一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法。本发明专利技术制备的钢化玻璃中加入氧化硼可以与玻璃中的碱金属氧化物提供的游离氧进行结合，硼氧三角体转变为硼氧四面体，与硅氧四面体通过桥氧键进行相连，用氧化硼取代二氧化硅的含量，由于硼氧四面体的体积要比硅氧四面体的体积要小，所以形成的连接网络更加紧密，提高钢化玻璃的强度和耐热性，同时，由于氧化硼的熔点要低于二氧化硅的熔点，所以加入氧化硼可以降低钢化玻璃的熔点，起到了助熔的作用；本发明专利技术制备的卫浴用低密度高强度钢化玻璃，具有很好的抗折强度、维氏硬度和耐热性，同时加入氧化锂，降低玻璃密度，生成轻质高强度钢化玻璃，具有很好的实用性和生产价值。

【技术实现步骤摘要】
一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法
本专利技术涉及钢化玻璃
，具体为一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法。
技术介绍
现如今，人们的日常生活中，处处都是玻璃制品的身影，因为玻璃的用途广泛，是很多设备、物品、建筑所必须的原料，用途最广泛的就是门窗玻璃，以前的木质门窗，现在基本都被玻璃取代，不仅更加结实牢靠，而且保温效果更好。浴室中用的就是玻璃中的钢化玻璃，钢化玻璃要比普通的玻璃强度更高，耐热性能更好，而且普通玻璃在破裂时，会产生锯齿边缘，极易对人造成伤害，而钢化玻璃在破裂后会产生钝边，即便不小心碰到了，也不会造成伤害，安全性极高，但在淋浴过程中，如果内外的温差过大，会造成钢化玻璃爆开，极易造成伤害及损失。本专利技术公开了一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，所述钢化玻璃主要由废弃玻璃、石英砂、硼砂、三氧化二铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化钙、氯化钠制得。进一步的，所述钢化玻璃中各组分原料为：按重量计，废弃玻璃45～55份、石英砂30～40份、硼砂10～15份、三氧化二铝12～16份、氧化钠25～35份、氧化镁2～6份、氧化钾1～3份、氧化锂1.5～3份、氧化钙3～5份、氯化钠0.5～0.9份。进一步的，所述钢化玻璃中各组分原料重量百分比为：55～60％的二氧化硅、8～12％的氧化硼、18～20％的氧化钠、5～8％的三氧化二铝、2～3％的氧化镁、0.5～1.5％的氧化钾、0.3～0.8％的氧化锂、1～3％的氧化钙、0.1～0.3％的氯化钠。进一步的，所述氧化钠、氧化钾、氧化锂的物质的量之和为nA；所述氧化硼的物质的量为nB；所述三氧化二铝的物质的量为nC；所述nB≤nA-nC≤2.5nB。一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1：将原料进行熔炼，制得玻璃液：(1)将石英砂、硼砂、氧化钠、氧化钾、氧化锂置于球磨机中，研磨一段时间，置于烘箱中，在干燥一段时间，再次置于球磨机中研磨一段时间，制得混合物A粉末；(2)将氧化镁、氧化钙、三氧化二铝置于球磨机中，研磨一段时间，制得混合物B粉末；(3)将废弃玻璃、氯化钠置于硅钼炉中，以一定的速度进行升温，保温一段时间，加入混合物A粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，加入混合物B粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，制得玻璃液；S2：将玻璃液倒入模具中，冷却后进行退火处理，制得玻璃板：将S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，浇筑成型，待成型后置于马弗炉中，在一定温度下进行退火处理，处理一段时间，取出后自然冷却室温，制得玻璃板；S3：将玻璃板切割、打磨、抛光后进行离子交换，制得预制钢化玻璃：(1)将S2中制得的玻璃板按照的尺寸进行切割、打磨、抛光处理，加热至一定温度，保温一段时间，迅速风冷至室温；(2)将(1)中处理后的玻璃进行盐浴处理，制得预制钢化玻璃；S4：将预制钢化玻璃进行等离子体处理，制得钢化玻璃：将预制钢化玻璃加热至一定温度，用四氯化锡气体在预制钢化玻璃表面进行等离子体处理，制得钢化玻璃。进一步的，所述S3步骤(2)中的盐浴处理为将(1)中处理后的玻璃加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾熔盐中，进行盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥，干燥一段时间后降温至一定温度，继续保温一段时间；加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾、硝酸钠混合熔盐中，进行二次盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥一段时间，降温至一定温度后保温一段时间；加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂混合熔盐中，进行三次盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定温度下进行干燥，温度不变保温一段时间，取出后自然冷却至室温，用去离子水进行冲洗，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得预制钢化玻璃。进一步的，所述S1：将原料进行熔炼，制得玻璃液：(1)将石英砂、硼砂、氧化钠、氧化钾、氧化锂置于球磨机中，研磨20～30min，置于烘箱中，在60℃下干燥20min，置于球磨机中，研磨40～60min，制得混合物A粉末；(2)将氧化镁、氧化钙、三氧化二铝置于球磨机中，研磨35～45min，制得混合物B粉末；(3)将废弃玻璃、氯化钠置于硅钼炉中，以3℃/min的速度升温至950℃，保温40min，加入混合物A粉末，以2℃/min的速度升温至1350℃，搅拌10min，保温1h，加入混合物B粉末，以2℃/min的速度升温至1650℃，搅拌20min，保温2h，制得玻璃液；所述S2：将玻璃液倒入模具中，冷却后进行退火处理，制得玻璃板：将S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，浇筑成型，待成型后置于马弗炉中，在560℃～600℃下进行退火处理，处理1～2h，取出后自然冷却室温，制得玻璃板；所述S3：将玻璃板切割、打磨、抛光后进行离子交换，制得预制钢化玻璃：(1)将S2中制得的玻璃板按照的尺寸进行切割、打磨、抛光处理，加热至650℃～700℃，保温10min，迅速风冷至室温，冷却时间为3min；(2)将(1)中处理后的玻璃加热至350℃进行预热，置于350℃～450℃的硝酸钾熔盐中，进行盐浴处理，浸入10～15h，取出后，置于烘箱中，在150℃～200℃下进行干燥2h，降温至80℃～120℃保温1h；加热至300℃进行预热，置于300℃～350℃的硝酸钾、硝酸钠混合熔盐中，进行二次盐浴处理，浸入30～35min，取出后，置于烘箱中，在100℃～150℃下进行干燥2h，降温至80℃～100℃保温1h；加热至250℃～300℃进行预热，置于250℃～300℃的硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂混合熔盐中，进行三次盐浴处理，浸入10～15min，取出后，置于烘箱中，在80℃～100℃下进行干燥2h，温度不变保温1h，取出后自然冷却至室温，用去离子水进行冲洗3～4次，置于烘箱中，在80℃下干燥30min，制得预制钢化玻璃；所述S4：将预制钢化玻璃进行等离子体处理，制得钢化玻璃：将预制钢化玻璃加热至500℃～600℃，用四氯化锡气体在预制钢化玻璃表面进行等离子体处理，制得钢化玻璃。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术公开了一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃及其制备方法。其中，加入氧化硼可以与玻璃中的碱金属氧化物提供的游离氧进行结合，硼氧三角体转变为硼氧四面体，与硅氧四面体通过桥氧键进行相连，用氧化硼取代二氧化硅的含量，由于硼氧四面体的体积要比硅氧四面体的体积要小，所以形成的连接网络更加紧密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃主要由废弃玻璃、石英砂、硼砂、三氧化二铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化钙、氯化钠制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃主要由废弃玻璃、石英砂、硼砂、三氧化二铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化钙、氯化钠制得。


2.根据权利要求1所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃中各组分原料为：按重量计，废弃玻璃45～55份、石英砂30～40份、硼砂10～15份、三氧化二铝12～16份、氧化钠25～35份、氧化镁2～6份、氧化钾1～3份、氧化锂1.5～3份、氧化钙3～5份、氯化钠0.5～0.9份。


3.根据权利要求1所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：所述钢化玻璃中各组分原料重量百分比为：55～60％的二氧化硅、8～12％的氧化硼、18～20％的氧化钠、5～8％的三氧化二铝、2～3％的氧化镁、0.5～1.5％的氧化钾、0.3～0.8％的氧化锂、1～3％的氧化钙、0.1～0.3％的氯化钠。


4.根据权利要求3所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃，其特征在于：
所述氧化钠、氧化钾、氧化锂的物质的量之和为nA；
所述氧化硼的物质的量为nB；
所述三氧化二铝的物质的量为nC；
所述nB≤nA-nC≤2.5nB。


5.一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
S1：将原料进行熔炼，制得玻璃液：
（1）将石英砂、硼砂、氧化钠、氧化钾、氧化锂置于球磨机中，研磨一段时间，置于烘箱中，在干燥一段时间，再次置于球磨机中研磨一段时间，制得混合物A粉末；
（2）将氧化镁、氧化钙、三氧化二铝置于球磨机中，研磨一段时间，制得混合物B粉末；
（3）将废弃玻璃、氯化钠置于硅钼炉中，以一定的速度进行升温，保温一段时间，加入混合物A粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，加入混合物B粉末，以一定的速度进行升温，搅拌均匀，保温一段时间，制得玻璃液；
S2：将玻璃液倒入模具中，冷却后进行退火处理，制得玻璃板：
将S1中制得的玻璃液倒入石墨模具中，浇筑成型，待成型后置于马弗炉中，在一定温度下进行退火处理，处理一段时间，取出后自然冷却室温，制得玻璃板；
S3：将玻璃板切割、打磨、抛光后进行离子交换，制得预制钢化玻璃：
（1）将S2中制得的玻璃板按照的尺寸进行切割、打磨、抛光处理，加热至一定温度，保温一段时间，迅速风冷至室温；
（2）将（1）中处理后的玻璃进行盐浴处理，制得预制钢化玻璃；
S4：将预制钢化玻璃进行等离子体处理，制得钢化玻璃：
将预制钢化玻璃加热至一定温度，用四氯化锡气体在预制钢化玻璃表面进行等离子体处理，制得钢化玻璃。


6.根据权利要求5所述的一种卫浴用低密度高强度钢化玻璃的制备方法，其特征在于：
所述S3步骤（2）中的盐浴处理为将（1）中处理后的玻璃加热至一定温度进行预热，置于一定温度的硝酸钾熔盐中，进行盐浴处理，浸入一段时间，取出后，置于烘箱中，在一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓伟，勇志明，王小威，何钧健，
申请(专利权)人：常熟明阳玻璃制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32