CN105753320A - 一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法 - Google Patents

一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法，上述纳米透明隔热玻璃材料，由包含以下重量份的组分制成：二氧化硅5060份、三氧化二铝1015份、氧化硼35份、碳酸镁12份、氧化锌0.51份、钾长石0.51份、氟化钙0.20.4份、偏苯三酸1氰乙基2十一烷基咪唑盐0.10.3份、(三甲基硅基)磷酸盐0.050.8份和三氧化钨0.020.04份。本发明还提供了一种纳米透明隔热玻璃材料的制备方法。

Description

一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃材料领域，特别涉及一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法。
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，其主要成分为二氧化硅，二氧化硅被广泛用于玻璃、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。隔热玻璃吸收阳光中的短波辐射，会使得可见光的透过率很低，从而影响玻璃的透光性。隔热玻璃易因吸收热量温度上升而发生破裂，即所谓“热炸裂”问题，这会危及到玻璃附近的人身的安全，受热后的玻璃的热辐射会使玻璃内空间的温度升高，从而降低舒适度。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种纳米透明隔热玻璃材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种纳米透明隔热玻璃材料，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化硅:50-60份，三氧化二铝:10-15份，氧化硼:3-5份，
碳酸镁:1-2份，氧化锌:0.5-1份，钾长石:0.5-1份，
氟化钙:0.2-0.4份，
偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐:0.1-0.3份，
(三甲基硅基)磷酸盐:0.05-0.8份，三氧化钨:0.02-0.04份。
所述组分还包括白炭黑0-0.1重量份。
所述氧化锌为纳米氧化锌。
所述纳米氧化锌的粒径为15-22纳米。
一种纳米透明隔热玻璃材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅50-60重量份、三氧化二铝10-15重量份、氧化硼3-5重量份、碳酸镁1-2重量份、氧化锌0.5-1重量份、钾长石0.5-1重量份、氟化钙0.2-0.4重量份、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.1-0.3重量份、(三甲基硅基)磷酸盐0.05-0.8重量份、三氧化钨0.02-0.04重量份和白炭黑0-0.1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2-3小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1150-1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
步骤(2)中所述加热的温度为1350-1450℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明制得的纳米透明隔热玻璃材料以二氧化硅为主要原料，通过加入三氧化二铝、氧化硼、碳酸镁、氧化锌、钾长石、氟化钙、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐、(三甲基硅基)磷酸盐和三氧化钨，制得的纳米透明隔热玻璃材料具有良好的力学强度和耐热隔热性能。
(2)本发明制得的纳米透明隔热玻璃材料具有良好的耐刮擦和抗冲击性能。
(3)本发明的纳米透明隔热玻璃材料，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)称取二氧化硅50kg、三氧化二铝10kg、氧化硼3kg、碳酸镁1kg、粒径为15纳米的氧化锌0.5kg、钾长石0.5kg、氟化钙0.2kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.1kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.05kg和三氧化钨0.02kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1350℃温度下保温3小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1150℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)称取二氧化硅50kg、三氧化二铝10kg、氧化硼3kg、碳酸镁1kg、粒径为15纳米的氧化锌0.5kg、钾长石0.5kg、氟化钙0.2kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.1kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.05kg、三氧化钨0.02kg和白炭黑0.1kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1350℃温度下保温3小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1150℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)称取二氧化硅60kg、三氧化二铝15kg、氧化硼5kg、碳酸镁2kg、粒径为22纳米的氧化锌1kg、钾长石1kg、氟化钙0.4kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.3kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.8kg、三氧化钨0.04kg和白炭黑0.1kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1450℃温度下保温2小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
(1)称取二氧化硅60kg、三氧化二铝15kg、氧化硼5kg、碳酸镁1kg、粒径为15纳米的氧化锌1kg、钾长石0.5kg、氟化钙0.4kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.3kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.8kg、三氧化钨0.04kg和白炭黑0.1kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1450℃温度下保温2小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
实施例5
(1)称取二氧化硅55kg、三氧化二铝12kg、氧化硼4kg、碳酸镁1.5kg、粒径为18纳米的氧化锌0.7kg、钾长石0.7kg、氟化钙0.3kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.2kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.4kg、三氧化钨0.03kg和白炭黑0.05kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1400℃温度下保温3小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1200℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)称取二氧化硅60kg、三氧化二铝15kg、氧化硼5kg、碳酸镁2kg、粒径为22纳米的氧化锌1kg、钾长石1kg、氟化钙0.4kg、三氧化钨0.04kg和白炭黑0.1kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1450℃温度下保温2小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)称取二氧化硅60kg、三氧化二铝15kg、氧化硼5kg、碳酸镁2kg、氧化锌1kg、钾长石1kg、氟化钙0.4kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.3kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.8kg和白炭黑0.1kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1450℃温度下保温2小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
(1)称取二氧化硅60kg、三氧化二铝15kg、氧化硼5kg、碳酸镁2kg、氧化锌1kg、氟化钙0.4kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.3kg、(三甲基硅基)磷酸盐0.8kg、三氧化钨0.04kg；
(2)将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，在1450℃温度下保温2小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
制得纳米透明隔热玻璃材料的性能测试结果如表1所示。
表1
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)

1.一种纳米透明隔热玻璃材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化硅:50-60份，三氧化二铝:10-15份，氧化硼:3-5份，
碳酸镁:1-2份，氧化锌:0.5-1份，钾长石:0.5-1份，
氟化钙:0.2-0.4份，
偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐:0.1-0.3份，
(三甲基硅基)磷酸盐:0.05-0.8份，三氧化钨0.02-0.04份。
2.根据权利要求1所述纳米透明隔热玻璃材料，其特征在于，所述组分还包括白炭黑0-0.1重量份。
3.根据权利要求1所述纳米透明隔热玻璃材料，其特征在于，所述氧化锌为纳米氧化锌。
4.根据权利要求3所述纳米透明隔热玻璃材料，其特征在于，所述纳米氧化锌的粒径为15-22纳米。
5.一种纳米透明隔热玻璃材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅50-60重量份、三氧化二铝10-15重量份、氧化硼3-5重量份、碳酸镁1-2重量份、氧化锌0.5-1重量份、钾长石0.5-1重量份、氟化钙0.2-0.4重量份、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑盐0.1-0.3重量份、(三甲基硅基)磷酸盐0.05-0.8重量份、三氧化钨0.02-0.04重量份和白炭黑0-0.1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2-3小时，得到玻璃液；
(3)将步骤(2)中所述玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在1150-1230℃下进行退火处理，得到纳米透明隔热玻璃材料。
6.根据权利要求5所述的纳米透明隔热玻璃材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热的温度为1350-1450℃。
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