CN107954598A - 一种高强度耐热玻璃器皿 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐热玻璃器皿，涉及玻璃制品技术领域，由以下成分制成：羧基改性二氧化硅、钾长石与钠长石混合物、滑石粉、氧化铝、硅酸锆、氧化钙、电熔富铝尖晶石颗粒、硬脂酸盐、多聚磷酸盐；本发明制备的高强度耐热玻璃器皿，以羧基改性二氧化硅为主要基体材料，协同配合其它成分的作用，成型效果好，制成的玻璃器皿光泽度高。

Description

一种高强度耐热玻璃器皿
技术领域
本发明属于玻璃制品技术领域，具体涉及一种高强度耐热玻璃器皿。
背景技术
玻璃按成分分为非氧化物玻璃和氧化物玻璃，氧化物玻璃分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为si02的玻璃，是一种无色的透明材料，产量最大，用途最广、价格低廉，常按玻璃中si02以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量，又分为：1.石英玻璃：石英玻璃指si02 含量在98—99.9％之间的玻璃，该玻璃热膨胀系数低，耐高温，化学稳定性好，透紫外光和红外光，熔制温度高、粘度大，缺点是成型较难；2.钠钙玻璃；3.铅硅酸盐玻璃；4.铝硅酸盐玻璃；5.硼硅酸盐玻璃。
玻璃器皿就是用玻璃所造的器皿。玻璃艺术在我国保持了连绵不断几千年的发展历史，但是古往今来，玻璃器皿都是属于易碎产品，人们希望有一种新型的玻璃器皿配方可以让其更加坚固。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高强度耐热玻璃器皿。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度耐热玻璃器皿，按重量份计由以下成分制成：羧基改性二氧化硅80-90、钾长石与钠长石混合物3-6、滑石粉2-4、氧化铝5-8、硅酸锆1.2-1.8、氧化钙1.5-2.0、电熔富铝尖晶石颗粒0.3-0.6、硬脂酸盐0.2-0.5、多聚磷酸盐0.2-0.5；所述钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为3:1.2-1.5。
进一步的，所述羧基改性二氧化硅制备方法为：
（1）选择粒径为350目的二氧化硅、粒径为50nm的纳米二氧化钛；
（2）将纳米二氧化钛与二氧化硅按0.2：35的质量比例均匀混合到一起，然后添加二氧化硅质量5倍的乙醇溶液，在2000r/min转速下搅拌40min均匀后，得到悬浮液；
（3）向悬浮液中添加其质量3.35%的羧基聚丁二烯，加热至85℃，以2500r/min转速搅拌1.5小时，然后再添加，然后再向悬浮液中添加其质量0.12%的氯化铈，搅拌均匀后，得到混合液，以钛板为阳极，以碳棒为阴极，以混合液为电解液进行电解5min，然后静置2小时，再采用超声波处理5min，然后过滤，采用去离子水清洗，然后进行真空烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤（2）中乙醇溶液质量分数为12.5%。
进一步的，所述步骤（3）中电解时电流密度为30A/m²。
进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述钾长石与钠长石混合物中钾长石粒度为150目，钠长石粒度为300目。
进一步的，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙。
进一步的，所述多聚磷酸盐为多聚磷酸铵。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的高强度耐热玻璃器皿，以羧基改性二氧化硅为主要基体材料，协同配合其它成分的作用，成型效果好，制成的玻璃器皿光泽度高，通过本发明中的羧基改性二氧化硅，能够有效的提高各物料之间的相容性，羧基改性二氧化硅能够与其它成分在复合材料中形成网络结构，从而大幅度的提高了玻璃器皿的强度和耐高温性能，同时，以羧基改性二氧化硅为主要基体材料，能够使得在加工过程中，熔体温度更加均匀，在冷却成型过程中，各部分温度差异更小，从而使得制成的玻璃器皿内部应力更加均化，表面压应力更高，从而能够改善玻璃器皿的强度，制成的玻璃器皿反光效果更好，色泽美观。
具体实施方式
实施例1
一种高强度耐热玻璃器皿，按重量份计由以下成分制成：羧基改性二氧化硅80、钾长石与钠长石混合物3、滑石粉2、氧化铝5、硅酸锆1.2、氧化钙1.5、电熔富铝尖晶石颗粒0.3、硬脂酸盐0.2、多聚磷酸盐0.2；所述钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为3:1.2。
进一步的，所述羧基改性二氧化硅制备方法为：
（1）选择粒径为350目的二氧化硅、粒径为50nm的纳米二氧化钛；
（2）将纳米二氧化钛与二氧化硅按0.2：35的质量比例均匀混合到一起，然后添加二氧化硅质量5倍的乙醇溶液，在2000r/min转速下搅拌40min均匀后，得到悬浮液；
（3）向悬浮液中添加其质量3.35%的羧基聚丁二烯，加热至85℃，以2500r/min转速搅拌1.5小时，然后再添加，然后再向悬浮液中添加其质量0.12%的氯化铈，搅拌均匀后，得到混合液，以钛板为阳极，以碳棒为阴极，以混合液为电解液进行电解5min，然后静置2小时，再采用超声波处理5min，然后过滤，采用去离子水清洗，然后进行真空烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤（2）中乙醇溶液质量分数为12.5%。
进一步的，所述步骤（3）中电解时电流密度为30A/m²。
进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述钾长石与钠长石混合物中钾长石粒度为150目，钠长石粒度为300目。
进一步的，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙。
进一步的，所述多聚磷酸盐为多聚磷酸铵。
实施例2
一种高强度耐热玻璃器皿，按重量份计由以下成分制成：羧基改性二氧化硅90、钾长石与钠长石混合物6、滑石粉4、氧化铝8、硅酸锆1.8、氧化钙2.0、电熔富铝尖晶石颗粒0.6、硬脂酸盐0.5、多聚磷酸盐0.5；所述钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为3:1.5。
进一步的，所述羧基改性二氧化硅制备方法为：
（1）选择粒径为350目的二氧化硅、粒径为50nm的纳米二氧化钛；
（2）将纳米二氧化钛与二氧化硅按0.2：35的质量比例均匀混合到一起，然后添加二氧化硅质量5倍的乙醇溶液，在2000r/min转速下搅拌40min均匀后，得到悬浮液；
（3）向悬浮液中添加其质量3.35%的羧基聚丁二烯，加热至85℃，以2500r/min转速搅拌1.5小时，然后再添加，然后再向悬浮液中添加其质量0.12%的氯化铈，搅拌均匀后，得到混合液，以钛板为阳极，以碳棒为阴极，以混合液为电解液进行电解5min，然后静置2小时，再采用超声波处理5min，然后过滤，采用去离子水清洗，然后进行真空烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤（2）中乙醇溶液质量分数为12.5%。
进一步的，所述步骤（3）中电解时电流密度为30A/m²。
进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述钾长石与钠长石混合物中钾长石粒度为150目，钠长石粒度为300目。
进一步的，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙。
进一步的，所述多聚磷酸盐为多聚磷酸铵。
实施例3
一种高强度耐热玻璃器皿，按重量份计由以下成分制成：羧基改性二氧化硅86、钾长石与钠长石混合物5、滑石粉3、氧化铝7、硅酸锆1.4、氧化钙1.6、电熔富铝尖晶石颗粒0.5、硬脂酸盐0.3、多聚磷酸盐0.3；所述钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为3:1.3。
进一步的，所述羧基改性二氧化硅制备方法为：
（1）选择粒径为350目的二氧化硅、粒径为50nm的纳米二氧化钛；
（2）将纳米二氧化钛与二氧化硅按0.2：35的质量比例均匀混合到一起，然后添加二氧化硅质量5倍的乙醇溶液，在2000r/min转速下搅拌40min均匀后，得到悬浮液；
（3）向悬浮液中添加其质量3.35%的羧基聚丁二烯，加热至85℃，以2500r/min转速搅拌1.5小时，然后再添加，然后再向悬浮液中添加其质量0.12%的氯化铈，搅拌均匀后，得到混合液，以钛板为阳极，以碳棒为阴极，以混合液为电解液进行电解5min，然后静置2小时，再采用超声波处理5min，然后过滤，采用去离子水清洗，然后进行真空烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤（2）中乙醇溶液质量分数为12.5%。
进一步的，所述步骤（3）中电解时电流密度为30A/m²。
进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为35kHz。
进一步的，所述钾长石与钠长石混合物中钾长石粒度为150目，钠长石粒度为300目。
进一步的，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙。
进一步的，所述多聚磷酸盐为多聚磷酸铵。
对比例1：与实施例1区别仅在于改性二氧化硅中不添加纳米二氧化钛。
对比例2：与实施例1区别仅在于将改性二氧化硅替换为普通未处理的二氧化硅。
对比例3：与实施例1区别仅在于钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为1:1。
试验：
分别采用实施例与对比例制备的相同规格的玻璃器皿进行性能检测；
表1
抗弯强度MPa 表面压应力MPa
实施例1 188.82 -125.86
实施例2 188.76 -125.37
实施例3 188.80 -125.52
对比例1 175.92 -80.33
对比例2 156.34 -62.45
对比例3 182.55 -112.27
由表1可以看出，本发明制备的玻璃器皿具有良好的强度。

Claims (8)

1.一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：羧基改性二氧化硅80-90、钾长石与钠长石混合物3-6、滑石粉2-4、氧化铝5-8、硅酸锆1.2-1.8、氧化钙1.5-2.0、电熔富铝尖晶石颗粒0.3-0.6、硬脂酸盐0.2-0.5、多聚磷酸盐0.2-0.5；所述钾长石与钠长石混合物中钾长石与钠长石质量比为3:1.2-1.5。
2.如权利要求1所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述羧基改性二氧化硅制备方法为：
（1）选择粒径为350目的二氧化硅、粒径为50nm的纳米二氧化钛；
（2）将纳米二氧化钛与二氧化硅按0.2：35的质量比例均匀混合到一起，然后添加二氧化硅质量5倍的乙醇溶液，在2000r/min转速下搅拌40min均匀后，得到悬浮液；
（3）向悬浮液中添加其质量3.35%的羧基聚丁二烯，加热至85℃，以2500r/min转速搅拌1.5小时，然后再添加，然后再向悬浮液中添加其质量0.12%的氯化铈，搅拌均匀后，得到混合液，以钛板为阳极，以碳棒为阴极，以混合液为电解液进行电解5min，然后静置2小时，再采用超声波处理5min，然后过滤，采用去离子水清洗，然后进行真空烘干至恒重，即得。
3.如权利要求2所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述步骤（2）中乙醇溶液质量分数为12.5%。
4.如权利要求2所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述步骤（3）中电解时电流密度为30A/m²。
5.如权利要求2所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述步骤（3）中超声波功率为800W，频率为35kHz。
6.如权利要求1所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述钾长石与钠长石混合物中钾长石粒度为150目，钠长石粒度为300目。
7.如权利要求1所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙。
8.如权利要求1所述的一种高强度耐热玻璃器皿，其特征在于，所述多聚磷酸盐为多聚磷酸铵。
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