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一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法技术

技术编号:22559318 阅读:50 留言:0更新日期:2019-11-16 02:04
本发明专利技术公开了一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法。本发明专利技术专利中制备氟化物乳白玻璃的主要原料按重量百分比分别为:石英砂58~63%、萤石4.5~5.5%、五水硼砂4~6.5%、纯碱14~21%、碳酸钡1~2%、碳酸钙1.5~2.5%、碳酸钾1.5~3%、氧化锌0.5~3%、二氧化钛0.5~1%、三氧化二铝1~2%、氟硅酸钠1.5~2.5%。所有原料按比例称重后投入坩埚中在1430℃~1450℃的高温下熔化。将按基础原料总重量的0.15%~0.25%La

A method to improve the whiteness of fluoride opal glass

The invention discloses a method for improving the whiteness of fluoride opal glass. The main raw materials for preparing fluoride opal glass in the patent of the invention are: quartz sand 58-63%, fluorite 4.5-5.5%, borax pentahydrate 4-6.5%, soda ash 14-21%, barium carbonate 1-2%, calcium carbonate 1.5-2.5%, potassium carbonate 1.5-3%, zinc oxide 0.5-3%, titanium dioxide 0.5-1%, aluminum oxide 1-2%, sodium fluosilicate 1.5-2.5%. All raw materials are weighed in proportion and put into the crucible for melting at a high temperature of 1430 \u2103 ~ 1450 \u2103. According to 0.15% - 0.25% La of the total weight of basic raw materials

【技术实现步骤摘要】
一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法
本专利技术属于玻璃制备
,具体涉及一种通过添加少量的稀土氧化物来提高氟化物乳白玻璃白度的方法。
技术介绍
乳白玻璃又称微晶玻璃或陶瓷玻璃。乳白玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强,具有机械强度高、绝缘性能优良、介电损耗少、介电常数稳定、热膨胀系数可在很大范围调节、耐化学腐蚀、耐磨、热稳定性好、使用温度高等优点,受到了市场的热情追捧。随着现代社会人们对自身健康的日益重视,重金属含量较高的瓷器产品正在逐步被替代,仿瓷器或仿玉质感的环保型乳白玻璃兴起,以期替代传统瓷器等。但是,目前国内生产的乳白玻璃普遍存在性能不佳,无法达到欧盟指定的绿色环保标准,还存在高投入、高成本、高价格等几大问题,在国际市场上缺乏竞争力。本专利技术的目的在于提高乳白玻璃白度和质量稳定性,给企业带来巨大的经济效益和社会效益。氟化物乳白玻璃主要原理是通过在玻璃基体中析出的氟化物微小粒子在光散射作用下产生乳浊效果,但在实际熔化过程中往往会因为氟化物的挥发,造成乳浊程度发生变化,导致产品变蓝、变黄的情况出现,降低了质量稳定性。本专利技术通过添加少量的稀土氧化物,较好地控制了析出的氟化物晶体的大小、分布和形态。由于稀土离子的场强较大,稀土离子主要填充于玻璃的网络空隙中,使得玻璃的结构更加紧密,即玻璃的相转变所要克服的势垒增加,且析出的晶体尺寸较小,分布均匀弥散,提升了乳白玻璃的稳定性。其次,稀土的加入有助于氟化物乳白玻璃的析晶和抑制氟的挥发,这是因为稀土离子比硅氧四面体有较大的体积,为氟化物晶体的形成提供了条件,从而有利于析晶。通过添加少量的稀土氧化物提高乳白玻璃白度,不仅工艺简单,器件质量稳定,还具有很强的实用性和推广性。
技术实现思路
专利技术目的:为提高氟化物乳白玻璃的白度和质量稳定性,本专利技术提供了一种提高氟化物乳白玻璃白度及其质量稳定性的制备方法。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,所述氟化物乳白玻璃由包括如下重量百分比的原料制备而成:石英砂58~63%、萤石4.5~5.5%、五水硼砂4~6.5%、纯碱14~21%、碳酸钡1~2%、碳酸钙1.5~2.5%、碳酸钾1.5~3%、氧化锌0.5~3%、二氧化钛0.5~1%、三氧化二铝1~2%、氟硅酸钠1.5~2.5%、稀土氧化物0.15%~0.25%。所述稀土氧化物为La2O3、Nd2O3、Y2O3、CeO2中的一种或几种的混合物。稀土氧化物先压成块状,再压入添加到熔融的玻璃液体中,经充分搅拌、澄清和均化后,再进行冷却,制备得到乳白玻璃。本专利技术通过添加少量的稀土氧化物,改变玻璃体系的网络结构,并影响析出的磷酸盐晶体的大小、分布和形态,从而对玻璃基体材料的折射率和析出颗粒的散射行为产生影响,进而提升乳白玻璃的白度和产品质量的稳定性。其中,所述原料的粒径不大于120微米,优选地,原料粒径为80~100微米。一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,还包括以下步骤:(1)按重量百分比:石英砂58~63%、萤石4.5~5.5%、五水硼砂4~6.5%、纯碱14~21%、碳酸钡1~2%、碳酸钙1.5~2.5%、碳酸钾1.5~3%、氧化锌0.5~3%、二氧化钛0.5~1%、三氧化二铝1~2%、氟硅酸钠1.5~2.5%进行配料,经球磨混合后,过200目筛。将配料投入坩埚中进行高温熔化。(2)将稀土氧化物La2O3、Nd2O3、Y2O3、CeO2按照质量百分数0.15%~0.25%,优选稀土氧化物为La2O3、Nd2O3和Y2O3的混合物,置于模具中,利用压力机,压成稀土氧化物块体,将稀土氧化物块体压入到步骤(1)熔融的玻璃液体中,搅拌、澄清和均化后,再进行冷却;(3)将步骤(2)中经过冷却的溶体,浇注到模具中制成所需形状的试样;(4)将步骤(3)中定型好的乳白玻璃送到炉中进行热处理,使其在乳白玻璃的基础上进一步微晶化,得到经过微晶化的乳白玻璃;(5)将步骤(4)得到的乳白玻璃进行退火处理。步骤(1)中,熔化温度为1430℃~1450℃。步骤(2)中,稀土氧化物添加方式采用压入式,为防止稀土氧化物高温下挥发,可将氧化物压成规则的块状,如方型、球型、圆柱型等,通过工具压入到熔融玻璃液体的中部或底部。步骤(2)中,所述的冷却温度为1200℃~1250℃。步骤(4)中,所述的微晶化处理条件是由750℃随炉冷却至50℃,或以在2~10℃/min冷却至50℃,优选地,冷却速度控制在3~5℃/min。微晶化的条件是750℃~50℃,随炉冷却,也可实现控温冷却,冷却速度控制在2~10℃/min范围内,优选地,冷却速度控制在3~5℃/min。步骤(5)中,所述的退火处理工艺为温度500℃~550℃,时间1~2小时,优选地,520℃~540℃,时间为1小时。有益效果:本专利技术乳白玻璃的白度得到了有效提高,稀土氧化物的添加可促进氟化物晶体的析出,反射光的波长发生蓝移,同时还使组织的均匀性得到了改善,改善了质量稳定性。由于稀土氧化物采用独特的压入式添加,与传统的直接将稀土氧化物添加到原料中相比,不仅可有效避免稀土元素在长时间的高温熔炼过程中出现过量烧损,减少了浪费,还能促进玻璃基体中析出的二次晶体尺寸细化,且分布均匀弥散,有效地提升了产品的综合性能。此外,本专利技术还能适当减少三氧化二铝的用量(约50~65wt%),降低原料熔化温度10~20℃。通过本工艺生产工艺制得的产品各项性能指标均能达到欧盟最新制定的绿色环保标准,乳白玻璃的白度从85提高到92以上,且具有较好的质量稳定性,可替代传统瓷器。附图说明图1将稀土氧化物压入玻璃液体中的工具。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作出详细阐述。实施例1本实施例的制备氟化物乳白玻璃原料配方为(重量百分比):石英砂58%、萤石5.5%、五水硼砂6.5%、纯碱14%、碳酸钡2%、碳酸钙2.5%、碳酸钾3%、氧化锌3%、二氧钛1%、三氧化二铝2%、氟硅酸钠2.5%。上述原料的粒径不大于120微米,优选地,原料粒径为80~100微米;上述一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,还包括以下步骤:(1)按重量百分比:石英砂58%、萤石5.5%、五水硼砂6.5%、纯碱14%、碳酸钡2%、碳酸钙2.5%、碳酸钾3%、氧化锌3%、二氧钛1%、三氧化二铝2%、氟硅酸钠2.5%进行配料,经球磨混合后,过200目筛;再将配料投入坩埚中进行高温熔化。(2)按上述原料总重量再按0.15wt%的比例,称取La2O3稀土氧化物,置于模具中并在压力机下成型,其中,模具的型腔为立方型,在适当的压力下,优先选的,成型压力为10~50MPa,成型后块体置于干燥的容器中待用。(3)待步骤(1)中的配料完全熔化后,再将步骤(2)中获得的0.15wt%La2O3稀土氧化物块体,通过一种带有凹面的专用工具压入到熔融玻璃液体的中部或底部,充分搅拌本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,其特征在于,所述氟化物乳白玻璃由包括如下原料的重量百分比制备而成:/n石英砂 58~63%/n萤石 4.5~5.5%/n五水硼砂 4~6.5%/n纯碱 14~21%/n碳酸钡 1~2%/n碳酸钙 1.5~2.5%/n碳酸钾 1.5~3%/n氧化锌 0.5~3%/n二氧化钛 0.5~1%/n三氧化二铝 1~2%/n氟硅酸钠 1.5~2.5%/n稀土氧化物 0.15%~0.25%。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,其特征在于,所述氟化物乳白玻璃由包括如下原料的重量百分比制备而成:
石英砂58~63%
萤石4.5~5.5%
五水硼砂4~6.5%
纯碱14~21%
碳酸钡1~2%
碳酸钙1.5~2.5%
碳酸钾1.5~3%
氧化锌0.5~3%
二氧化钛0.5~1%
三氧化二铝1~2%
氟硅酸钠1.5~2.5%
稀土氧化物0.15%~0.25%。


2.根据权利要求1所述的一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,其特征在于,所有原料的粒径不大于120微米。


3.根据权利要求1所述的一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,其特征在于,所述的稀土氧化物为:La2O3、Nd2O3、Y2O3、CeO2中的一种或几种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种提高氟化物乳白玻璃白度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按重量百分比:石英砂58~63%、萤石4.5~5.5%、五水硼砂4~6.5%、纯碱14~21%、碳酸钡1~2%、碳酸钙1.5~2.5%、碳酸钾1.5~3%、氧化锌0.5~3%、二氧化钛0.5~1%、三氧化二铝1~2%、氟硅酸钠1.5~2.5%进行配料,经球磨混合后,过200目筛;将配料投入坩埚中进行高温熔化;
(2)将稀土氧化物La2O3、Nd2O3、Y2O3、CeO2按照质量百分数0.15%~0.25%称量后,置入模具中,利用压力机...

【专利技术属性】
技术研发人员:范明辉周广宏孙硕李春波丁红燕丁浩赵恺志
申请(专利权)人:淮阴工学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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