一种基于玻璃废料的耐热玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于玻璃废料的耐热玻璃及其制备方法，属于耐热玻璃技术领域。该耐热玻璃按重量份计包括玻璃废料38

A heat-resistant glass based on glass waste and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于玻璃废料的耐热玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐热玻璃
，具体地，涉及一种基于玻璃废料的耐热玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]玻璃因具有透明性、不透气性、高强度、高硬度及耐高温的特性，广泛地应用于各种建筑物、交通工具及显示器装置等领域，其属于不易腐化的物质，难以进行处理，而在玻璃的生产、安装和使用过程中都会产生大量的废料，因此对于玻璃制品的回收利用至关重要。
[0003]耐热玻璃是一种特种玻璃，其在高温环境下依旧可以保持着玻璃原有的形状和可视性，广泛应用于压力容器制造、冶金、石化、军工、灯具等行业领域。
[0004]影响玻璃耐热性的关键指标为玻璃的抗热震性，影响抗热震性的因素包括玻璃的断裂强度、泊松比、热膨胀系数以及弹性模量，其中，抗热震性与热膨胀系数成反比，与断裂强度成正比，因此，要提高玻璃的耐热性，就要降低热膨胀系数，提高断裂强度。现有技术中的最常见的耐热玻璃为硼硅玻璃，其对原料要求质量高，普通回收玻璃无法直接应用在硼硅玻璃中。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于玻璃废料的耐热玻璃及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于玻璃废料的耐热玻璃，按照重量份计包括如下原料：
[0008]玻璃废料38
‑
46份、耐热填料2
‑
4份、高硼硅酸盐玻璃粉15
‑
30份和助剂2r/>‑
5份；
[0009]进一步地，玻璃废料取自玻璃生产的下脚料、回收玻璃器件等，去除杂质后粉碎为粒径不超过50目的粉料。
[0010]进一步地，助剂至少包括助熔剂、澄清剂和辐射剂，助熔剂选用偏硼酸钾和六硼化硅中的任意一种，澄清剂选用芒硝和纯碱中的任意一种或者两者以任意比例混合，辐射剂选用二硅化钽。
[0011]耐热填料由以下方法制备：
[0012]步骤A1：取堇青石和莫来石颗粒混合后加入球磨机中，以水玻璃为分散体系进行湿磨，控制325目筛的筛余量为0.2％，得到复合浆料；
[0013]步骤A2：搅拌并调节复合浆料的pH值为10
‑
12，静置1
‑
2d后压滤，滤饼干燥至恒重后碾碎得到复合粉料；
[0014]步骤A3：取复合粉料、玻璃微珠和亚微米二硅化钼混合，以水为粘接剂造粒，得到复合湿粒，将复合湿粒投加到真空烧结炉中，在1580
‑
1650℃下烧结90
‑
120min，烧结完成后水淬、过滤、干燥，最后粉碎并过120目筛网筛分，得到耐热填料。
[0015]进一步地，步骤A1中堇青石和莫来石的用量质量比为1:0.35
‑
0.42。
[0016]进一步地，步骤A1中水玻璃的质量浓度为1.1
‑
1.25g/cm3，水玻璃的使用量与堇青石和莫来石总量的比例为2.2
‑
2.6L/kg。
[0017]进一步地，复合粉料、玻璃微珠和亚微米二硅化钼的用量质量比为4.8
‑
5.5：1.2
‑
1.4:0.2
‑
0.3，玻璃微珠的粒度不超过20μm。
[0018]一种基于玻璃废料的耐热玻璃的制备方法，包括如下步骤：
[0019]步骤S1：将玻璃废料、高硼硅酸盐玻璃粉和助剂混合制成配合料，将配合料投加到玻璃熔窑中，在1150
‑
1280℃下熔炼成玻璃液；
[0020]步骤S2：向玻璃液中加入耐热填料，升温至1350
‑
1400℃保温30
‑
50min，之后依次经过摊平、徐冷和成型处理，最后倒入模具硬化，得到玻璃坯料；
[0021]步骤S3：对玻璃坯料退火处理得到耐热玻璃。
[0022]进一步地，摊平处理的温度为1100
‑
1200℃，徐冷处理的温度为960
‑
1100℃，成型处理的温度为880
‑
960℃。
[0023]进一步地，退火处理的具体操作为：
[0024]一次升温：以升温速率为8
‑
12℃/min，升温至220
‑
300℃；
[0025]二次升温：以升温速率为20
‑
40℃/min，升温至520
‑
580℃；
[0026]保温：二次升温后保温1
‑
1.5h；
[0027]降温：以降温速率为5
‑
8℃/min，降温至室温。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]1.本专利技术在玻璃配合料中添加一种耐热填料，该耐热填料是以堇青石和莫来石为主要原料，本身具有良好的抗热震性能，可以改善玻璃的耐热能力，玻璃微珠熔点相对较低，且具有中空结构，以其为粘接材料和分散材料，将堇青石和莫来石微粉通过烧结的方式制成多孔微粒结构的耐热填料，使得耐热填料填充在玻璃中具有一定的韧性，避免直接加入导致膨胀不均产生裂纹，同时添加少量亚微米级的二硅化钼，提高抗氧化能力，保证烧结过程中的稳定性；此外，耐热填料的加入提高玻璃的韧性，还能促进玻璃基材中形成微晶，提高玻璃的断裂强度。
[0030]2.本专利技术以玻璃废料配比高硼硅酸盐玻璃粉为基材，制得的耐热玻璃在600℃具有良好的耐热循环性能，且热膨胀系数低至2.97*10
‑6/℃，可媲美现有的优质高硼硅耐热玻璃。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例1
[0033]本实施例制备一种耐热填料，具体实施过程如下：
[0034]步骤A1：称取4kg堇青石颗粒、1.4kg莫来石颗粒和11.88L质量浓度为1.1g/cm3的水玻璃，将堇青石和莫来石混合加入球磨机中，并加入水玻璃共同湿磨，以水玻璃为分散体
系，球磨至325目筛的筛余量为0.2％，得到复合浆料，水玻璃具有一定的稠度，复合浆料中的堇青石微粒和莫来石微粒处于悬浊状态，有利于微粒均匀分散并混合；
[0035]步骤A2：检测复合浆料的pH值，向复合浆料中加入水进行稀释，或者加入氢氧化钠增加碱性，在搅拌状态调节复合浆料的pH值为10，之后静置2d，堇青石和莫来石均属于脆性材料，研磨断裂面较为光滑，在碱性条件下，使断裂面由轻微腐蚀，增加后续与其他材料的粘结性，静置后压滤、热风烘干至恒重，最后用碾粉机进行碾压分散，得到复合粉料；
[0036]步骤A3：称取4.8kg复合粉料、1.4kg玻璃微珠(市售无色玻璃微珠，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于玻璃废料的耐热玻璃，其特征在于，按照重量份计包括如下原料：玻璃废料38
‑
46份、耐热填料2
‑
4份、高硼硅酸盐玻璃粉15
‑
30份和助剂2
‑
5份；所述耐热填料由以下方法制备：步骤A1：取堇青石和莫来石颗粒混合后以水玻璃为分散体系湿磨，得到复合浆料；步骤A2：搅拌并调节复合浆料的pH值为10
‑
12，静置1
‑
2d后压滤，滤饼干燥至恒重后碾碎得到复合粉料；步骤A3：取复合粉料、玻璃微珠和亚微米二硅化钼并以水为粘接剂造粒，得到复合湿粒，将复合湿粒在1580
‑
1650℃下真空烧结90
‑
120min，烧结后依次水淬、过滤、干燥，最后粉碎并过120目筛网筛分，得到耐热填料。2.根据权利要求1所述的一种基于玻璃废料的耐热玻璃，其特征在于，堇青石和莫来石的用量质量比为1:0.35
‑
0.42。3.根据权利要求1所述的一种基于玻璃废料的耐热玻璃，其特征在于，水玻璃的质量浓度为1.1
‑
1.25g/cm3，水玻璃的使用量与堇青石和莫来石总量的比例为2.2
‑
2.6L/kg。4.根据权利要求1所述的一种基于玻璃废料的耐热玻璃，其特征在于，复合粉料、玻璃微珠和亚微米二硅化钼的用量质量比为4.8
‑
5.5：1.2
‑
1.4:...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁凤娟，赵伟，
申请(专利权)人：安徽鑫民玻璃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：