CN105000803A - 一种耐热低膨胀玻璃容器及其制备方法 - Google Patents

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成战强
胡卫
吴春春
邵岩
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ANHUI XINMIN GLASS PRODUCT Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种耐热低膨胀玻璃容器及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：锆英砂36-49、白云石27-38、双飞粉22-35、芒硝8-12、煤粉5-10、硒化锌4-8、二硅化钼5-10、草酸钇3-5、木变石16-27、碳化铬7-11、镁蔷薇辉石19-31、千枚岩14-26、硫酸氢钠4-8、助剂6-9。本发明原料中添加了白云石、木变石、镁蔷薇辉石、千枚岩等矿石原料，可以极大地提高玻璃容器的耐高温性，添加的硒化锌、二硅化钼和碳化铬，不仅可以显著改善玻璃容器的热稳定性，降低玻璃容器的热膨胀系数，还可以提高玻璃容器的机械强度。本发明制得的玻璃容器机械强度高，热膨胀系数低，软化温度高，抗热冲击性好，能适应恶劣的使用环境，极大地扩展了其使用范围。

Description

一种耐热低膨胀玻璃容器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热低膨胀玻璃容器及其制备方法，属于玻璃工业领域。
背景技术
玻璃容器是使用天然矿石、纯碱，硝酸钠，碳酸钡，石英沙等十几种原料制造而成，经过1600度高温融化塑形等工艺制作出来的一种容器，可以根据不同的模具生产出不同形状的玻璃容器。玻璃容器具有高度的透明性及抗腐蚀性，与大多数化学品接触都不会发生材料性质的变化，阻隔性好，制造工艺简便，原料丰富普遍，价格低，造型自由多变，洁净、易清理，并具有可反复使用等特点。正是由于其具有诸多优点，因此成为酒类首选的包装材料。但是目前市场上的玻璃容器也有存在耐高温性差和热膨胀系数大的缺点，限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐热低膨胀玻璃容器及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
    一种耐热低膨胀玻璃容器，由以下重量份的原料制成：锆英砂36-49、白云石 27-38、双飞粉 22-35、芒硝 8-12、煤粉5-10、硒化锌4-8、二硅化钼5-10、草酸钇3-5、木变石16-27、碳化铬 7-11、镁蔷薇辉石19-31、千枚岩14-26、硫酸氢钠 4-8、助剂 6-9；
所述助剂由以下重量份的原料混合而成：锆酸钙4-8、灶心土5-10、偏锑酸钠3-6、磷酸二氢锌 6-9、三氯化硼3-5、碱式碳酸铋4.5-6.5、亚硒酸钡2-4、三硅酸镁8-12、氧化亚锡 2-3。
    一种耐热低膨胀玻璃容器的制备方法，包括以下步骤：
    （1）取白云石、木变石、镁蔷薇辉和千枚岩混合均匀，然后浸于浓度为1-2mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至55-65℃，保温0.5-1h，取出水洗至中性，烘干后在1-2MPa的Ar气氛下微波加热至480-540℃，保温15-25min，空冷至室温，再浸于浓度为1-2mol/L的氢氧化钠溶液中，水浴加热至50-60℃，保温1-2h，取出水洗至中性，烘干后在2-3MPa的N2气氛下微波加热至450-490℃，保温25-35min，空冷至室温，粉碎，过80-120目筛，待用；
    （2) 将步骤（1）制得的粉末状颗粒与锆英砂、双飞粉、二硅化钼、碳化铬、硒化锌混合均匀，加热熔化，待物料完全变为熔融液后，依次加入草酸钇、硫酸氢钠、芒硝、煤粉、助剂，边加入边搅拌，使全部物料完全熔化并混合均匀，得到玻璃液；
    （3）将玻璃液加工成所要求形状的容器制品，然后对容器制品进行热处理：先以1-2℃/min的速率升温至240-280℃，保温3-5min，再以2-3℃/min的速率升温至540-570℃，保温4-6min，然后以3-5/min的速率降温至180-220℃，保温2-4min，再以2-4℃/min的速率升温至565-595℃，保温3-4min，风冷至常温，得到成品。
本发明的有益效果：
本发明原料中添加了白云石、木变石、镁蔷薇辉石、千枚岩等矿石原料，可以极大地提高玻璃容器的耐高温性，添加的硒化锌、二硅化钼和碳化铬，不仅可以显著改善玻璃容器的热稳定性，降低玻璃容器的热膨胀系数，还可以提高玻璃容器的机械强度。本发明制得的玻璃容器机械强度高，热膨胀系数低，软化温度高，抗热冲击性好，能适应恶劣的使用环境，极大地扩展了其使用范围。
具体实施方式
    一种耐热低膨胀玻璃容器，由以下重量（kg）的原料制成：锆英砂44、白云石 33、双飞粉 29、芒硝 10、煤粉8、硒化锌6、二硅化钼7、草酸钇4、木变石23、碳化铬 9、镁蔷薇辉石26、千枚岩22、硫酸氢钠 6、助剂 7；
所述助剂由以下重量（kg）的原料混合而成：锆酸钙5、灶心土7、偏锑酸钠4、磷酸二氢锌 7、三氯化硼4、碱式碳酸铋5、亚硒酸钡3、三硅酸镁9、氧化亚锡 2.5。
    一种耐热低膨胀玻璃容器的制备方法，包括以下步骤：
    （1）取白云石、木变石、镁蔷薇辉和千枚岩混合均匀，然后浸于浓度为1-2mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至55-65℃，保温0.5-1h，取出水洗至中性，烘干后在1-2MPa的Ar气氛下微波加热至480-540℃，保温15-25min，空冷至室温，再浸于浓度为1-2mol/L的氢氧化钠溶液中，水浴加热至50-60℃，保温1-2h，取出水洗至中性，烘干后在2-3MPa的N2气氛下微波加热至450-490℃，保温25-35min，空冷至室温，粉碎，过80-120目筛，待用；
    （2) 将步骤（1）制得的粉末状颗粒与锆英砂、双飞粉、二硅化钼、碳化铬、硒化锌混合均匀，加热熔化，待物料完全变为熔融液后，依次加入草酸钇、硫酸氢钠、芒硝、煤粉、助剂，边加入边搅拌，使全部物料完全熔化并混合均匀，得到玻璃液；
    （3）将玻璃液加工成所要求形状的容器制品，然后对容器制品进行热处理：先以1-2℃/min的速率升温至240-280℃，保温3-5min，再以2-3℃/min的速率升温至540-570℃，保温4-6min，然后以3-5/min的速率降温至180-220℃，保温2-4min，再以2-4℃/min的速率升温至565-595℃，保温3-4min，风冷至常温，得到成品。
    上述实施例制得的玻璃容器的主要性检测为：抗压强度为721MPa,弹性模量为69GPa，断裂韧性2.8MPa·m1/2,，热膨胀系数3.2×10-6m/m·k，软化温度850℃。

Claims (2)

1.一种耐热低膨胀玻璃容器，其特征在于，由以下重量份的原料制成：锆英砂36-49、白云石 27-38、双飞粉 22-35、芒硝 8-12、煤粉5-10、硒化锌4-8、二硅化钼5-10、草酸钇3-5、木变石16-27、碳化铬 7-11、镁蔷薇辉石19-31、千枚岩14-26、硫酸氢钠 4-8、助剂 6-9；
所述助剂由以下重量份的原料混合而成：锆酸钙4-8、灶心土5-10、偏锑酸钠3-6、磷酸二氢锌 6-9、三氯化硼3-5、碱式碳酸铋4.5-6.5、亚硒酸钡2-4、三硅酸镁8-12、氧化亚锡 2-3。
2. 一种如权利要求1所述的耐热低膨胀玻璃容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取白云石、木变石、镁蔷薇辉和千枚岩混合均匀，然后浸于浓度为1-2mol/L的盐酸溶液中，水浴加热至55-65℃，保温0.5-1h，取出水洗至中性，烘干后在1-2MPa的Ar气氛下微波加热至480-540℃，保温15-25min，空冷至室温，再浸于浓度为1-2mol/L的氢氧化钠溶液中，水浴加热至50-60℃，保温1-2h，取出水洗至中性，烘干后在2-3MPa的N2气氛下微波加热至450-490℃，保温25-35min，空冷至室温，粉碎，过80-120目筛，待用；
（2) 将步骤（1）制得的粉末状颗粒与锆英砂、双飞粉、二硅化钼、碳化铬、硒化锌混合均匀，加热熔化，待物料完全变为熔融液后，依次加入草酸钇、硫酸氢钠、芒硝、煤粉、助剂，边加入边搅拌，使全部物料完全熔化并混合均匀，得到玻璃液；
（3）将玻璃液加工成所要求形状的容器制品，然后对容器制品进行热处理：先以1-2℃/min的速率升温至240-280℃，保温3-5min，再以2-3℃/min的速率升温至540-570℃，保温4-6min，然后以3-5/min的速率降温至180-220℃，保温2-4min，再以2-4℃/min的速率升温至565-595℃，保温3-4min，风冷至常温，得到成品。
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