【中玻網(wǎng)】高鋁蓋板玻璃主要用于智能觸控顯示設(shè)備的屏幕保護(hù)層，提升蓋板玻璃的強(qiáng)度和抗摔性能一直是各個(gè)玻璃生產(chǎn)商的重要研究課題之一。本文以我國(guó)第1家超薄高鋁蓋板玻璃生產(chǎn)企業(yè)四川旭虹光電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱旭虹光電）的產(chǎn)品為對(duì)象，分別做表面輕微酸腐蝕（微刻蝕）增強(qiáng)和化學(xué)強(qiáng)化增強(qiáng)，以及兩者結(jié)合提升玻璃強(qiáng)度的一系列的研究。

　　取旭虹光電生產(chǎn)的0.7 mm高鋁蓋板玻璃原片作為樣本，按表1的要求加工成5＂手機(jī)屏幕，然后對(duì)邊部進(jìn)行粗磨和細(xì)磨（CNC），用于微刻蝕及化學(xué)強(qiáng)化測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容及所用工具、設(shè)備如表2所示。

　　表1測(cè)試樣品加工要求

　　表2測(cè)試內(nèi)容及所用工具、設(shè)備

　　微刻蝕處理方法。將需要做微刻蝕處理的2#和4#樣品按以下條件和工藝順序進(jìn)行混酸表面刻蝕處理：混酸刻蝕液：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，分別含HF 3%、H2SO4 5%、HNO3 0.5%，使用塑料容器盛裝，置于通風(fēng)裝置中；將待刻蝕樣品豎直插入塑料特制吊籃中；將吊籃放入刻蝕液中，并每間隔0.5 min搖動(dòng)一次；5～8 min后取出（刻蝕去除厚度約20 mm）。隨機(jī)檢驗(yàn)刻蝕后樣品（抽樣率10%），在暗室中用強(qiáng)光手電檢查其表面狀態(tài)是否有發(fā)朦現(xiàn)象，即表面霧蒙蒙的感覺(jué)（圖1為有發(fā)朦現(xiàn)象，強(qiáng)光手電的光被霧化，無(wú)法透過(guò)玻璃看到手電筒本身；圖2為無(wú)發(fā)朦現(xiàn)象，強(qiáng)光手電的光被霧化，透光玻璃手電筒本身清晰可見(jiàn)）。若有發(fā)朦現(xiàn)象則減少刻蝕時(shí)間，重新刻蝕。

　　圖1刻蝕后玻璃發(fā)朦現(xiàn)象

　　圖2刻蝕后玻璃未發(fā)朦的情形

　　化學(xué)強(qiáng)化處理方法。將3#、4#樣品按下列條件和工藝順序進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化：預(yù)熱：將預(yù)熱爐逐漸升溫至390℃并保溫，加熱及保溫總時(shí)長(zhǎng)為2 h；強(qiáng)化：將吊籃放入已預(yù)先在410℃下保溫的強(qiáng)化鹽液體中，并確保所有樣品被浸沒(méi)。強(qiáng)化5.5 h；滴鹽：升提吊籃于強(qiáng)化爐上方，滴鹽15 min；退火：將吊籃移至預(yù)熱爐內(nèi)，自然冷卻至100℃；清洗：將樣品取出，用DI水清洗干凈，并用風(fēng)機(jī)吹干；測(cè)試：用表2中的表面應(yīng)力儀測(cè)試樣品的表面應(yīng)力CS值和應(yīng)力層高層度DOL值。

　　落球試驗(yàn)機(jī)原理示意圖如圖3所示。測(cè)試方法為：將130 g鋼球擦拭干凈，放于電磁鐵吸孔處，打開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)吸住鋼球；斷開(kāi)電源，使鋼球自由落下砸到樣品中心位置；若樣品未被砸碎，則將支撐桿以5 mm為基數(shù)，逐漸上調(diào)直至樣品破碎，記為落球沖擊高度。

　　圖3落球沖擊試驗(yàn)機(jī)原理示意圖

　　各種樣品的化學(xué)強(qiáng)化性能及落球性能測(cè)試結(jié)果如表3所示。各種樣品的落球性能測(cè)試結(jié)果箱線圖如圖4所示。

　　表3各種樣品的化學(xué)強(qiáng)化性能及落球性能測(cè)試結(jié)果

　　圖4各種樣品處理的落球沖擊性能箱線圖

　　通過(guò)進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，可以得出：（1）采用酸腐蝕處理，可使高鋁蓋玻璃的落球沖擊高度提升50%～80%；（2）采用化學(xué)強(qiáng)化處理，可使高鋁蓋玻璃的落球沖擊高度提升300%～400%；（3）采用“酸腐蝕+化學(xué)強(qiáng)化”處理，可使高鋁蓋板玻璃的落球沖擊高度提升670%。

　　酸腐蝕可以去除、減小或鈍化玻璃表面的微裂紋，從而起到提升抗沖擊強(qiáng)度的作用；化學(xué)強(qiáng)化可以使玻璃表面形成壓應(yīng)力，起到對(duì)微裂紋的封堵作用，從而起到提升抗沖擊強(qiáng)度的作用。實(shí)踐證明，化學(xué)強(qiáng)化的方法比酸腐蝕的方法效果好5～6倍，且無(wú)HF酸的污染，被蓋板加工企業(yè)廣泛采用；“酸腐蝕+化學(xué)強(qiáng)化”的組合方法處理，又比單純的化學(xué)強(qiáng)化方法對(duì)玻璃抗沖擊強(qiáng)度提升1倍以上，在有條件或有特殊強(qiáng)度要求的情況下，不失為很好的選擇。