一種用于汽車夾層玻璃的高鋁硅玻璃的制作方法

本發明屬于汽車玻璃
技術領域：
，具體公開一種用于汽車夾層玻璃的高鋁硅玻璃。
背景技術：
：汽車玻璃要求具有良好的光學性能和力學性能，同時還要求具備耐磨性、耐熱性、安全性、密封性和隔音性等性能，以保障乘員的駕駛和乘坐安全。現在汽車上常用的玻璃有夾層玻璃和鋼化玻璃兩種。一般的，汽車的前風擋玻璃采用夾層玻璃，汽車其他部位的玻璃如后風擋、天窗、前后門和前后門角窗玻璃采用鋼化玻璃。汽車玻璃用夾層玻璃已有的技術中，大多采用兩片玻璃和一層pvb（聚乙烯醇縮丁醛）樹脂膠片或多片玻璃和數層pvb樹脂膠片復合，在使用的過程中，夾層玻璃具有強度高、韌性好、安全性高等優點。在現有的夾層玻璃技術中，夾層玻璃所使用的玻璃多為普通鈉鈣硅平板玻璃，采用物理鋼化后與pvb熱縮膠片復合在一起。為保證汽車用夾層玻璃玻璃的抗折、抗壓等性能，所制造的夾層玻璃厚度一般較大（大于5mm），采用這種厚的夾層玻璃用作汽車的車窗會加重汽車車身的質量，在汽車行駛的過程中會使得汽車的油耗量增加。同時，使用普通鈉鈣硅玻璃在汽車風擋玻璃上，在使用過程中由于雨刷器長期刮刷的過程會造成玻璃表面磨損等問題。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種用于汽車夾層玻璃的高鋁硅玻璃。本發明為完成上述目的采用如下技術方案：一種用于汽車玻璃夾層結構的高鋁硅玻璃，其特征在于：所述的高鋁硅玻璃化學鋼化后作為汽車玻璃的夾層，化學鋼化后高鋁硅玻璃的成分以及質量分數為：al6.9~12.2%，na5.2~8.9%，ca0.1~1.2%，si25.0~35.5%，o38.2~55.3%，mg1.0~2.2%，k1.0~2.6%，sn0.8~1.2%，s0.0~0.2%，zr0.0~0.1%，sb0.0~0.1%。所述的高鋁硅玻璃厚度為0.7~1.5mm。所述高鋁硅玻璃的原料包括有含量99.5~99.9%的硅砂、含量99.95%純堿、含量99.95%氧化鎂、含量99.9%氧化鋁、含量99.2~99.9%碳酸鈣、二氧化錫和硫酸鈉；其中二氧化錫和硫酸鈉作為玻璃澄清階段的澄清劑來使用；澄清劑中氧化錫和硫酸鈉二者的配比為硫酸鈉的含量大于85%但小于90%，二氧化錫的含量大于10%但小于15%。高鋁硅玻璃的加工工藝中，玻璃的幾種原料經過混合均勻后，投入到玻璃熔窯中；在玻璃熔窯中加熱到1650℃~1660℃，混合物原料逐漸形成玻璃液。由于玻璃混合料中存在澄清劑，在澄清劑和自然因素的作用下，玻璃液中的氣泡會逐漸排出，形成澄清的過程。然后將澄清好的玻璃液引出到熔融錫液上，玻璃液在熔融的錫液表面攤平。在拉邊機等機械設備的作用下，可以控制玻璃成型的厚度，然后引入退火窯形成永久應力；切割完成后，即得到本發明中所述的高鋁硅玻璃的前體。一般的，汽車玻璃使用的均為弧面玻璃，在熱彎工藝下，可以將生產所得的高鋁硅玻璃制作成所需要的形狀，然后再進行化學鋼化的過程。所述的高鋁硅玻璃采用硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽對高鋁硅玻璃進行鋼化處理。所述的混鹽中硝酸鉀的含量為92~95%，碳酸鉀和氯化鉀的含量總計為5~8%；所述的硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽在鹽浴池中被加熱到420℃~460℃，將上述成型好的高鋁硅玻璃放入鹽浴池中7h~11h后取出。本發明提出的一種可用于汽車玻璃夾層結構的高鋁硅玻璃，采用高鋁硅玻璃替代夾層結構中的傳統硅酸鹽玻璃，也可以使用這種玻璃與pvb膠層組成三層或者多層復合夾層結構；在實際應用中，可以預見的結果是能夠使得夾層結構強度不損失而且更加輕薄，由于鋼化后的高鋁硅玻璃表面強度大等因素的影響，玻璃在使用過程中，尤其是作為前風擋玻璃更加耐雨水沖刷和更加耐磨損。使用這種汽車玻璃，可以減少因汽車玻璃帶給車身的負重，因而減少在行駛過程中的油耗量，屬安全環保型汽車玻璃。附圖說明圖1為現有市售夾層玻璃的結構示意圖。圖2為實施例1中所制得夾層玻璃的結構示意圖。圖3為實施例2中所制得夾層玻璃的結構示意圖。圖4為實施例3中所制得夾層玻璃的結構示意圖。圖中：1、pvb膠層，2、鈉鈣硅玻璃層，3、高鋁硅玻璃層。具體實施方式結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明；實施例中使用的高鋁玻璃所組成的夾層玻璃結構不對本
發明內容構成任何限制。實施例1。采用浮法工藝制造了一種高鋁硅玻璃樣本，厚度為1.5mm。鋼化過程是采用硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽，硝酸鉀的含量為93%，碳酸鉀和氯化鉀的含量為7%；硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽在鹽浴池中被加熱到446℃，將上述成型好的高鋁硅玻璃放入鹽浴池中8h后取出。所得的高鋁硅玻璃鋁元素的含量為6.81%（折合氧化鋁含量為12.86%），其各種成分含量如下表所示；所得的玻璃樣本抗折強度可達到835mpa。將此玻璃樣本替換汽車玻璃夾層結構中的外層，即在夾層玻璃合片前，使用此玻璃樣本替代原有夾層結構的外層玻璃。在進行了夾層玻璃的合片工藝后，得到了一種使用本發明替代原有普通鈉鈣硅玻璃作為汽車玻璃夾層結構最外層的夾層結構體；所得夾層結構體的總厚度為3.8mm；如圖2所示。使用所得到的夾層結構體與兩種常見的市售玻璃a和b對比進行部分安全測試，采用國家標準《gb9656-2003汽車安全玻璃》中的有關汽車玻璃的規定；市售玻璃的結構附圖1所示，所得的有關結果見下表。通過表上的內容可知，使用本發明替代了原有汽車夾層結構中的外層玻璃，不僅可以減少單位面積內汽車玻璃的質量，而且透光性好。在進行安全性實驗的過程中發現均符合國家汽車安全玻璃標準的要求。實施例2。在一次的實施過程當中，使用高純玻璃原料經過浮法工藝和鋼化工藝后得到了一種高鋁硅玻璃，氧化鋁（al2o3）含量為17.2%，其成分以元素百分比鋁（al）為9.1%，其他成分含量見下表所示。鋼化熔鹽中硝酸鉀的含量為95%，碳酸鉀和氯化鉀的含量為5%。硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽在鹽浴池中被加熱到452℃，將上述成型好的高鋁硅玻璃放入鹽浴池中7.5h后取出。所得的高鋁硅玻璃厚度為1.5mm。所得玻璃樣本的抗折強度為842mpa。sialnamgkcasnsfezrsbo合計31.829.198.031.612.020.510.210.1100.12046.38100.00使用這種高鋁硅玻璃作為夾層玻璃結構中的玻璃，操作過程為：取兩片相同大小的玻璃進行熱彎，達到要求后再與pvb膠片熱合，合成一種夾層結構體。所得的如附圖3所示的夾層結構體，其厚度為3.5mm。對夾層結構體2進行實施例1中的相關測試，得到如下表所示的內容。內容透光率人頭模型沖擊抗沖擊性碎片狀態抗磨性單位面積質量（kg/m2）夾層結構體286%合格合格合格合格合格7.15上表中，夾層結構2使用厚度較小的高鋁硅玻璃也可以實現安全汽車玻璃的要求，同時由于使用的玻璃層厚度小，所以質量也很輕。作為汽車玻璃在使用過程中，可以預見的是能夠減小油耗量，更加節能環保。實施例3在本實施例中，采用超純硅砂（sio2）、超純純堿（na2co3）、超純氧化鎂（mgo）、超純氧化鋁（al2o3）、超純碳酸鈣（caco3）、二氧化錫（sno2）、硫酸鈉（na2so4）等原料利用浮法工藝生產線制造了一種厚度為0.7mm的高鋁硅玻璃，鋼化后得到氧化鋁（al2o3）含量為22%的玻璃層，具體各元素含量見下表所示。鋼化熔鹽中硝酸鉀的含量為96%，碳酸鉀和氯化鉀的含量為4%。硝酸鉀、碳酸鉀和氯化鉀的混鹽在鹽浴池中被加熱到453℃，將上述成型好的高鋁硅玻璃放入鹽浴池中7.5h后取出。所得的玻璃抗折強度為855mpa。取三層這樣的玻璃，與兩層pvb膠層復合，得出一種厚度為3.0mm的復合夾層結構體3。如附圖3所示。sialnamgkcasnsfezrsbo合計34.2811.655.221.971.480.211.210.0200043.96100.00對夾層結構體3進行實施例1中的相關測試，得到如下表中所示的內容。內容透光率人頭模型沖擊抗沖擊性碎片狀態抗磨性單位面積質量（kg/m2）夾層結構體389%合格合格合格合格合格6.88上表中，夾層結構3使用厚度更加小的高鋁硅玻璃進行了多層的復合結構，通過測試結果了以得出復合玻璃的透光率更高，質量更輕，同時不影響作為汽車安全玻璃的使用。當前第1頁12