一种新型玻璃材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型玻璃材料及其制备方法，由以下成分制备而成：二氧化硅、氧化锡、硝酸盐、氧化钙、白炭黑、硅铝酸镁、氧化硼、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯丁酯、硫酸钙和二氧化锗。本发明专利技术的制备方法对环境无污染，而且降低了制备的原料成本，所制备的玻璃材料质地均匀、性能稳定、纯度高、透明度高、强度高，具有良好的使用价值。

A new type of glass material and its preparation method

The invention provides a novel glass material and a preparation method thereof, which are prepared from the following components: silica, tin oxide, nitrate, calcium oxide, silica black, magnesium aluminate, boron oxide, trimethylolpropane triacrylate, methyl propylene butyl ester, calcium sulfate and germanium dioxide. The preparation method of the invention has no pollution to the environment, and reduces the raw material cost. The prepared glass material has uniform texture, stable performance, high purity, high transparency and high strength, and has good application value.

【技术实现步骤摘要】
一种新型玻璃材料及其制备方法
本专利技术属于玻璃材料
，具体涉及一种新型玻璃材料及其制备方法。
技术介绍
玻璃材料的种类有很多，功能、用途不同其材料特性也不同，但一般都具有良好的耐热性和化学稳定性，可用于制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等，可抵抗钠蒸气腐蚀，具有较高的折射率和较低的色散，因此具有良好的透明度和光学性能。现有玻璃的制备过程中常需要用到碱金属和氧化铅，由于碱金属的加入使制得的玻璃在后期的一些处理过程中易产生碱金属的扩散和交换，从而产生内部的应力，使玻璃的内部结构存在一定的缺陷，从而影响玻璃本身的力学性能。氧化铅作为玻璃常用的添加材料，其加入可使玻璃的折射率和硬度提高，但铅的添加会对人类的健康产生诸多不利影响。综上所述，因此需要一种更好的玻璃材料，来改善现有技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型玻璃材料及其制备方法，本专利技术的制备方法对环境无污染，而且降低了制备的原料成本，所制备的玻璃材料质地均匀、性能稳定、纯度高、透明度高、强度高，具有良好的使用价值。本专利技术提供了如下的技术方案：一种新型玻璃材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅45-58份、氧化锡4-9份、硝酸盐11-17份、氧化钙13-18份、白炭黑20-26份、硅铝酸镁10-15份、氧化硼4-8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3-7份、甲基丙烯丁酯5-10份、硫酸钙8-17份和二氧化锗6-13份。优选的，所述玻璃材料包括以下重量份的原料：二氧化硅48-57份、氧化锡4-8份、硝酸盐13-17份、氧化钙13-16份、白炭黑22-26份、硅铝酸镁10-13份、氧化硼4-7份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5-7份、甲基丙烯丁酯5-8份、硫酸钙8-14份和二氧化锗6-11份。优选的，所述玻璃材料包括以下重量份的原料：二氧化硅56份、氧化锡6份、硝酸盐15份、氧化钙13份、白炭黑24份、硅铝酸镁11份、氧化硼4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯7份、甲基丙烯丁酯8份、硫酸钙12份和二氧化锗8份。一种新型玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将二氧化硅、氧化锡、硝酸盐、氧化钙、白炭黑、硅铝酸镁、氧化硼、硫酸钙和二氧化锗混合均匀，导入球磨机中球磨，得到粉料；b、将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯丁酯加入到刚玉坩埚中，升温至200-240℃，加热至混合物完全熔化，再加入粉料，升温至1380-1450℃，保温2-3h，得到玻璃液；c、将玻璃液导入模具中，降温至820-850℃，保温1-2h，得到预成品；d、对预成品进行退火处理，即可得到成品。优选的，所述步骤a的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵和硝酸镁按质量比1:1:1:1混合制备而成。优选的，所述步骤a的球磨机中球料比为10:1，球磨时间为2-3h。优选的，所述步骤a得到的粉料再置于80-90℃的干燥箱中，干燥30-35min。优选的，所述步骤d的退火处理方法为：以5-8℃/min的降温速率降温至180-200℃时，再自然冷却至常温，即可。本专利技术的有益效果是：本专利技术的制备方法对环境无污染，而且降低了制备的原料成本，原材料来源广泛，所制备的玻璃材料质地均匀、性能稳定、纯度高、透明度高、强度高，具有良好的使用价值。本专利技术制得的玻璃材料还具有良好的表面性能和耐刮性能，且具有良好的硬度，适合工业化大规模生产。本专利技术中添加的成分均为无铅材料，加入的硅铝酸镁、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯丁酯相配合，可以使得制备的玻璃材料具有良好的透明度，且具有良好的加工性能。本专利技术中的硝酸盐、硫酸钙和二氧化锗的复配，可使得制备的玻璃材料在较长使用时间后，仍能保持颜色不变，不会出现发黄现象。具体实施方式实施例1一种新型玻璃材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅58份、氧化锡9份、硝酸盐11份、氧化钙18份、白炭黑26份、硅铝酸镁10份、氧化硼4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3份、甲基丙烯丁酯5份、硫酸钙17份和二氧化锗13份。一种新型玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将二氧化硅、氧化锡、硝酸盐、氧化钙、白炭黑、硅铝酸镁、氧化硼、硫酸钙和二氧化锗混合均匀，导入球磨机中球磨，得到粉料；b、将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯丁酯加入到刚玉坩埚中，升温至200℃，加热至混合物完全熔化，再加入粉料，升温至1380℃，保温3h，得到玻璃液；c、将玻璃液导入模具中，降温至820℃，保温2h，得到预成品；d、对预成品进行退火处理，即可得到成品。步骤a的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵和硝酸镁按质量比1:1:1:1混合制备而成。步骤a的球磨机中球料比为10:1，球磨时间为2h。步骤a得到的粉料再置于90℃的干燥箱中，干燥35min。步骤d的退火处理方法为：以8℃/min的降温速率降温至180℃时，再自然冷却至常温，即可。实施例2一种新型玻璃材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅48份、氧化锡4份、硝酸盐13份、氧化钙16份、白炭黑22份、硅铝酸镁10份、氧化硼4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯7份、甲基丙烯丁酯5份、硫酸钙8份和二氧化锗6份。一种新型玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将二氧化硅、氧化锡、硝酸盐、氧化钙、白炭黑、硅铝酸镁、氧化硼、硫酸钙和二氧化锗混合均匀，导入球磨机中球磨，得到粉料；b、将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯丁酯加入到刚玉坩埚中，升温至200℃，加热至混合物完全熔化，再加入粉料，升温至1380℃，保温2h，得到玻璃液；c、将玻璃液导入模具中，降温至820℃，保温1h，得到预成品；d、对预成品进行退火处理，即可得到成品。步骤a的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵和硝酸镁按质量比1:1:1:1混合制备而成。步骤a的球磨机中球料比为10:1，球磨时间为2h。步骤a得到的粉料再置于80℃的干燥箱中，干燥30min。步骤d的退火处理方法为：以5℃/min的降温速率降温至180℃时，再自然冷却至常温，即可。实施例3一种新型玻璃材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅56份、氧化锡6份、硝酸盐15份、氧化钙13份、白炭黑24份、硅铝酸镁11份、氧化硼4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯7份、甲基丙烯丁酯8份、硫酸钙12份和二氧化锗8份。一种新型玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将二氧化硅、氧化锡、硝酸盐、氧化钙、白炭黑、硅铝酸镁、氧化硼、硫酸钙和二氧化锗混合均匀，导入球磨机中球磨，得到粉料；b、将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和甲基丙烯丁酯加入到刚玉坩埚中，升温至240℃，加热至混合物完全熔化，再加入粉料，升温至1450℃，保温3h，得到玻璃液；c、将玻璃液导入模具中，降温至850℃，保温2h，得到预成品；d、对预成品进行退火处理，即可得到成品。步骤a的硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵和硝酸镁按质量比1:1:1:1混合制备而成。步骤a的球磨机中球料比为10:1，球磨时间为3h。步骤a得到的粉料再置于90℃的干燥箱中，干燥35min。步骤d的退火处理方法为：以8℃/min的降温速率降温至200℃时，再自然冷却至常温，即可。检测以上实施例制备的成品，得到以下检测数据：表一：项目实施例1实施例2实施例3对比例抗压强度（MPa）5.25.15.14.5软化温度（℃）813806811781抗冲击韧性（KJ/cm3）6.66.86.95.3以上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型玻璃材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：二氧化硅45‑58份、氧化锡4‑9份、硝酸盐11‑17份、氧化钙13‑18份、白炭黑20‑26份、硅铝酸镁10‑15份、氧化硼4‑8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3‑7份、甲基丙烯丁酯5‑10份、硫酸钙8‑17份和二氧化锗6‑13份。

【技术特征摘要】
1.一种新型玻璃材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：二氧化硅45-58份、氧化锡4-9份、硝酸盐11-17份、氧化钙13-18份、白炭黑20-26份、硅铝酸镁10-15份、氧化硼4-8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3-7份、甲基丙烯丁酯5-10份、硫酸钙8-17份和二氧化锗6-13份。2.根据权利要求1所述的一种新型玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料包括以下重量份的原料：二氧化硅48-57份、氧化锡4-8份、硝酸盐13-17份、氧化钙13-16份、白炭黑22-26份、硅铝酸镁10-13份、氧化硼4-7份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5-7份、甲基丙烯丁酯5-8份、硫酸钙8-14份和二氧化锗6-11份。3.根据权利要求1所述的一种新型玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料包括以下重量份的原料：二氧化硅56份、氧化锡6份、硝酸盐15份、氧化钙13份、白炭黑24份、硅铝酸镁11份、氧化硼4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯7份、甲基丙烯丁酯8份、硫酸钙12份和二氧化锗8份。4.权利要求1-3任一项所述的一种新型玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：a、将二氧化硅、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏芳芳，
申请(专利权)人：合肥协耀玻璃制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34