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离子交流工艺对于化学钢化玻璃功能的影响,行业资讯

时间:2024-05-09 06:29:58 来源:网络整理编辑:热点

核心提示

随着天下高科技财富的不断睁开,全副市场对于薄型玻璃的需要正日益回升,特意是平板展现器以及手机用薄型玻璃基板。但玻璃由于其脆性特质以及微裂纹的影响,使患上玻璃的运用规模受到限度。经由钢化处置的玻璃其强度

随着天下高科技财富的离交流工璃功不断睁开,全副市场对于薄型玻璃的艺对于化影响需要正日益回升,特意是学钢行业平板展现器以及手机用薄型玻璃基板。但玻璃由于其脆性特质以及微裂纹的化玻影响,使患上玻璃的资讯运用规模受到限度。经由钢化处置的离交流工璃功玻璃其强度提升3~5倍以上,但同时钢化玻璃的艺对于化影响断裂强度散漫性大,使患上玻璃的学钢行业运用坚贞性飞腾。为了飞腾玻璃的化玻断裂强度散漫性,后退质料的资讯运用坚贞性,Green D J缔造了两步离子交流制备化学钢化玻璃的离交流工璃功措施,即将经由一次离子交流的艺对于化影响钢化玻璃,再妨碍一次离子交流,学钢行业第二步离子交流历程是化玻熔盐中存在着Na+,与玻璃中的资讯K+妨碍置换,从而飞腾玻璃概况的K+含量,即可飞腾概况的压应力。从玻璃概况到外部存在着K+浓度逐渐飞腾的历程,K+的浓度梯度也可代表玻璃的压应力的应力梯度,剖析从玻璃概况到外部存在一个应力梯度逐渐回升的趋向,而且这一应力梯度的高峰与玻璃概况的距离要大于微裂纹的高层度。以是在微裂纹扩展时,玻璃的压应力会发生一个拦阻微裂纹向外部扩展的下场,而且裂纹扩展历程中受到的阻力会越来越大。故玻璃的断裂强度散漫性会飞腾,运用坚贞性削减。这种经由两步离子交流历程的化学钢化玻璃可称之为Engineered stress profile glass,简称化学钢化工程应力玻璃。

  本文主要钻研两步离子交流历程中第二步离子交流的光阴对于离子交流化学钢化玻璃的功能影响。装备第1步熔盐组分(品质分数):KNO3为97.78%,硅藻土为1.68%,K2CO3为0.5%,KOH为0.04%,第1步离子交流温度分说为450℃,离子交流光阴为30 h。装备第二步熔盐组分(品质分数):KNO3为72%,NaNO3为28%,第二步离子交流温度为400℃,光阴分说为18 min、33 min、48 min、63 min。试样由INSTRON1341电液伺服质料试验机妨碍力学功能测试。运用日本JEOL-JXA-8230型电子探针,接管线扫描措施,测试垂直于玻璃概况沿离子散漫倾向Na+、K+扩散情景。

  首先品评辩说离子交流光阴对于玻璃概况K+扩散形态的影响,试验服从见下图。

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  图1差距第二步交流光阴的化学钢化玻璃概况K+离子扩散形态

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  图2第二步离子交流光阴的算术平方根与K+离子高峰位置关连

  由上图可能看出,适宜的交流光阴会组成一个较为犀利的K+高峰,这样组成的应力梯度会颇为大,可能发生很好的“R曲线”效应。图1中18 min的K+高峰位置距玻璃概况过近,48 min的K+高峰处较33 min处更宽,高峰不犀利,会组成强度散漫性变大,Weibull模量可表征这一差距。63 min的K+高峰由于交流光阴较长,并无组成较为清晰的高峰,“R曲线”效应失效。以是交流光阴应为33 min处。凭证菲克第二定律公式合计患上到K+的离子散漫系数Dk+=0.885×10-13 m2/s,这一散漫系数反映了第二步离子交流中K+的散漫速率。

  其次是品评辩说离子交流光阴对于玻璃概况Na+扩散形态的影响,试验服从见下图。

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  图3差距第二步交流光阴的化学钢化玻璃概况Na+离子扩散形态

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  图4第二步离子交流光阴的算术平方根与Na+离子散漫高层度的关连图

  由上图可能看出,在离子交流历程中熔盐与玻璃中的离子不断存在浓度梯度,离子交流不断妨碍。Na+在经由一个高峰后逐渐着落到低点,之后又溜达回升,趋于晃动。其中Na+的离子散漫系数DNa+=0.307×10-13 m2/s。K+的离子散漫系数Dk+=0.885×10-13 m2/s。Dk+>DNa+,则剖析第二步离子交流历程中,次若是Na+的散漫操作着离子交流的速率。

  第三是品评辩说抗折强度与Weibull模量合成。经由坚持折强度数据合计及散漫度统计,患上出试样的Weibull模量,如图5所示。

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  图5差距第二步交流光阴的化学钢化玻璃的抗折强度与Weibull模量

  从图5可看出,交流光阴33 min的化学钢化玻璃抗折强度很高。

  显微硬度合成。图6是差距第二步交流光阴的化学钢化玻璃显微硬度。由图6可能看出,随着第二步离子交流光阴的缩短,化学钢化玻璃的显微硬度值先低落伍着落,在第二步交流光阴33 min处抵达很大值,同抗折强度趋向相同。

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  图6差距第二步交流光阴的化学钢化玻璃显微硬度

  经由一系列试验可能患上出:(1)第二步离子交流光阴的削减,抗折强度、显微硬度以及Weibull模量趋向不同,先加大后减小,在33 min处泛起很大值。Weibull模量的数值抵达45.946,运用该工艺制度制备的同批次玻璃试样强度断裂散漫性较低。(2)第二步离子交流光阴的缩短,使K+浓度的高峰向玻璃外部推移,交流光阴33 min时,可组成较为犀利的高峰,后退Weibull模量;随着第二步交流光阴的缩短,使Na+高峰向玻璃外部推移,高峰变宽;离子交流历程中由Na+散漫操作交流速率。