CN103819087B - 一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃生产领域，公开了一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法。该硼硅酸盐玻璃由包含以下重量份的组分制成：70‑80重量份石英砂、10‑20重量份B2O3、5‑10重量份BaO、2‑5重量份TiO2、1‑3重量份V2O5、0.1‑1重量份La2O3和2‑3重量份脱色剂。各成分经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液，经过成形、退火，得到硼硅酸盐玻璃。本发明制得的玻璃具有硬度好、折射率高和耐磨性好等优点。

Description

一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃生产领域，尤其涉及一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法。
背景技术
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要成分为SiO2，是重要的工业矿物原料。
硼硅酸盐玻璃是以 SiO2和B2O3 为主要成分，具有良好的耐热性和化学稳定性，用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等，同时由于其熔融温度低，可抵抗钠蒸气腐蚀，且掺入稀土元素后，硼酸盐玻璃折射率提高、色散降低，可用于光学仪器中。
现有玻璃的制备过程中需要用到碱金属和氧化铅，由于碱金属的加入使得制备的玻璃在后期的一些处理过程中易产生碱金属的扩散和交换，从而产生内部的应力，使玻璃在内部结构方面存在一定的缺陷，直接影响到玻璃本身的力学性能；同时，氧化铅的加入虽然会使玻璃的折射率和硬度提高，但会产生危害人类健康等不利因素。
发明内容
本发明目的在于提供了一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法，制得玻璃具有硬度好、折射率高和耐磨性好等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种硼硅酸盐玻璃，主要由包含以下重量份的组分制成:
石英砂 70-80份,
B2O3 10-20份,
BaO 5-10份,
TiO2 2-5份,
V2O5 1-3份,
La2O3 0.1-1份,
脱色剂 2-3份。
所述脱色剂为Se和CoO的混合物。
所述Se与CoO的质量比为8:1。
一种硼硅酸盐玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取70-80重量份石英砂、10-20重量份B2O3、5-10重量份BaO、2-5重量份TiO2、1-3重量份V2O5、0.1-1重量份La2O3和2-3重量份脱色剂；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到硼硅酸盐玻璃。
步骤（2）中所述加热温度为1150℃。
有益效果：
本发明在配方中加入了氧化钡和La2O3，氧化钡的加入使玻璃具有良好的光泽性和折射率；La2O3的加入可以在不破坏玻璃晶格的前提下，更有效降低玻璃的熔制温度；本发明在配方中未添加碱金属氧化物，避免了玻璃因后期处理过程中易出现的内部应力的问题，此外本发明在配方中添加了脱色剂，即Se和CoO的混合物，用以对石英里面的少量有色杂质进行脱色，从而得到能够在保持玻璃具有良好透明性的同时，得到低熔制温度和高折射率的玻璃。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取70Kg石英砂、15KgB2O3、5KgBaO、5KgTiO2、 3KgV2O5、0.1KgLa2O3、1.8KgSe和0.2KgCoO；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热1150℃，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到硼硅酸盐玻璃。
测试制得的硼硅酸盐玻璃，其折射率为1.699，用维氏硬度计测得硬度为531。
实施例2
（1）称取75Kg石英砂、20KgB2O3、7KgBaO、3KgTiO2、 1KgV2O5、1KgLa2O3、1.8KgSe和0.2KgCoO；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热1150℃，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到硼硅酸盐玻璃。
测试制得的硼硅酸盐玻璃，其折射率为1.653,用维氏硬度计测得硬度为578。
实施例3
（1）称取80Kg石英砂、10KgB2O3、10KgBaO、2KgTiO2、 2KgV2O5、0.5KgLa2O3、2.7KgSe和0.3KgCoO；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热1150℃，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到硼硅酸盐玻璃。
测试制得的硼硅酸盐玻璃，其折射率为1.674, 用维氏硬度计测得硬度为527。

Claims (2)

1.一种硼硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取70-80重量份石英砂、10-20重量份B2O3、5-10重量份BaO、2-5重量份TiO2、 1-3重量份V2O5、0.1-1重量份La2O3和2-3重量份脱色剂；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3h，得到玻璃液；
（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到硼硅酸盐玻璃；
所述的脱色剂为Se和CoO的混合物。
2.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述加热温度为1150℃。
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Denomination of invention: Borosilicate glass and its preparation method

Effective date of registration: 20210409

Granted publication date: 20160817

Pledgee: Nantong Branch of Bank of Nanjing Co.,Ltd.

Pledgor: JIANGSU AOLAN ARCHITECTURE GLASS Co.,Ltd.

Registration number: Y2021320010125