[发明专利]一种用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置及喷砂方法

说明书

本发明属于玻璃表面处理技术领域，公开用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置及喷砂方法，喷砂装置包括底座、背板、背板固定支架、样品台、可调样品台支架、喷砂筒、储砂漏斗、金属气管、进气口、调压阀。其中，背板通过螺栓固定在底座上；背板固定支架的两条相互垂直的侧边分别固定于底座和背板上；可调样品台支架固定于底座上；样品台、储砂漏斗、金属气管均固定于背板上，喷砂筒固定于储砂漏斗底部，且保证样品台、储砂漏斗、金属气管、喷砂筒这四个部件的中心点位于同一中轴线上；进气口通过调压阀后，与压缩空气系统连接。采用此喷砂装置对玻璃制品进行喷砂试验，能够精确控制喷砂损伤，可满足玻璃制品剩余强度研究的可控损伤预制。

技术领域

本发明属于玻璃表面处理技术领域，涉及一种喷砂装置及喷砂方法，更加具体地，涉及一种用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置及喷砂方法。

背景技术

硅酸盐玻璃的破坏大都源于表面损伤及受力扩展，玻璃表面损伤对强度的影响比玻璃体缺陷对强度的影响更为显著。表面损伤通常由摩擦磨损、化学反应、应力腐蚀等造成，玻璃产生表面损伤后的强度通常称之为剩余强度。玻璃制品在使用过程中表面受到损伤时，很可能降低其强度，影响使用寿命，因此研究剩余强度对玻璃制品而言具有重要意义。研究剩余强度需要首先发展一种玻璃表面可控的损伤预制方式，文献报道的大多数损伤预制方式为采用压痕仪或划痕仪在玻璃表面预制压痕或划痕损伤[K.Li,Y.Shapiro,J.C.M.Li.Scratch test of soda-lime glass[J].Acta Mater.1998,46(15):5569–5578][Varner J R,Wightman M.Scratch Damage in Ion-Exchanged Alkali AluminosilicateGlass:crack evolution and the dependence of lateral cracking threshold oncontact geometry[J].Fractography of advanced ceremics and glasses VI,2012:113–122.]，测量压痕或划痕后玻璃的剩余弯曲强度，然而压痕或划痕损伤与实际玻璃制品使用过程中受到的损伤区别很大。例如，用于飞机风挡的铝硅酸盐玻璃，在服役过程中要不断经历风沙砾石侵蚀过程，从而导致风挡玻璃表面产生破点、划伤等缺陷，用于手机盖板或平板电脑触摸屏的玻璃制品，经常受到摩擦磨损的伤害，这些损伤通常为面损伤，与压痕制造的点损伤区别很大，因此，压痕仪预制损伤难以反应实际使用过程中产生的损伤，需要制备一种能更好的模拟实际工况的损伤预制装置与方法。喷砂处理是一种很好的模拟玻璃制品实际工况下产生损伤的方式。目前市面上有多款喷砂机，然而主要用途多为玻璃表面处理，如制作磨砂玻璃[CN 101653924A][CN 205009061U][CN209970493]，或清洁材料表面[CN 109176321A][CN 210281963U][CN 210099789U]等，通常体积大、无法适用于试验用小试样的喷砂处理，并且喷砂量和喷砂速度控制不准，无法用于高精度试验使用，因此亟需发明一种用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置及喷砂方法。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，设计一种用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置及喷砂方法。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一方面，本发明提供一种用于玻璃表面可控损伤预制的喷砂装置，所述的喷砂装置包含底座1、背板2、背板固定支架3、样品台5、可调样品台支架4、喷砂筒6、储砂漏斗7、金属气管8、进气口9、调压阀10；所述背板2固定在底座1上；背板固定支架3的两条相互垂直的侧边分别固定于底座1和背板2上；可调样品台支架4固定于底座1上；样品台5、储砂漏斗7、金属气管8从下到上依次固定于背板2上，喷砂筒6固定于储砂漏斗7底部，且保证样品台5、喷砂筒6、储砂漏斗7、金属气管8四个部件的中心点位于同一中轴线上；进气口9通过调压阀10后，与压缩空气系统连接；

所述喷砂筒6出口直径与所述金属气管8出口直径比值范围为10：1～3：1。