一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法，包括以下重量份原料：二氧化硅75

【技术实现步骤摘要】
一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术涉及玻璃制备
，特别是涉及一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，颜色高硼硅玻璃越来越受到人们的关注，高硼硅3.3玻璃有彩色花纹高硼硅3.3玻璃，红色高硼硅玻璃，但是很少有如湖绿色的高硼硅3.3玻璃。现有技术中高硼硅玻璃制备技术在将着色剂和高硼硅玻璃的生产原料进行高温融合时着色剂会产生挥发效应，改变高硼硅玻璃的内部性能，造成生产出的产品色度不够、易起泡、易结石、易有水纹，在对其直接进行热处理时易炸裂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法，以解决上述颜色高硼硅玻璃很少有湖绿色和制备过程中着色剂挥发改变了高硼硅玻璃的内部性能造成产品色度不够、热处理易炸裂等问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种湖绿色高硼硅玻璃，包括以下重量份原料：二氧化硅75
‑
85份、硼10
‑
15份、氧化铝1
‑
3份、氯化钠3
‑
5份、五氧化二磷1
‑
5份、氧化钙1
‑
5份、着色剂0.7
‑
3.5份,所述着色剂是由重量份比为三氧化二铬：氧化钴＝(5
‑
15)：(1
‑
10)组成。
[0005]所述硼是指三氧化二硼，三氧化二硼能够降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性，改善玻璃的光泽，提高玻璃的机械强度。氧化铝能够提高玻璃的化学稳定性，增加机械强度，并降低玻璃的析晶倾向。氯化钠在高温的时候气体挥发，能够促进玻璃澄清。
[0006]未添加着色剂的钠硼铝硅玻璃中，Al2O3先获得Na2O形成[AlO4]四面体，并与[SiO4]四面体连接在一起，而多余的Na2O则使B2O3由[BO3]三角体变为[BO4]四面体，然后再和[AlO4]四面体连接在一起。Al
‑
O
‑
Si和Al
‑
O
‑
B键都非常稳定，因此在随后的工艺过程中不会断裂，最终形成的玻璃也就没有颜色。而加入P2O5后，P2O5优先获得Na2O形成[PO4]四面体，而Al2O3和B2O3更容易和[PO4]四面体形成稳定的连接，并且[PO4]四面体不和[SiO4]四面体形成稳定的连接。这样玻璃就形成了富硅相和富磷铝硼相，造成了玻璃的分相乳浊，在着色剂的作用下使玻璃产生了湖绿色。CaO和Na2O的作用相似，但Ca是+2价离子，它比Na(+1价)更容易使磷铝硼相内部的连接趋于稳定，因此有利用磷铝硼相的形成，也更容易使着色更稳定。因此优选本专利技术的着色剂由三氧化二铬，氧化钴组成。本专利技术的着色剂比例范围内，上述结构变化机理效果最明显，形成的富硅相和富磷铝硼相最稳定。该配比着色剂在高温高压下颜色稳定永不褪色，不易挥发。着色剂与其他原料配比用量与产品的乳浊成度成正比。着色剂加入量大，产品乳浊程度高，湖绿色颜色深；反之则产品清澈湖绿色浅，湖绿色更加逼真的作用。
[0007]优选的，湖绿色高硼硅玻璃包括以下重量份原料：二氧化硅79
‑
81份、硼11
‑
13份、
氧化铝2
‑
3份、氯化钠4
‑
5份、五氧化二磷1
‑
5份、氧化钙1
‑
5份、着色剂0.8
‑
2份。
[0008]优选的，湖绿色高硼硅玻璃包括以下重量份原料：二氧化硅80
‑
80.6份、硼12
‑
12.6份、氧化铝2.2
‑
2.4份、氯化钠4.2
‑
4.6份、五氧化二磷1
‑
5份、氧化钙1
‑
5份、着色剂1.2
‑
1.6份。
[0009]优选的，三氧化二铬的粒径小于等于0.15mm，氧化钴的粒径小于等于0.17mm。
[0010]优选的，所述着色剂是由重量份比为三氧化二铬：氧化钴＝(5
‑
10)：(5
‑
10)组成。
[0011]优选的，所述着色剂是由重量份比为三氧化二铬：氧化钴＝(10
‑
15)：(1
‑
5)组成。
[0012]一种湖绿色高硼硅玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤(1)冷顶阶段：将窑炉顶层底部温度控制在600
±
50℃，持续保持8小时，加入混合好的所述玻璃配料；
[0014]步骤(2)升温阶段：窑炉升温层温度保持900
±
50℃，持续保持8小时，使着色剂和其他配料原料融合；
[0015]骤(3)高温阶段：窑炉高温层温度保持1780
±
50℃，持续保持4小时，得到湖绿色高硼硅玻璃液；
[0016]步骤(4)澄清阶段：窑炉澄清层温度保持1550
±
50℃，持续保持4小时，除去杂质；
[0017]步骤(5)出料阶段：出料温度为1350
±
50℃。
[0018]优选的，所述的步骤(1)中通过每隔5
‑
10分钟不断的加配料使得窑炉顶层始终有30
‑
50mm的配料形成一个保温层，保温层中配料呈现固体状态。
[0019]优选的，步骤(1)
‑
(3)的升温速率均为3
‑
5℃/min，步骤(4)
‑
(5)的降温速率均为10
‑
20℃/min。
[0020]优选的，出料后将玻璃液置于模具中制成空心管或玻璃棒，成型温度为1000
‑
1300℃。
[0021]因此，本专利技术采用上述结构的一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法，具有以下有益效果：
[0022](1)在保持高硼硅3.3玻璃原有性能不变的基础上对其内部进行着色，通过对高硼硅3.3玻璃的着色剂选择、混合配料的比例、熔化温度及时间的严格控制来达到着色剂不能挥发的效果及玻璃颜色深浅。
[0023](2)通过本专利技术上述因素控制取得的湖绿色高硼硅3.3玻璃呈现逼真的色泽，观温润滋泽，透明度适中，在高温高压下颜色稳定永不褪色，在200
‑
300℃下热膨胀系数为3.0
±
0.1
×
10
‑6/K，耐热温度500
±
15℃，熔点为1600
±
20℃，软化点为825
±
10℃。
[0024](3)对其直接进行热处理时不会像普通玻璃炸裂，便于拉、吹、锻压成各种造型，与普遍玻璃相比，无毒副作用，其机械性能，热稳定性能，抗水、抗碱、抗酸等性质大大提高。耐水性能[ISO 719—HGB(98℃)]1级，耐酸性能[ISO 1776]1级，耐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湖绿色高硼硅玻璃，其特征在于：包括以下重量份原料：二氧化硅75
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85份、硼10
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15份、氧化铝1
‑
3份、氯化钠3
‑
5份、五氧化二磷1
‑
5份、氧化钙1
‑
5份、着色剂0.7
‑
3.5份,所述着色剂是由重量份比为三氧化二铬：氧化钴＝(5
‑
15)：(1
‑
10)组成。2.根据权利要求1所述的一种湖绿色高硼硅玻璃，其特征在于：包括以下重量份原料：二氧化硅79
‑
81份、硼11
‑
13份、氧化铝2
‑
3份、氯化钠4
‑
5份、五氧化二磷1
‑
5份、氧化钙1
‑
5份、着色剂0.8
‑
2份。3.根据权利要求1所述的一种湖绿色高硼硅玻璃，其特征在于：包括以下重量份原料：二氧化硅80
‑
80.6份、硼12
‑
12.6份、氧化铝2.2
‑
2.4份、氯化钠4.2
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4.6份、五氧化二磷1
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5份、氧化钙1
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5份、着色剂1.2
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1.6份。4.根据权利要求1所述的一种湖绿色高硼硅玻璃，其特征在于：三氧化二铬的粒径小于等于0.15mm，氧化钴的粒径小于等于0.17mm。5.根据权利要求1所述的一种湖绿色高硼硅玻璃及其制备方法，其特征在于：所述着色剂是由重量份比为三氧化二铬：氧化钴＝(5
‑
10)：(5
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈秉波，
申请(专利权)人：怀来天元特种玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：