CN101885583B - 一种含铒红色玻璃的制备方法 - Google Patents

一种含铒红色玻璃的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种含铒红色玻璃的制备方法，首先，将P2O5，BaO，Al2O3，Er2O3，CeO2和Fe2O3混合均匀；后熔制得玻璃液；再将玻璃液水淬，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；将P2O5，BaO，Al2O3，Fe2O3和着色剂玻璃混合均匀后进行熔制；将熔制完全无气泡的玻璃液倒入金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样置于450℃保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；最后，以0.5～1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。本发明通过高温熔融法制备含铒的大红色玻璃，制备工艺操作过程简单，熔制温度低，成本低廉，节能环保，适于工业化生产。按照本发明制备方法得到的含铒大红色玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。

Description

一种含铒红色玻璃的制备方法
技术领域
本发明涉及一种红色玻璃的制备方法，特别涉及一种含铒红色玻璃的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，颜色玻璃越来越受到人们的关注。红色玻璃以其鲜艳的色彩尤其受到消费者的青睐。通过高温熔制方法可以制备的红色玻璃有：大红色的硒镉红玻璃、暗红色的铜红玻璃、玫瑰红色的金红玻璃、紫罗兰红色的钕红玻璃、粉红色的铒红玻璃、樱桃红色的锑红玻璃。到目前为止，硒镉红玻璃的生产技术最为成熟，生产最稳定，应用最广泛。硒镉红玻璃虽然颜色亮丽，但是由于玻璃中含有镉，根据欧盟各国颁布的电器与电子设备废弃物处理法(Waste Electnical and Electronic Equipment，WEEE)，已在2008年禁止使用含Pb、Cd、Hg、Tl的材料。我国2006年1月1日将铅、镉、汞和铋等列为重污染元素。因此，硒镉红玻璃已经在使用中受到限制。通常情况下，当玻璃中含有稀有金属铒时，玻璃的颜色为粉红色，其颜色远没有硒镉大红玻璃那样鲜艳。关于含铒的大红色玻璃未见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种配方组成少、工艺过程简单的含铒红色玻璃的制备方法，按照本发明制备方法得到的大红色玻璃产品质量稳定，玻璃的着色均匀，且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将40～70％的P2O5，20～40％的BaO，1～5％的Al2O3，1～30％的Er2O3，0.1～5％的CeO2和0.0001～0.01％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1300～1350℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将40～70％P2O5，20～40％BaO，1～5％Al2O3，0.0001～0.01％Fe2O3，5～20％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1300～1350℃熔制1～4小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以0.5～1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
所说的P2O5由分析纯的磷酸二氢铵引入；所说的BaO由分析纯的碳酸钡引入；所说的Al2O3由分析纯的氢氧化铝引入；所说的Er2O3由分析纯的氧化铒引入；所说的CeO2由分析纯的氧化铈引入；所说的Fe2O3由分析纯的氧化铁引入。
本发明通过高温熔融法制备含铒的大红色玻璃，制备工艺操作过程简单，熔制温度低，成本低廉，节能环保，适于工业化生产。按照本发明制备方法得到的含铒大红色玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。
附图说明
图1是实施例1制备的含铒大红色玻璃的试样透光率曲线图，其中横坐标为入射光波长，纵坐标为透光率。
图2是实施例2制备的含铒大红色玻璃的试样透光率曲线图，其中横坐标为入射光波长，纵坐标为透光率。
具体实施方式
实施例1：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将60％的P2O5，27％的BaO，3.5％的Al2O3，7％的Er2O3，2.49％的CeO2和0.01％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1300℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将61％P2O5，30％BaO，3.99％Al2O3，0.01％Fe2O3，5％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1350℃熔制2小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
通过阿基米德法测定试样的密度为3.26g/cm3，通过分光光度计测试试样的透光率曲线如图1所示。
实施例2：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将57％的P2O5，30％的BaO，3.5％的Al2O3，7％的Er2O3，2.49％的CeO2和0.01％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1300℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将55％P2O5，33％BaO，3.99％Al2O3，0.01％Fe2O3，8％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1350℃熔制4小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以0.5℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
通过阿基米德法测定试样的密度为3.29g/cm3，通过分光光度计测试试样的透光率曲线图2所示。
实施例3：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将40％的P2O5，25％的BaO，1％的Al2O3，30％的Er2O3，3.9999％的CeO2和0.0001％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1350℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将70％P2O5，20％BaO，1％Al2O3，0.0001％Fe2O3，8.9999％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1300℃熔制4小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以0.8℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
实施例4：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将70％的P2O5，20％的BaO，5％的Al2O3，1％的Er2O3，3.995％的CeO2和0.005％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1320℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将40％P2O5，40％BaO，5％Al2O3，0.03％Fe2O3，14.97％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1340℃熔制2小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以0.5℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
实施例5：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将50％的P2O5，40％的BaO，1.899％的Al2O3，8％的Er2O3，0.1％的CeO2和0.001％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1340℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将50％P2O5，25％BaO，4.995％Al2O3，0.005％Fe2O3，20％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1320℃熔制3小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
实施例6：第一步：着色剂玻璃的制备1)首先，按质量百分比将45％的P2O5，27％的BaO，2.95％的Al2O3，20％的Er2O3，5％的CeO2和0.05％的Fe2O3混合均匀；2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1310℃，并在熔制温度下保温60分钟；3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；第二步：红色玻璃的制备1)首先，按质量百分比将50％P2O5，35％BaO，2.95％Al2O3，0.05％Fe2O3，12％上述着色剂玻璃混合均匀；2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1330℃熔制1小时；3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；4)最后，以1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的大红色玻璃。
本发明通过高温熔融法制备含铒的大红色玻璃，制备工艺操作过程简单，熔制温度低，成本低廉，节能环保，适于工业化生产。按照本发明制备方法得到的含铒大红色玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定，可作为硒镉红玻璃的替代产品。因此，用该方法制备的红色玻璃具有可观的经济和社会效益，应用前景十分广阔。

Claims (3)

1.一种含铒红色玻璃的制备方法，其特征在于：
第一步：着色剂玻璃的制备
1)首先，按质量百分比将40～70％的P2O5，20～40％的BaO，1～5％的Al2O3，1～30％的Er2O3，0.1～5％的CeO2和0.0001～0.01％的Fe2O3混合均匀；
2)其次，在1100℃下的刚玉坩埚或素瓷坩埚中加入该混合均匀的原料进行熔制得玻璃液，熔制温度为1300～1350℃，并在熔制温度下保温60分钟；
3)最后，将坩埚中熔制好的玻璃液在室温水中水淬，坩埚放回炉中，并使炉温保持在1100℃；将水淬的玻璃渣取出，烘干球磨至50目即得着色剂玻璃；
第二步：红色玻璃的制备
1)首先，按质量百分比将40～70％P2O5，20～40％BaO，1～5％Al2O3，0.0001～0.01％Fe2O3和5～20％上述着色剂玻璃混合均匀；
2)其次，将该混合均匀的原料加入上述炉温为1100℃的刚玉坩埚或素瓷坩埚内，将坩埚盖盖上后在1300～1350℃熔制1～4小时；
3)将熔制完全无气泡的玻璃液倒入预热至400℃的金属模具中成型；然后将成型的玻璃试样放入450℃的马弗炉中保温3小时后，再以20℃/分钟的速率升温至600℃保温1小时；
4)最后，以0.5～1℃/分钟的速率冷却至室温即得含铒的红色玻璃。
2.根据权利要求1所述的含铒红色玻璃的制备方法，其特征在于：所说的P2O5由分析纯的磷酸二氢铵引入；所说的BaO由分析纯的碳酸钡引入；所说的Al2O3由分析纯的氢氧化铝引入；所说的Er2O3由分析纯的氧化铒引入；所说的CeO2由分析纯的氧化铈引入；所说的Fe2O3由分析纯的氧化铁引入。
3.根据权利要求1所述的含铒红色玻璃的制备方法，其特征在于：所用坩埚为已经进行熔制着色剂玻璃或已经进行含铒红色玻璃熔制后的坩埚。
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