防辐射玻璃和防辐射玻璃的制备方法技术

本发明专利技术公开一种防辐射玻璃和防辐射玻璃的制备方法，该防辐射玻璃以氧化物为基准，按照重量份计，包括以下组份：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂，0.1～0.3份。本发明专利技术技术方案的防辐射玻璃能够避免对环境造成污染和损害人体健康，同时也具有较好的防辐射性能。

【技术实现步骤摘要】
防辐射玻璃和防辐射玻璃的制备方法
本专利技术涉及玻璃领域，特别涉及一种防辐射玻璃和防辐射玻璃的制备方法。
技术介绍
由于防辐射玻璃对高能辐照有较大的吸收能力，故其能够作为屏蔽和窥视窗口材料而被广泛用于核工业或医学等领域。现有的防辐射玻璃一般包括高铅光学玻璃和有机防辐射玻璃等，然而这类防辐射玻璃一般都是通过添加铅等金属元素实现其防辐射性能，而铅作为重金属会污染环境，损害人们的身体健康，使得这类防辐射玻璃存在较大的安全隐患；并且这类防辐射玻璃的射线屏蔽范围比较有限，导致防辐射效果较差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种防辐射玻璃，旨在避免对环境造成污染和损害人体健康的同时具有较好的防辐射性能折。为实现上述目的，本专利技术提出防辐射玻璃，以氧化物为基准，按照重量份计，包括以下组份：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂，0.1～0.3份。可选地，所述防辐射玻璃包括以下组份：SiO2，3～4份；B2O3，41～42份；La2O3，26～27份；ZrO2，4～5份；ZnO，5～6份；BaO，38～39份；WO3，14～15份；澄清剂，0.2～0.3份。可选地，所述防辐射玻璃还包括：CaO，13～15份。可选地，所述澄清剂为Sb2O3或CeO2。本专利技术还提出一种防辐射玻璃的制备方法，包括以下步骤：提供原料组分，所述原料组分以氧化物为基准，按照重量百分比计，含有如下的组分：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂，0.1～0.3份；将所述原料组分依次进行混合、熔融、澄清、均化、成型、退火等工艺处理，得到防辐射玻璃。可选地，所述原料组分包括：SiO2，3～4份；B2O3，41～42份；La2O3，26～27份；ZrO2，4～5份；ZnO，5～6份；BaO，38～39份；WO3，14～15份；澄清剂，0.2～0.3份。可选地，所述原料组分还包括：CaO，13～15份。可选地，还包括将混合后的原料组分进行研磨和分散，所述研磨的时长为15min～25min，所述分散的时长为50min～70min。可选地，所述熔融的温度为1285℃～1295℃。可选地，所述成型的温度为70℃～80℃。本专利技术中，采用三氧化二镧能够提高防辐射玻璃的折射率，通过与其它组分的组合能够使得该防辐射玻璃获得较高的折射率，因而具有更好的屏蔽能力，大大提高了防辐射效果。另外，由于二氧化锆的加入以及与二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二镧、氧化锌、氧化钡、三氧化钨和澄清剂等这些物质的共同配合，既使得防辐射玻璃能够保持原有的折射率，还能够提高防辐射玻璃的耐碱性和密度，使其具有更好的强度和韧性等，并且能够获得均质澄清的防辐射玻璃，不容易失透，不含有毒物质，能够避免对环境造成污染和损害人体健康。本专利技术中的防辐射玻璃其透明度、耐酸耐水、抗压强度都达到了理想的效果，使用寿命较长。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出一种防辐射玻璃，该防辐射玻璃的原料不含有氧化铅、三氧化二砷、氧化镉、氧化铍、氧化铋等有毒物质，制得的防辐射玻璃成品无毒无污染，并具有良好的防辐射性能、折射率、耐水耐酸性和抗压强度。在本专利技术实施例中，该防辐射玻璃以氧化物为基准，按照重量份计，包括以下组份：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂0.1～0.3份。具体地，二氧化硅(SiO2)作为网络生成体，有助于防辐射玻璃结构的形成，同时还能防止防辐射玻璃的失透。当二氧化硅的含量低于1％时，其作用较小，反之，若二氧化硅的含量超过5％，防辐射玻璃的液相温度就会提高，不利于防辐射玻璃的澄清均化，故而本专利技术中二氧化硅为3～5份。三氧化二硼(B2O3)在防辐射玻璃中有着网络生成体的作用，而当三氧化二硼的含量过低，例如低于30％时，基本难以构成防辐射玻璃；而当三氧化二硼的含量过高时，又会导致折射率(ND)的降低。因此在本专利技术中经过多次试验烧制及测量得到效果最佳的三氧化二硼含量。三氧化二镧(La2O3)在防辐射玻璃中是网络外体，若三氧化二镧的含量过低，则达不到防辐射玻璃所需要的高折射率；然而若三氧化二镧的含量过高，例如超过50％后，又使防辐射玻璃变得易于失透，故而在本专利技术中将三氧化二镧的重量份设置为25～30份。二氧化锆(ZrO2)不但使防辐射玻璃变得不易失透，还保持了所要求的光学性质(折射率)，能够提高防辐射玻璃的耐碱性和密度。如果二氧化锆的含量小于2％，就发挥不了作用，防辐射玻璃变得易失透。如果二氧化锆的含量超过6％，防辐射玻璃液变得易失透或析晶，故而在本专利技术中将二氧化锆的重量份设置为3～5份。为保证能够获得均质澄清的防辐射玻璃，故除了上面主要几种成份外，还加入氧化锌(ZnO)以及氧化钡(BaO)，能够大大提高防辐射玻璃的化学稳定性。氧化锌的作用是助熔剂，如果防辐射玻璃中氧化锌以及氧化钡这些组分的总和小于5％，防辐射玻璃就会变得容易失透，因而本专利技术中将氧化锌设为4～6份，氧化钡设为35～40份。氧化钡在防辐射玻璃中是以网络外体存在于网络间隙中，当在防辐射玻璃中加入少量的氧化钡时能够显著提高防辐射玻璃的稳定性，因为适量的氧化钡能减少防辐射玻璃网络中非桥氧的数量，限制外体离子的移动，更好地得到均匀的防辐射玻璃。但过多的钡加入到网络中时，会让其网络结构变得疏松，间隙变大，外体离子的迁移变得容易，导致分相，不利于防辐射玻璃的稳定性，故而选取适量的氧化钡掺杂十分关键。该三氧化钨(WO3)可以提高防辐射玻璃对X射线(0.07MeV-0.13MeV)的屏蔽能力，并且三氧化钨还可以提高硼硅酸盐防辐射玻璃对γ射线(30MeV-100000MeV)的屏蔽能力，即使得防辐射玻璃具有更好的屏蔽效果。具体地，澄清剂可为氧化锑(Sb2O3)和氧化铈(CeO2)。氧化锑和氧化铈作为澄清剂，可以单独使用，根据防辐射玻璃的组成和熔制过程而定，在光学防辐射玻璃中含量多时，折射率和色散值将急剧上升。通过加入0.1-0.3份澄清剂，能够保证获得均质澄清的防辐射玻璃。本专利技术中，采用三氧化二镧能够提高防辐射玻璃的折射率，通过与其它组分的组合能够使得该防辐射玻璃获得较高的折射率，因而具有更好的屏蔽能力，大大提高了防辐射效果。另外，由于二氧化锆的加入以及与二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二镧、氧化锌、氧化钡、氧化钡和澄清剂等这些物质的共同配合，既使得防辐射玻璃能够保持原有的折射率，还能够提高防辐射玻璃的耐碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防辐射玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，按照重量份计，包括以下组份：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂，0.1～0.3份。

【技术特征摘要】
1.一种防辐射玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，按照重量份计，包括以下组份：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2，3～5份；ZnO，4～6份；BaO，35～40份；WO3，12～15份；澄清剂，0.1～0.3份。2.如权利要求1所述的防辐射玻璃，其特征在于，所述防辐射玻璃包括以下组份：SiO2，3～4份；B2O3，41～42份；La2O3，26～27份；ZrO2，4～5份；ZnO，5～6份；BaO，38～39份；WO3，14～15份；澄清剂，0.2～0.3份。3.如权利要求2所述的防辐射玻璃，其特征在于，所述防辐射玻璃还包括：CaO，0～15份。4.如权利要求1至3任一项所述的防辐射玻璃，其特征在于，所述澄清剂为Sb2O3或CeO2。5.一种防辐射玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供原料组分，所述原料组分以氧化物为基准，按照重量百分比计，含有如下的组分：SiO2，3～5份；B2O3，40～45份；La2O3，25～30份；ZrO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，薛忠社，沈惠青，王昊，刘强，
申请(专利权)人：平湖旗滨玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33