一种高折射率铜红晶质玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术属于有色玻璃材料领域，具体涉及一种高折射率铜红晶质玻璃及其制备方法。所述铜红晶质玻璃，由玻璃粉料和外加剂组成，玻璃粉料各组分按质量百分比计为：SiO2 50～70％，TiO2 7～20％，CaO 4～8％，Na2O 0～8％，K2O 7～20％，B2O3 0～4％，BaO 4～10％，所述Na2O和K2O的含量之和为15％～22％，TiO2与BaO的含量之和为11％～25％；外加剂为NaCl、Cu2O和Si，质量分别为玻璃粉料质量的0.1～0.4％、0.5～2％、0.01～0.1％。本发明专利技术制备得到的高折射率铜红水晶玻璃制颜色纯正，折射率高，透过率好，环保无毒，具有很大的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色玻璃材料领域，具体设及一种高折射率铜红晶质玻璃及其制备方 法。
技术介绍
近年颜色玻璃研发有了很大进展，玻璃颜色、品种和功能得到了很大丰富，广泛用 于装饰、滤光、激光等方面。其中红色玻璃享有盛名，对于国人更是意义深远。红色玻璃研 制一直是重难点，目前主要的红色玻璃有：砸红玻璃、錬红玻璃、金红玻璃、铜红玻璃。由于 近年人们对环保越来越重视，有毒的砸红玻璃使用受到了很大限制；金红玻璃成本昂贵，推 广较难；錬红玻璃由于硫挥发氧化对环境有污染，且着色难W控制。铜红玻璃具有悠久的历 史，化2〇作为着色剂能发出黄色、澄黄、红色、深红等一系列颜色。铜红玻璃具有成本低，发 色范围广，颜色纯正，对环境无污染无毒害等一系列优点，值得大力推广。 晶质玻璃又称水晶玻璃，比普通玻璃有更高透明度、白度、光泽度和折射率，具有 极高的经济价值，近年来越来越多的颜色晶质玻璃被开发出来，丰富了玻璃的品种。但红色 高折射晶质玻璃却罕有见到，因此，开发具有高折射率的红色晶质玻璃具有深远的意义和 广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，目的在于提供一种高折射率铜红晶质玻璃及其制备 方法。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为： 一种高折射率铜红晶质玻璃，其特征在于，由玻璃粉料和外加剂组成，所述玻璃粉 料的各组分按质量百分比计为：Si〇250~70%，Ti〇27~20%，CaO4~8%，胞2〇 0~ 8%，K20 7~20%，B2030~4%，BaO4~10%，所述胞2〇和而0的含量之和为15%~22%， 所述Ti〇2与BaO的含量之和为11 %~25 % ;所述外加剂为化C1、化2〇和Si，所述化C1的 质量为玻璃粉料质量的0. 1~0. 4%，所述化2〇的质量为玻璃粉料质量的0. 5~2%，所述 Si的质量为玻璃粉料质量的0. 01~0. 1%。 上述方案中，更为优选地，所述玻璃粉料的各组分按质量百分比计为：Si〇258~ 68%，Ti〇210 ~18%，Ca0 4 ~8%，胞2〇 0 ~4%，K2015 ~18%，B2030 ~2%，Ba0 4 ~ 8%，化C1 0. 1 ~0. 4%，化2〇 0.8~1. 5%，Si0. 02 ~0. 0. 08%，所述胞2〇 和而0 的含量 之和为15 %~22 %，所述Ti〇2与BaO的含量之和为17 %~22 %。 上述方案中，所述铜红晶质玻璃中化含量低于0. 01%。 上述高折射率铜红晶质玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)按各组分的质量百分比准确称取玻璃粉料和外加剂； (2)将步骤（1)称量好的玻璃粉料和外加剂混合均匀，烙制后得到均匀澄清的玻 璃液； (3)将步骤（2)得到的玻璃液诱铸在模具中，采用二次显色处理方法或一次显色 处理方法制备得到高折射率铜红晶质玻璃；所述二次显色处理方法为：首先进行退火处 理，得到基础玻璃；然后对基础玻璃进行热处理后得到高折射率铜红晶质玻璃；所述一次 显色处理方法为：将玻璃液直接进行热处理，得到高折射率铜红晶质玻璃。 上述方案中，步骤（2)所述烙制的溫度为1300~1480°C，烙制的时间为3~6小 时。更为优选地，所述烙制的溫度为1350~1450。烙制的时间为3~4小时。 上述方案中，所述二次显色处理方法中，退火处理的溫度为500~600°C，退火处 理的时间为1~化；热处理的溫度为630~700°C，热处理的时间为1~化。更为优选地， 所述退火处理的溫度为550~580°C，时间为1~1.化；所述热处理的溫度为630~680°C， 时间为1~化。上述方案中，所述一次显色处理方法中，热处理的溫度为630~680°C，时间为1~ 2h〇 本专利技术所述的铜红晶质玻璃属于高档装饰玻璃，对产品的光学性能如折射率、透 过率、光泽度等有很高要求，合理的组分设计可W避免气泡、结石、条纹等缺陷，并使玻璃具 有所需的性能。晶质玻璃作为装饰玻璃，要求料性较长，W便于加工为复杂形状，同时要求 硬度较低，脆性较小，便于切割、雕刻。 Si〇2能够形成网络形成体娃氧四面体，是常用的构成玻璃网络骨架的主要成分。 Si〇2的含量影响着玻璃的稳定性、强度、耐腐蚀性及烙融成型性能。Si〇2含量过低会影响玻 璃稳定性和耐久性；而含量过高会导致玻璃析晶性和烙融性变差，而且会影响阿贝数。所W Si化含量优选至58~68%，更为优选为60~65%。 Ti〇2是提高玻璃折射率、改善耐失透性、增大色散、提高耐久性的重要组成部分。 当Ti化含量低于2%时，W上效果不产生。当TiO2含量过高时，会形成铁铁着色会使玻璃 变黄，影响颜色纯正；且Ti化在玻璃中有晶核剂的作用，含量过高易析晶易分相，难W控制。 故，Ti〇2含量优选至10~18%，更为优选的15~18%。BaO在玻璃中具有提高玻璃折射率、色散的效果，同时也可W降低烙融溫度，增加 玻璃密度。但BaO过多会腐蚀烙害、相蜗，当其含量超过20%时，液相线溫度升高，并且耐析 晶性下降。故，BaO含量优选至4~10%，更为优选的4~8%。 为了提高玻璃折射率，改善耐失透性，并使玻璃具有较高的透过率。Ti化、BaO联合 引入量在11~25%之间，更为优选的在17~22%之间。[002。 化20、Κ20由于阳离子的半径较大，给出游离氧能力比较大，起到断网作用，降低烙 制溫度。当Na20、Κ20的含量小于0.1%，则上述的效果不能生产。当Na20含量超过15%， Κ20的含量超过25%时，液相线溫度升高，玻璃耐析晶性下降。同时，Κ20可W-定程度上抑 制铁铁着色产生的黄色。故，Na20含量优选至0~4%，Κ20含量优选至15~18%。Na20与 而0联合引入量在15~22%之间。 CaO对玻璃网络结构有聚集作用，可W改善玻璃料性，还可W改善玻璃透光性。本 专利技术中CaO优选的含量在4~8 %。B203可W加速玻璃烙制和澄清速度。本专利技术中B2〇3优选的含量在0~2%。 化2〇作为铜红玻璃的着色剂，用量对玻璃颜色有着直接影响，渗量过少会导致颜 色不纯正，着色不均匀，渗量过多会使玻璃颜色加深甚至失透。本专利技术中化2〇含量优选至 0.8~1.5%，更为优选的1~1. 2%。[002引Si在本专利技术中作为还原剂使用，Si粉有不挥发，还原性强等特点，还原剂过少会 使化20氧化成化2+，过量会使化20被还原成单质铜。故Si使用量根据着色剂化20含量决 定。本专利技术中Si含量优选至0. 02~0. 08%，更为优选的0.当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高折射率铜红晶质玻璃，其特征在于，由玻璃粉料和外加剂组成，所述玻璃粉料的各组分按质量百分比计为：SiO2 50~70%，TiO2 7~20%，CaO 4~8%，Na2O 0~8%，K2O 7~20%，B2O3 0~4%，BaO 4~10%，所述Na2O和K2O的含量之和为15%~22%，所述TiO2与BaO的含量之和为11%~25%；所述外加剂为NaCl、Cu2O和Si，所述NaCl的质量为玻璃粉料质量的0.1~0.4%，所述Cu2O的质量为玻璃粉料质量的0.5~2%，所述Si的质量为玻璃粉料质量的 0.01~0.1%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程金树，姜倩，彭志刚，袁坚，康俊峰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42