CN105236749A - 一种微晶玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微晶玻璃及其制备方法。该玻璃由包含以下重量份的组分制成：石英砂65-75份、纳米二氧化硅20-25份、氧化硼15-20份、氧化钡5-8份、乙二醇2-5份、二氧化钛2-3份、硼硅酸1-3份、结晶氯化铝0.5-1份、聚合硅酸铝铁0.2-1份、石榴酸钾0.1-0.5份、硫化钴0.1-0.3份和碳化钛0.02-0.2份。本发明还提供了一种微晶玻璃的制备方法。
Description
技术领域
本发明属于玻璃材料领域，特别涉及一种微晶玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃按其主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃，其主要成分为SiO2，SiO2被广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。
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
针对上述的需求，本发明的目的是提供了一种微晶玻璃及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种微晶玻璃，由包含以下重量份的组分制成：
石英砂65-75份，
纳米二氧化硅20-25份，
氧化硼15-20份，
氧化钡5-8份,
乙二醇2-5份，
二氧化钛2-3份，
硼硅酸1-3份，
结晶氯化铝0.5-1份，
聚合硅酸铝铁0.2-1份，
石榴酸钾0.1-0.5份，
硫化钴0.1-0.3份，
碳化钛0.02-0.2份。
所述组分还包括颜料0-1重量份。
所述组分还包括硼硅酸0-1重量份。
所述二氧化钛为直径为12-20纳米的纳米二氧化钛。
一种微晶玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取石英砂65-75重量份、纳米二氧化硅20-25重量份、氧化硼15-20重量份、氧化钡5-8重量份、乙二醇2-5重量份、二氧化钛2-3重量份、硼硅酸1-3重量份、结晶氯化铝0.5-1重量份、聚合硅酸铝铁0.2-1重量份、石榴酸钾0.1-0.5重量份、硫化钴0.1-0.3重量份、碳化钛0.02-0.2重量份、颜料0-1重量份和硼硅酸0-1重量份；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3-5小时，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，得到微晶玻璃。
步骤（2）中所述加热的温度为1150-1300℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的微晶玻璃以石英砂为主要原料，通过加入纳米二氧化硅、氧化硼、氧化钡、乙二醇、二氧化钛、硼硅酸、结晶氯化铝、聚合硅酸铝铁、石榴酸钾、硫化钴和碳化钛，制得的微晶玻璃具有良好的光泽性、折射率和良好的透明度。
（2）本发明制得的微晶玻璃通过各组分的有效混合，降低了玻璃的转变温度的同时，使微晶玻璃具有良好的坚硬度。
（3）本发明的微晶玻璃，其制备方法简单，易于工业化生产。
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）称取石英砂65kg、纳米二氧化硅20kg、氧化硼15kg、氧化钡5kg、乙二醇2kg、直径为12纳米的二氧化钛2kg、硼硅酸1kg、结晶氯化铝0.5kg、聚合硅酸铝铁0.2kg、石榴酸钾0.1kg、硫化钴0.1kg、碳化钛0.02kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1150℃下加热3小时，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，得到微晶玻璃。
制得微晶玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取石英砂65kg、纳米二氧化硅20kg、氧化硼15kg、氧化钡5kg、乙二醇2kg、直径为12纳米的二氧化钛2kg、硼硅酸1kg、结晶氯化铝0.5kg、聚合硅酸铝铁0.2kg、石榴酸钾0.1kg、硫化钴0.1kg和碳化钛0.02kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1150℃下加热3小时，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，得到微晶玻璃。
制得微晶玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取石英砂75kg、纳米二氧化硅25kg、氧化硼20kg、氧化钡8kg、乙二醇5kg、直径为20纳米的二氧化钛3kg、硼硅酸3kg、结晶氯化铝1kg、聚合硅酸铝铁1kg、石榴酸钾0.5kg、硫化钴0.3kg、碳化钛0.2kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1300℃下加热5小时，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，得到微晶玻璃。
制得微晶玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取石英砂75kg、纳米二氧化硅25kg、氧化硼20kg、氧化钡8kg、乙二醇5kg、直径为20纳米的二氧化钛3kg、硼硅酸3kg、结晶氯化铝0.5kg、聚合硅酸铝铁0.2kg、石榴酸钾0.5kg、硫化钴0.3kg、碳化钛0.2kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1300℃下加热5小时，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，得到微晶玻璃。
制得微晶玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取石英砂70kg、纳米二氧化硅22kg、氧化硼18kg、氧化钡7kg、乙二醇3kg、直径为16纳米的二氧化钛2kg、硼硅酸2kg、结晶氯化铝0.8kg、聚合硅酸铝铁0.6kg、石榴酸钾0.3kg、硫化钴0.2kg、碳化钛0.1kg、颜料0.5kg和硼硅酸0.5kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1200℃下加热4小时，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，得到微晶玻璃。
制得微晶玻璃的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取石英砂75kg、纳米二氧化硅25kg、氧化硼20kg、氧化钡8kg、乙二醇5kg、硼硅酸3kg、结晶氯化铝1kg、聚合硅酸铝铁1kg、石榴酸钾0.5kg、硫化钴0.3kg、碳化钛0.2kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1300℃下加热5小时，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，得到微晶玻璃。
对比例2
（1）称取石英砂75kg、纳米二氧化硅25kg、氧化硼20kg、氧化钡8kg、乙二醇5kg、直径为20纳米的二氧化钛3kg、硼硅酸3kg、结晶氯化铝1kg、石榴酸钾0.5kg、碳化钛0.2kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1300℃下加热5小时，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，得到微晶玻璃。
对比例3
（1）称取石英砂75kg、纳米二氧化硅25kg、氧化硼20kg、氧化钡8kg、乙二醇5kg、直径为20纳米的二氧化钛3kg、硼硅酸3kg、聚合硅酸铝铁1kg、石榴酸钾0.5kg、硫化钴0.3kg、碳化钛0.2kg、颜料1kg和硼硅酸1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1300℃下加热5小时，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，得到微晶玻璃。
表1
| 测试项目 | 折射率为 | 维氏硬度 |
| 实施例1 | 1.574 | 598 |
| 实施例2 | 1.563 | 587 |
| 实施例3 | 1.658 | 626 |
| 实施例4 | 1.614 | 628 |
| 实施例5 | 1.649 | 619 |
| 对比例1 | 1.238 | 475 |
| 对比例2 | 1.315 | 436 |
| 对比例3 | 1.268 | 431 |
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微晶玻璃，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
石英砂65-75份，
纳米二氧化硅20-25份，
氧化硼15-20份，
氧化钡5-8份,
乙二醇2-5份，
二氧化钛2-3份，
硼硅酸1-3份，
结晶氯化铝0.5-1份，
聚合硅酸铝铁0.2-1份，
石榴酸钾0.1-0.5份，
硫化钴0.1-0.3份，
碳化钛0.02-0.2份。
2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述组分还包括颜料0-1重量份。
3.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述组分还包括硼硅酸0-1重量份。
4.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述二氧化钛为直径12-20纳米的纳米二氧化钛。
5.一种微晶玻璃的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取石英砂65-75重量份、纳米二氧化硅20-25重量份、氧化硼15-20重量份、氧化钡5-8重量份、乙二醇2-5重量份、二氧化钛2-3重量份、硼硅酸1-3重量份、结晶氯化铝0.5-1重量份、聚合硅酸铝铁0.2-1重量份、石榴酸钾0.1-0.5重量份、硫化钴0.1-0.3重量份、碳化钛0.02-0.2重量份、颜料0-1重量份和硼硅酸0-1重量份；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热，保温3-5小时，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，得到微晶玻璃。
6.根据权利要求5所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述加热的温度为1150-1300℃。
Priority Applications (1)
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| CN201510585016.8A CN105236749A (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种微晶玻璃及其制备方法 |
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| CN201510585016.8A CN105236749A (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种微晶玻璃及其制备方法 |
Publications (1)
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ID=55034634
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| CN201510585016.8A Pending CN105236749A (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种微晶玻璃及其制备方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN105236749A (zh) |
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-
2015
- 2015-09-15 CN CN201510585016.8A patent/CN105236749A/zh active Pending
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