用于提高玻璃表面強(qiáng)度的拋光液及拋光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電子平板玻璃制造加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種用于提高玻璃表面強(qiáng) 度的拋光液及拋光方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入觸控智能時代W來，用于手機(jī)、平板、觸控筆記本等移動終端人機(jī)交互設(shè)備的 顯示器件保護(hù)玻璃需求日益增加。隨著人們對觸控技術(shù)的依賴，屏幕是否容易破碎也逐步 成為衡量電子產(chǎn)品優(yōu)劣性的重要指標(biāo)。采用普通鋼巧玻璃作為顯示屏幕保護(hù)玻璃，由于其 表面強(qiáng)度不高，長期使用容易產(chǎn)生劃傷、裂紋，出現(xiàn)顯示模糊，屏幕碎裂等問題。高侶強(qiáng)化蓋 板玻璃由于其高透光性、強(qiáng)防刮性等特性，逐漸成為蓋板保護(hù)玻璃的主流。
[0003]目前，用于智能手機(jī)、平板電腦等觸控終端設(shè)備屏幕的保護(hù)蓋板玻璃，其主流為侶 娃酸鹽玻璃。侶娃酸鹽玻璃在化學(xué)強(qiáng)化后具有較好的透過性、抗彎強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度，耐磨W 及抗損傷的性能。但隨著智能手機(jī)、平板電腦等的發(fā)展趨勢向輕、薄、大逐步過渡，對侶娃酸 鹽蓋板玻璃的表面強(qiáng)度性能要求也更為苛刻。
[0004] 強(qiáng)度是指材料抵抗破壞或失效的能力。從力學(xué)角度分析，強(qiáng)度是指材料在一定載 荷作用下發(fā)生破壞時的最大應(yīng)力值。玻璃本身是一種脆性材料，對于脆性材料，斷裂強(qiáng)度最 能反映它的力學(xué)性能。斷裂必須克服固體的內(nèi)聚力，原子鍵必須斷開，材料的理論強(qiáng)度恰恰 是原子鍵能的一種反映。根據(jù)化學(xué)鍵的鍵強(qiáng)計算，玻璃的理論強(qiáng)化大于lOOOOMpa。但測試 結(jié)果表明，玻璃的實際強(qiáng)度只有30~80Mpa，比理論強(qiáng)度低2~3個數(shù)量級。影響玻璃實際 強(qiáng)度的因素很多；如存放的環(huán)境（溫度、濕度、氣氛、存儲時間等）、表面機(jī)械加工、機(jī)械劃傷 W及內(nèi)部的不均勻性（氣泡、結(jié)石）等，其中表面微裂紋的存在對玻璃實際強(qiáng)度影響最大。
[0005] 目前的消除玻璃表面微裂紋的方法是利用機(jī)械拋光，即利用拋光盤和氧化錦進(jìn)行 拋光，該方法存在一定的問題；物理拋光的厚度不均勻，導(dǎo)致局部存在未拋光的可能性，漏 拋會導(dǎo)致產(chǎn)生局部壓強(qiáng)較低的物理缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于提高玻璃表面強(qiáng)度的拋光液及拋光方法，對玻璃 進(jìn)行拋光，達(dá)到提高表面強(qiáng)度、玻璃表面強(qiáng)度均勻的目的。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[000引用于提高玻璃表面強(qiáng)度的拋光液，W質(zhì)量百分比表示，包括W下組分；HF;1%~20%，&504;1%~30%，歴03;0%~15%，肥1:0%~20%，113口04;0%~8%，純水；40%~ 95%。
[0009] 用于提高玻璃表面強(qiáng)度的拋光液，W質(zhì)量百分比表示，包括W下組分；HF;1%~ 20%，&8〇4;1%~25%，HN03;0%~10%，HCL:0%~25%，H3P04;0%~10%，純水；40%~ 95%。
[0010] 申請人在多年的玻璃研究中發(fā)現(xiàn)，目前的物理拋光方法中存在局部拋光缺陷，玻 璃表面微裂紋可w分為w下幾種：本征微裂紋、深度在幾個納米到幾十個納米之間；結(jié)構(gòu) 微裂紋，深度在幾十個納米到幾百個納米之間；制造微裂紋，深度在幾個微米之間，其中最 重要的是表面微裂紋，人們認(rèn)為表面微裂紋是由于玻璃結(jié)構(gòu)缺陷造成的，主要是玻璃網(wǎng)絡(luò) 中的空位或者雙空位，擴(kuò)散帶相交界面凝聚形成的空隙，由于應(yīng)力的存在，是的空隙成為了 裂紋核，裂紋核擴(kuò)散到表面，應(yīng)力使裂紋核由微觀的裂紋慢慢的生長成為表面微裂紋；目前 采用化學(xué)強(qiáng)化的方法對侶娃酸鹽蓋板玻璃進(jìn)行化學(xué)離子交換強(qiáng)化，能借助交換離子間的體 積差產(chǎn)生擠壓，表面生成壓應(yīng)力，最終提高玻璃強(qiáng)度，雖然應(yīng)力層的存在能抑制微裂紋的 擴(kuò)展，但離子交換產(chǎn)生應(yīng)力層有限，所W容易因表面機(jī)械撞擊W及破壞而失去增強(qiáng)的效果， 而且玻璃在熱處理、搬運、使用過程中不可避免的會產(chǎn)生微裂紋；經(jīng)過申請人的研究發(fā)現(xiàn)微 裂紋長度接近50微米，就可W完全抵消化學(xué)強(qiáng)化的所獲得的強(qiáng)度，因此，必須消除強(qiáng)化玻 璃表面的微裂紋或者避免產(chǎn)生新的微裂紋，使得強(qiáng)化效果得W保存，從而提高玻璃的強(qiáng)度 和抗損傷能力；為了解決該個問題，申請人大膽地提出化學(xué)拋光的理論，通過千萬次的研究 得出了進(jìn)行化學(xué)拋光的配方，針對浸泡和噴淋兩種化學(xué)拋光的工藝，兩組分也有所區(qū)別，利 用上述的組分進(jìn)行化學(xué)拋光，通過拋光液侵蝕去除玻璃表面斷紋層或使裂紋尖端純化，減 小應(yīng)力的集中性，W恢復(fù)玻璃固有的高強(qiáng)特性，由于拋光處理是去除玻璃表面微裂紋，所W 必須選擇強(qiáng)侵蝕能力的酸，如氨氣酸，但是單用氨氣酸不容易得到光滑的表面，侵蝕后產(chǎn)生 的鹽類都附著在玻璃的表面，為了除去鹽類，需要在氨氣酸中加入硫酸、磯酸、硝酸和鹽酸； 本發(fā)明中HF在拋光過程中，主要與玻璃中的Si化、MgO、化2〇等反應(yīng)，起到剝離玻璃表面微 裂紋的作用，隨著HF的濃度增加，拋光速度加快，但當(dāng)HF濃度過高時，拋光侵蝕過于劇烈， 玻璃的表面不斷地受到破壞，開始出現(xiàn)不均勻的剝落和厚度損失過大現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致玻璃 強(qiáng)度降低，故HF的濃度W不超過20%為宜；本發(fā)明中H2SO4在拋光過程中，主要作用是溶 解HF剝蝕玻璃表面時形成的不溶性氣娃酸鹽，避免其殘渣粘附于玻璃表面，使處理后的玻 璃表面光滑，同時也使HF的剝蝕反應(yīng)能夠均勻進(jìn)行，H2SO4的濃度應(yīng)控制好，如果H2SO4的濃 度過低，不能與粘附于玻璃表面的不溶性鹽類反應(yīng)完全，易出現(xiàn)縱、橫波紋，白點等缺陷，故 &5〇4的濃度^不超過30%為宜。
[0011] 提高玻璃表面強(qiáng)度的拋光方法，將玻璃浸泡于拋光液中進(jìn)行化學(xué)拋光，該拋光液 W質(zhì)量百分比表示，包括W下組分；HF;1%~20%，&5〇4;1%~30%，HN03; 0%~15%， 肥L:0%~20%，&?〇4;〇%~8%，純水；40%~95% ;或者將拋光液均勻地噴淋在玻璃 表面，進(jìn)行化學(xué)拋光，該拋光液W質(zhì)量百分比表示，包括W下組分；HF;1%~20%，H2SO4; 1%~25%，HN03;0%~10%，HCL:0%~25%，H3P04;0%~10%，純水；40%~95%。
[0012] 化學(xué)拋光的時間為；2min~25min。經(jīng)過申請人的研究發(fā)現(xiàn)，拋光厚度與拋光時間 呈現(xiàn)線性關(guān)系，拋光的時間越長，蝕層的厚度增加，拋光時間達(dá)到8min，拋