一种显示屏用化学钢化玻璃的钢化支架及其制作方法

摘要

本发明公开了一种显示屏用化学钢化玻璃的钢化支架及其制作方法，所述钢化支架是由多条不锈钢钢条焊接而成的架体，在所述钢条表面设有高硅氧玻璃纤维丝层。该钢化支架是在现有不锈钢支架表面缠绕一层高硅氧玻璃纤维丝，防止玻璃和不锈钢接触，如此，不锈钢支架中铁、钛、镍、铬等离子直接接触到玻璃表面的面积减少了，显示屏玻璃和不锈钢支架中间有一层高硅氧玻璃纤维丝，两者变成了间接接触，减少了支架上不锈钢中离子直接在高温下渗入到玻璃的表面，大大减少了显示屏玻璃的化学钢化产生的缺陷，提高了生产效率和成品率，有益于推广应用。

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃深加工领域，特别是涉及一种显示屏用化学钢化玻璃的钢化支架 及其制作方法。

背景技术

化学钢化玻璃是根据离子扩散机理来改变玻璃的表面组成，即玻璃表层半径较小 的碱金属离子被熔盐中半径较大的碱金属离子所置换，使玻璃表面因体积膨胀而产生 压应力层，阻止表面裂纹受力扩展，使机械强度提高的玻璃。经过化学钢化后玻璃具 有以下更优异的性能：①高的抗弯强度和抗冲击强度：经过化学钢化后一般抗弯强度 是普通玻璃的3-5倍，抗冲击强度是普通玻璃5-10倍；②使用安全性能：化学钢化玻 璃的耐急冷急热性质较普通玻璃有2-3倍的提高，一般可承受150℃以上的温差变化， 对防止抗高低温冲击有明显的效果。

显示屏用玻璃是指厚度小于2mm的平板玻璃，制备方法有浮法、溢流引下法、狭 缝引下法和二次拉制法等，用这些方法得到的平板玻璃特点是容易进行化学钢化，使 显示屏玻璃的强度增加、耐磨性能变好，以提高显示器玻璃的使用寿命。

显示屏用化学钢化玻璃是将上述方法得到的显示屏用玻璃钢化后形成的，其优点 是强度高、热稳定性好、光学性能好，处理后玻璃表面光学性质不受影响，且其产品 不受厚度和几何形状的限制，没有物理钢化玻璃的软化变形，无自爆现象，钢化后可 再次进行切割、钻孔、磨抛等加工。离子交换过程可以有效地提高玻璃的机械强度， 尤其适用于增强超薄(厚度小于1mm)、尺寸较小或形状复杂的玻璃制品，因此可以 广泛地用于对玻璃的透光性能、表面效果要求较高的领域，如航空玻璃、高级车船的 风挡玻璃、显示器玻璃等，经过化学钢化可以有效地防止显示产品屏幕表面的冲击和 划伤损害，减轻制品的重量，延长产品的使用寿命。

然而，目前一般显示屏用玻璃化学钢化时用于承载玻璃的支架采用0Cr18Ni9不锈 钢，支架在高温下与显示屏玻璃直接接触，支架上的Fe²⁺，Fe³⁺，Ti³⁺，Ti⁴⁺，Cr²⁺，Cr³⁺， Cr⁶⁺，Ni²⁺，Ni³⁺等离子及其化合物是能够着色的金属离子及其化合物，会像膜一样附着 在玻璃表面，因此使钢化后的玻璃表面产生水印、水纹和锈纹等缺陷，这些附着在玻 璃表面的物质一般只能溶解氢氟酸中，并且很难清除。这些离子及其化合物若存在于 盐槽、钢化支架和熔盐中，会影响钢化效果，不能够满足显示屏用玻璃的要求。主要 有以下几种解决方案：A.提高盐槽材质水平、加工精度和质量；B.提高钢化支架的质 量，特别是支架表面颜色，光滑程度等性能；C.提高使用熔盐的纯度，特别是控制着 色杂质离子的含量。但这几种方案都会大大提高成本投资，不利于推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种能够提高显示屏用化 学钢化玻璃的性能指标的钢化支架包括由若干条钢条焊接而成的用于架放玻璃的钢化 支架本体，在所述钢化支架本体的钢条表面设有高硅氧玻璃纤维丝层。

所述高硅氧玻璃纤维丝层由高硅氧玻璃纤维丝致密无缝隙地缠绕在所述钢条表面 上形成。

所述高硅氧玻璃纤维丝层由内层和外层两层高硅氧玻璃纤维丝构成。

所述外层高硅氧玻璃纤维丝的直径为8-50μm。

所述内层高硅氧玻璃纤维丝的直径为5-20μm。

所述钢化支架本体包括用于保护玻璃的外部支撑框架和用于支撑、定位玻璃的底 部支撑框架和侧部支撑框架。

所述外部支撑框架的直径为10-15mm。

所述底部支撑框架和侧部支撑框架的直径为4-8mm。

本发明还有一个目的在于提供一种上述钢化支架的制作方法，在现有钢化支架的 钢条表面设有一层高硅氧玻璃纤维丝层。

所述高硅氧玻璃纤维丝层是将高硅氧玻璃纤维丝致密无缝隙地缠绕在现有钢化支 架钢条的表面。

本发明提供的钢化支架是在现有不锈钢支架表面缠绕一层高硅氧玻璃纤维丝，防 止玻璃和不锈钢接触，如此，不锈钢支架中铁、钛、镍、铬等离子直接接触到玻璃表 面的面积减少了，显示屏玻璃和不锈钢支架中间有一层高硅氧玻璃纤维丝，两者变成 了间接接触，减少了支架上不锈钢中离子直接在高温下渗入到玻璃的表面，大大减少 了显示屏玻璃的化学钢化产生的缺陷，提高了生产效率和成品率，有益于推广应用。

附图说明

图1所示为本发明钢化支架的结构示意图；

图2为本发明钢化支架的剖面图。

具体实施方式

本发明的显示屏用化学钢化玻璃的钢化方法工艺流程为：玻璃毛坯按照需要尺寸 进行切割和磨边后，采用蒸馏水进行清洗，防止玻璃表面沾有灰尘等脏物质，然后放 入高温干燥箱进行干燥处理。将干燥好的显示屏用玻璃毛坯放入准备好的钢化支架上， 并固定好，进行预热，同时将熔盐加热到钢化所需温度并对熔盐进行搅拌，使熔盐充 分混合分布均匀，将预热到与交换温度接近时(一般360～460℃)，连同钢化支架和 玻璃一起浸入熔盐中进行化学钢化处理。化学钢化处理好的显示屏玻璃样品冷却到室 温(20℃左右)后，再次对进行钢化后的显示屏玻璃样品采用蒸馏水进行清洗干净， 并放入高温干燥箱进行干燥处理，即得到显示屏用化学钢化玻璃。

以下结合附图和具体实施例，更具体地说明本发明的内容，并对本发明作进一步 阐述，但这些实施例绝非对本发明有任何限制。本领域技术人员在本说明书的启示下 对本发明实施例中所作的任何变动都将属于本发明权利要求书的范围内。

本发明提供的显示屏用化学钢化玻璃的钢化支架，如图1和2所示，是上述钢化 工艺流程中用到的钢化支架，包括钢化支架本体2，该钢化支架本体是由多根圆柱形 不锈钢钢条焊接形成的用于架放玻璃的架体，架体包括外部支撑框架、底部支撑框架 和侧部支撑框架；其中，外部支撑框架主要起保护作用，底部支撑框架和侧部支撑框 架主要起支撑、定位作用，可根据玻璃的规格来确定；外部支撑框架采用直径为 10-15mm的不锈钢钢条，底部支撑框架和侧部支撑框架采用直径为4-8mm的不锈钢钢 条，材质均选用0Cr18Ni9不锈钢或更高等级的不锈钢。在钢化支架本体2的钢条上缠 绕一层致密无缝隙的高硅氧玻璃纤维丝(购自陕西华特玻纤材料集团有限公司,型号为 BCT，SiO₂含量≥96％)，在钢化支架本体表面形成高硅氧玻璃纤维丝层1，以隔绝玻 璃3与钢化支架本体的接触。该钢化支架由多条0Cr18Ni9不锈钢钢条严格焊接形成， 再经抛光处理，保证钢化支架本体各部位的光滑，避免由于钢化支架本体表面粗糙， 在钢化时划伤玻璃表面，减弱玻璃性能，降低钢化效率，同时也避免缠绕高硅氧玻璃 纤维丝时损伤高硅氧玻璃纤维丝；然后将高硅氧玻璃纤维丝1密实无缝隙地缠绕在钢 化支架本体的钢条表面上，最大可能减少钢化支架本体与玻璃3接触。本发明选用高 硅氧玻璃纤维丝的原因有以下四点：①高硅氧玻璃纤维丝不会与显示屏用玻璃毛坯及 钢化支架本体以及熔盐发生化学反应，不影响以上三者的性能；②高硅氧玻璃纤维丝 不会粘在显示屏用玻璃毛坯的表面；③高硅氧玻璃纤维丝熔点高于熔融的熔盐，在化 学钢化时不会熔化到熔盐中；④高硅氧玻璃纤维丝原材料成本低，更换容易。高硅氧 玻璃纤维丝由钠硼硅酸盐玻璃纤维经酸萃取后烧结制得的二氧化硅含量在95％以上的 耐高温玻璃纤维。这层高硅氧玻璃纤维丝缠绕在钢化支架本体中会与显示屏用玻璃毛 坯接触的钢条表面，使显示屏用玻璃毛坯和不锈钢钢化支架本体中间有高硅氧玻璃纤 维丝作为阻隔，不发生直接接触，而是间接接触，这样，不锈钢钢化支架本体中铁、 钛、镍、铬等离子不会直接接触到要钢化的显示屏用玻璃毛坯表面，减少了钢化支架 本体的不锈钢中离子直接在高温下渗入到显示屏用玻璃毛坯的表面，降低了显示屏用 玻璃毛坯表面的缺陷离子及其化合物(缺陷离子及其化合物是指能够使显示屏用玻璃 毛坯表面着色的金属离子及其化合物)的含量，因此使钢化后的玻璃表面不产生水印、 水纹和锈纹等缺陷，提高了生产效率，有益于推广应用。

在制作本发明的钢化支架时：①在现有的钢化支架本体上缠绕双层高硅氧玻璃纤 维丝，如图2所示，4为外层高硅氧玻璃纤维丝，5为内层高硅氧玻璃纤维丝，2为钢 化支架本体。这样高硅氧玻璃纤维丝吸附钢化支架本体上着色离子的能力增加了一倍， 更换高硅氧玻璃纤维丝的周期也增加了，可进一步降低钢化成本；②采用双层缠绕方 式，更换高硅氧玻璃纤维丝时，可仅更换外层高硅氧玻璃纤维丝，可在保证玻璃不受 污染的情况下，还不增加更换高硅氧玻璃纤维丝的劳动强度；③高硅氧玻璃纤维丝外 层的直径为8-50μm，内层的直径为5-20μm，粗细合适，过粗则不易缠绕到支架上，过 细则会增加缠绕工作量，耗时耗力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本发明的保护范围。