光学玻璃化学强化制程简介 20141015
化学强化制程介绍
正達國際光電股份有限公司
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化學強化設備結構
玻璃化學強化爐設備主要有5個部分組成
化學反應槽 預熱及退熱箱 吊籃(Load/Unload) 人員通道 控制箱
預熱/退 熱槽
預熱/退 熱槽
人員通道
放片吊籃
A區 Load/unload
吊籃區域
反應槽
B區 Load/unload
吊籃區域
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前言
適用玻璃材質:可浸泡在反應槽內之Soda line玻璃皆可 不適用玻璃材質:硼玻璃(無鹼玻璃)及石英玻璃 適用的形狀:
a.平板玻璃 b.異型切割
c.燈罩、瓶罐類
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適用產品
適用產品: 手機面板玻璃、儀器儀
錶面板玻璃、數位相機、觸控式 螢幕玻璃,飛機和汽車的風檔 玻璃、建築玻璃、儀錶玻璃、 光學儀器玻璃和家用電器面板 超薄玻璃(如LCD、PDP、3G手機)
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化學強化玻璃的基本特性
化學強化玻璃具有較好的熱穩定性 熱穩定性是玻璃能承受劇烈溫度變化而不破壞的性能。強
化玻璃的熱穩定性是用其所能承受的溫度差來表示,一般玻璃 所能承受的溫度約70-100℃,而強化玻璃所能承受的溫度差約 150-200℃,熱穩定性比一般玻璃提高了1.5-2倍。
康寧強化玻璃餐具
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END!
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插片 洗片
移載 檢驗反應槽ຫໍສະໝຸດ 部預熱反應退火
包裝
裝箱
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沖洗
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化學強化製程介紹
反應完畢後預熱箱會在移動到原本位置，開始進行退熱動作 退熱共分三階段: 1.自然降溫:此時爐內循環風扇未開啟以自然降溫方式等待溫度下降. 2.風扇降溫:在自然降溫到設定溫度時，風扇會自動啟動以最低轉速開始 並於每分鐘增速0.1Hz~0.2Hz.(變頻馬達的電流Hz數) 3.風扇最高轉速降溫:溫度降低到250~200度時，風扇轉速將會加速到最 高轉速，此時爐內溫度降低速率最快。直到降低接近室溫變停止，並將 爐門開啟等待收片。
玻璃化学强化工艺流程
玻璃化学强化工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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光学玻璃的化学强化工艺考核试卷
D.玻璃的透光率较低
14.在离子交换过程中，哪种因素会影响交换速率？（）
A.离子浓度
B.温度
C.交换时间
D.玻璃的化学成分
15.下列哪种玻璃不适合进行化学强化？（）
A.高硅氧玻璃
B.硼硅酸盐玻璃
C.铝硅酸盐玻璃
D.石英玻璃
16.化学强化玻璃在制备过程中，哪种现象可能导致表面应力层的不均匀？（)
1.光学玻璃化学强化的基本原理是利用离子交换在玻璃表面形成一层________的压缩应力层，从而提高玻璃的机械强度和耐热冲击性。
2.在化学强化过程中，通常使用的离子交换介质是________溶液。
3.化学强化玻璃的表面压缩应力层厚度通常在________到________微米之间。
4.离子交换的温度通常控制在________到________摄氏度之间。
1.光学玻璃化学强化的主要目的是：（）
A.提高玻璃的透光率
B.增加玻璃的机械强度
C.减少玻璃的光学畸变
D.降低玻璃的密度
2.下列哪种方法不属于化学强化玻璃的工艺？（）
A.离子交换
B.气相沉积
C.溶胶-凝胶法
D.热处理
3.下列哪种离子常用于光学玻璃的化学强化？（）
A.钠离子
B.钾离子
C.钙离子
D.镁离子
7.化学强化玻璃的表面应力层越厚，其耐刮擦性能越好。（）
8.化学强化玻璃在制备过程中，玻璃内部的微小气泡不会影响强化效果。（）
9.光学玻璃化学强化后，其密度会显著增加。（）
10.在化学强化工艺中，可以通过控制热处理工艺来减少光学畸变。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述光学玻璃化学强化的基本过程，并说明这一过程对玻璃性能有哪些影响。
光学玻璃加工工艺流程介绍
光学玻璃加工工艺流程介绍嘿，朋友们！今天咱来聊聊光学玻璃加工工艺流程，这可真是个有趣又神奇的事儿呢！你想想看，那些亮晶晶的光学玻璃，从一块普通的材料变成能让我们看清世界、探索奥秘的重要元件，这中间得经历多少奇妙的过程呀！首先呢，得挑选出合适的原材料。
这就好比是要选出最棒的食材来烹饪一道美味佳肴，得精挑细选才行呢。
然后把这些原材料进行熔化，让它们从固态变成液态，就像冰化成了水一样。
这时候可需要精准的温度控制啦，温度太高或太低可都不行，不然就没法得到高质量的玻璃液啦。
接下来，就是成型的环节啦。
就好像捏泥巴一样，要把玻璃液按照我们想要的形状给弄出来。
有各种各样的方法呢，比如浇注啦、压制啦等等。
这可得有一双巧手和丰富的经验才行，不然弄出来的形状不规整，那不就白瞎啦！成型之后，还得进行退火处理。
这就像是让一个刚跑完步的人慢慢平静下来，消除掉内部的应力。
要是不做这一步，那玻璃可就容易出现裂缝或者变形哦，那可就糟糕啦！再然后呢，就是对光学玻璃进行精细的加工啦。
这就像是给一件艺术品进行雕琢一样，要让它变得更加完美。
打磨呀、抛光呀，让玻璃的表面变得光滑如镜，能清晰地反射出影像。
这可是个细致活儿，需要师傅们有极大的耐心和精湛的技艺呢。
加工完了还不算完哦，还得进行检验呢。
就像是给一个学生考试一样，看看它到底合不合格。
有没有瑕疵呀，光学性能好不好呀，都得一一检查清楚。
只有通过了检验的光学玻璃，才能被用到各种仪器设备中去呢。
你说这光学玻璃加工工艺流程是不是很神奇呀？从一块普通的材料，经过这么多道工序，最终变成了能帮助我们看清世界的重要元件。
这中间凝聚了多少人的智慧和汗水呀！所以呀，我们可不能小瞧了这些小小的光学玻璃，它们背后的故事可精彩着呢！总之呢，光学玻璃加工工艺流程就是一个充满挑战和惊喜的过程。
每一步都需要精心对待，才能最终得到高质量的光学玻璃。
这就像是一场漫长的旅程，只有一步一个脚印地走下去，才能到达胜利的彼岸。
让我们一起为这些默默奉献的光学玻璃加工者们点赞吧！。
玻璃化学强化介绍
化學強化玻璃的基本特性
化學強化玻璃存在應力鬆弛現象 化學強化玻璃隨時間易產生應力鬆弛,即隨著週遭環境及時
間的推移化學強化玻璃的機械強度會有一定程度的下降。
化學強化玻璃不存在著自爆的危險 一般玻璃原片經物理強化處理後會有自爆的危險,這也是物
理強化玻璃的一種特性。但是,化學強化玻璃不存在這一危險。
化學強化離子交換原理
玻璃化学强化介绍
目錄
1.前言 2.化學強化玻璃的基本特性 3.化學強化玻璃的基本原理 4.化學強化設備結構 5.化學強化製程介紹 6.化學強化特性說明
前言
本設備是用使用化學強化工藝加工玻璃的專用設備, 適合於現代電子電訊如手機面板玻璃、儀器儀錶面板玻 璃、數碼相機顯示幕、電子觸控式螢幕玻璃,飛機和高級 車船的風檔、高檔建築玻璃、儀錶玻璃、光學儀器玻璃 和家用電器面板超薄玻璃(如CLD、PDP、可視電話、掃描 器白板)等產品的鋼化,加工出的玻璃強度高、熱穩定性 好,表面不變形、可做適當切裁處理、無自爆現象,而且 不受熱源、造型限制、成品率高,適宜於薄壁、異型、大 面積玻璃製品強度的同時,絲毫不影響光學性能。具有其 他強化玻璃品種不可替代的應用特點。
玻璃化學強化原理是將玻璃置於熔融的熔鹽中,使玻璃表層半徑較小 的離子(Na)與熔鹽中半徑較大的離子(K+)交換,最終在玻璃的兩表面形 成壓應力層,在玻璃的內部形成張應力層,達到提高玻璃機械強度和抗 溫度衝擊性能的目的。
鉀離子
K+ K+
K+ K+
玻璃
K+ K+
Na Na
Na Na
鉀離子取代鈉離子
化學強化設備結構
化學強化爐結構說明
A區預熱/退 火槽
A區預熱/退 火槽閘門
玻璃的化学强化及应用
玻璃的化学强化以及应用翻译和整理：苏州精创光学仪器有限公司尚修鑫刘文钰著作人：小林启二岸井贯横田良助川西宣男（1）前言我们通常使用的玻璃比较脆弱，也很容易坏掉。
它的抗折度数为几kg/mm2左右，直至破坏要延伸到10-3以下。
例如铁的抗折强度大约为70kg/mm2,它能延伸几个百分点，所以比起数十个百分点来，它没有优势。
玻璃之所以会破碎，也就是因为玻璃表面的裂缝周围张应力比较集中。
假设一块玻璃没有裂缝等缺陷，也不存在外力的作用，这时候就要考虑构成分子结合力的理论强度了。
比如石英玻璃的理论强度是1200kg/mm2左右。
对表面存在压应力的玻璃进行处理，要让外力引起的张力抵消掉原来的内应力的话，需要很高强度的玻璃。
像这样的处理方法叫做“风冷强化法（即物理强化）和化学强化法”风冷强化法使用于平板玻璃行业，产量很高。
化学强化玻璃是将玻璃浸泡在溶解盐中，出现了比玻璃表面离子半径更小的离子，化学强化玻璃比物理强化玻璃的强度大三倍以上，适用于复杂形状或者很薄的玻璃，强化之后形状不会发生变化。
并且强化之后的玻璃也可进行切割以及加工。
缺点就是强化处理的时间比较长，但如果处理一批数量比较多的产品的话，这个缺点也就不明显了。
这种化学强化玻璃特别适用于眼镜镜片，手表的表面玻璃等等。
（2）离子交换的强化基础2.1 由离子交换产生的压应力Kistler(金属陶瓷材料研究所的理学博士)发现通过离子交换使大的离子和玻璃内更小的离子交换时会产生压应力。
但是为了提高强度，表面的压应力层深度必须要达到30-50μm。
其扩散程度的大小依赖于玻璃的内部构成。
这时候，就开始着手对最适合于玻璃构成的强度进行研究。
2.2 离子交换及扩散应力的大小是和离子半径的差到预想的弹性论很接近。
如果看成是两种离子相交换，相互扩散系数看成D´D´=（D A D B/N A D A+N B D B）*（зlna A/зlnN a）公式1这个公式在玻璃中是存在的。
玻璃的化学强化和物理钢化
玻璃的物理钢化法（一）来源:LandGlass浏览量：5553发布时间:2014-11-05 08：32:25 物理钢化法的原理就是把玻璃加热到适宜温度后迅速冷却，使玻璃表面急剧收缩，产生压应力，而玻璃中层冷却较慢，还来不及收缩，故形成张应力，使玻璃获得较高的强度.一般来说冷却强度越高，则玻璃强度越大，物理钢化的玻璃多用在汽车、舰船、建筑物上。
物理钢化方法很多，按冷却介质来分，可分为:气体介质钢化法、液体介质钢化法、微粒钢化法、雾钢化法等。
本文主要介绍气体介质钢化法和液体介质钢化法.1、气体介质钢化法气体介质钢化法，即风冷钢化法。
包括水平辊道钢化、水平气垫钢化、垂直钢化等方法。
所谓风冷钢化法就是将玻璃加热至接近玻璃的软化温度（650～700摄氏度），然后对其两侧同时吹以空气使其迅速冷却，以增加玻璃的机械强度和热稳定性的生产方法.加热玻璃的淬冷是用物理钢化法生产钢化玻璃的一个重要环节，对玻璃淬冷的基本要求是快速且均匀地冷却，从而获得均匀分布的应力,为得到均匀的冷却玻璃，就必须要求冷却装置有效疏散热风、便于清除偶然产生的碎玻璃并应尽量降低其噪音.风冷钢化的优缺点：风冷钢化的优点是成本较低,产量较大，具有较高的机械强度、耐热冲击性(最大安全工作温度可达287．78摄氏度）和较高的耐热梯度（能经受204．44摄氏度)，而且风冷钢化玻璃除能增强机械强度外，在破碎时能形成小碎片，可减轻对人体的伤害。
但是对玻璃的厚度和形状有一定的要求(所钢化的玻璃最小厚度一般在3mm左右)，而且冷却速度慢，能耗高,对于厚度小于3mm的薄玻璃，钢化过程中还存在玻璃变形的问题,无法在光学质量要求较高的领域内应用。
适用范围:兰迪钢化炉属于气体介质钢化法,目前气体介质钢化技术应用广泛，多用在建筑家俬、汽车、家电、太阳能等行业.2、液体介质钢化法液体介质钢化法,即液冷法。
所谓液冷法就是将玻璃加热到接近软化点后，放人盛满液体的急冷槽内进行钢化。
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光學玻璃化學強化製程簡介
一般電子產品用玻璃的主要成分是二氧化矽，但是二氧化矽的熔點約在一千七百度，為降低製作難度與成本，通常會加入其他化學物質來降低其熔點，例如氧化鈉或其他如氧化鋁等，加入不同的化學物質會得到不同特性的玻璃，但是只要成份稍微的改變，就會有很不一樣的結果，所以能夠產出品質穩定的玻璃製造商就屈指可數了。
目前IT 產業常用的玻璃有兩種，一種是在二氧化矽中添加氧化鈣與氧化鈉的鈉鈣玻璃，也就是俗稱的Soda Lime Glass；另一種是在二氧化矽中加入氧化鋁與鹼系元素以增加玻璃強度的鋁矽酸鹽玻璃，此類玻璃最具代表性的就是康寧所出產的Gorilla Glass。
目前業界化學強化製程所針對的是以Soda Lime Glass 為主，而化學強化部分是如何進行的，在此就做一些簡單的介紹。
首先，我們先了解何謂化學強化。
化學強化就是把鈉鈣玻璃在一定的反應溫度下，將玻璃浸泡在化學液體中( 一般是硝酸鉀溶液)，讓玻璃中的鈉離子與化學槽中的鉀離子進行離子交換。
在離子置換過程中，體積比較小的鈉離子原本的空間，會被體積較大的鉀離子給填補的更緊實。
可以這樣想像：一個罐子裏裝滿了玻璃珠，先把玻璃珠拿出來，再把相同數量、但體積比較大的玻璃珠塞回去，可以想像將大顆彈
珠塞回後要取出會比在小彈珠時困難。
同理，經過鈉鉀離子交換過的表面會存在相對的應力，而此實現了強化的效果。
由於鈉鉀離子置換過程，基本上只作用在玻璃表面0 ~ 30 um 的距離，因此強化後的玻璃進行後續加工會比較容易，也由於其強化製程的溫度約莫在四百五十度上下，因此化學強化後跟用物理強化後玻璃相對照，比較不會產生波紋、扭曲變形等問題，而且平坦度也較容易控制。
化學強化製程生產線的配佈一般如下，
在生產時，會將經過洗淨且檢查過的玻璃原片，以人工上架的方式進行擺片作業，
在擺片的同時需注意三點
1.擺片需預留玻璃受熱時翹曲的間距，以避免兩相鄰玻璃受熱時因翹曲量>
兩兩間距而造成黏片或化學液殘留。
2.擺片時需將玻璃做同一側擺放。
因玻璃製程上區分空氣面以及錫面，兩者
受熱後的翹曲程度不同，若不分面參差擺放，將會造成上述第一點的問
題。
3.擺片完畢需將玻璃以支架固定，以避免玻璃在吊掛與行進過程，造成崩邊
及破片。
由於反應過程中，強化的深度與應力是由溫度與時間來搭配調整，在加上硝酸鉀溶液的鉀離子濃度會因生產過程而變化，而升溫及退溫設定會影響玻璃的翹曲程度，這些變數加總後都會影響玻璃經過強化製程後的結果。
而就目前所知，化強廠商幾乎都是以經驗值來生產，無法精準的抓出生產參數，這是品質管理上的難題之一。
另外，由於在升溫與退溫過程中，預熱/降溫的均勻性，並不如想像中的好，再
加上玻璃浸泡在化學反應槽時，槽中的硝酸鉀溶液受熱回流經過玻璃表面的狀態也無法精準控制，因此同一批生產的玻璃可能發生擺片在中間的與兩旁治具架上；或是上層與下層玻璃的化強後的強化的深度與應力有所不同。
由於量測強化深度與應力是屬於接觸式量測，會有刮傷玻璃表面的風險，且量測耗費時間無法100% 量測，因此常有批退的風險，這也是品質管理上困難之處。