CN105800928A - 一种耐高温玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温玻璃及其制备方法，上述耐高温玻璃，由包含以下重量份的组分制成：二氧化硅85‑90份、三氧化二铝5‑8份、短切玻纤4‑6份、二氧化锆3‑6份、铝酸钙1‑2份、硼酸0.5‑2份、硝酸钠0.2‑0.8份、碳酸锶0.1‑0.2份、氟锆酸钾0.05‑0.08份、硼酸锌0.03‑0.09份、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02‑0.3份和三氧化二钇0.02‑0.04份。本发明还提供了一种耐高温玻璃的制备方法。

Description

一种耐高温玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃材料领域，特别涉及一种耐高温玻璃及其制备方法。
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。
随着对玻璃应用的逐渐增加，对具有不同性能的玻璃的研究也逐渐成为人们研究的焦点，特别是通过改变玻璃的组成，而使玻璃具有不同的性能。二氧化锆具有优良的热稳定性和化学稳定性，具有高熔点、高沸点、导热系数小、硬度大、耐磨性好、常温下为绝缘体、折射率高的特点，但是由于二氧化锆有着很高的熔点，所以限制其在玻璃领域的应用。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种耐高温玻璃及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐高温玻璃，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化硅 85-90份，
三氧化二铝 5-8份，
短切玻纤 4-6份，
二氧化锆 3-6份，
铝酸钙 1-2份，
硼酸 0.5-2份，
硝酸钠 0.2-0.8份，
碳酸锶 0.1-0.2份，
氟锆酸钾 0.05-0.08份，
硼酸锌 0.03-0.09份，
二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡 0.02-0.3份，
三氧化二钇 0.02-0.04份。
所述组分还包括偏硅酸三甲酯0-0.2重量份。
所述组分还包括色粉0-0.1重量份。
所述二氧化锆为纳米二氧化锆，所述纳米二氧化锆的粒径为20-30纳米。
一种耐高温玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取二氧化硅85-90重量份、三氧化二铝5-8重量份、短切玻纤4-6重量份、二氧化锆3-6重量份、铝酸钙1-2重量份、硼酸0.5-2重量份、硝酸钠0.2-0.8重量份、碳酸锶0.1-0.2重量份、氟锆酸钾0.05-0.08重量份、硼酸锌0.03-0.09重量份、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02-0.3重量份、三氧化二钇0.02-0.04重量份、偏硅酸三甲酯0-0.2重量份和色粉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1100-1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
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）本发明制得的耐高温玻璃，通过加入二氧化硅、三氧化二铝、短切玻纤、二氧化锆、铝酸钙、硼酸、硝酸钠、碳酸锶、氟锆酸钾、硼酸锌、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和三氧化二钇，制得的耐高温玻璃具有良好的耐热防爆性能，且具有良好透明性和坚硬度。
（2）本发明制得的耐高温玻璃处理方法简单，制得的玻璃具有良好的可加工性能，在较长使用时间后，仍能保持颜色不变，不会出现发黄现象。
（3）本发明的耐高温玻璃，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）称取二氧化硅85kg、三氧化二铝5kg、短切玻纤4kg、粒径为20纳米的二氧化锆3kg、铝酸钙1kg、硼酸0.5kg、硝酸钠0.2kg、碳酸锶0.1kg、氟锆酸钾0.05kg、硼酸锌0.03kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02kg、三氧化二钇0.02kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1350℃，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1100℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取 （1）称取二氧化硅85kg、三氧化二铝5kg、短切玻纤4kg、粒径为20纳米的二氧化锆3kg、铝酸钙1kg、硼酸0.5kg、硝酸钠0.2kg、碳酸锶0.1kg、氟锆酸钾0.05kg、硼酸锌0.03kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02kg、三氧化二钇0.02kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1350℃，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1100℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取二氧化硅90kg、三氧化二铝8kg、短切玻纤6kg、粒径为30纳米的二氧化锆6kg、铝酸钙2kg、硼酸2kg、硝酸钠0.8kg、碳酸锶0.2kg、氟锆酸钾0.08kg、硼酸锌0.09kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.3kg、三氧化二钇0.04kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1450℃，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1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取二氧化硅90kg、三氧化二铝8kg、短切玻纤6kg、粒径为30纳米的二氧化锆6kg、铝酸钙2kg、硼酸2kg、硝酸钠0.8kg、碳酸锶0.2kg、氟锆酸钾0.05kg、硼酸锌0.09kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02kg、三氧化二钇0.04kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1450℃，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1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取二氧化硅88kg、三氧化二铝6kg、短切玻纤5kg、粒径为25纳米的二氧化锆5kg、铝酸钙1.5kg、硼酸1kg、硝酸钠0.5kg、碳酸锶0.15kg、氟锆酸钾0.07kg、硼酸锌0.06kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.2kg、三氧化二钇0.023kg、偏硅酸三甲酯0.1kg和色粉0.05kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1400℃，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，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取二氧化硅90kg、三氧化二铝8kg、短切玻纤6kg、二氧化锆6kg、铝酸钙2kg、硼酸2kg、硝酸钠0.8kg、碳酸锶0.2kg、硼酸锌0.09kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.3kg、三氧化二钇0.04kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1450℃，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1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取二氧化硅90kg、三氧化二铝8kg、短切玻纤6kg、二氧化锆6kg、硼酸2kg、硝酸钠0.8kg、碳酸锶0.2kg、氟锆酸钾0.08kg、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.3kg、三氧化二钇0.04kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1450℃，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1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
对比例3
（1）称取二氧化硅90kg、三氧化二铝8kg、短切玻纤6kg、二氧化锆6kg、铝酸钙2kg、硼酸2kg、硝酸钠0.8kg、碳酸锶0.2kg、氟锆酸钾0.08kg、硼酸锌0.09kg、偏硅酸三甲酯0.2kg和色粉0.1kg；
（2）将上述原料经过充分混合后，置于坩埚内，加热到1450℃，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1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
制得耐高温玻璃的性能测试结果如表1所示。
表1
测试项目 维氏硬度 折射率 玻璃转变温度（℃）
实施例1 687 1.683 279
实施例2 680 1.679 281
实施例3 704 1.756 296
实施例4 712 1.774 289
实施例5 716 1.679 295
对比例1 527 1.246 216
对比例2 511 1.231 221
对比例3 498 1.227 224
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)

1.一种耐高温玻璃，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
二氧化硅 85-90份，
三氧化二铝 5-8份，
短切玻纤 4-6份，
二氧化锆 3-6份，
铝酸钙 1-2份，
硼酸 0.5-2份，
硝酸钠 0.2-0.8份，
碳酸锶 0.1-0.2份，
氟锆酸钾 0.05-0.08份，
硼酸锌 0.03-0.09份，
二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡 0.02-0.3份，
三氧化二钇 0.02-0.04份。
2.根据权利要求1所述耐高温玻璃，其特征在于，所述组分还包括偏硅酸三甲酯0-0.2重量份。
3.根据权利要求1所述耐高温玻璃，其特征在于，所述组分还包括色粉0-0.1重量份。
4.根据权利要求1所述耐高温玻璃，其特征在于，所述二氧化锆为纳米二氧化锆，所述纳米二氧化锆的粒径为20-30纳米。
5.一种耐高温玻璃的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取二氧化硅85-90重量份、三氧化二铝5-8重量份、短切玻纤4-6重量份、二氧化锆3-6重量份、铝酸钙1-2重量份、硼酸0.5-2重量份、硝酸钠0.2-0.8重量份、碳酸锶0.1-0.2重量份、氟锆酸钾0.05-0.08重量份、硼酸锌0.03-0.09重量份、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.02-0.3重量份、三氧化二钇0.02-0.04重量份、偏硅酸三甲酯0-0.2重量份和色粉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1100-1300℃下进行退火处理，得到耐高温玻璃。
6.根据权利要求5所述的耐高温玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述加热的温度为1350-1450℃。
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