一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了玻璃制备生产技术领域的一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法，所述玻璃包括：ZrOTe：10～30份；石英砂：60～90份；硼酐：1～20份；硼酸：1～10份；碳酸钠：1～10份；氧化铝：1～5份；氧化钙：1～5份；碎玻璃：20～40份；澄清助剂：1～2份；结构助剂：0.1～2份；本发明专利技术通过制备ZrOTe可有效抑制硼的挥发，提高玻璃的力学性能，同时降低了生产成本；并且会破坏Si

【技术实现步骤摘要】
一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术属于玻璃制备生产
，具体是指一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]高硼硅玻璃是一种通过改变玻璃成分，有效降低玻璃的膨胀系数，有效提高透光性能和玻璃强度、玻璃的软化点温度、玻璃导热能力的强化耐火玻璃，高硼硅玻璃以其优异的性能得到了广泛的应用和发展，应用领域从实验室用仪器玻璃到建筑用防火玻璃；从日常生活用器皿炊具玻璃到特种显示器玻璃；从普通化工领域到精密光电学领域，领域之广、范围之深是其它品种玻璃所不可比拟的。
[0003]伴随着玻璃熔化技术的提高，玻璃成形加工技术的进步，一些工业对高硼硅玻璃将越来越重视，同时高硼硅玻璃的性能提出了更高的要求，因此，研发和应用高硼硅玻璃具有重要意义，而现有的高硼硅玻璃存在以下缺陷：国内对于高硼硅玻璃的研究开展较晚，重点主要集中在成熟的钠钙硅系统的高效制备，而对多组分透紫外玻璃材料涉及较少；目前制备的高硼硅玻璃大多采用悬浮玻璃的制备工艺，但是这种方法的工艺成本较高，并且制备工艺并不完善，使其在一定程度上限制了高硼硅玻璃的应用；现有技术能够制备出高硼硅玻璃，然而高硼硅玻璃中二氧化硅的含量较高，极大增加了玻璃熔制的成本，同时玻璃粘度升高，无法实现既要增加透光率又能降低玻璃熔制温度；目前一些现有技术制备的高硼硅玻璃中硼的成分很多，虽然降低了膨胀系数，但是硼在熔化澄清的时候会有一定的挥发，造成了硼原料的浪费，增加了生产成本；其次，由于硼原料的挥发，影响了玻璃最终的组成，使得玻璃的力学性能和工艺性能发生变化；最后，在浮法生产中，挥发的硼对玻璃熔窑池壁有较强的腐蚀作用，缩短了窑炉使用寿命。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法，为了解决高硼硅玻璃透光率低、挥发性高和力学性能低的问题，专利技术一种ZrOTe，在制备高硼硅玻璃产品时在玻璃表面形成一层氧化膜，有效抑制硼的挥发，提高了玻璃的力学性能，同时降低了生产成本；同时，在二氧化硅和二氧化硼的体系中，ZrOTe会破坏Si
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Si结构和B
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B结构，使得内部结构紧密，提高玻璃的致密度；本专利技术加入了一定量的结构助剂，使得二氧化硅体系含量减少，导致吸收边红移，促进玻璃网络间隙中离子的填充效应，改善玻璃网络结构的稳定性，从而提高透紫外光的穿透力并降低断裂韧性；此外，一种透紫外线高硼硅玻璃的制备体系成熟，处理方法简单，可以实现大规模生产。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供了一种透紫外线高硼硅玻璃，所述玻璃包括下述重量份配比的原料：ZrOTe：10～30份；
石英砂：60～90份；硼酐：1～20份；硼酸：1～10份；碳酸钠：1～10份；氧化铝：1～5份；氧化钙：1～5份；碎玻璃：20～40份；澄清助剂：1～2份；结构助剂：0.1～2份。
[0006]优选地，所述玻璃包括下述重量份配比的原料：ZrOTe：15～25份；石英砂：70～80份；硼酐：6～15份；硼酸：3～7份；碳酸钠：4～9份；氧化铝：2～4份；氧化钙：2～3份；碎玻璃：25～35份；澄清助剂：1.4～1.7份；结构助剂：0.2～1.6份。
[0007]进一步地，所述ZrOTe为氧化锆粉末和碲粉呈质量比1:1混合均匀烧结，所述烧结温度为400～500摄氏度，所述氧化锆粉末的浓度为99.9%，粒径为20纳米，所述碲粉的浓度为99.9%，粒径为200～300微米。
[0008]进一步地，所述石英砂的粒径为0.1～4毫米，所述碎玻璃来自于质检不合格的玻璃，粒径为0.2～6毫米，所述澄清助剂为氯化钠，所述结构助剂为氧化镨。
[0009]本专利技术还提出了一种透紫外线高硼硅玻璃的制备方法，包括如下步骤：步骤一：制备ZrOTe；步骤二：将所述步骤一制备的产物和其他成分按重量份配比称取，并混合均匀；步骤三：将所述步骤二制备的产物在1600～1700℃条件下熔化4～6个小时，得到玻璃熔融液；步骤四：将所述步骤三制备的玻璃熔融液进行拉管成型，在650～700℃条件下保温30～60min，得到所述高硼硅玻璃产品。
[0010]采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：（1）本专利技术研发制备了一种ZrOTe，在制备高硼硅玻璃产品时在玻璃表面形成一层氧化膜，有效抑制硼的挥发，提高了玻璃的力学性能，同时降低了生产成本；（2）在二氧化硅和二氧化硼的体系中，ZrOTe会破坏Si
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Si结构和B
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B结构，使得内部结构紧密，提高玻璃的致密度；（3）ZrOTe的加入使二氧化硅和二氧化硼的一部分结构转变为[SiO3]和[BO3]，使玻璃的粘度变小的条件下，熔制温度也变低；
（4）本专利技术加入了一定量的结构助剂，使得二氧化硅体系含量减少，导致吸收边红移，促进玻璃网络间隙中离子的填充效应，改善玻璃网络结构的稳定性，从而提高透紫外光的穿透力并降低断裂韧性；（5）透紫外线高硼硅玻璃的制备体系成熟，处理方法简单，可以实现大规模生产。
附图说明
[0011]图1为本专利技术中实施例1制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图2为本专利技术中实施例2制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图3为本专利技术中实施例3制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图4为本专利技术中实施例4制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图5为本专利技术中实施例5制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图6为本专利技术中对比例1制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图7为本专利技术中对比例2制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图；图8为本专利技术中对比例3制备的透紫外线高硼硅玻璃的扫描电镜图。
[0012]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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做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。
[0014]在本专利技术实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
[0015]实施例1本专利技术提供了一种透紫外线高硼硅玻璃，玻璃包括下述重量份配比的原料：ZrOTe：15份；石英砂：70份；硼酐：6份；硼酸：3份；碳酸钠：4份；氧化铝：2份；氧化钙：2份；碎玻璃：25份；澄清助剂：1.4份；结构助剂：0.2份。
[0016]其中，ZrOTe为氧化锆粉末和碲粉呈质量比1:1混合均匀烧结，烧结温度为400摄氏度，氧化锆粉末的浓度为99.9%，粒径为20纳米，碲粉的浓度为99.9%，粒径为250微米。
[0017]其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透紫外线高硼硅玻璃，其特征在于，所述玻璃包括下述重量份配比的原料：ZrOTe：10～30份；石英砂：60～90份；硼酐：1～20份；硼酸：1～10份；碳酸钠：1～10份；氧化铝：1～5份；氧化钙：1～5份；碎玻璃：20～40份；澄清助剂：1～2份；结构助剂：0.1～2份。2.根据权利要求1所述的一种透紫外线高硼硅玻璃，其特征在于，所述玻璃包括下述重量份配比的原料：ZrOTe：15～25份；石英砂：70～80份；硼酐：6～15份；硼酸：3～7份；碳酸钠：4～9份；氧化铝：2～4份；氧化钙：2～3份；碎玻璃：25～35份；澄清助剂：1.4～1.7份；结构助剂：0.2～1.6份。3.根据权利要求2所述的一种透紫外线高硼硅玻璃，其特征在于：所述ZrOTe为氧化锆粉末和碲粉呈质量比1:1混合均匀烧结，所述烧结温度为400～500摄氏度。4.根据权利要求3所述的一种透紫外线高硼硅玻璃，其特征在于：所述氧化锆粉末的浓度为99.9%，粒径为20纳米。5.根据权利要求4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，
申请(专利权)人：文安县瑞原玻璃制品有限公司，
类型：发明
国别省市：