CN107459258A - 一种低镁超白玻璃 - Google Patents

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王艳霞
沈洁
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Abstract

本发明公开了一种低镁超白玻璃，所述的低镁超白玻璃成分组成以及质量百分比为：SiO2 65～75%，Al2O3 1～4%，Na2O 11～17%，CaO 7～13%，MgO 0～1.5%，K2O 0～2%。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明通过调整MgO含量为0.2～0.5%，避免了因为采用高含量的MgO进行控制玻璃的析晶速度，降低玻璃的耐候性；增加Al2O3的含量减低析晶倾向，提高超白玻璃的化学稳定性；调节控制碱金属量增大了玻璃的膨胀系数，易于钢化；降低液相温度，更加适应于玻璃的浮法生产。

Description

一种低镁超白玻璃
技术领域
本发明涉及一种玻璃，尤其涉及一种低镁超白玻璃。
背景技术
超白玻璃具有超白透明特性，是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透过率可达91.5%以上，具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称。由于具有高的透过率及优越的物理、机械性能，广泛应用于太阳能光热发电用反射镜的玻璃镜、高档建筑及装饰、太阳能电池及温室采光大棚生态农业领域。
目前经常使用的超白玻璃配方，镁的含量较高，一般占重量比的4%左右。该类配方具高的镁含量，可降低析晶倾向和析晶速度，提高化学稳定性，但可造成玻璃的成型均化困难，尤其对超白玻璃来说，由于本身具有较高的导热系数使澄清困难，使澄清难度增大，且易造成玻璃发脆，耐候性较差。为满足超白玻璃在太阳能光热发电等行业在恶劣环境使用的需求，需要一种膨胀系数高易于钢化、耐候性及防划伤性能较好且适用于浮法生产的超白玻璃。
发明内容
本发明的目的是提供一种低镁超白玻璃，满足目前光热发电、太阳能及生态农业领域使用的要求，同时满足具有高的膨胀系数，优良的防划伤性能和耐候性，易于采用浮法工艺生产。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种低镁超白玻璃，其成分组成以及质量百分比为：SiO2 65～75% ，Al2O3 1～4%，Na2O11～17%，CaO 7～13%，MgO 0～1.5%，K2O 0～2%；
本发明所述的低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比的优选范围如下：
SiO2的优选范围为：69～73%
Al2O3的优选范围为：2～3%
Na2O的优选范围为：12～16%
CaO的优选范围为：8～11%
MgO的优选范围为：0.2～0.5%
K2O的优选范围为：0.5～1.5%
在上述本发明的组成物中，SiO2是玻璃的主要成分，在玻璃中硅氧四面体结构形成不规则的连续网状结构，是形成玻璃骨架的主要氧化物，能提高玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械性能。本发明所限定SiO2含量重量百分比为65～75%，若含量太高，会使玻璃液的黏度升高，从而导致玻璃液的熔化、澄清和均化困难。优选为69～73%
Al2O3能降低玻璃的析晶倾向和结晶速度，提高玻璃黏度、热稳定性、化学稳定性和机械强度。本发明所限定的Al2O3含量百分比为1～4%：若含量太高，会使玻璃液的黏度升高，澄清和均化困难，易在玻璃板面形成波筋及线道，对玻璃在锡槽中的抛光、摊平、展薄不利。优选为2～3%
CaO能提高玻璃的机械强度、硬度和化学稳定性。本发明所限定CaO的含量百分比为7～13%：若含量太高，能使玻璃的结晶倾向增大，会使玻璃发脆。优选为8～11%
MgO能降低玻璃的析晶倾向和析晶速度，提高机械强度和化学稳定性。但MgO对玻璃的黏度有复杂的作用，900-1200℃使玻璃液黏度增加，高于1200℃使玻璃液黏度降低，玻璃发脆、成型难度增大。本发明所限定的MgO含量百分比为：0～1.5%。优选为：0.2～0.5%
Na2O能降低玻璃的熔化温度，大大降低玻璃的黏度，是良好的助熔剂，本发明所限定的Na2O含量百分比为：10～17%；若含量太高，会使玻璃发脆、析碱发霉、增加玻璃生产成本。优选为：12～16%
K2O起助熔作用，同时引入Na2O形成双碱效应能提高化学稳定性，减少析晶。适量的引入能大大降低玻璃的表面张力；有利于玻璃液的摊平和抛光。本发明所限定的K2O含量百分比为：0～2%优选为：0.5～1.5%
使用本发明中所述的组分制备出的玻璃，通过对配方组分的含量进行调整，避免了因为采用高含量的MgO进行控制玻璃的析晶速度，降低玻璃的耐候性。调整Al2O3含量2～3%，形成铝氧四面体并与硅氧四面体形成连续的结构网，降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性、热稳定性和机械性能。同时增加碱金属氧化物，能使网络断裂，引起结构疏松，膨胀系数增加。本发明采用低镁配方后，玻璃的热稳定性好，膨胀系数增大，利于玻璃的钢化。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明通过调整MgO含量为0.2～0.5%，增加Al2O3的含量减低析晶倾向，提高超白玻璃的化学稳定性；调节控制碱金属量增大了玻璃的膨胀系数，易于钢化；降低液相温度，更加适应于玻璃的浮法生产。
具体实施方式
实施例1：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72.2% ，Al2O3 2.8%，Na2O 14.5%，CaO9%，MgO 0.5%，K2O1%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）988，软化点（℃）736，化学稳定性0.898，膨胀系数（10-7/℃）90.9。
实施例2：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72% ，Al2O3 2.5%，Na2O 15%，CaO8.9%，MgO 0.4%，K2O1.2%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）971，软化点（℃）732，化学稳定性1.055，膨胀系数（10-7/℃）93.2。
实施例3：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 73%，Al2O3 2.8%，Na2O 13.5%，CaO 9%，MgO 0.7%，K2O1%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）1006，软化点（℃）746，化学稳定性0.725，膨胀系数（10-7/℃）87.5。
实施例4：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72% ，Al2O32 %，Na2O 11%，CaO 13%，MgO 1.5%，K2O 0.5%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）1112，软化点（℃）765，化学稳定性0.709，膨胀系数（10-7/℃）82.5。
实施例5：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72.5% ，Al2O32.5%，Na2O 15%，CaO 8%，MgO 1%，K2O 1%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）958，软化点（℃）731，化学稳定性1.085，膨胀系数（10-7/℃）91.6。
实施例6：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72.2% ，Al2O33%、Na2O 14 %，CaO 8.4%，MgO 2%，K2O 0.4%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）1005，软化点（℃）738，化学稳定性0.731，膨胀系数（10-7/℃）87.1。
实施例7：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72.5% ，Al2O32.8%，Na2O 15.5 %，CaO 8%，MgO 0.2%，K2O 1%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）948，软化点（℃）726，化学稳定性1.146，膨胀系数（10-7/℃）92.9。
实施例8：低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为SiO2 72.2% ，Al2O31.8%，Na2O 13.5 %，CaO 10%，MgO 1.5%，K2O 1%；制成的玻璃性能：液相温度（℃）1019，软化点（℃）743，化学稳定性0.785，膨胀系数（10-7/℃）89.2。
本发明优化的化学澄清剂是硫酸盐，适用于浮法生产工艺，上述硫酸盐是芒硝或硫酸钡
本发明在实施时，玻璃测试试样主要制备步骤为：称量-混合-熔制-成型-退火-加工-性能测试。
具体步骤：将玻璃各组分按照重量百分表称重后，充分混合均匀，在将混合原料倒入铂铑坩埚中，在1510-1540℃下保温3h，澄清均化后温度降到成型所需的温度范围，进行成型退火，进行玻璃板的加工处理。性能测试包括：热膨胀系数、液相线温度及熔化温度。在实施时，参看8组配方实施例的具体参数。试验证明，本发明的玻璃具有较高的化学稳定性，较大的膨胀系数及较低的液相温度，在满足超白玻璃光学性能的基础上，有利于超白玻璃的使用中的耐候性、易钢化的特点，可适用于超白玻璃的所有产品的使用。

Claims (5)

1.一种低镁超白玻璃，其特征是：所述的低镁超白玻璃成分组成以及质量百分比为：SiO2 65～75% ，Al2O3 1～4%，Na2O 11～17%，CaO 7～13%，MgO 0～1.5%，K2O 0～2%。
2.根据权利要求1所述的一种低镁超白玻璃，其特征是：所述的低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比的优选范围为：
SiO2 69～73%，Al2O3 2～3%，Na2O 12～16%，CaO 8～11%，MgO 0.2～0.5%，K2O 0.5～1.5%。
3.根据权利要求1所述的一种低镁超白玻璃，其特征是：所述的低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为：SiO2 72.5% ，Al2O3 2.8%，Na2O 15.5 %，CaO 8%，MgO 0.2%，K2O1%。
4.根据权利要求1所述的一种低镁超白玻璃，其特征是：所述的低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为：SiO2 72.2% ，Al2O3 2.8%，Na2O 14.5%，CaO9%，MgO 0.5%，K2O1%。
5.根据权利要求1所述的一种低镁超白玻璃，其特征是：所述的低镁超白玻璃玻璃的成分组成以及质量百分比为：SiO2 72% ，Al2O3 2.5%，Na2O 15%，CaO8.9%，MgO 0.4%，K2O1.2%。
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