CN107117812A - 一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硼硅酸盐玻璃，由下述重量份数的原料制成：二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁。其制备方法：按照质量份数计，称取原料进行混合；将混合的物料投放到窑炉内进行熔制；将熔制后的物料倒入模具内进行成型；将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。本发明的硼硅酸盐玻璃具有软化点高、耐冲击性高和热稳定好，并且通过二氧化硅与氧化硼的相互控制，影响玻璃网格的致密性和完整性，降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，同时制备工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及特种玻璃技术领域，尤其是涉及一种硼硅酸盐玻璃及其制备方法。
背景技术
硼硅酸盐平板玻璃是指基本成分为二氧化硅、三氧化二硼、氧化钠的玻璃。硼硅酸盐玻璃具有优良的热学性能、光学性能、机械性能和化学性能，广泛应用于建筑防火玻璃、仪器玻璃、器皿炊具玻璃、光电源玻璃等领域。
目前市场上的硼硅酸盐平板玻璃主要有硼硅3.3玻璃和硼硅4.0玻璃两类。硼硅3.3 玻璃的性能指标是玻璃软化点820℃左右，膨胀系数33×10-7/℃，熔化温度1670℃，成型温度1270℃，主要应用于家用电器、光伏、灯具照明等领域。硼硅4.0玻璃的性能指标是玻璃软化点850℃左右，膨胀系数40×10-7/℃，熔化温度1700℃以上，成型温度1330℃，主要应用于建筑防火玻璃。
从硼硅酸盐玻璃生产企业来看，目前仅有德国肖特公司能够生产硼硅3.3和硼硅4.0两种玻璃。中国的玻璃企业目前只能生产硼硅3.3平板玻璃，硼硅4.0玻璃熔化温度及成型温度高，技术难度大，目前还不能够顺利生产。
发明内容
本发明提供一种耐热硼硅酸盐平板玻璃及其制备方法，具有较低的熔化温度及成型温度，易于生产，钢化后可作为防火玻璃应用于防火领域。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种硼硅酸盐玻璃，由下述重量份数的原料制成：二氧化硅70-80份，三氧化二硼10-15份，三氧化二铝0.4-0.6份，氧化钠3-6份，氧化钙1-3份，二氧化锗0.04-0.06 份，二氧化锆0.5-0.8份，氧化镁1-4份。
优选的，所述二氧化硅70份，三氧化二硼10份，三氧化二铝0.4份，氧化钠3份，氧化钙1份，二氧化锗0.04份，二氧化锆0.5份，氧化镁1份。
优选的，所述二氧化硅85份，三氧化二硼13份，三氧化二铝0.5份，氧化钠4.5 份，氧化钙2份，二氧化锗0.05份，二氧化锆0.65份，氧化镁2.5份。
优选的，所述二氧化硅80份，三氧化二硼15份，三氧化二铝0.6份，氧化钠6份，氧化钙3份，二氧化锗0.06份，二氧化锆0.8份，氧化镁4份。
优选的，所述二氧化硅和三氧化二硼总质量百分比含量为75-85。
优选的，所述氧化硅和三氧化二硼的重量比为5-7。
优选的，所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合，备用；
(2)将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1650-1750℃，熔制时间为5-7h；
(3)将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
(4)将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为550-600℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
优选的，所述步骤(1)中的原料放入球磨罐中，所述球磨罐装料不能超过其容积的2/3，以200r/min速率球磨30-50min。
优选的，所述球磨罐中的粉料过200目标准筛。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明的硼硅酸盐玻璃具有软化点高、耐冲击性高和热稳定好，并且通过二氧化硅与氧化硼的相互控制，影响玻璃网格的致密性和完整性，降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，同时制备工艺简单，有利于实际生产，并且钢化后可作为防火玻璃应用于防火领域。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
一种硼硅酸盐玻璃，由下述重量份数的原料制成：二氧化硅70-80份，三氧化二硼10-15份，三氧化二铝0.4-0.6份，氧化钠3-6份，氧化钙1-3份，二氧化锗0.04-0.06 份，二氧化锆0.5-0.8份，氧化镁1-4份。
进一步的，所述二氧化硅70份，三氧化二硼10份，三氧化二铝0.4份，氧化钠3 份，氧化钙1份，二氧化锗0.04份，二氧化锆0.5份，氧化镁1份。
进一步的，所述二氧化硅85份，三氧化二硼13份，三氧化二铝0.5份，氧化钠4.5份，氧化钙2份，二氧化锗0.05份，二氧化锆0.65份，氧化镁2.5份。
进一步的，所述二氧化硅80份，三氧化二硼15份，三氧化二铝0.6份，氧化钠6 份，氧化钙3份，二氧化锗0.06份，二氧化锆0.8份，氧化镁4份。
进一步的，所述二氧化硅和三氧化二硼总质量百分比含量为75-85。
进一步的，所述氧化硅和三氧化二硼的重量比为5-7。
进一步的，所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合，备用；
(2)将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1650-1750℃，熔制时间为5-7h；
(3)将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
(4)将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为550-600℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
进一步的，所述步骤(1)中的原料放入球磨罐中，所述球磨罐装料不能超过其容积的2/3，以200r/min速率球磨30-50min。
进一步的，所述球磨罐中的粉料过200目标准筛。
实施例1：
一种硼硅酸盐玻璃，由下述重量份数的原料制成：所述二氧化硅70份，三氧化二硼10份，三氧化二铝0.4份，氧化钠3份，氧化钙1份，二氧化锗0.04份，二氧化锆 0.5份，氧化镁1份。
(1)按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合，备用；
(2)将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1650℃，熔制时间为5h；
(3)将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
(4)将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为550℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
实施例2：
一种硼硅酸盐玻璃，其是由下述重量份数的原料制成：所述二氧化硅85份，三氧化二硼13份，三氧化二铝0.5份，氧化钠4.5份，氧化钙2份，二氧化锗0.05份，二氧化锆0.65份，氧化镁2.5份。
一种上述实施例所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合，备用；
(2)将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1700℃，熔制时间为6h；
(3)将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
(4)将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为570℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
实施例3：
一种硼硅酸盐玻璃，其是由下述重量份数的原料制成：所述二氧化硅80份，三氧化二硼15份，三氧化二铝0.6份，氧化钠6份，氧化钙3份，二氧化锗0.06份，二氧化锆0.8份，氧化镁4份。
一种上述实施例所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合，备用；
(2)将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1750℃，熔制时间为7h；
(3)将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
(4)将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为550-600℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
下面对上述3个实施例制备的硼硅酸盐玻璃的进行性能检验，其中对照例1为采用申请公告号为CN106587604A所述的的组分配比和制备方法制得的硼硅酸盐玻璃；对照例2为采用申请公告号为CN104445926A所述的制备方法制得的硼硅酸盐玻璃；检测结果下表所示：
通过上表可以看出，本发明制得的硼硅酸盐玻璃与对比例相比，其抗压强度、软化温度、防火性能和导热系数均好于现有的硼硅酸盐玻璃。
本发明硼硅酸盐玻璃具有较高的软化温度及成型温度，易于生产，钢化后可作为防火玻璃应用于防火领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种硼硅酸盐玻璃，其特征在于，由下述重量份数的原料制成：二氧化硅70-80份，三氧化二硼10-15份，三氧化二铝0.4-0.6份，氧化钠3-6份，氧化钙1-3份，二氧化锗0.04-0.06份，二氧化锆0.5-0.8份，氧化镁1-4份。
2.根据权利1所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，所述二氧化硅70份，三氧化二硼10份，三氧化二铝0.4份，氧化钠3份，氧化钙1份，二氧化锗0.04份，二氧化锆0.5份，氧化镁1份。
3.根据权利1所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，所述二氧化硅85份，三氧化二硼13份，三氧化二铝0.5份，氧化钠4.5份，氧化钙2份，二氧化锗0.05份，二氧化锆0.65份，氧化镁2.5份。
4.根据权利1所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，所述二氧化硅80份，三氧化二硼15份，三氧化二铝0.6份，氧化钠6份，氧化钙3份，二氧化锗0.06份，二氧化锆0.8份，氧化镁4份。
5.根据权利1所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，所述二氧化硅和三氧化二硼总质量百分比含量为75-85。
6.根据权利5所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，所述氧化硅和三氧化二硼的重量比为5-7。
7.一种权利要求1-6中任一项所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照质量份数计，将所述二氧化硅、三氧化二硼、三氧化二铝、氧化钠、氧化钙、二氧化锗、二氧化锆和氧化镁混合碾磨；
将混合的物料投放到窑炉内进行熔制，熔制温度为1650-1750℃，熔制时间为5-7h；
将熔制后的物料倒入模具内进行成型；
将成型后的玻璃置于退火炉中退火，退火温度为550-600℃，退火后进行切割、磨抛，得到硼硅酸盐玻璃。
8.根据权利要求7所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的原料放入球磨罐中，所述球磨罐装料不能超过其容积的2/3，以200r/min速率球磨30-50min。
9.根据权利要求8所述的硼硅酸盐玻璃的制备方法，其特征在于，所述球磨罐中的粉料过200目标准筛。
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