CN103466952A - 一种石墨烯玻璃及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯玻璃及其生产工艺，其各原料的质量份数组成为：石英砂100-200份、方解石20-30份、纯碱20-50份、锂云母10-15份、石墨烯30-60份以及显色剂40-60份。所述显色剂为金属氧化物，为Cu2O、Co2O3、MnO2、CdO中的一种或几种。经过混合、熔化、成型、退火等步骤后获得成品。石墨烯是目前世上最坚硬的纳米材料，本发明在原料中添加了石墨烯材料，大大提高了玻璃的强度，所得玻璃较一般的玻璃更加坚硬耐磨，不易破碎。

Description

一种石墨烯玻璃及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种玻璃，尤其涉及一种石墨烯玻璃及其生产工艺。
背景技术
玻璃具有透光、透视、隔绝空气流通、隔音和隔热保温等性能，在建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域均得到广泛应用。然而，众所周知，易碎为玻璃最大的不足，经常会在运输或安装过程中因为某种原因而破碎。同时，玻璃碎片也会对人体造成不必要的伤害。目前，市面上也有少数防碎玻璃，但其生产成本高昂，生产工艺复杂，无法真正实现产业化。因此，寻求一种简便易操作的生产工艺，研制一种成本低廉、不易破碎的玻璃尤为重要。
发明内容
解决的技术问题：本发明提供一种石墨烯玻璃及其生产工艺，其生产原料简单易得，生产工艺简便易操作，所得石墨烯玻璃坚固耐磨。
技术方案：本发明提供了一种石墨烯玻璃，其各原料的质量份数组成为：石英砂100-200份、方解石20-30份、纯碱20-50份、锂云母10-15份、石墨烯30-60份、显色剂40-60份。
所述显色剂为金属氧化物，为Cu2O、Co2O3、MnO2、CdO中的一种或几种。
本发明提供的一种石墨烯玻璃的制备方法，其生产工艺如下：
（1）将石英砂、方解石、纯碱、锂云母、石墨烯以及显色剂混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度1800℃-2000℃，向炉内缓缓加入混合物料，高温熔化18-20小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成一定规格的玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至150℃-160℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得成品。
有益效果：本发明提供的石墨烯玻璃原料简单易得，工艺简便易操作。石墨烯是目前世上最坚硬的纳米材料，本发明在原料中添加了石墨烯材料，大大提高了玻璃的强度，所得玻璃较一般的玻璃更加坚硬耐磨。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但本发明并不因此局限于下述实施例。
实施例1
本实施例中，各原料的质量份数组成为：石英砂100份、方解石25份、纯碱45份、锂云母12份、石墨烯30份以及Cu2O40份。
（1）按上述质量份数将各原料混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度1800℃，向炉内缓缓加入混合物料，高温熔化20小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成一定规格的玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至150℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得红色玻璃成品。
实施例2
本实施例中，各原料的质量份数组成为：石英砂150份、方解石22份、纯碱32份、锂云母15份、石墨烯45份以及Co2O350份。
（1）按上述质量份数将各原料混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度1900℃，向炉内缓缓加入混合物料，高温熔化19小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成一定规格的玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至155℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得蓝色玻璃成品。
实施例3
本实施例中，各原料的质量份数组成为：石英砂200份、方解石28份、纯碱22份、锂云母10份、石墨烯58份以及MnO260份。
（1）按上述质量份数将各原料混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度2000℃，向炉内缓缓加入混合物料，高温熔化18小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成一定规格的玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至160℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得紫色玻璃成品。
实施例4
本实施例中，各原料的质量份数组成为：石英砂160份、方解石25份、纯碱33份、锂云母13份、石墨烯42份以及CdO46份。
（1）按上述质量份数将各原料混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度2000℃，向炉内缓缓加入混合物料，高温熔化18小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成一定规格的玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至155℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得浅黄色玻璃成品。
对上述各实施例所得到的玻璃成品在常温下进行性能检测，结果如下表：
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
密度/(g/cm3) 2.42 2.52 2.65 2.54
莫氏硬度 7.2 7.6 7.9 7.5
抗拉强度/ Mpa 52.3 57.2 59.5 56.8
抗压强度/ Mpa 1136 1283 1321 1245
抗折强度/ Mpa 58.2 62.5 66.4 59.6

Claims (3)

1.一种石墨烯玻璃，其特征在于各原料的质量份数组成为：石英砂100-200份、方解石20-30份、纯碱20-50份、锂云母10-15份、石墨烯30-60份以及显色剂40-60份。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃，其特征在于：所述显色剂为金属氧化物Cu2O、Co2O3、MnO2、CdO中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
（1）将石英砂、方解石、纯碱、锂云母、石墨烯以及显色剂混合均匀，获得混合物料；
（2）控制电熔炉温度1800℃-2000℃，向炉内加入混合物料，熔化18-20小时；
（3）将熔融状态的物料送入模具，制成玻璃制品；
（4）将玻璃制品送入退火箱，1.5小时内将温度降至150℃-160℃，完成退火；
（5）将退火完毕的玻璃制品送入空气，自然冷却至室温即得成品。
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