一种高硬度高透过率玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度高透过率玻璃及其制备方法，其成分重量百分比为：SiO2 40‑54％、Al2O3 5‑9％、TiO2 4‑10％、Li2O 8‑15％、ZnO 1‑5％、MgO 0.4‑1.0％、Gd2O3 6‑12％、MoO3 0.1‑0.3％、Y2O3 6‑14％、Sb2O3 0.16‑0.8％、SnO2 0.1‑0.3％、CeO2 0.2‑1.2％和ZrO2 2‑8％。本发明专利技术通过各组分之间的综合作用以及优化的工艺的组合，使得制备的玻璃具有较高的硬度，克服了普通光学玻璃容易划伤的问题，同时还具有较高的透过率，极具观赏性，可作为观光缆车、动物园观赏玻璃以及新式建筑的装饰玻璃，具有较高的实用价值。

A kind of high hardness and high transmittance glass and its preparation method

The invention discloses a high hardness and high transmittance glass and a preparation method thereof, which has a composition weight percentage of SiO 2 40_54%, Al2O3 5 8209%, Al2O3 5 8209 9%, titan2 4 8209 10%, Li2O 8 8209 15%, ZnO 1 8209 10 10%, Li2O 8 82015%, ZnO 1 8209 5%, MgO 0.4 8209 1.0%, Gd2O3 6 8209 12%, MoO 3 0.1 8209 0 0.1 8209 0 0.3 0 0.3 0.3%, Y2O3 6 6 8209 6 6 8209 14%, Sb2O3 0.16 8209 0 0.16 8209 9 9 9 0.16 8209 8%, SnO 2 0 0 0 0 0 0.0 8209 0 0 0 0 0 0 0.1 8209 0 0 0 3%, CeO 2 0.2 1.2% and ZrO 2 2 8% \u3002 The glass prepared by the invention has high hardness, overcomes the problem of easy scratch of ordinary optical glass, and has high transmittance and ornamental property. It can be used as ornamental glass for sightseeing cable car, zoo ornamental glass and new building, and has high practical value.

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度高透过率玻璃及其制备方法
本专利技术涉及玻璃
，尤其涉及一种高硬度高透过率玻璃及其制备方法。
技术介绍
现有通用玻璃一直以高铅含量的硼硅酸盐玻璃为主，这些玻璃中PbO的含量很高，有时能高于70％，且在使用过程中会出现溶出问题，影响了人体健康，此外，铅晶质玻璃在熔制过程中会挥发进入大气中污染环境，还有可能被人体吸入体内造成各种疾病，存在极大的安全隐患。因此，无铅玻璃受到了越来越多的关注。随着各国人民生活水平的提高，人们对美好事物的欣赏和追求也越来越狂热。对一些旅游景区的观光玻璃和新型建筑的装饰玻璃提出了越来越高的要求。现有旅游景区的观光车和缆车用的玻璃透光率较差影响人们观赏景色以及取景拍照，人们为了更真实的欣赏以及记录外界的景色不得不打开玻璃窗，但是对于缆车这种不能打开玻璃窗的情况，目前还没有解决办法。且由于玻璃需要频繁清洗，以保证较好的显示效果，但是现有玻璃的硬度较低，频繁清洗会造成明显的划痕，对玻璃的清晰度产生影响。因此，制备无污染且具有较高透过率和高硬度的装饰玻璃具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中现有玻璃的硬度和透光率较低有待进一步提高的问题，本专利技术提供一种高硬度高透过率玻璃及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种高硬度高透过率玻璃，其成分重量百分比为：SiO240-54％、Al2O35-9％、TiO24-10％、Li2O8-15％、ZnO1-5％、MgO0.4-1.0％、Gd2O36-12％、MoO30.1-0.3％、Y2O36-14％、Sb2O30.16-0.8％、SnO20.1-0.3％、CeO20.2-1.2％和ZrO22-8％。相对于现有技术，本专利技术提供的高硬度高透过率玻璃的有益效果如下：(1)Y2O3、Mo2O3和ZrO2三者共存，可促进玻璃结构的致密化，提高玻璃的强度和韧性。Y2O3可将Mo2O3和ZrO2稳定在SiO2的四面体结构中，增加Mo2O3和ZrO2在玻璃液中的溶解度，同时降低Mo2O3和ZrO2的熔化温度，通过控制Y2O3的加入量，可使玻璃的熔融性能更好。(2)采用Sb2O3、SnO2和CeO2三者作为复合澄清剂，能够有效促进混合料中的气泡排除最大限度的清除气泡，得到结构均一稳定的玻璃；三者共同作用还能使网络的连接程度增强，结构变紧密，增强玻璃的硬度，有效防止可见光区域透光率的损失。(3)TiO2、ZnO和Gd2O3三者共存，可有效调节玻璃的光学参数，在提高玻璃透过率的前提下，还能降低玻璃析晶温度的上限。(4)通过将各组分之间以特定比例配合，使得各组分更均匀的融合，没有异相析晶，提高了玻璃产品的质量，制备的玻璃的透过率可达到96％以上，维氏硬度可达到660Hv以上，兼具透明度高和硬度高的性能；且组成中不含Pb、As、Ba和F等有害元素。优选的，所述高硬度高透过率玻璃成分的重量百分比为：SiO242-47％、Al2O36-8％、TiO25-9％、Li2O9-13％、ZnO1.9-4％、MgO0.5-0.8％、Gd2O37-11％、MoO30.12-0.25％、Y2O37-13％、Sb2O30.4-0.7％、SnO20.12-0.25％、CeO20.4-1.0％和ZrO23-6％。更优选的，所述高硬度高透过率玻璃成分的重量百分比为：SiO245％、Al2O37.5％、TiO28.5％、Li2O12％、ZnO3％、MgO0.7％、Gd2O39％、Mo2O30.15％、Y2O38.5％、Sb2O30.5％、SnO20.15％、CeO20.5％和ZrO24.5％SiO2在本专利技术中起玻璃形成体的作用，以硅氧四面体[SiO4]的形式形成玻璃的基本骨架，SiO2含量的会提高玻璃的机械强度和紫外光区的透过率，但是含量过高时，会引起玻璃析晶，因此，本专利技术中SiO2含量为40-55％，优选42-50％，更优选为45％。Al2O3在本专利技术中，可改善玻璃化学稳定性，降低玻璃的析晶倾向，同时，其还能与SiO2四面体组成一个完整的网络结构，提高玻璃的硬度和机械强度。但是当Al2O3含量过高时，会增加玻璃的粘度，不利于玻璃熔制，因此本专利技术Al2O3含量为5-10％，优选6-9％，更优选为7.5％。通过调整SiO2和Al2O3的量，使两者在合适的比例内配合，可提高玻璃的机械强度。TiO2在本专利技术中可以显著提高玻璃的透过率，增强玻璃的化学稳定性，还能改善玻璃的析晶性能，降低玻璃的析晶上限温度。但是TiO2含量过高时，会使玻璃的耐失透性降低，因此，本专利技术TiO2含量为4-10％，优选5-9％，更优选为8.5％。本专利技术中TiO2和ZrO2共同作用，可提高玻璃模量，使玻璃在满足良好透过率的前提下，还具有高硬度、高韧性的优点。Li2O在本专利技术中可解决SiO2和ZrO2难溶解的问题，促进玻璃液的熔化和澄清，还能大大降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的透明度；但是过多，会使玻璃的硬度下降，因此本专利技术本专利技术Li2O含量为8-16％，优选9-15％，更优选为12％。ZnO在本专利技术中与TiO2和Gd2O3协同作用可改善玻璃的透光率，提高玻璃的耐失透性，降低玻璃的玻璃化温度，ZnO还能和本专利技术中ZrO2共同作用，参与形成玻璃网络，提高玻璃的强度和化学稳定性，但是含量过高会增大玻璃的析晶倾向。因此本专利技术本专利技术ZnO含量为1-5％，优选2-4％，更优选为3％。MgO在本专利技术中可降低玻璃的高温粘度，提高玻璃的硬度、强度、韧性，化学稳定性，还能抑制Li2O的移动，防止玻璃产生结晶，但是含量过多，会导致析晶，因此本专利技术本专利技术MgO含量为0.5-1.0％，优选0.6-0.8％，更优选为0.7％。Gd2O3与本专利技术中Mo2O3和Y2O3共存，可提高玻璃的稳定性，提高玻璃的耐失透性，降低玻璃析晶温度的上限，本专利技术本专利技术Gd2O3含量为6-12％，优选7-11％，更优选为9％。MoO3在本专利技术中可降低玻璃液的表面张力，有利于玻璃的澄清和均化，提高产品的质量，但是含量过高会影响玻璃的透光率，因此本专利技术中MoO3含量为0.1-0.3％，优选0.12-0.26％，更优选为0.15％。Y2O3在本专利技术中可起到稳定剂的作用，且Y2O3具有较强的积聚作用，可增强玻璃的致密性，还能降低玻璃熔化温度，不会降低玻璃的耐失透性，但是加入过量，会使玻璃的透光率下降，因此本专利技术中Y2O3含量为6-14％，优选7-13％，更优选为8.5％。Sb2O3在本专利技术中为澄清剂，但是含量过高时，起不到澄清作用，因此本专利技术中Sb2O3含量为0.2-0.8％，优选0.4-0.7％，更优选为0.5％。SnO2在本专利技术中为澄清剂，但是含量过高时，起不到澄清作用，因此本专利技术中SnO2含量为0.1-0.3％，优选0.15-0.25％，更优选为0.15％。CeO2在本专利技术中为澄清剂，但是含量过高时，会降低玻璃的透光率，因此本专利技术中CeO2含量为0.2-1.2％，优选0.4-1.0％，更优选为0.5％。本专利技术中Sb2O3、SnO2和CeO2三者作为复合澄清剂的澄清效果，远远高于单独使用或者使用其中任意两种组合使用时效果的直接累加，从而得到澄清度更佳的玻璃。ZrO2在本专利技术中可增强玻璃的化学稳定性，提高玻璃的粘度，防止MgO和Li2O由于密度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度高透过率玻璃，其特征在于，其成分重量百分比为：SiO2 40‑54％、Al2O3 5‑9％、TiO2 4‑10％、Li2O 8‑15％、ZnO 1‑5％、MgO 0.4‑1.0％、Gd2O3 6‑12％、MoO3 0.1‑0.3％、Y2O3 6‑14％、Sb2O3 0.16‑0.8％、SnO2 0.1‑0.3％、CeO2 0.2‑1.2％和ZrO2 2‑8％。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度高透过率玻璃，其特征在于，其成分重量百分比为：SiO240-54％、Al2O35-9％、TiO24-10％、Li2O8-15％、ZnO1-5％、MgO0.4-1.0％、Gd2O36-12％、MoO30.1-0.3％、Y2O36-14％、Sb2O30.16-0.8％、SnO20.1-0.3％、CeO20.2-1.2％和ZrO22-8％。2.如权利要求1所述的高硬度高透过率玻璃，其特征在于，其成分重量百分比为：SiO242-47％、Al2O36-8％、TiO25-9％、Li2O9-13％、ZnO1.9-4％、MgO0.5-0.8％、Gd2O37-11％、MoO30.12-0.25％、Y2O37-13％、Sb2O30.4-0.7％、SnO20.12-0.25％、CeO20.4-1.0％和ZrO23-6％。3.如权利要求1所述的高硬度高透过率玻璃，其特征在于，其成分重量百分比为：SiO245％、Al2O37.5％、TiO28.5％、Li2O12％、ZnO3％、MgO0.7％、Gd2O39％、MoO30.15％、Y2O38.5％、Sb2O30.5％、SnO20.15％、CeO20.5％和ZrO24.5％。4.如权利要求1-3任一项所述的高硬度高透过率玻璃，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈国聪，
申请(专利权)人：张家界永兴玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43