无铅硅酸盐玻璃组合物及阴极射线管用管锥玻璃制造技术

本发明专利技术提供了一种无铅硅酸盐玻璃组合物及无铅的阴极射线管用管锥玻璃，以质量百分率计，包含：ＳｉＯ↓［２］：４０～５７％，Ｎａ↓［２］Ｏ：２～８．５％，Ｋ↓［２］Ｏ：３．５～１２％，∑Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ：６～１８％，ＭｇＯ：０～３．５％，ＣａＯ：０．８～４．５％，ＳｒＯ：１～１８％，ＢａＯ：１～１４％，∑ＳｒＯ＋ＢａＯ：３～３０％，Ａｌ↓［２］Ｏ：０．５～４．５％，ＺｒＯ↓［２］：０～２．５％，∑Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＋ＺｒＯ↓［２］：０．５～６％，ＺｎＯ：０～３％，ＴｉＯ↓［２］：０～２％，∑ＺｎＯ＋ＴｉＯ↓［２］：０～４％，Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］：５～２５％，ＷＯ↓［３］：０～４．５％，ＭｏＯ↓［３］：０～４％，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］：０～３％，Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］：０～３％，Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］：０～３％，∑ＷＯ↓［３］＋ＭｏＯ↓［３］＋Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］＋Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］＋Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］：０．５～７％，Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］：０～０．８％。所述无铅硅酸盐玻璃组合物及无铅的阴极射线管用管锥玻璃组成中不含有ＰｂＯ，在０．６＊波长的Ｘ射线吸收系数为６５ｃｍ↑［－１］或以上，在２０～３８０℃平均线膨胀系数为９８～１０５×１０↑［－７］Ｋ↑［－１］。

Lead silicate glass composition and cathode ray tube glass cone

The invention provides a lead silicate glass composition and lead-free cathode ray tube glass cone, by weight percentage, including: SiO: 2: 40 ~ 57%, Na: 2 O:2 ~ 8.5%, K: 2 O:3.5 ~ 12%, Na: 2 sigma OK: 2 O:6 - 18%, MgO: 0 ~ 3.5%, CaO:0.8 ~ 4.5%, SrO:1 ~ 18%, BaO:1 ~ 14% Sigma SrOBaO:3 ~ 30%, Al: 2 O:0.5 ~ 4.5%, ZrO: 2: 0 to 2.5%, down 2 sigma Al O: 3: 2: 0.5 ZrO ~ 6%, ZnO:0 ~ 3%, TiO: 2: 0 2% Sigma ZnOTiO: 2 to 4%: 0, Bi: 2 O: 3 to 25%: 5, WO: 3: 0 ~ 4.5%, MoO: 3: 0 ~ 4% Y, down 2 O: 3: 0 ~ 3% Nb. O: 2: 5: 0 ~ 3% Ta, down 2 O: 5: 0 ~ 3%, WO: 3 Sigma MoO: 3 + Y: 2 O: 3 Nb: 2 O: 5 Ta: 2 O: 5: 0.5 ~ 7% Sb, down 2 O: 3: 0 ~ 0.8%. The lead silicate glass composition and cathode ray tube glass cone lead-free composition not containing PbO, in X ray wavelength absorption coefficient is 0.6 * 65cm = - 1, or above, in 20 ~ 380 degrees average linear expansion coefficient is 98 ~ 105 * 10 = 7, K = 1..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无铅的玻璃组合物及阴极射线管用管锥玻璃，更具体而言，涉及一种在0.6_波长的X射线吸收系数为65cm-1或以上的无铅硅酸盐玻璃组合物及阴极射线管用管锥玻璃。
技术介绍
当高速运动的电子与物质中的原子碰撞而减速或停止时，通常产生X射线。X射线的辐射强度与加速电压、电流和撞击材料的原子序数有关。阴极射线管CRT(Cathode-ray tube)的玻璃外壳(玻壳)包括用于图像显示的玻璃屏部分、玻璃锥体部分和管颈部分构成。电子枪发射的电子束激发屏幕部分内表面上的荧光物质发光，使视频图像投影到屏幕部分上，在这种情况下，CRT内部产生X射线辐射。对操作电压为25kv的电视图像管来说，当电子束撞击荧光屏时，电子的动能的约80％转变为热、约20％转变为光、约0.25％转变为X射线。通过外壳泄漏到CRT外部的X射线对人体有害，因此，要求这种形式的外壳具有高X射线吸收性。根据兰别尔公式，X射线透过率可表示为T＝I/I0＝е-μt式中，T为X射线透过率；I0为入射X射线强度；I为透过X射线的强度；t为玻璃的厚度；μ为X射线吸收系数。在实际生产研究中，通常通过将X射线吸收系数μ作为控制指标。由于与X射线辐射源的距离和厚度不同，CRT不同部件的X射线吸收系数要求不同。一般CRT屏部分玻璃在0.6_的X射线吸收系数(表示为μ0.6)要求在28cm-1以上；由于管锥壁比屏部分薄，其在0.6_的X射线吸收要求在60cm-1以上，管颈的μ0.6更是要求在90cm-1以上。由于现代的CRT图像管尺寸增加，操作电压增加，通常在30～60kv，同时CRT面临减重的要求，因此对组成部件的X射线吸收要求更加严格，要求屏、锥和管颈玻璃在0.6_的X射线吸收系数分别不低于30cm-1、65cm-1和100cm-1。传统的CRT管锥玻璃主要以PbO作为X射线吸收剂。在CRT管锥中，PbO的重量含量通常高达20％以上。中国专利第200410073033.5号提供了一种PbO的重量含量有所降低的彩色显像管玻壳用锥玻璃的配方，但是PbO的重量含量仍然在15％-21％之间。由于CRT玻壳的回收利用很难，大量淘汰的CRT图像管被废弃。放置于室外或者填埋的废弃CRT玻壳，经受长期的雨水冲刷和浸泡，造成玻璃成分的洗脱，特别是管锥和管颈中的PbO容易洗脱进入土壤，造成环境污染。由于现代对环保的严格要求，铅污染问题日益引起关注，一些国家甚至对相关问题进行立法，因此，研究新的CRT锥玻璃组成就变得十分必要。中国专利第02817417.8号公开了一种阴极射线管用管锥玻璃的组成，PbO的重量含量在5％-15％之间，而且其采用玻璃原料制造，所述玻璃原料的70％为废弃的阴极射线管玻壳的屏板、管锥和管颈的玻璃片的混合物。该专利公开的技术方案在一定程度上提高了阴极射线管玻壳的再利用水平，但是仍然会有相当多的阴极射线管玻壳不能被利用，无法实现铅污染问题的根本解决。美国专利第6251811号公开了一类锥玻璃组成，通过成分优化降低PbO的溶出量；美国专利第6437501号也公开了一种锥玻璃组成，认为在玻璃中引入重量比为0.06～10％的Fe2O3可以抑制玻璃中PbO的溶出量。但这些措施无法从根本上解决潜在的铅污染问题，需要进一步研究无铅的CRT管锥玻璃。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种无铅的硅酸盐玻璃组合物及阴极射线管用管锥玻璃。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种无铅硅酸盐玻璃组合物，以质量百分率计，包含以下组分SiO240～57Na2O 2～8.5K2O3.5～12∑Na2O+K2O6～18MgO 0～3.5CaO 0.8～4.5SrO 1～18BaO 1～14∑SrO+BaO3～30Al2O30.5～4.5ZrO20～2.5∑Al2O3+ZrO20.5～6ZnO 0～3TiO20～2∑ZnO+TiO20～4Bi2O35～25WO30～4.5MoO30～4Y2O30～3Nb2O50～3Ta2O50～3∑WO3+MoO3+Y2O3+Nb2O5+Ta2O50.5～7Sb2O30～0.8优选的，所述∑WO3+MoO3+Y2O3+Nb2O5+Ta2O5的含量范围为1～7质量％。优选的，所述∑ZnO+TiO2的含量范围为0.5～3.5质量％。优选的，所述∑Al2O3+ZrO2的含量范围为1～5.5质量％。优选的，所述Sb2O3的含量范围为0.2～0.65质量％。优选的，所述Bi2O3的含量范围为5～20质量％，∑SrO+BaO的含量范围为10～30质量％。优选的，所述无铅硅酸盐玻璃组合物在0.6_波长的X射线吸收系数为65cm-1或以上。本专利技术还提供了一种无铅的阴极射线管用管锥玻璃，以质量百分率计，包含以下组分SiO240～57Na2O 2～8.5K2O 3.5～12∑Na2O+K2O 6～18MgO0～3.5CaO0.8～4.5SrO1～18BaO1～14∑SrO+BaO 3～30Al2O30.5～4.5ZrO20～2.5∑Al2O3+ZrO20.5～6ZnO0～3TiO20～2∑ZnO+TiO20～4Bi2O35～25WO30～4.5MoO30～4Y2O30～3Nb2O50～3Ta2O50～3∑WO3+MoO3+Y2O3+Nb2O5+Ta2O50.5～7Sb2O30～0.8并且所述无铅的阴极射线管用管锥玻璃在0.6_波长的X射线吸收系数为65cm-1或以上。优选的，所述∑WO3+MoO3+Y2O3+Nb2O5+Ta2O5的含量范围为1～7质量％。优选的，所述∑ZnO+TiO2的含量范围为0.5～3.5质量％。优选的，所述∑Al2O3+ZrO2的含量范围为1～5.5质量％。优选的，所述Sb2O3的含量范围为0.2～0.65质量％。优选的，所述Bi2O3的含量范围为5～20质量％，∑SrO+BaO的含量范围为10～30质量％。优选的，所述的无铅的阴极射线管用管锥玻璃，20～380℃平均线膨胀系数为98～105×10-7K-1。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点由于本专利技术所述的无铅的硅酸盐玻璃组合物及无铅的CRT管锥玻璃中采用Bi2O3为主要X射线吸收剂，并通过调整SrO、BaO的含量以及在玻璃中引入多种中等X射线吸收能力的氧化物来满足X射线吸收要求，从而替代了传统的CRT管锥玻璃中的主要X射线吸收剂PbO。由于本专利技术的技术方案中根本不含有PbO，所以不会产生废弃的CRT图像管污染环境的情况，从根本上解决了潜在的铅污染的问题。由于Bi2O3的市场价格较贵，本专利技术将玻璃组合物中Bi2O3的含量控制在25％以下，优选的最低可以为5％，从而可以降低无铅CRT管锥玻璃的成本。由于本专利技术采用Bi2O3、SrO、BaO等多种氧化物配合，保证所述的无铅的硅酸盐玻璃组合物在0.6_波长的X射线吸收系数为65cm-1或以上，故完全满足CRT管锥玻璃的使用要求；同时调整其他氧化物的含量使得所述玻璃在20～380℃平均线膨胀系数为98～105×10-7K-1，可以实现CRT屏和管颈的匹配，所以可以用作无铅的CRT管锥玻璃。具体实施例方式传统的CRT管锥玻璃一般选用含碱金属氧化物和碱土金属氧化物的铅硅酸盐玻璃体系，其主要X射线吸收剂为Pb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅硅酸盐玻璃组合物，其特征在于，以质量百分率计，包含以下组分：ＳｉＯ↓［２］４０～５７Ｎａ↓［２］Ｏ２～８．５Ｋ↓［２］Ｏ３．５～１２∑Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ６～１８ＭｇＯ ０～３．５ＣａＯ０．８～４．５ＳｒＯ１～１８ＢａＯ１～１４∑ＳｒＯ＋ＢａＯ３～３０Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０．５～４．５ＺｒＯ↓［２］０～２．５∑Ａｌ↓［２］ Ｏ↓［３］＋ＺｒＯ↓［２］０．５～６ＺｎＯ０～３ＴｉＯ↓［２］０～２∑ＺｎＯ＋ＴｉＯ↓［２］０～４Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］５～２５ＷＯ↓［３］０～４．５ＭｏＯ↓［３］ ０～４Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］０～３Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］０～３Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］０～３∑ＷＯ↓［３］＋ＭｏＯ↓［３］＋Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］＋Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］＋Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］０． ５～７Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～０．８。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李留恩，贾伟，曹国喜，苍利民，
申请(专利权)人：河南安彩高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]