[发明专利]卫星用高强度超大超薄玻璃盖片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星用高强度超大超薄玻璃盖片的制备方法，该 技术采用化学钢化增强技术。

背景技术

卫星用玻璃盖片覆盖在太阳能电池帆板上，是飞行器一次能源系 统的重要组成部分，对太阳能电池起着重要的保护作用。它可以防止 电池受到空间高能粒子的冲击和高能粒子辐射热的影响，避免电池的 损伤或失效；它还能过滤掉光线中的紫外线，防止盖片与电池之间的 透明胶粘结剂变色，保证太阳能电池的转换效率。但随着现代航天技 术的快速发展，玻璃盖片需求趋向超大超薄方向发展，原来的盖片尺 寸为20×40mm，现在需要的盖片尺寸在40×60mm-60×120mm之间， 厚度为0.05-0.15mm，现有技术中超大超薄的玻璃盖片极容易在安装、 飞行器运行过程中破碎，玻璃破碎会直接导致电池的损伤，严重的情 况下，电池可能失效，从而影响卫星的正常运行；另外，玻璃在空间 受到高能粒子的轰击，其表面光洁度、透过率都会受到影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中卫星用超大超薄玻璃盖片在应 用中存在的缺陷，提供一种卫星用高强度超大超薄玻璃盖片的制备方 法，该方法操作工艺简单，成本低，有效的增强了玻璃盖片的强度和 抗空间粒子轰击的能力。

本发明的目的通过以下措施实现：一种卫星用高强度超大超薄玻 璃盖片的制备方法，包括以下步骤：

1、将加工好的矩形超大超薄玻璃盖片用有机溶剂清洗干净，放 在木质盒子里，用电容器纸隔开放置。

2、准备化学钢化原料，该原料包括成分质量份数比硝酸钾KNO₃为98-100；保护剂0-2；催化剂0-0.5。

3、将含有硝酸钾的化学钢化原料放入交换室中，交换室加温， 化学钢化原料在290-350℃熔融，并充分搅拌，混合均匀，将玻璃盖 片装在特制的不锈钢工架上，并将装有玻璃盖片的不锈钢工架安装在 预热室中，推至交换室上面，利用交换室的温度进行预热，同时将交 换室升温至350-390℃。

4、将装在不锈钢工架上的玻璃盖片浸入熔融的化学钢化原料中， 进行10-30分钟的玻璃盖片与熔融的化学钢化原料的离子交换处理。

5、将钢化好的玻璃盖片取出，进行常温自然退火，冷却后卸下 工装，经水、有机溶剂清洗，最后由检验员逐片检验，合格后打包， 即为成品。

上述的矩形超大超薄玻璃盖片的矩形每个边长为60-120mm，其 厚度为0.05-0.15mm。

上述的有机溶剂为无水乙醇和乙醚混合液。

上述的化学钢化原料包括以下质量份数比的成分：硝酸钾KNO₃100；

上述的化学钢化原料包括以下质量份数比的成分：硝酸钾KNO₃98-99；保护剂硅藻土SiO₂ 1-2。

上述的化学钢化原料包括以下质量份数比的成分：硝酸钾KNO₃98-99；保护剂硅藻土SiO₂ 1.6-1.8；催化剂氢氧化钾KOH 0.2-0.4。

本发明利用硝酸钾作为化学钢化原料，采用离子交换处理工艺， 对卫星用超大超薄玻璃盖片进行低温离子交换，增强了玻璃盖片的强 度，比原片玻璃提高400％以上，同时提高其抗离子束等空间粒子轰 击的性能。有效减少了玻璃盖片在安装过程中的破损，由于玻璃盖片 的预热温度和离子交换温度低于现有技术近100度，同样达到玻璃盖 片强度增强的效果，并且满足卫星的需求，由此大大降低了玻璃盖片 以及卫星用太阳能电池的制备成本，也对卫星能够在太空中正常运行 起到了重要的作用；同时，经该工艺处理的玻璃盖片将会明显延长其 电池在空间的使用寿命，并提高其长期工作可靠性，具有非常重要的 实际意义。

本发明操作工艺简单，节省能源，提高工作效率；钢化玻璃盖片 强度大大提高，透光率和尺寸精度保持完好，而且没有光学畸变，更 好的保护了太阳能电池。钢化玻璃盖片强度的增加，提高了其抗空间 粒子轰击的能力，延长了其使用寿命。

具体实施方式

实例1：

一种卫星用高强度超大超薄玻璃盖片的制备方法，包括以下步 骤：

1、将加工好的矩形超大超薄玻璃盖片用有机溶剂清洗干净，放 在木质盒子里，用电容器纸隔开放置。