉狀)按重量比2:5的比例混合后加入到退應力爐中，然后開啟電源，將溫度調試到退應力的410℃，待其完全溶化后，獲得硝酸鉀和硝酸鈉的混合溶液，恒溫12H；

鈉離子的濃度范圍：135000ppm～243000ppm；鉀離子的濃度范圍：38000ppm～190000ppm；

第二步：預熱階段，將強化玻璃放入到預熱爐中進行預熱；

預熱溫度：將溫度設定在360℃～420℃，溫度控制在設定溫度±2℃以內；

預熱時間：時間設定在60min～120min；

第三步：退應力階段，將產品從預熱爐中轉入到退應力爐；產品放入至380℃-450℃的硝酸鉀和硝酸鈉的混合溶液中；

第四步：出爐緩冷。

上述過程中具體需要注意預熱溫度、預熱時間、鈉離子濃度的掌控，若預熱溫度與退應力溫度相差過大，產品在轉入到退應力爐中，會使得產品的廢品率增加，所以需要預熱溫度能與退應力溫度保持一致；預熱時間控制在60～120min內，使產品溫度達到410℃左右，若時間過長，會使產品變形；鈉離子濃度必須在要求范圍內，若鈉離子濃度過高，退完應力后，產品非常脆，崩邊會增加；若鈉離子濃度過低，會使得表面應力不能完全消除，達不到退應力的效果。

上述過程中，前期由于玻璃中的Na⁺和溶液中的Na⁺的濃度相差比較大，溶液中鈉離子濃度為243000ppm以內，遠遠大于玻璃中的Na⁺濃度，則溶液中Na⁺離子的擴散能力強，溶液中的Na⁺會以比較快的速度擴散到玻璃中去；由于玻璃中的K⁺濃度要高于溶液中K⁺濃度，所以同樣的，玻璃中的K⁺也會以比較快的速度擴散到溶液中；隨著溶液中的Na⁺濃度逐步降低，當NA⁺濃度低于140000ppm，Na⁺與K⁺擴散速度會受到影響，離子交換速度會變得緩慢，其表面應力會出現應力殘留，沒有完全消除掉。因此NA⁺濃度必須控制在135000ppm～243000ppm的有效使用區(qū)間內，若濃度達不到要求時，此時需要往槽中追加NaNO₃，以提高Na⁺濃度，增強其擴散能力。

參見圖2和圖3，分別為處理前后的強化玻璃表面壓應力解析圖。圖2中，在玻璃基板1的兩側表面上覆蓋著K⁺組成的表面應力層，通過本申請方法處理后的圖3中，在K⁺組成的表面應力層之外，又覆蓋了一層Na⁺組成的表面層，消除應力。

其他實施例的具體參數如下：

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。