[发明专利]一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法

权利要求书

1.一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、配制NaNO₃与KNO₃的混合盐；所述混合盐中NaNO₃与KNO₃的摩尔占比均为50%；

步骤二、将步骤一中得到的混合盐放置于高纯氧化铝坩埚中，然后加热熔融至液态，得到混合浴盐；所述加热熔融的温度为350℃~400℃，时间为20min~60min；

步骤三、将步骤二中得到的混合浴盐随炉冷却至230℃~380℃并保持恒温，然后将二硅酸锂玻璃陶瓷浸入恒温的混合浴盐中进行离子交换处理，空冷至室温，得到处理后的二硅酸锂玻璃陶瓷；所述离子交换处理的时间为16h~128h，所述处理后的二硅酸锂玻璃陶瓷中离子交换层的深度为23μm~70μm，表面Na⁺的摩尔占比为4.37%~4.51%；所述二硅酸锂玻璃陶瓷是通过对玻璃进行形核、晶化处理得到，且玻璃由摩尔比为2:1的SiO₂与Li₂O组成；

步骤四、将步骤三中得到的处理后的二硅酸锂玻璃陶瓷采用去离子水冲洗，然后依次采用丙酮和乙醇超声清洗10min~20min，得到强韧化及表面活化的二硅酸锂玻璃陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤一中所述NaNO₃与KNO₃均为分析纯，且质量纯度大于99%。

3.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤二中所述加热熔融的温度为380℃，时间为30min。

4.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤二中所述加热熔融过程中采用不锈钢搅拌棒进行间歇搅拌，且间歇搅拌间歇的间隔时间为3min~5min。

5.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤三中冷却至235℃并保持恒温。

6.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤三中所述浸入前将二硅酸锂玻璃陶瓷抛光至镜面并采用丙酮超声清洗，然后放入钼丝网篮中浸入恒温的混合浴盐中。

7.根据权利要求1所述的一种利用离子交换对二硅酸锂玻璃陶瓷强韧化及表面活化的方法，其特征在于，步骤四中所述处理后的二硅酸锂玻璃陶瓷经超声清洗后放入50℃恒温箱中干燥20min。