CN108147662B - 一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法，涉及玻璃制造技术领域，由以下重量份的原料组成：石英砂60‑100份、云母粉20‑40份、硼砂10‑20份、透辉石5‑20份、萤石4‑16份、碳酸钡6‑12份、纯碱6‑12份、钛白粉10‑20份、二氧化锆1‑5份、氧化钇1‑5份、氧化铋1‑5份、氧化铈1‑5份、着色剂0.4‑0.8份，具有强度高、抗冲击性能好，隔热保温的优点。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制造技术领域，具体涉及一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，是现代主义高层建筑时代的显著特征，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑，如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙，香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采用，近几年来，随着玻璃幕墙在建筑方面的广泛应用，由玻璃幕墙引发的安全问题也逐渐增多，如玻璃幕墙自爆和碎裂，自爆一般是因为玻璃上墙后，在阳光直接照射下，玻璃吸收阳光的红外光和部分可见光，这些光在玻璃体内转化为热能，使玻璃本体温度升高并形成玻璃四周的热膨胀，如玻璃镶嵌在铝合金框内部，玻璃被镶部份不能受到暴露在框外暴露同样照射，因此导致暴露整体受热不均，内部热应力形成，玻璃中区的热膨胀对玻璃边缘产生张应力，此张应力大于玻璃的抗张强度，就会造成玻璃的破裂(自爆)；而玻璃碎裂很多是因为幕墙玻璃自身强度不够，抗冲击力性能差，受到外力撞击后，内部会产生细小伤口、内伤，时间久了，就会碎裂、脱落，目前亟需要出现一种弥补上述缺陷的幕墙玻璃。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法，具有强度高、抗冲击性能好，隔热保温的优点。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂60-100份、云母粉20-40份、硼砂10-20份、透辉石5-20份、萤石4-16份、碳酸钡6-12份、纯碱6-12份、钛白粉10-20份、二氧化锆1-5份、氧化钇1-5份、氧化铋1-5份、氧化铈1-5份、着色剂0.4-0.8份。
优选地，由以下重量份的原料组成：石英砂70-90份、云母粉25-35份、硼砂12-18份、透辉石10-15份、萤石8-12份、碳酸钡8-10份、纯碱8-10份、钛白粉12-18份、二氧化锆2-4份、氧化钇2-4份、氧化铋2-4份、氧化铈2-4份、着色剂0.5-0.7份。
优选地，由以下重量份的原料组成：石英砂80份、云母粉30份、硼砂15份、透辉石12份、萤石10份、碳酸钡9份、纯碱9份、钛白粉15份、二氧化锆3份、氧化钇3份、氧化铋3份、氧化铈3份、着色剂0.6份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨2-4h，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1780-1820℃，保温8-10h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至600-650℃，在此温度保温3-7min；一次降温至500-550℃，在此温度保温5-10min；二次降温至390-460℃，在此温度保温4-8min；三次降温至230-330℃，在此温度保温10-20min；四次降温至80-150℃，在此温度保温20-30min；最后自然冷却至室温出炉。
优选地，步骤(1)中球料比为8:1。
优选地，步骤(3)中加热速度为20-30℃/min。
优选地，步骤(3)中一次降温速度为50-80℃/min；二次降温速度为25-40℃/min；三次降温速度为30-50℃/min；四次降温速度为30-50℃/min。
(三)有益效果
本发明提供了一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃及其制备方法，具有以下有益效果：
萤石主要起到一个助融降低粘度的作用，虽然作为玻璃成分的纯碱和硼砂等都能起到助融作用，但其助熔性与萤石相比差距还是较大，玻璃融制过程的能耗占到总成本的40％左右，从成本方面来说萤石的加入可以极大的降低成本，氧化钇的加入可以减少玻璃网络结构中非桥氧数量，使孤立的岛状网络单元重新聚合，形成相互连接的网络结构，增强玻璃的强度，同时，氧化钇晶体中存在两个位置的空位缺陷，玻璃组分中加入氧化钇，其他成分氧化铋和氧化铈中的铋原子和铈原子可以分别填补这两个位置的空位缺陷，使玻璃更加致密，结构得到加强，隔热性能和强度也有所提高，从而得到强度高、抗冲击性能好，隔热保温的幕墙玻璃。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂80份、云母粉30份、硼砂15份、透辉石12份、萤石10份、碳酸钡9份、纯碱9份、钛白粉15份、二氧化锆3份、氧化钇3份、氧化铋3份、氧化铈3份、着色剂0.6份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨3h，球料比为8:1，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1800℃，保温9h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至620℃，加热速度为25℃/min，在此温度保温5min；一次降温至520℃，一次降温速度为70℃/min，在此温度保温8min；二次降温至440℃，二次降温速度为30℃/min，在此温度保温6min；三次降温至300℃，三次降温速度为40℃/min，在此温度保温15min；四次降温至100℃，四次降温速度为40℃/min，在此温度保温25min；最后自然冷却至室温出炉。
实施例2：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂70份、云母粉25份、硼砂12份、透辉石10份、萤石8份、碳酸钡8份、纯碱8份、钛白粉12份、二氧化锆2份、氧化钇2份、氧化铋2份、氧化铈2份、着色剂0.5份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨2h，球料比为8:1，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1780℃，保温10h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至620℃，加热速度为22℃/min，在此温度保温6min；一次降温至520℃，一次降温速度为70℃/min，在此温度保温8min；二次降温至450℃，二次降温速度为35℃/min，在此温度保温8min；三次降温至250℃，三次降温速度为45℃/min，在此温度保温15min；四次降温至120℃，四次降温速度为30℃/min，在此温度保温30min；最后自然冷却至室温出炉。
实施例3：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂90份、云母粉35份、硼砂18份、透辉石15份、萤石12份、碳酸钡10份、纯碱10份、钛白粉18份、二氧化锆4份、氧化钇4份、氧化铋4份、氧化铈4份、着色剂0.7份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨4h，球料比为8:1，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1820℃，保温10h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至650℃，加热速度为20℃/min，在此温度保温7min；一次降温至550℃，一次降温速度为60℃/min，在此温度保温5min；二次降温至400℃，二次降温速度为30℃/min，在此温度保温8min；三次降温至270℃，三次降温速度为50℃/min，在此温度保温10min；四次降温至120℃，四次降温速度为40℃/min，在此温度保温30min；最后自然冷却至室温出炉。
实施例4：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂60份、云母粉20份、硼砂10份、透辉石5份、萤石4份、碳酸钡6份、纯碱6份、钛白粉10份、二氧化锆1份、氧化钇1份、氧化铋1份、氧化铈1份、着色剂0.4份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨2h，球料比为8:1，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1780℃，保温8h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至600℃，加热速度为20℃/min，在此温度保温3min；一次降温至500℃，一次降温速度为50℃/min，在此温度保温5min；二次降温至390℃，二次降温速度为25℃/min，在此温度保温4min；三次降温至230℃，三次降温速度为30℃/min，在此温度保温10min；四次降温至80℃，四次降温速度为30℃/min，在此温度保温20min；最后自然冷却至室温出炉。
实施例5：
一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，由以下重量份的原料组成：石英砂100份、云母粉40份、硼砂20份、透辉石20份、萤石16份、碳酸钡12份、纯碱12份、钛白粉20份、二氧化锆5份、氧化钇5份、氧化铋5份、氧化铈5份、着色剂0.8份。
上述高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨4h，球料比为8:1，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1820℃，保温10h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至650℃，加热速度为30℃/min，在此温度保温7min；一次降温至550℃，一次降温速度为80℃/min，在此温度保温10min；二次降温至460℃，二次降温速度为40℃/min，在此温度保温8min；三次降温至330℃，三次降温速度为50℃/min，在此温度保温20min；四次降温至150℃，四次降温速度为50℃/min，在此温度保温30min；最后自然冷却至室温出炉。
性能检测：
表1为本发明实施例1-5中制备的幕墙玻璃(10mm)性能检测结果
表1
综上，本发明实施例具有如下有益效果：具有抗压强度、抗弯强度高，传热系数小的优点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，其特征在于，由以下重量份的原料组成：石英砂60-100份、云母粉20-40份、硼砂10-20份、透辉石5-20份、萤石4-16份、碳酸钡6-12份、纯碱6-12份、钛白粉10-20份、二氧化锆1-5份、氧化钇1-5份、氧化铋1-5份、氧化铈1-5份、着色剂0.4-0.8份。
2.如权利要求1所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，其特征在于，由以下重量份的原料组成：石英砂70-90份、云母粉25-35份、硼砂12-18份、透辉石10-15份、萤石8-12份、碳酸钡8-10份、纯碱8-10份、钛白粉12-18份、二氧化锆2-4份、氧化钇2-4份、氧化铋2-4份、氧化铈2-4份、着色剂0.5-0.7份。
3.如权利要求1所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃，其特征在于，由以下重量份的原料组成：石英砂80份、云母粉30份、硼砂15份、透辉石12份、萤石10份、碳酸钡9份、纯碱9份、钛白粉15份、二氧化锆3份、氧化钇3份、氧化铋3份、氧化铈3份、着色剂0.6份。
4.如权利要求1-3中任一项所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取各原料，混合后送入球磨机中连续磨2-4h，得到粉料；
(2)将粉料送入熔炉，密封加热升温至1780-1820℃，保温8-10h至物料完全熔融后，通过流槽连续流入到锡槽内，熔融液体在重力和表面张力的作用下摊平、抛光，再经过定型、冷却后切割成块，将幕墙玻璃块送入退火窑内；
(3)将幕墙玻璃块加热至600-650℃，在此温度保温3-7min；一次降温至500-550℃，在此温度保温5-10min；二次降温至390-460℃，在此温度保温4-8min；三次降温至230-330℃，在此温度保温10-20min；四次降温至80-150℃，在此温度保温20-30min；最后自然冷却至室温出炉。
5.如权利要求4所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(1)中球料比为8:1。
6.如权利要求4所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(3)中加热速度为20-30℃/min。
7.如权利要求4所述的高强度抗冲击隔热幕墙玻璃的制备方法，其特征在于，步骤(3)中一次降温速度为50-80℃/min；二次降温速度为25-40℃/min；三次降温速度为30-50℃/min；四次降温速度为30-50℃/min。
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