CN106242303A - 一种玻璃粉及其制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种性能较好的玻璃粉及其制备装置。该玻璃粉，由以下重量比的成分组成：24％‑28％的Si02、6％‑8％的B203、12％‑14％A1203、5％‑8％Ti02、30％‑35％的Na20、2％‑4％的ZnO，余量为Sn02。本发明所述的玻璃粉是由Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02按照一定比例混合制得，通过玻璃粉的组分进行重新优化，该玻璃粉在工作状态下受热不易变形；能够有效防止最后制得的银层出现裂纹；且具有较好的耐酸碱性、耐水性、抗油性等抗腐蚀能力；同时，该玻璃粉还具有良好的分散性和流动性，可以保证最后制得的背银浆料具有很好的印刷性能。适合在电子材料技术领域推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及电子材料技术领域，尤其是一种玻璃粉及其制备装置。
背景技术
太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池背银浆料是太阳能电池电子浆料的主要组成部分，它在太阳能电池生产中主要是用来制作背面主栅，起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。
随着市场竞争，使得光伏组件价格持续下跌，造成光伏组件制造商成本压力增大，而减少材料成本是降低光伏组件制造成本的关键点之一，背银浆料作为太阳能电池电子浆料的主要组成部分，如何降低背银浆料的成本是非常有必要的。
太阳能电池背银浆料主要由银粉、玻璃粉、有机粘合剂、溶剂以及助剂组成，银粉作为浆料中的功能相，起到导电的作用，是太阳能电池背银浆料中主要组成部分，由于背面主栅需要和金属焊条焊在一起串联成组件，因此，银层的可焊性、耐焊性、与硅基板的附着力以及导电性成了太阳能电池背银浆料的重要性能参数。所述玻璃粉的作用是作为无机粘接剂，玻璃粉作为背银浆料的粘结相是电子浆料的重要组成部分,其主要作用是通过烧结熔融冷却后保证膜层与基片的粘结强度，其性能直接影响太阳能电池片的质量，玻璃粉能有效侵蚀减反射膜,确保银膜与娃越片实现良好的机械接触；玻璃粉作为银重结晶在硅发射极表面的媒介物质,使得在低于Ag/Si共熔点的温度可获得近似理想的Ag/Si欧姆接触，玻璃粉能促进银粉的溶解,甚至影响银粉的烧结动力学过程。因此,玻璃粉对硅表面侵蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能均有很大的影响，玻璃粉的性能好坏直接影响最终太阳能电池片的质量，现有的玻璃粉性能较差，无法生产出高质量的太阳能电池片，而且现有的玻璃粉在制作时都是先将玻璃粉的各个组分事先称量好然后利用搅拌设备搅拌均匀，再进行熔炼、冷却、烘干、球磨，这种方式在使用时存在以下问题：玻璃粉各个原料的比例都是人工称量，人为干预因素较大，容易导致各个组分的比例无法达到设计要求，导致最后生产出的玻璃粉与设计的不一致，玻璃粉的性能无法达到预期的效果，同时人工劳动强度大，人力成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种性能较好的玻璃粉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该玻璃粉，由以下重量比的成分组成：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02。
进一步的是，所述Si02为26％、B203为7％、A1203为13％、Ti02为6％、Na20为32％、ZnO为3％，Sn02为9％。
进一步的是，所述玻璃粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02的，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到玻璃粉。
进一步的是，所述熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
本发明还提供了一种制备上述玻璃粉的装置，该玻璃粉制备装置，包括依次设置的升降炉、水冷装置、烘干装置、球磨设备，所述升降炉上设置有物料入口，所述物料入口上连接有导料管；所述导料管上连接有粉状物料混合装置，所述粉状物料混合装置包括物料混合室和物料降压室，所述物料混合室包括芯体、壳体，芯体设置在壳体内，所述壳体上设置有进气口与出气口，芯体表面开有螺旋槽，所述螺旋槽的内壁与壳体的内壁围成封闭的螺旋式气体通道，所述螺旋式气体通道的一端与进气口连通，另一端与出气口连通，所述进气口上连接有进气管，所述出气口上连接有喷管，所述进气管的前端连接有空气压缩机；
所述进气管上连接有Si02进料管、B203进料管、A1203进料管、Ti02进料管、Na20进料管、ZnO进料管、Sn02进料管，所述Si02进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述B203进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述A1203进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Ti02进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Na20进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述ZnO进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Sn02进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Si02进料管末端连接有Si02储料箱，所述B203进料管末端连接有B203储料箱，所述A1203进料管末端连接有A1203储料箱，所述Ti02进料管末端连接有Ti02储料箱，所述Na20进料管末端连接有Na20储料箱，所述ZnO进料管末端连接有ZnO储料箱，所述Sn02进料管末端连接有Sn02储料箱，
所述Si02储料箱与Si02进料管之间设置有第一螺旋送料装置，所述第一螺旋送料装置包括第一送料管，所述第一送料管的右端与Si02进料管的入口相连通，所述第一送料管的左端与Si02储料箱的出料口相连通，所述第一送料管内设置有第一转轴，所述第一转轴上设置有第一螺旋板，所述第一转轴的左端设置有第一步进电机，所述第一步进电机连接有用于控制第一步进电机转速的第一单片机；
所述B203储料箱与B203进料管之间设置有第二螺旋送料装置，所述第二螺旋送料装置包括第二送料管，所述第二送料管的右端与B203进料管的入口相连通，所述第二送料管的左端与B203储料箱的出料口相连通，所述第二送料管内设置有第二转轴，所述第二转轴上设置有第二螺旋板，所述第二转轴的左端设置有第二步进电机，所述第二步进电机连接有用于控制第二步进电机转速的第二单片机；
所述A1203储料箱与A1203进料管之间设置有第三螺旋送料装置，所述第三螺旋送料装置包括第三送料管，所述第三送料管的右端与A1203进料管的入口相连通，所述第三送料管的左端与A1203储料箱的出料口相连通，所述第三送料管内设置有第三转轴，所述第三转轴上设置有第三螺旋板，所述第三转轴的左端设置有第三步进电机，所述第三步进电机连接有用于控制第三步进电机转速的第三单片机；
所述Ti02储料箱与Ti02进料管之间设置有第四螺旋送料装置，所述第四螺旋送料装置包括第四送料管，所述第四送料管的右端与Ti02进料管的入口相连通，所述第四送料管的左端与Ti02储料箱的出料口相连通，所述第四送料管内设置有第四转轴，所述第四转轴上设置有第四螺旋板，所述第四转轴的左端设置有第四步进电机，所述第四步进电机连接有用于控制第四步进电机转速的第四单片机；
所述Na20储料箱与Na20进料管之间设置有第五螺旋送料装置，所述第五螺旋送料装置包括第五送料管，所述第五送料管的右端与Na20进料管的入口相连通，所述第五送料管的左端与Na20储料箱的出料口相连通，所述第五送料管内设置有第五转轴，所述第五转轴上设置有第五螺旋板，所述第五转轴的左端设置有第五步进电机，所述第五步进电机连接有用于控制第五步进电机转速的第五单片机；
所述ZnO储料箱与ZnO进料管之间设置有第六螺旋送料装置，所述第六螺旋送料装置包括第六送料管，所述第六送料管的右端与ZnO进料管的入口相连通，所述第六送料管的左端与ZnO储料箱的出料口相连通，所述第六送料管内设置有第六转轴，所述第六转轴上设置有第六螺旋板，所述第六转轴的左端设置有第六步进电机，所述第六步进电机连接有用于控制第六步进电机转速的第六单片机；
所述Sn02储料箱与述Sn02进料管之间设置有第七螺旋送料装置，所述第七螺旋送料装置包括第七送料管，所述第七送料管的右端与述Sn02进料管的入口相连通，所述第七送料管的左端与Sn02储料箱的出料口相连通，所述第七送料管内设置有第七转轴，所述第七转轴上设置有第七螺旋板，所述第七转轴的左端设置有第七步进电机，所述第七步进电机连接有用于控制第七步进电机转速的第七单片机；
所述第一送料管、第二送料管、第三送料管、第四送料管、第五送料管、第六送料管、第七送料管的尺寸均相同，所述第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第六轴、第七转轴的尺寸均相同，所述第一螺旋板、第二螺旋板、第三螺旋板、第四螺旋板、第五螺旋板、第六螺旋板、第七螺旋板的尺寸均相同，所述第一步进电机的转速、第二步进电机的转速、第三步进电机的转速、第四步进电机的转速、第五步进电机的转速、第六步进电机的转速、第七步进电机的转速之比与Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02在玻璃粉中的重量配比保持一致；
所述喷管的末端延伸至物料降压室内，所述物料降压室上设置有排气口，所述排气口处设置有降压排气阀，所述物料降压室的底部与导料管之间设置有导料装置，所述导料装置包括第二控制器、第二套筒、第二环形托板，所述第二套筒的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起，所述第二套筒的外径小于第二环形托板的内径，所述第二环状凸起的外径大于第二环形托板的内径且小于第二环形托板的外径，所述第二环形托板套设在第二套筒上，所述第二环状凸起的下表面设置有环状的第二称重传感器，所述第二称重传感器与第二控制器信号连接，所述第二套筒的下端与导料管的上端连通，所述第二套筒的下端设置有第三电磁开关，所述第三电磁开关与第二控制器信号连接，所述第二套筒的上方设置有第八螺旋送料装置，所述第八螺旋送料装置包括第八送料管，所述第八送料管的左端与物料降压室的出料口相连通，所述第八送料管的右端与第二套筒的上端口相连通，所述第八送料管内设置有第八转轴，所述第八转轴上设置有第八螺旋板，所述第八转轴的左端设置有第八步进电机，所述第八步进电机与第二控制器信号连接。
进一步的是，所述物料降压室的底部为V形结构。
进一步的是，所述物料降压室的顶部为倒V形结构。
进一步的是，所述排气口设置在物料降压室的上部，且喷管的末端朝向排气口，所述排气口设置有防尘布。
本发明的有益效果是：本发明所述的玻璃粉是由Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02按照一定比例混合制得，通过玻璃粉的组分进行重新优化，该玻璃粉在在工作状态下受热不易变形；能够有效防止最后制得的银层出现裂纹；且具有较好的耐酸碱性、耐水性、抗油性等抗腐蚀能力；同时，该玻璃粉还具有良好的分散性和流动性，可以保证最后制得的背银浆料具有很好的印刷性能。
附图说明
图1本发明玻璃粉制备装置的结构示意图；
图2是本发明所述导料装置的结构示意图；
图中标记说明：升降炉1、导料管2、水冷装置3、烘干装置4、球磨设备5、粉状物料混合装置9、物料混合室91、芯体9101、壳体9102、进气口9103、出气口9104、螺旋槽9105、螺旋式气体通道9106、进气管9107、喷管9108、空气压缩机9109、Si02进料管9110、B203进料管9111、Si02储料箱9112、B203储料箱9113、第一螺旋送料装置9114、第一送料管91141、第一转轴91142、第一螺旋板91143、第一步进电机91144、第一单片机91145、第二螺旋送料装置9115、第二送料管91151、第二转轴91152、第二螺旋板91153、第二步进电机91154、第二单片机91155、A1203进料管9116、Ti02进料管9117、Na20进料管9118、ZnO进料管9119、Sn02进料管9120、A1203储料箱9121、Ti02储料箱9122、Na20储料箱9123、ZnO储料箱9124、第三螺旋送料装置9125、第三送料管91251、第三转轴91252、第三螺旋板91253、第三步进电机91254、第三单片机91255、第四螺旋送料装置9126、第四送料管91261、第四转轴91262、第四螺旋板91263、第四步进电机91264、第四单片机91265、第五螺旋送料装置9127、第五送料管91271、第五转轴91272、第五螺旋板91273、第五步进电机91274、第五单片机91275、第六螺旋送料装置9128、第六送料管91281、第六转轴91282、第六螺旋板91283、第六步进电机91284、第六单片机91285、第七螺旋送料装置9129、第七送料管91291、第七转轴91292、第七螺旋板91293、第七步进电机91294、第七单片机91295、Sn02储料箱9130、物料降压室92、排气口9201、降压排气阀9202、防尘布9203、导料装置10、第二控制器1001、第二套筒1002、第二环形托板1003、第二环状凸起1004、第二称重传感器1005、第三电磁开关1006、第八螺旋送料装置1007、第八送料管10071、第八转轴10072、第八螺旋板10073、第八步进电机10074。
具体实施方式
本发明所述的玻璃粉，由以下重量比的成分组成：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02。由Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02按照一定比例混合制得，通过玻璃粉的组分进行重新优化，该玻璃粉在在工作状态下受热不易变形；能够有效防止最后制得的银层出现裂纹；且具有较好的耐酸碱性、耐水性、抗油性等抗腐蚀能力；同时，该玻璃粉还具有良好的分散性和流动性，可以保证最后制得的背银浆料具有很好的印刷性能。
为了使玻璃的性能达到最优，所述Si02为26％、B203为7％、A1203为13％、Ti02为6％、Na20为32％、ZnO为3％，Sn02为9％。
所述玻璃粉可以采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02的，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到玻璃粉。该方法通过玻璃粉的组分进行重新优化，该玻璃粉在在工作状态下受热不易变形；能够有效防止最后制得的银层出现裂纹；且具有较好的耐酸碱性、耐水性、抗油性等抗腐蚀能力；同时，该玻璃粉还具有良好的分散性和流动性，可以保证最后制得的背银浆料具有很好的印刷性能。
另外，为了提高熔炼效率，所述玻璃粉的熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
本发明还提供了一种制备上述玻璃粉的装置，如图1、2所示，该玻璃粉制备装置，包括依次设置的升降炉1、水冷装置3、烘干装置4、球磨设备5，其特征在于：所述升降炉1上设置有物料入口，所述物料入口上连接有导料管2；所述导料管2上连接有粉状物料混合装置9，所述粉状物料混合装置9包括物料混合室91和物料降压室92，所述物料混合室91包括芯体9101、壳体9102，芯体9101设置在壳体9102内，所述壳体9102上设置有进气口9103与出气口9104，芯体9101表面开有螺旋槽9105，所述螺旋槽9105的内壁与壳体9102的内壁围成封闭的螺旋式气体通道9106，所述螺旋式气体通道9106的一端与进气口9103连通，另一端与出气口9104连通，所述进气口9103上连接有进气管9107，所述出气口9104上连接有喷管9108，所述进气管9107的前端连接有空气压缩机9109，
所述进气管9107上连接有Si02进料管9110、B203进料管9111、A1203进料管9116、Ti02进料管9117、Na20进料管9118、ZnO进料管9119、Sn02进料管9120，所述Si02进料管9110与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述B203进料管9111与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述A1203进料管9116与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Ti02进料管9117与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Na20进料管9118与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述ZnO进料管9119与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Sn02进料管9120与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Si02进料管9110末端连接有Si02储料箱9112，所述B203进料管9111末端连接有B203储料箱9113，所述A1203进料管9116末端连接有A1203储料箱9121，所述Ti02进料管9117末端连接有Ti02储料箱9122，所述Na20进料管9118末端连接有Na20储料箱9123，所述ZnO进料管9119末端连接有ZnO储料箱9124，所述Sn02进料管9120末端连接有Sn02储料箱9130；
所述Si02储料箱9112与Si02进料管9110之间设置有第一螺旋送料装置9114，所述第一螺旋送料装置9114包括第一送料管91141，所述第一送料管91141的右端与Si02进料管9110的入口相连通，所述第一送料管91141的左端与Si02储料箱9112的出料口相连通，所述第一送料管91141内设置有第一转轴91142，所述第一转轴91142上设置有第一螺旋板91143，所述第一转轴91142的左端设置有第一步进电机91144，所述第一步进电机91144连接有用于控制第一步进电机91144转速的第一单片机91145；
所述B203储料箱9113与B203进料管9111之间设置有第二螺旋送料装置9115，所述第二螺旋送料装置9115包括第二送料管91151，所述第二送料管91151的右端与B203进料管9111的入口相连通，所述第二送料管91151的左端与B203储料箱9113的出料口相连通，所述第二送料管91151内设置有第二转轴91152，所述第二转轴91152上设置有第二螺旋板91153，所述第二转轴91152的左端设置有第二步进电机91154，所述第二步进电机91154连接有用于控制第二步进电机91154转速的第二单片机91155；
所述A1203储料箱9121与A1203进料管9116之间设置有第三螺旋送料装置9125，所述第三螺旋送料装置9125包括第三送料管91251，所述第三送料管91251的右端与A1203进料管9116的入口相连通，所述第三送料管91251的左端与A1203储料箱9121的出料口相连通，所述第三送料管91251内设置有第三转轴91252，所述第三转轴91252上设置有第三螺旋板91253，所述第三转轴91252的左端设置有第三步进电机91254，所述第三步进电机91254连接有用于控制第三步进电机91254转速的第三单片机91255；
所述Ti02储料箱9122与Ti02进料管9117之间设置有第四螺旋送料装置9126，所述第四螺旋送料装置9126包括第四送料管91261，所述第四送料管91261的右端与Ti02进料管9117的入口相连通，所述第四送料管91261的左端与Ti02储料箱9122的出料口相连通，所述第四送料管91261内设置有第四转轴91262，所述第四转轴91262上设置有第四螺旋板91263，所述第四转轴91262的左端设置有第四步进电机91264，所述第四步进电机91264连接有用于控制第四步进电机91264转速的第四单片机91265；
所述Na20储料箱9123与Na20进料管9118之间设置有第五螺旋送料装置9127，所述第五螺旋送料装置9127包括第五送料管91271，所述第五送料管91271的右端与Na20进料管9118的入口相连通，所述第五送料管91271的左端与Na20储料箱9123的出料口相连通，所述第五送料管91271内设置有第五转轴91272，所述第五转轴91272上设置有第五螺旋板91273，所述第五转轴91272的左端设置有第五步进电机91274，所述第五步进电机91274连接有用于控制第五步进电机91274转速的第五单片机91275；
所述ZnO储料箱9124与ZnO进料管9119之间设置有第六螺旋送料装置9128，所述第六螺旋送料装置9128包括第六送料管91281，所述第六送料管91281的右端与ZnO进料管9119的入口相连通，所述第六送料管91281的左端与ZnO储料箱9124的出料口相连通，所述第六送料管91281内设置有第六转轴91282，所述第六转轴91282上设置有第六螺旋板91283，所述第六转轴91282的左端设置有第六步进电机91284，所述第六步进电机91284连接有用于控制第六步进电机91284转速的第六单片机91285；
所述Sn02储料箱9130与述Sn02进料管9120之间设置有第七螺旋送料装置9129，所述第七螺旋送料装置9129包括第七送料管91291，所述第七送料管91291的右端与述Sn02进料管9120的入口相连通，所述第七送料管91291的左端与Sn02储料箱9130的出料口相连通，所述第七送料管91291内设置有第七转轴91292，所述第七转轴91292上设置有第七螺旋板91293，所述第七转轴91292的左端设置有第七步进电机91294，所述第七步进电机91294连接有用于控制第七步进电机91294转速的第七单片机91295；
所述第一送料管91141、第二送料管91151、第三送料管91251、第四送料管91261、第五送料管91271、第六送料管91281、第七送料管91291的尺寸均相同，所述第一转轴91142、第二转轴91152、第三转轴91252、第四转轴91262、第五转轴91272、第六轴91282、第七转轴91292的尺寸均相同，所述第一螺旋板91143、第二螺旋板91153、第三螺旋板91253、第四螺旋板91263、第五螺旋板91273、第六螺旋板91283、第七螺旋板91293的尺寸均相同，所述第一步进电机91144的转速、第二步进电机91154的转速、第三步进电机91254的转速、第四步进电机91264的转速、第五步进电机91274的转速、第六步进电机91284的转速、第七步进电机91294的转速之比与Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02在玻璃粉中的重量配比保持一致；
所述喷管9108的末端延伸至物料降压室92内，所述物料降压室92上设置有排气口9201，所述排气口9201处设置有降压排气阀9202，所述物料降压室92的底部与导料管2之间设置有导料装置10，所述导料装置10包括第二控制器1001、第二套筒1002、第二环形托板1003，所述第二套筒1002的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起1004，所述第二套筒1002的外径小于第二环形托板1003的内径，所述第二环状凸起1004的外径大于第二环形托板1003的内径且小于第二环形托板1003的外径，所述第二环形托板1003套设在第二套筒1002上，所述第二环状凸起1004的下表面设置有环状的第二称重传感器1005，所述第二称重传感器1005与第二控制器1001信号连接，所述第二套筒1002的下端与导料管2的上端连通，所述第二套筒1002的下端设置有第三电磁开关1006，所述第三电磁开关1006与第二控制器1001信号连接，所述第二套筒1002的上方设置有第八螺旋送料装置1007，所述第八螺旋送料装置1007包括第八送料管10071，所述第八送料管10071的左端与物料降压室92的出料口相连通，所述第八送料管10071的右端与第二套筒1002的上端口相连通，所述第八送料管10071内设置有第八转轴10072，所述第八转轴10072上设置有第八螺旋板10073，所述第八转轴10072的左端设置有第八步进电机10074，所述第八步进电机10074与第二控制器1001信号连接。
该玻璃粉制备装置在使用时，只需Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02原料分别投入对应的Si02储料箱9112、B203储料箱9113、A1203储料箱9121、Ti02储料箱9122、Na20储料箱9123、ZnO储料箱9124、Sn02储料箱9130中，然后启动空气压缩机9109、第一步进电机91144、第二步进电机91154、第三步进电机91254、第四步进电机91264、第五步进电机91274、第六步进电机91284、第七步进电机91294，并利用第一单片机91145、第二单片机91155、第三单片机91255、第四单片机91265、第五单片机91275、第六单片机91285、第七单片机91295分别控制第一步进电机91144、第二步进电机91154、第三步进电机91254、第四步进电机91264、第五步进电机91274、第六步进电机91284、第七步进电机91294的转速，使第一步进电机91144的转速、第二步进电机91154的转速、第三步进电机91254的转速、第四步进电机91264的转速、第五步进电机91274的转速、第六步进电机91284的转速、第七步进电机91294的转速之比与Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02在玻璃粉中的重量配比保持一致，由于第一送料管91141、第二送料管91151、第三送料管91251、第四送料管91261、第五送料管91271、第六送料管91281、第七送料管91291的尺寸均相同，所述第一转轴91142、第二转轴91152、第三转轴91252、第四转轴91262、第五转轴91272、第六轴91282、第七转轴91292的尺寸均相同，所述第一螺旋板91143、第二螺旋板91153、第三螺旋板91253、第四螺旋板91263、第五螺旋板91273、第六螺旋板91283、第七螺旋板91293的尺寸均相同，因此，Si02储料箱9112、B203储料箱9113、A1203储料箱9121、Ti02储料箱9122、Na20储料箱9123、ZnO储料箱9124、Sn02储料箱9130中的原料会按照设定比例同时被输送至进气管9107内，空气压缩机9109内生产的压缩空气沿进气管9107进入螺旋式气体通道9106，在此过程中，压缩空气会携带进入进气管9107内的各个原料共同进入螺旋式气体通道9106，各个原料在螺旋式气体通道9106内被旋转分散混合均匀后沿喷管9108喷入物料降压室92内，高压的空气从降压排气阀9202排出，混合均匀的物料落入物料降压室92底部，然后被第八螺旋送料装置1007送入第二套筒1002内，第二称重传感器1005会实时称量第二套筒1002内粉状混合物料的重量，当第二套筒1002内的粉状混合物料达到设定值时，第二控制器1001发出控制信号使第八步进电机10074停止工作，停止向第二套筒1002内输送粉状物料，同时打开第三电磁开关1006，使得第二套筒1002内的粉状混合物料沿导料管2进入升降炉1内，可以实现自动称重送料，无需人工操作，各个原料进入升降炉1后，启动升降炉1对其进行熔炼处理得到玻璃液，再将玻璃液依次经过冷却装置进行冷却处理，经过烘干装置进行烘干处理，最后将玻璃小颗粒利用球磨设备进行球磨处理，得到玻璃粉。该装置利用螺旋式气体通道9106对各个组分原料进行混合，这种方式可以使原料混合的非常均匀，不会出现各自成坨的情况，从而保证最后制备的玻璃粉各个组分混合均匀一致，保证玻璃粉的质量，而且，各个原料的比例只需实现设定好，整个过程便可以自动进行，无需人工进行单个称量，不但减小了工人的工作量，同时也提高了生产效率，同时避免了人为的干预，可以大大提高各个组分的配比精度，使得最后制得的玻璃粉与设计的更加一致。
为了使物料降压室92内的粉状物料能够全部被利用，减少原料的浪费，所述物料降压室92的底部为V形结构。同时，为了避免粉状物料堆积在物料降压室92的死角处，进一步的是，所述物料降压室92的顶部为倒V形结构。
为了避免混合均匀的粉状物料从排气口9201排出造成浪费，同时也避免造成粉尘污染，所述排气口9201设置在物料降压室92的上部，且喷管9108的末端朝向排气口9201，所述排气口9201设置有防尘布9203。
Claims (8)
1.一种玻璃粉，其特征在于：由以下重量比的成分组成：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02。
2.如权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于：所述Si02为26％、B203为7％、A1203为13％、Ti02为6％、Na20为32％、ZnO为3％，Sn02为9％。
3.如权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于：所述玻璃粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02的，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到玻璃粉。
4.如权利要求5所述的玻璃粉，其特征在于：所述熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
5.一种玻璃粉制备装置，包括依次设置的升降炉(1)、水冷装置(3)、烘干装置(4)、球磨设备(5)，其特征在于：所述升降炉(1)上设置有物料入口，所述物料入口上连接有导料管(2)；所述导料管(2)上连接有粉状物料混合装置(9)，所述粉状物料混合装置(9)包括物料混合室(91)和物料降压室(92)，所述物料混合室(91)包括芯体(9101)、壳体(9102)，芯体(9101)设置在壳体(9102)内，所述壳体(9102)上设置有进气口(9103)与出气口(9104)，芯体(9101)表面开有螺旋槽(9105)，所述螺旋槽(9105)的内壁与壳体(9102)的内壁围成封闭的螺旋式气体通道(9106)，所述螺旋式气体通道(9106)的一端与进气口(9103)连通，另一端与出气口(9104)连通，所述进气口(9103)上连接有进气管(9107)，所述出气口(9104)上连接有喷管(9108)，所述进气管(9107)的前端连接有空气压缩机(9109)；
所述进气管(9107)上连接有Si02进料管(9110)、B203进料管(9111)、A1203进料管(9116)、Ti02进料管(9117)、Na20进料管(9118)、ZnO进料管(9119)、Sn02进料管(9120)，所述Si02进料管(9110)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述B203进料管(9111)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述A1203进料管(9116)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Ti02进料管(9117)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Na20进料管(9118)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述ZnO进料管(9119)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Sn02进料管(9120)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述Si02进料管(9110)末端连接有Si02储料箱(9112)，所述B203进料管(9111)末端连接有B203储料箱(9113)，所述A1203进料管(9116)末端连接有A1203储料箱(9121)，所述Ti02进料管(9117)末端连接有Ti02储料箱(9122)，所述Na20进料管(9118)末端连接有Na20储料箱(9123)，所述ZnO进料管(9119)末端连接有ZnO储料箱(9124)，所述Sn02进料管(9120)末端连接有Sn02储料箱(9130)；
所述Si02储料箱(9112)与Si02进料管(9110)之间设置有第一螺旋送料装置(9114)，所述第一螺旋送料装置(9114)包括第一送料管(91141)，所述第一送料管(91141)的右端与Si02进料管(9110)的入口相连通，所述第一送料管(91141)的左端与Si02储料箱(9112)的出料口相连通，所述第一送料管(91141)内设置有第一转轴(91142)，所述第一转轴(91142)上设置有第一螺旋板(91143)，所述第一转轴(91142)的左端设置有第一步进电机(91144)，所述第一步进电机(91144)连接有用于控制第一步进电机(91144)转速的第一单片机(91145)；
所述B203储料箱(9113)与B203进料管(9111)之间设置有第二螺旋送料装置(9115)，所述第二螺旋送料装置(9115)包括第二送料管(91151)，所述第二送料管(91151)的右端与B203进料管(9111)的入口相连通，所述第二送料管(91151)的左端与B203储料箱(9113)的出料口相连通，所述第二送料管(91151)内设置有第二转轴(91152)，所述第二转轴(91152)上设置有第二螺旋板(91153)，所述第二转轴(91152)的左端设置有第二步进电机(91154)，所述第二步进电机(91154)连接有用于控制第二步进电机(91154)转速的第二单片机(91155)；
所述A1203储料箱(9121)与A1203进料管(9116)之间设置有第三螺旋送料装置(9125)，所述第三螺旋送料装置(9125)包括第三送料管(91251)，所述第三送料管(91251)的右端与A1203进料管(9116)的入口相连通，所述第三送料管(91251)的左端与A1203储料箱(9121)的出料口相连通，所述第三送料管(91251)内设置有第三转轴(91252)，所述第三转轴(91252)上设置有第三螺旋板(91253)，所述第三转轴(91252)的左端设置有第三步进电机(91254)，所述第三步进电机(91254)连接有用于控制第三步进电机(91254)转速的第三单片机(91255)；
所述Ti02储料箱(9122)与Ti02进料管(9117)之间设置有第四螺旋送料装置(9126)，所述第四螺旋送料装置(9126)包括第四送料管(91261)，所述第四送料管(91261)的右端与Ti02进料管(9117)的入口相连通，所述第四送料管(91261)的左端与Ti02储料箱(9122)的出料口相连通，所述第四送料管(91261)内设置有第四转轴(91262)，所述第四转轴(91262)上设置有第四螺旋板(91263)，所述第四转轴(91262)的左端设置有第四步进电机(91264)，所述第四步进电机(91264)连接有用于控制第四步进电机(91264)转速的第四单片机(91265)；
所述Na20储料箱(9123)与Na20进料管(9118)之间设置有第五螺旋送料装置(9127)，所述第五螺旋送料装置(9127)包括第五送料管(91271)，所述第五送料管(91271)的右端与Na20进料管(9118)的入口相连通，所述第五送料管(91271)的左端与Na20储料箱(9123)的出料口相连通，所述第五送料管(91271)内设置有第五转轴(91272)，所述第五转轴(91272)上设置有第五螺旋板(91273)，所述第五转轴(91272)的左端设置有第五步进电机(91274)，所述第五步进电机(91274)连接有用于控制第五步进电机(91274)转速的第五单片机(91275)；
所述ZnO储料箱(9124)与ZnO进料管(9119)之间设置有第六螺旋送料装置(9128)，所述第六螺旋送料装置(9128)包括第六送料管(91281)，所述第六送料管(91281)的右端与ZnO进料管(9119)的入口相连通，所述第六送料管(91281)的左端与ZnO储料箱(9124)的出料口相连通，所述第六送料管(91281)内设置有第六转轴(91282)，所述第六转轴(91282)上设置有第六螺旋板(91283)，所述第六转轴(91282)的左端设置有第六步进电机(91284)，所述第六步进电机(91284)连接有用于控制第六步进电机(91284)转速的第六单片机(91285)；
所述Sn02储料箱(9130)与述Sn02进料管(9120)之间设置有第七螺旋送料装置(9129)，所述第七螺旋送料装置(9129)包括第七送料管(91291)，所述第七送料管(91291)的右端与述Sn02进料管(9120)的入口相连通，所述第七送料管(91291)的左端与Sn02储料箱(9130)的出料口相连通，所述第七送料管(91291)内设置有第七转轴(91292)，所述第七转轴(91292)上设置有第七螺旋板(91293)，所述第七转轴(91292)的左端设置有第七步进电机(91294)，所述第七步进电机(91294)连接有用于控制第七步进电机(91294)转速的第七单片机(91295)；
所述第一送料管(91141)、第二送料管(91151)、第三送料管(91251)、第四送料管(91261)、第五送料管(91271)、第六送料管(91281)、第七送料管(91291)的尺寸均相同，所述第一转轴(91142)、第二转轴(91152)、第三转轴(91252)、第四转轴(91262)、第五转轴(91272)、第六轴(91282)、第七转轴(91292)的尺寸均相同，所述第一螺旋板(91143)、第二螺旋板(91153)、第三螺旋板(91253)、第四螺旋板(91263)、第五螺旋板(91273)、第六螺旋板(91283)、第七螺旋板(91293)的尺寸均相同，所述第一步进电机(91144)的转速、第二步进电机(91154)的转速、第三步进电机(91254)的转速、第四步进电机(91264)的转速、第五步进电机(91274)的转速、第六步进电机(91284)的转速、第七步进电机(91294)的转速之比与Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02在玻璃粉中的重量配比保持一致；
所述喷管(9108)的末端延伸至物料降压室(92)内，所述物料降压室(92)上设置有排气口(9201)，所述排气口(9201)处设置有降压排气阀(9202)，所述物料降压室(92)的底部与导料管(2)之间设置有导料装置(10)，所述导料装置(10)包括第二控制器(1001)、第二套筒(1002)、第二环形托板(1003)，所述第二套筒(1002)的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起(1004)，所述第二套筒(1002)的外径小于第二环形托板(1003)的内径，所述第二环状凸起(1004)的外径大于第二环形托板(1003)的内径且小于第二环形托板(1003)的外径，所述第二环形托板(1003)套设在第二套筒(1002)上，所述第二环状凸起(1004)的下表面设置有环状的第二称重传感器(1005)，所述第二称重传感器(1005)与第二控制器(1001)信号连接，所述第二套筒(1002)的下端与导料管(2)的上端连通，所述第二套筒(1002)的下端设置有第三电磁开关(1006)，所述第三电磁开关(1006)与第二控制器(1001)信号连接，所述第二套筒(1002)的上方设置有第八螺旋送料装置(1007)，所述第八螺旋送料装置(1007)包括第八送料管(10071)，所述第八送料管(10071)的左端与物料降压室(92)的出料口相连通，所述第八送料管(10071)的右端与第二套筒(1002)的上端口相连通，所述第八送料管(10071)内设置有第八转轴(10072)，所述第八转轴(10072)上设置有第八螺旋板(10073)，所述第八转轴(10072)的左端设置有第八步进电机(10074)，所述第八步进电机(10074)与第二控制器(1001)信号连接。
6.如权利要求5所述的玻璃粉制备装置，其特征在于：所述物料降压室(92)的底部为V形结构。
7.如权利要求6所述的玻璃粉制备装置，其特征在于：所述物料降压室(92)的顶部为倒V形结构。
8.如权利要求7所述的玻璃粉制备装置，其特征在于：所述排气口(9201)设置在物料降压室(92)的上部，且喷管(9108)的末端朝向排气口(9201)，所述排气口(9201)设置有防尘布(9203)。
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2016
- 2016-08-30 CN CN201610766881.7A patent/CN106242303B/zh active Active
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