離子交換對硼硅酸鹽平板玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、硼硅酸鹽平板玻璃的網(wǎng)絡(luò)完整性和結(jié)構(gòu)緊密程度好，相對于普通鈉鈣硅玻璃，具有許多優(yōu)良的性能，例如較好的機(jī)械性能、光學(xué)性能、熱學(xué)性能、化學(xué)性能和可加工性，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，特別是硼硅酸鹽平板玻璃可以應(yīng)用于顯示器基板、太陽能電池基板和蓋板以及防火玻璃。隨著硼硅酸鹽平板玻璃應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和新產(chǎn)品的開發(fā)，硼硅酸鹽平板玻璃的增強(qiáng)成為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。高性能硼硅酸鹽平板玻璃有望在玻璃幕墻、建筑防火玻璃和防彈玻璃等領(lǐng)域占據(jù)更重要的位置。 本

2、文在低于Tg溫度下對4mm硼硅酸鹽平板玻璃進(jìn)行離子交換增強(qiáng)處理。運(yùn)用電子探針、掃描電鏡和紅外反射光譜等微觀結(jié)構(gòu)測試方法，結(jié)合抗折強(qiáng)度、顯微硬度、熱穩(wěn)定性和透過率的測定，研究熔鹽成分、離子交換制度與硼硅酸鹽平板玻璃結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)確定合理的熔鹽成分和離子交換制度，制備出高性能的硼硅酸鹽平板玻璃，探討了添加劑的作用機(jī)理和離子交換增強(qiáng)的機(jī)理。 研究結(jié)果表明： 1.當(dāng)熔鹽中添加劑的添加量、交換制度合適時(shí)，經(jīng)過離子交換后

3、，硼硅酸鹽平板玻璃的抗折強(qiáng)度、顯微硬度和熱穩(wěn)定性得到提高，K+離子濃度從表面向玻璃內(nèi)部衰減，交換深度可達(dá)10～22μm，Si-O鍵向低波數(shù)方向偏移，而B-O鍵向高波數(shù)方向偏移。 2.抗折強(qiáng)度、顯微硬度、熱穩(wěn)定性分別隨著KNO3熔鹽中KOH和K2H2Sb2O7·2H2O的增加先升高后降低。當(dāng)KOH的添加量為0.4％時(shí)，效果比較明顯，抗折強(qiáng)度達(dá)到157.43MPa，顯微硬度達(dá)到569.35Kg·mm-2；而當(dāng)K2H2Sb2O7·2H

4、2O的添加量為0.6％時(shí)，效果最明顯，抗折強(qiáng)度可達(dá)168.38MPa，顯微硬度為587.68Kg·mm-2，分別是原始玻璃的1.73倍和1.3倍，交換深度可達(dá)22.5μm。 3.硼硅酸鹽平板玻璃在添加0.6％K2H2Sb2O7·2H2O的KNO3混合熔鹽中不同交換溫度和交換時(shí)間下進(jìn)行離子交換處理。在轉(zhuǎn)變溫度以下硼硅酸鹽平板玻璃抗折強(qiáng)度隨交換溫度的升高和交換時(shí)間的延長而增加，但強(qiáng)度并不是隨時(shí)間延長而無限增加的。交換制度為490℃，