CN103466946A

CN103466946A - 一种琉璃的制备方法

Info

Publication number: CN103466946A
Application number: CN2013104010652A
Authority: CN
Inventors: 孙武
Original assignee: Taicang Scientific Educational New Town Glass Art Planning Central
Current assignee: Taicang Scientific Educational New Town Glass Art Planning Central
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明涉及一种琉璃的制备方法，所述的琉璃由以下重量份的原料组成：石英砂95-110份、纯碱42-46份、三氧化二铝10-12份、二氧化铅45-50份、二氧化铈1-1.5份、三氧化二锑3-4份、硝酸钠0.1-0.5份、颜料1-1.5份，经熔化、澄清、冷却成形获得成品。本发明将二氧化铈和三氧化二锑配合使用作为澄清剂，其澄清效果显著优于单纯使用二氧化铈或三氧化二锑，通过将二氧化铈或三氧化二锑比例控制在1∶（2-4）范围内，制备得到的琉璃光泽好、气泡少、透明度高，成品中条纹少，品质得到显著提升，而且澄清时间短，6-8小时即可完成，同时该琉璃配方料性长、软化点低，适合琉璃成型。

Description

一种琉璃的制备方法

技术领域

本发明涉及无机非晶态材料制备技术领域，具体地说，是一种琉璃的制备方法。

背景技术

琉璃是一种硅酸盐制品，具有悠久的历史，其品质晶莹剔透、光彩夺目、变幻瑰丽，充分体现出东方人的精致、细腻和含蓄，是建筑中的重要装饰构件，也是艺术装饰中的一朵奇葩。琉璃的主要成分为SiO₂（即二氧化硅）、氧化铝、助熔剂氧化铅和颜料等。

琉璃成分以软化点低、料性长为有优良特性，如此便于工艺制造，适合琉璃成形，琉璃制品的品质体现在光泽好，气泡、条纹、结石少。琉璃的软化点、料性主要取决于琉璃配方中成分的种类及其比例，而在琉璃基础成分中加入澄清剂可以使琉璃熔化温度降低、熔化质量得到提高，避免产生气泡、条纹、结石等缺陷。澄清剂能够在琉璃生产过程中放出分解气体，或自身气化，产生大量的气泡，吸纳周边的小气泡，伴随灰泡上升而促进琉璃澄清。目前常用的澄清剂有二氧化铈、白砒等，但是白砒为剧毒物质，威胁操作人员健康并严重污染环境；二氧化铈的澄清效果尚可，但澄清时间较长，而且铈为稀土元素，成本较昂贵。因此亟需一种软化点低、料性长、澄清效果好、澄清时间短、制品品质优良的琉璃配方。

专利文献CN201210526726.X，公开日2013.03.06，公开了一种建筑用轻质彩色琉璃瓦，所述建筑用轻质彩色琉璃瓦是在每千克氯化镁溶液中加入0.4-0.6kg氧化镁，搅拌6-8分钟，然后依次加入0.05-0.1kg硅酸镁、0.02-0.03kg脲醛树脂、0.06-0.1g碳酸铵、2-3g磷酸三钠和2-3g色料，搅拌20-30分钟，接着将搅拌好的料倒在玻璃纤维布上，刮平压实，自然固化干燥后制得，通过上述方式，、建筑用轻质彩色琉璃瓦表面光滑整洁、色泽鲜艳亮丽，永不褪色，具有优良的抗折抗压、耐急冷急热、耐酸碱性能和耐冻性能，质量轻，吸水率低，且保温和隔音效果好，成本低。但是目前关于适用于制备琉璃工艺品、品质优良的琉璃配方报道较少。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种软化点低、料性长、澄清效果好、澄清时间短、制品品质优良的琉璃的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种琉璃的制备方法，包括以下步骤：

a）按照以下重量份称取各原料：石英砂95-110份、纯碱42-46份、三氧化二铝10-12份、二氧化铅45-50份、二氧化铈1-1.5份、三氧化二锑3-4份、硝酸钠0.1-0.5份、颜料1-1.5份，混合均匀；

b）将原料在池窑内熔化，熔化温度1600-1650℃，澄清温度1650-1700℃，熔化时间12-14小时，澄清时间6-8小时，获得玻璃液；

c）冷却玻璃液，人工成形；

d）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度480-520℃，保温2-3小时后缓慢冷却至室温。

优选的，所述的原料是：石英砂95-100份、纯碱45-46份、三氧化二铝10-11份、二氧化铅48-50份、二氧化铈1-1.2份、三氧化二锑3-3.5份、硝酸钠0.1-0.5份、颜料1-1.5份。

更优选的，所述的原料是：石英砂100份、纯碱45.13份、三氧化二铝11份、二氧化铅49份、二氧化铈1份、三氧化二锑3.5份、硝酸钠0.4份、颜料1-1.5份。

优选的，步骤b）所述的熔化温度为1630-1650℃，澄清温度为1660-1680℃。

优选的，步骤d）所述的退火温度为490-500℃。

本发明优点在于：

本发明将二氧化铈和三氧化二锑配合使用作为澄清剂，通过性能测试，证实其澄清效果显著优于单纯使用二氧化铈或三氧化二锑，而且发现将二氧化铈或三氧化二锑比例控制在1：（2-4）范围内效果最佳，制备得到的产品光泽好、气泡少、透明度高，成品中条纹少，品质得到显著提升，而且澄清时间短，6-8小时即可完成，同时本发明的琉璃配方料性长、软化点低，适合琉璃成型。

具体实施方式

下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

实施例1 本发明琉璃制备（一）

1）称取各原料：石英砂100份、纯碱45.13份、三氧化二铝11份、二氧化铅49份、二氧化铈1份、三氧化二锑3.5份、硝酸钠0.4份、Cr₂O₃0.6份、CuO 0.6份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1630℃，澄清温度1680℃，熔化时间13小时，澄清时间6小时，获得玻璃液；

3）将熔化好的玻璃液冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；

4）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度500℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。

实施例2 本发明琉璃制备（二）

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱46份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1份、三氧化二锑4份、硝酸钠0.1份、Cr₂O₃1.2份、CuO 0.3份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1650℃，澄清温度1660℃，熔化时间14小时，澄清时间7小时，获得玻璃液；

3）将熔化好的玻璃液冷却到1200℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；

4）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度520℃，保温3小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。

实施例3 本发明琉璃制备（三）

1）称取各原料：石英砂110份、纯碱42份、三氧化二铝12份、二氧化铅45份、二氧化铈1.5份、三氧化二锑3份、硝酸钠0.5份、CuO 0.98份、CoO 0.02份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1600℃，澄清温度1700℃，熔化时间12小时，澄清时间8小时，获得玻璃液；

4）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度480℃，保温2小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。

实施例4 本发明琉璃制备（四）

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱42份、三氧化二铝12份、二氧化铅50份、二氧化铈1份、三氧化二锑3份、硝酸钠0.5份、Mn₂O₃1.5份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1650℃，澄清温度1660℃，熔化时间13小时，澄清时间6小时，获得玻璃液；

3）将熔化好的玻璃液冷却到1150℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；

实施例5 本发明琉璃制备（五）

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱46份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1份、三氧化二锑3.5份、硝酸钠0.1份、CoO 1.5份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1630℃，澄清温度1680℃，熔化时间12小时，澄清时间6小时，获得玻璃液；

实施例6 本发明琉璃制备（六）

1）称取各原料：石英砂100份、纯碱45份、三氧化二铝11份、二氧化铅48份、二氧化铈1.2份、三氧化二锑3份、硝酸钠0.5份、TiO₂1份，混合均匀；

4）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度520℃，保温2小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。

实施例7 本发明琉璃制备（七）

1）称取各原料：石英砂110份、纯碱42份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1.5份、三氧化二锑4份、硝酸钠0.5份、CuO 1份，混合均匀；

2）将原料在池窑内熔化，熔化温度1600℃，澄清温度1700℃，熔化时间12小时，澄清时间7小时，获得玻璃液；

4）成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度480℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。

实施例8 本发明琉璃制备（八）

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱46份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1.5份、三氧化二锑3份、硝酸钠0.1份、Cr₂O₃1.2份、CuO 0.3份，混合均匀；

对比例1

1）称取各原料：石英砂100份、纯碱45.13份、三氧化二铝11份、二氧化铅49份、二氧化铈4.9份、Cr₂O₃0.6份、CuO 0.6份，混合均匀；

对比例2

1）称取各原料：石英砂110份、纯碱42份、三氧化二铝12份、二氧化铅45份、三氧化二锑4.5份、硝酸钠0.5份、CuO 0.98份、CoO 0.02份，混合均匀；

对比例3

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱46份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1份、三氧化二锑4.1份、硝酸钠0.1份、Cr₂O₃1.2份、CuO 0.3份，混合均匀；

对比例4

1）称取各原料：石英砂95份、纯碱46份、三氧化二铝10份、二氧化铅50份、二氧化铈1.55份、三氧化二锑3份、硝酸钠0.1份、Cr₂O₃1.2份、CuO 0.3份，混合均匀；

实施例9 琉璃制品品质测试

1、用PCY型高温卧式膨胀仪，在20-30℃范围内，检测线性膨胀系数；

2、用ASTMC-338-57的软化点测定标准方法，BLR-II玻璃软化点测定仪，在常温常压条件下，检测软化点（10^6.7Pa·s时的温度）；

3、外观质量检测：随机抽取各实施例制备的100件制品，统计存在条纹制品数，感官评测制品透明度、气泡度、光泽度。透明度、气泡度、光泽度的评测均采用10分制，由10名琉璃行业人士对每个制品进行打分，评分越高，品质越好。

实施例1-8及对比例1-4琉璃制品品质测试结果如表1所示。结果表明，在琉璃制备过程中，单纯使用二氧化铈或三氧化二锑作为澄清剂，其澄清效果有限，制品透明度、气泡度、光泽度不甚理想，带条纹制品数目较多，而本发明将二氧化铈和三氧化二锑配合使用，制品的透明度、气泡度、光泽度等都显著优于单纯使用二氧化铈或三氧化二锑作为澄清剂（P≤0.05），显著提高了产品质量，而且节省了成本。同时发现，二氧化铈和三氧化二锑的比例控制在1：（2-4）范围内效果最佳。

表1 实施例1-8及对比例1-4琉璃制品品质测试结果

	线性膨胀系数（/℃）	软化点（℃）	条纹制品数	透明度	气泡度	光泽度
							实施例1	105×10^-7	526	1	9.8	9.7	9.9
实施例2	101×10^-7	528	2	9.5	9.3	9.4
							实施例3	102×10^-7	530	1	9.1	9.5	9.5
实施例4	101×10^-7	528	2	9.2	9.4	9.4
							实施例5	100×10^-7	530	2	9.4	9.6	9.4
实施例6	101×10^-7	529	1	9.2	9.4	9.6
							实施例7	101×10^-7	530	1	9.3	9.3	9.5
实施例8	102×10^-7	528	1	9.4	9.2	9.3
							对比例1	99×10^-7*	534	8*	8.1*	8.1*	8.2*
对比例2	102×10^-7	531	10*	7.9*	8.2*	8.0*
							对比例3	100×10^-7	533	11*	7.9*	7.9*	8.2*
对比例4	101×10^-7	530	9*	7.8*	8.0*	8.1*

注：线性膨胀系数、软化点、透明度、气泡度、光泽度均为100件产品测试值的平均值；*代表P≤0.05。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种琉璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

c）冷却玻璃液，人工成形；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的原料是：石英砂95-100份、纯碱45-46份、三氧化二铝10-11份、二氧化铅48-50份、二氧化铈1-1.2份、三氧化二锑3-3.5份、硝酸钠0.1-0.5份、颜料1-1.5份。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的原料是：石英砂100份、纯碱45.13份、三氧化二铝11份、二氧化铅49份、二氧化铈1份、三氧化二锑3.5份、硝酸钠0.4份、颜料1-1.5份。

4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，步骤b）所述的熔化温度为1630-1650℃，澄清温度为1660-1680℃。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤d）所述的退火温度为490-500℃。