专利名称：高强度平板玻璃的制造方法
高强度平板玻璃的制造方法技术领域
本发明属于一种高强度平板玻璃的制造工艺，尤其涉及平板玻璃成型同时双表面涂覆，变表面为界面的工艺。
背景技术：
普通平板玻璃的理论强度很高，但实际强度较低，比理论强度低2 3个数量级。 为了获得高强度玻璃原片，目前世界各国都是采用平板玻璃二次深加工的方法来提高玻璃强度，二次深加工的方法可以归纳为以下三个方面一是在玻璃表面造成压缩预应力；二是改善玻璃表面质量；三是两者结合的综合增强技术。
分别详述如下
一、采用物理、化学或物理化学的方法在玻璃表面造成压缩预应力来提高玻璃强度。其中表面淬火钢化的物理方法,如普通风钢化,其强度可达120 250Mpa ;液体钢化， 其强度可达150 350Mpa。其中的化学方法，如用离子交换的方法，其强度可达500 lOOOMpa，或物理化学方法，即在钢化同时也进行离子交换。
二、改善玻璃表面质量。如用火焰抛光法，玻璃强度可达70 180Mpa ;用酸进行化学抛光，则可达1000 2000Mpa，但如此处理后，工艺环境中灰尘和潮气对玻璃的污染， 必然会损坏已改善的玻璃表面，为此，必须采取特殊的措施对其立即进行保护，否则，已提高的玻璃的强度将大幅下降。
三、以上两种方法相接合，即形成表面预压缩应力，同时也改善表面质量的综合增强技术，其增强玻璃的强度可达1500 2500Mpa。但这种方法和第二项一样，对已增强的玻璃必须采取特殊的措施对其立即进行保护，否则，其强度将很快显着下降。
以上增强玻璃的方法都是亡羊补牢。它们都需要对玻璃原片进行重新二次再加工处理，不仅工艺、设备复杂，需要大量新的人力、物力和财力的投入、高能耗，而且，有的工艺如钢化的噪声、酸处理的腐蚀性介质，对人体健康和坏境都有害。另一方面，尽管花了很大力气所获得的增强玻璃，其增强效果并不理想，仍与其理论强度相差很远，最好的也不到其理论强度的十分之一。发明内容
为了克服上述现有技术中的诸多缺陷，在对玻璃实际强度低于其理论强度两三个数量级这一现象、本质及原因的深入认识和分析的基础上(指出玻璃实际强度低于理论强度2 3个数量级，是因为存在着降低其强度的诸多因素；玻璃表面存在着大量的微观、 宏观裂纹；在裂纹尖部因水分子起伏运动，形成大量的張应力；又由于玻璃态物质无定型结构的特点，内部没有晶体或界面阻挡裂纹的传播，玻璃是所有固态材料中裂纹传播速度最快的材料，一但外界附加强应力在原有張应力处出现，将使裂纹迅速往前传播，直至完全破坏)，提出了一种制备高强度平板玻璃的全新思路与方法，方案为
在平板玻璃成型的同时，对该玻璃的双面涂覆致密膜，变玻璃表面为界面。由于原玻璃表面已成界面，外有致密膜层保护，不再受外界环境条件的影响而破坏，而再产生新的表面裂纹与缺陷，不再有水分子在裂纹尖部聚集，形成巨大的张应力。另一方面，在玻璃成型同时，在高温下，新生玻璃表面高活性下，玻璃表面与涂覆材料之间发生化学反应，形成新的化学键结合，进而弥合成型时新生玻璃表面断键及裂纹，消除降低玻璃理论强度的主要因素。从而一次性地获得高强度平板玻璃。
本办法适用于所有平板玻璃成型工艺与方法，包括浮法、平拉、引上、下拉、溢流下拉、或改拉等平板玻璃制造工艺与方法过程中，在平板玻璃成型的同时进行涂覆。
所述致密膜层材料为透明有机高分子材料或改性透明有机高分子材料。例如，塑料类材料、树脂类材料、聚脂类材料等。
所述致密膜层材料双面涂覆的方法，为喷涂法、浸溃法，或以固态薄膜直接覆盖于该平板玻璃的双面之上的覆膜法。
这和普通玻璃镀(涂)膜有本质的区别1、涂膜方式不同，普通玻璃是单面镀 (涂)膜，这里是双面涂膜；2、目的不同，普通玻璃主要目的是镀(涂)功能膜，改变玻璃的性能，如光学性能、热学性能、生化性能、或其他物理、化学性能，而本发明是通过涂膜或覆膜变表面为界面以尽可能地以保留玻璃的理论强度；3、用途也各不相同。
本发明所述的方法在平板玻璃生产成型的同时，采取变表面为界面的措施，一次性获得高强平板玻璃。与所有二次深加工的高强平板玻璃相比，不仅投入少，成本低，节约能源和环保，而且所获得玻璃的强度远高于二次深加工的高強平板玻璃。
按照本发明生产的高强平板玻璃，其抗折强度至少可达2000 3000Mpa。用它做成的复合材料，将是一种全新的轻质(玻璃的比重不到钢铁的三分之一)、高强(比高强合金高)、透明的防爆、防弹、装甲安全材料，有其广泛的用途。
具体实施方式
下面以实例来进一步说明权利要求书和发明内容。
一种高强度平板玻璃的制造方法，总体方案为
在平板玻璃成型的同时，对该玻璃的双面涂覆致密膜，变玻璃表面为界面。也就是在平板玻璃成型同时立即采用双面涂膜或覆膜的方法变玻璃表面为界面，使平板玻璃的表面在生产、储运、使用过程中与外界周边环境保护隔绝，杜绝了因外环境对玻璃表面的破坏而形成的各种裂纹与其他缺陷，消除了水分子在裂纹尖部聚集形成的巨大张应力。另一方面，在玻璃成型同时，在高温以及新生玻璃表面高活性下，玻璃表面与涂覆材料之间发生物理、化学反应，形成新的化学键结合，弥合新生玻璃表面形成时产生的断键或裂纹，消除了降低玻璃理论强度的各主要因素，从而一次性地获得高強平板玻璃。
在所有平板玻璃成型的工艺、方法中，如浮法、平拉、引上、下拉、溢流下拉、或改拉的玻璃制造工艺流程中，在玻璃刚成型同时，采取双面涂覆透明、致密薄膜，变玻璃表面为界面。
所述致密膜层材料为透明有机高分子材料、或改性透明有机高分子材料。例如，塑料类材料、树脂类材料、或聚脂类材料等。这种材料须具备如下条件能形成透明、致密薄膜，软化温度、耐高温性能越高越好，能与玻璃表面形成化学键结合，不易老化开裂，其本身化学稳定好，不受一般酸、碱、盐的腐蚀，最好与目前生产夾层玻璃的胶片材料能有很好的结合，不脱胶不开裂。
所述致密膜层材料的双面涂覆方法，为喷涂法、浸溃法，或以固态薄膜直接覆盖于该平板玻璃双面之上的覆膜法。
或者说，所谓“变表面为界面”的实质是虽然在平板玻璃成型时表面因由三维结构变二维结构时不可避免地出现大量的断键，进而导致裂纹或其他原因形成的表面裂纹， 但是在高温、和新生表面高活性下，玻璃与保护涂、覆膜材料的界面之间将发生一系列的物理、化学反应，发生化学键结合，从而弥合刚产生的断键和裂纹。
另外，由于玻璃表面已成界面，外有一层保护涂层的隔离，在生产和储运和使用过程中，新生玻璃表面(现在的界面)不再与外界环境直接接触，则可免于外界物理、化学、物理化学的损伤与破坏，免于大气中的水和其他化学腐蚀的破坏而产生大量新的裂纹或其他表面缺陷，不会再有因水分子在裂纹尖部处聚集导致形成的巨大的张应力。使原来降低玻璃强度的主要因素都得以消除。这是可以一次性地获得高强度平板玻璃的根本原因，也是本发明的基本思路的核心。
权利要求
1.一种高强度平板玻璃的制造方法，其特征在于 在平板玻璃成型的同时，对该玻璃的双面涂覆致密膜，变玻璃表面为界面。
2.根据权利要求I所述的高强度平板玻璃的制造方法，其特征在于 在平板玻璃成型的同时，对该玻璃的双面涂覆致密膜，变玻璃表面为界面，从而获得高强度平板玻璃，涂覆方法适用于所有平板玻璃成型工艺与方法，包括浮法、平拉、引上、下拉、溢流下拉或改拉等平板玻璃制造工艺与方法过程中，在平板玻璃成型的同时进行涂覆。
3.根据权利要求I或2所述的高强度平板玻璃的制造方法，其特征在于 所述致密膜层材料为透明有机高分子材料、改性透明有机高分子材料。
4.根据权利要求I或2或3所述的高强度平板玻璃的制造方法，其特征在于 所述涂覆致密膜的方法，为喷涂法、浸溃法，或以固态薄膜直接覆盖于该平板玻璃的双面之上的覆膜法。
全文摘要
目前高强平板玻璃的制造都是通过平板玻璃二次深加工获得的，存在着工艺复杂、成本高、能耗高、不环保等缺点。本发明则工艺简单、成本低、玻璃强度更高，即在平板玻璃成型的同时，对玻璃的双面涂覆致密膜，变玻璃表面为界面。致密膜的材料为透明有机高分子材料、改性透明有机高分子材料，例如，塑料类材料、树脂类材料、或聚脂类材料。由于原玻璃表面已成界面，外有致密膜层保护，不再受外界环境条件的影响和破坏产生新的表面缺陷，另一方面，在玻璃成型同时，在新生玻璃表面高温活性下，玻璃表面与涂覆材料之间发生化学反应，形成新的化学键结合，进而弥合新生玻璃表面断键及裂纹，消除降低玻璃理论强度的主要因素。从而一次性地获得高强度平板玻璃。
文档编号C03C17/28GK102976627SQ20121048811
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者龚方田, 龚凡 申请人:龚方田, 龚凡