CN104140205A

CN104140205A - 一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法

Info

Publication number: CN104140205A
Application number: CN201410371711.XA
Authority: CN
Inventors: 李加献; 邵长山; 许仲夏
Original assignee: ANHUI LIHUA OPTICAL GLASS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI LIHUA OPTICAL GLASS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2014-11-12

Abstract

本发明提供了一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，涉及玻璃管生产技术领域，包括备料，熔制和成型三个工艺过程，本工艺方法中，选用氯化钠和氧化铈作为高硼硅玻璃管制备时使用的澄清剂，并合理控制其加入量，玻璃液中气泡少，均匀化程度高，在熔制和退火过程中，通过合理控制加热温度和退火温度，玻璃均匀化效果好，没有出现分层现象，且硼挥发性少，玻璃液浇注时粘度小，浇注顺畅，该种方法制备出的玻璃管制品外观质量和透明度明显提高，生产稳定性好，产品合格率高。

Description

一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法

技术领域

本发明属于玻璃管生产技术领域，具体涉及一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法。

背景技术

玻璃管一般可分为四种：1普通玻璃管，如实验室等用；2化工玻璃管：常用热稳定性和耐腐蚀性良好的硼玻璃制成，透明，易于清洗，流动阻力小，价格低廉，但耐压力低，容易破坏，可用于-30~+130℃、温度急变不超过80℃的场合；3：中性玻璃管；4：高硼硅玻璃管，其中，高硼硅玻璃管是指含氧化硅>78%，氧化硼>10%的硼硅酸盐玻璃，比较典型的是派来克斯玻璃(Pyrxe)，它是美国Comnig公司研究人员stlllvina于1915年发明的，并取得专利,当时共有六种成分，高硼硅玻璃具有许多优良的性能,如较低的热膨胀系数、良好的抗热震性、较高的表面硬度、极好的透光率等,因此被广泛应用于实验室玻璃器皿、医用生物制剂包装、化工工艺管道、低膨胀金属的熔接材料、大尺寸望远镜片、高电压电子管、太阳能热水器真空玻璃集热管以及日用工艺品,如烘烤器具和烹饪碟子等方面，除此之外，这种玻璃由于电绝缘性好，介电损失小，在电力工业和电真空技术上也被广泛采用，申请号为CN201310627018.X公开了一种高硼硅玻璃的制备方法、高硼硅玻璃及其应用，涉及玻璃制造领域，所述制备方法包括称取高硼硅玻璃原料，将所述原料混合均匀，还包括：使用铂金坩埚将混合均匀的所述原料熔融成玻璃液，用铂金管以0.5-3L/min的流量向所述玻璃液底部通入氧气或液氧10-60min；静止1-2h后，使用框式铂金搅拌器以20-100rpm的转速搅拌所述玻璃液2-5h，降温、成形、退火、物理抛光后得高硼硅玻璃，该发明提供的制备方法制备的高硼硅玻璃具有较高光学均匀性，无可视的气泡、条纹和闪点，显著提升了高硼硅玻璃的熔制质量，扩大了高硼硅玻璃的应用范围，但是该种方法在生产的过程中容易出现粘度大、澄清均化困难、硼挥发、玻璃液的分层等问题，影响了玻璃管制品的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种澄清度高，硼挥发性小，玻璃液不易分层，生产工艺稳定性好的高透明度的高硼硅玻璃管制备方法

为解决上述技术问题，本发明提供一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，所述制备高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76~81%，氧化铝2.0~3.4%，氧化钙0.2~0.6%，氧化硼13~14%，硼酸1~3%，氧化钠4~6%，氯化钠1.5~2%，氧化铈0.1~0.2%。

优选的，所述制备高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76.5%，氧化铝2.5%，氧化钙0.3%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化钠4%，氯化钠1.5%，氧化铈0.2%。

优选的，所述的方法按照以下步骤进行，

（1）备料：按照规定所需的原料成分称取不同质量的原料，并将原料混合制成玻璃配合料；

（2）熔制：先将200ml刚玉坩埚置于高温井式硅铝棒炉中，待高温井式硅铝棒炉升温至1200℃时分两次加人玻璃配合料，将高温井式电阻炉升温至1700~1720℃熔化，保温2~2.5h；

（3）成型：将熔化好的玻璃配合料浇注在已经预热好的玻璃管模具上，成形后立即转人中温箱式电阻炉中退火，退火温度为520~560℃，退火时间为2~2.5h。

优选的，所述步骤（2）中，玻璃配合料浇注时的出料温度控制在1450~1550℃。

优选的，所述步骤（2）中，玻璃管模具采用材料为合金铸铁。

采用上述技术方案的有益效果是：选用氯化钠和氧化铈作为高硼硅玻璃管制备时使用的澄清剂，并合理控制其加入量，其中，氯化钠使得玻璃液中的微小气泡明显减少，由于稀土CeO₂是一种强氧化剂，它在高温下能分解生成Ce₂O₃，并释放出一定的O₂，O₂进入玻璃液的气泡内，降低气泡中的气体分压，使之继续吸收气体，促使气泡体积增大，加速上升，从而达到玻璃澄清与均化的目的，在熔制和退火过程中，通过合理控制加热温度和退火温度，玻璃均匀化效果好，没有出现分层现象，且硼挥发性少，玻璃液浇注时粘度小，浇注顺畅，该种方法制备出的玻璃管制品外观质量和透明度明显提高，生产稳定性好，产品合格率高。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行说明，以便于本技术领域的技术人员理解。

实施例1：

（1）备料：按照规定所需的原料成分称取不同质量的原料，有氧化硅76%，氧化铝2.0%，氧化钙0.4%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化钠4%，氯化钠1.5%，氧化铈0.1%，并将原料混合制成玻璃配合料；

（2）熔制：先将200ml刚玉坩埚置于高温井式硅铝棒炉中，待高温井式硅铝棒炉升温至1200℃时分两次加人玻璃配合料，将高温井式电阻炉升温至1700℃熔化，保温2h；

（3）成型：将熔化好的玻璃配合料浇注在已经预热好的玻璃管模具上，成形后立即转人中温箱式电阻炉中退火，退火温度为525℃，退火时间为2h。

实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1）中，玻璃配合料的成分为氧化硅76.5%，氧化铝2.5%，氧化钙0.3%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化钠4%，氯化钠1.5%，氧化铈0.2%；所述步骤（2）中，高温井式电阻炉升温至1720℃熔化，保温2h；所述步骤（3）中，退火温度为530℃，退火时间为2.2h。

实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1）中，玻璃配合料的成分为氧化硅77%，氧化铝2.5%，氧化钙0.3%，氧化硼13%，硼酸1%，氧化钠4%，氯化钠2.0%，氧化铈0.2%氧化硅77%，氧化铝2.5%，氧化钙0.3%，氧化硼13%，硼酸1%，氧化钠4%，氯化钠2.0%，氧化铈0.2%；所述步骤（2）中，高温井式电阻炉升温至1715℃熔化，保温2h；所述步骤（3）中，退火温度为550℃，退火时间为2.3h。

经过以上工艺步骤后，取出玻璃管样品，待测：

序号	气泡度	分层现象	光学均匀性	是否合格
					实施例1	无	无	2×10-5	合格
实施例2	无	无	2×10-5	合格
					实施例3	无	无	2×10-5	合格

由以上数据可知，生产出的玻璃管样品中均没出现起泡和分层现象，光学均匀性也达到了2×10-5，玻璃透明度高，质量好，产品的各项性能均达到了指标要求，且三个实施例中，合格率达到了100%，可见其方法稳定性好。

上述对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，其特征在于，所述制备高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76~81%，氧化铝2.0~3.4%，氧化钙0.2~0.6%，氧化硼13~14%，硼酸1~3%，氧化钠4~6%，氯化钠1.5~2%，氧化铈0.1~0.2%。

2.根据权利要求1所述的一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，其特征在于：所述制备高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76.5%，氧化铝2.5%，氧化钙0.3%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化钠4%，氯化钠1.5%，氧化铈0.2%。

3. 一种制备权利要求1或2所述的高透明度的高硼硅玻璃管的方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行，

4. 根据权利要求3所述的一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，玻璃配合料浇注时的出料温度控制在1450~1550℃。

5. 根据权利要求3所述的一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，玻璃管模具采用材料为合金铸铁。