CN108483901A - 一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料 - Google Patents

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马立云
仲召进
曹欣
石丽芬
倪嘉
赵凤阳
单传丽
王巍巍
崔介东
韩娜
操芳芳
王萍萍
高强
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Abstract

本发明涉及一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料，包括现有以下质量百分比组成的配合料：59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3，其特征在于，所述二氧化硅是分别由以下粒径的二氧化硅构成：粒径大于0.15mm、0.075‑0.15mm、0.045‑0.075mm、小于0.045mm的硅砂颗粒分别占总硅砂重量的1.0%、80.0%、14.0%、5.0%。本发明的有益效果，通过硅砂粒度分级，采用优化配比的硅砂粒径，获得一种残存气泡数量少、气泡直径小、均质性良好的优质无碱玻璃；通过硅砂粒度分级，有效地节约了成本且工艺简单。

Description

一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料
技术领域
本发明属柔性玻璃生产领域，涉及无碱玻璃的生产，具体涉及一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料。
背景技术
液晶显示装置等显示器用的玻璃基板多要求采用无碱玻璃。由于无碱玻璃的玻璃原料中实质上不含碱金属化合物，且氧化铝含量高，导致玻璃熔制过程比常规钠钙硅酸盐玻璃难度大很多。
硅砂作为玻璃的最主要的原料，占比最大，影响也最甚，硅砂的熔化时间与其粒径成正比，粒径越大越难熔，为了降低熔制时间，应当减小硅砂粒径。目前，生产中多采用粒径小的硅砂颗粒，这虽缩短了熔制时间，但粒径小的硅砂颗粒在玻璃原料熔融过程中存在团聚现象，使玻璃原料无法完全熔融。因团聚作用产生的二次粒子，使得玻璃液中存在一定数量微气泡，一方面使得玻璃液均质性差；另一方面使玻璃制品的外观、透过率、机械强度和硬度等方面，无法满足液晶显示装置等显示器用的玻璃基板要求；且硅砂粒度越小，成本越高。
发明内容
本发明的目的是为了解决硅砂颗粒在熔制中产生团聚的问题，提供一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料，包括现有以下质量百分比组成的配合料：SiO257.5～61.5%、P2O51～2.5%、Al2O315～19.1%、ZrO20.1～0.3%、CaO 3.7~6%、B2O36～7.5%、MgO 2～3.8%、SrO 6～7%、SnO 0.1~0.2%、MoO30.1~0.25%、WO30.1~0.25%，其中SiO2+P2O5值为60%～63%，SiO2+Al2O3+ZrO2值为75～77%，其特征在于，所述二氧化硅是分别由以下粒径大小的二氧化硅构成：粒径大于0.15mm、0.075-0.15mm、0.045-0.075mm、小于0.045mm的硅砂颗粒分别占总硅砂重量的1.0%、80.0%、14.0%、5.0%。
将硅砂进行筛分，按100目（0.15mm）、200目（0.075mm）、325目（0.045mm）依次进行粒度分级，找到其优化配比的硅砂粒度范围，实现配合料之间反应的均匀性与完全性，达到最佳的熔制、澄清、均化效果，获得残存气泡数量少、气泡直径小、均质性良好的优质无碱玻璃。
本发明的有益效果，通过硅砂粒度分级，采用优化配比的硅砂粒径，获得一种残存气泡数量少、气泡直径小、均质性好的优质无碱玻璃；通过硅砂粒度分级，有效地节约了成本，且工艺简单。
附图说明
图1是采用粒径大于0.15mm的硅砂粒度级配的配合料熔制的玻璃样品图片；
图2是采用粒径0.075-0.15mm的硅砂粒度级配的配合料熔制的玻璃样品图片；
图3是采用粒径小于0.075mm的硅砂粒度级配的配合料熔制的玻璃样品图片；
图4是采用本发明提出的硅砂的粒度级配的配合料熔制的玻璃样品图片；
图5是比较例一配合料熔制的玻璃样品图片；
图6是比较例二配合料熔制的玻璃样品图片。
具体实施方式
一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料，具体实施步骤如下：
实施例一：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径大于0.15mm的硅砂颗粒；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
实施例二：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径0.075-0.15mm的硅砂颗粒；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
实施例三：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径小于0.075mm的硅砂颗粒；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
实施例四：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径大于0.15mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的1.0%，粒径为0.075-0.15mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的80.0%，粒径为0.045-0.075mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的14.0%，粒径小于0.045mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的5.0%；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
比较例一：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径为0.075-0.15mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的9.0%，粒径为0.045-0.075mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的54.0%，粒径小于0.045mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的37.0%；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
比较例二：
1.按质量百分比为59%的SiO2、17%的Al2O3、0.2%的ZrO2、5%的CaO、7%的B2O3、3%的MgO、6.55%的SrO、与1.8%的P2O5，0.15%的SnO，0.15%的MoO3，0.15%的WO3进行配料，二氧化硅选取粒径大于0.15mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的0.5%，粒径为0.075-0.15mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的14.5.0%，粒径为0.045-0.075mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的51.0%，粒径小于0.045mm的硅砂颗粒占总硅砂重量的34.0%；
2.将配制好的原料装入球磨机中进行混合和研磨，球磨时间控制在0.25-0.5h使原料混合均匀，得均匀的混合料；
3.将步骤2所得混合料在熔炉中进行熔制：熔窑由室温升至1100℃，用时2小时；随后再由1100℃升至1640℃，用时3小时，并保温2小时，得玻璃液；
4.熔制得到的玻璃液进入锡槽通过铁板浇铸成型法浇铸成型；
5将成型后的玻璃样品经退火窑退火，在700℃下保温0.5~1h，玻璃样品随炉冷却至室温，再经切割与抛光工序即得到玻璃基板。
上述四个实施例与两个比较例采用相同的熔制步骤和相同的氧化物配比，不同之处在于，实施例一、实施例二以及实施例三没有按照本发明的硅砂粒度级配方式，而是分别选取了硅砂粒径范围较窄的三段：0.15mm以上、0.075-0.15mm和0.075mm以下。比较例一和比较例二采用的是现有无碱玻璃生产厂家使用的硅砂粒度范围，比本发明的硅砂粒度细的多，成本高得多。由此可见，本发明提出的硅砂的粒度级配方式可以减少玻璃的残存气泡数量和气泡直径，有效的降低生产成本，获得均质性良好的优质无碱玻璃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种硅砂粒度级配的无碱玻璃配合料，包括现有以下质量百分比组成的配合料：SiO2 57.5～61.5%、P2O5 1～2.5%、Al2O3 15～19.1%、ZrO2 0.1～0.3%、CaO 3.7~6%、B2O3 6～7.5%、MgO 2～3.8%、SrO 6～7%、SnO 0.1~0.2%、MoO3 0.1~0.25%、WO3 0.1~0.25%，其中SiO2+P2O5值为60%～63%，SiO2+Al2O3+ZrO2值为75～77%，其特征在于，所述二氧化硅是分别由以下粒径大小的二氧化硅构成：粒径大于0.15mm、0.075-0.15mm、0.045-0.075mm、小于0.045mm的硅砂颗粒分别占总硅砂重量的1.0%、80.0%、14.0%、5.0%。
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