CN104108876B - 一种锂调色的含锰有色玻璃及其烧制方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂调色的含锰有色玻璃及其烧制方法，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为50-88%的氧化硅、0-38%的氧化钙、0.15%的氧化锰、0.34-5.5%的硝酸钠和0-15%的氧化锂。本发明通过不改变锰的含量而改变氧化锂的含量来获得一系列颜色不同的紫红色玻璃，避免了熔制过程中由于气氛不同导致锰的价态发生变化，从而导致的同一批玻璃的颜色产生色差，不仅操作简单而且通过加入硝酸钠确保熔制气氛为强氧化性，保证了着色效果的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及到无机非金属材料领域的有色玻璃，具体的说是一种锂调色的含锰有色玻璃及其烧制方法。
背景技术
现有的有色玻璃中，含锰玻璃为紫罗兰色，一般需要改变玻璃配料中锰的含量来获得深浅不同的紫色玻璃，并且因为锰有+2~+7各种价态，熔制气氛稍有变化，即使锰含量相同熔制得到的玻璃颜色也会不同，较难准确控制玻璃颜色。
发明内容
为解决现有技术中含锰有色玻璃的颜色会随锰含量和熔制气氛发生难以控制的变化的问题，本发明提供了一种锂调色的含锰有色玻璃及其烧制方法，在本发明中，不改变锰的含量可以熔制出一系列颜色不同的含锰紫色玻璃，并且能够准确的控制玻璃的颜色，解决含锰玻璃颜色不易控制导致同一批玻璃种出现色差的问题。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为50-88%的氧化硅、0-38%的氧化钙、0.15%的氧化锰、0.34-5.5%的硝酸钠和0-15%的氧化锂。
上述锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足权利要求1的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
所述的原料为引入氧化硅的硅砂、引入氧化钙的石灰石、引入氧化锂的分析纯碳酸锂、硝酸钠和四水氯化锰。
本发明中，随着氧化锂含量的增加，表征玻璃的颜色的参数a值的变化趋势逐渐增大（为正值，红色进一步加深），同时，b值的变化趋势逐渐降低（但变化幅度较小，说明玻璃的黄色成分稍降低，但变化不大），说明随着氧化锂用量的增加玻璃的颜色逐渐加深。
有益效果：本发明与现有技术中通过调节锰含量来改变玻璃颜色的方法相比，具有以下优点：
1）本方法中，不改变锰的含量可以熔制出一系列颜色不同的紫色玻璃，因为在硅酸盐玻璃中，随着氧化锂含量的增加，玻璃中氧含量增高，硅含量相对减少，阳离子（Si4+）场强降低，对氧的极化作用减弱，这样氧离子对中心着色离子（锰）的有效电场大大升高，即分裂能Δ值升高，吸收带向能量较高的短波方向移动，玻璃外观上表现为颜色加深；
2）本方法着色稳定，由于锰是一种变价元素，含锰玻璃的颜色对熔制气氛较敏感，在制作过程中易产生较大的色差，本方法中采用加入相同量的硝酸钠NaNO3，不仅操作简单而且确保熔制气氛均为强氧化性不变，这就保证了着色效果的稳定性。
附图说明
图1为本发明中各实施例的检测结果表。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，本发明各实施例中所用的原料为引入氧化硅的硅砂、引入氧化钙的石灰石、引入氧化锂的分析纯碳酸锂、硝酸钠和四水氯化锰。
实施例1
一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为88%的氧化硅、0%的氧化钙、0.15%的氧化锰、5.5%的硝酸钠和6.35%的氧化锂。
上述的锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
实施例2
一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为50%的氧化硅、38%的氧化钙、0.15%的氧化锰、0.34%的硝酸钠和11.51%的氧化锂。
上述的锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
实施例3
一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为69%的氧化硅、19%的氧化钙、0.15%的氧化锰、2.95%的硝酸钠和8.9%的氧化锂。
上述的锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
实施例4
一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为80%的氧化硅、15.8%的氧化钙、0.15%的氧化锰、4.05%的硝酸钠和0%的氧化锂。
上述的锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
实施例5
一种锂调色的含锰有色玻璃，由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为60%的氧化硅、22.8%的氧化钙、0.15%的氧化锰、2.05%的硝酸钠和15%的氧化锂。
上述的锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品。
所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
分别取实施例1-5的玻璃液制成厚度为8mm的样片，并检测其透过率和表征颜色的参数值a和b，具体结果如附图1所示：
由附图1的表中数据可以得知，随着氧化锂含量的升高，透过率T降低，a值升高，b值降低。
Claims (1)
1.一种锂调色的含锰有色玻璃，其特征在于：由氧化硅、氧化钙、氧化锰、硝酸钠和调色剂氧化锂烧制而成，组成有色玻璃的各成分的含量分别为50-88%的氧化硅、0-38%的氧化钙、0.15%的氧化锰、0.34-5.5%的硝酸钠和0-15%的氧化锂；
上述锂调色的含锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：
1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述比例；
所述的原料为引入氧化硅的硅砂、引入氧化钙的石灰石、引入氧化锂的分析纯碳酸锂、硝酸钠和四水氯化锰；
2）将配好的混合料在1445℃的条件下充分熔融均匀后成型，然后在600℃的条件下退火即制得产品；
其中，混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1445℃，并保持1445℃的温度直至混合料充分熔融均匀。
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