低温离子交换钢化工艺

新闻发布时间：2013-4-27新闻浏览次数：2494新闻作者：锦泰特种玻璃

低温离子交换钢化工艺是耐高温玻璃化学强化的一种，其一离子半径较大的离子置换耐高温玻璃中半径较小的离子，使玻璃表面产生“挤塞”膨胀，产生压应力。其压应力的大小取决于这一对交换离子的体积效应：
б=1/3（E/1-μ）△V/V
式中：б——表面压应力，MPa;
E——弹性模量，MPa；
μ——泊松比；
△V/V——离子交换前后的体积变化百分比。
通常采用含Na+玻璃在含K+熔盐中进行交换；含Li+玻璃在含Na+熔盐中进行离子交换。一般在退火温度以下进行，所以是低温离子交换工艺。由于在此温度下应力松弛速度很慢，表面压应力的大小与热处理时间的平方成正比，适当离子交换时间可以提供强化效果。
玻璃组成比工艺条件的变化对玻璃强度的影响更大。试验表面，通过相同的化学强度处理，铝硅玻璃比普通钠钙玻璃具有较强、较厚的压应力层。化学强化的钠钙玻璃的压应力层，嘴歪表面压应力为7000~10000nm/cm，应力层厚度20~40μm，而铝硅玻璃最外表层的应力强度在10000nm/cm以上，应力层厚度达100μm。由于较厚的压应力层，即使玻璃表面因摩擦而受伤了，玻璃仍能保持高的强度。