CN109160726B - 一种高性能玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种高性能玻璃及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109160726B
CN109160726B CN201811127197.XA CN201811127197A CN109160726B CN 109160726 B CN109160726 B CN 109160726B CN 201811127197 A CN201811127197 A CN 201811127197A CN 109160726 B CN109160726 B CN 109160726B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
glass
performance glass
nano
complex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811127197.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109160726A (zh
Inventor
陈汝祝
陈华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Seagull Glass Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Seagull Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Seagull Glass Co Ltd filed Critical Jiangsu Seagull Glass Co Ltd
Priority to CN201811127197.XA priority Critical patent/CN109160726B/zh
Publication of CN109160726A publication Critical patent/CN109160726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109160726B publication Critical patent/CN109160726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02—Forming sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/004—Refining agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及玻璃生产技术领域，特别涉及一种高性能玻璃及其制备方法，高性能玻璃包括以下重量份的原料：二氧化硅：50‑60份；氧化钠：7‑15份；氧化钾：1‑3份；氧化镁：3‑6份；纳米复合物：4‑6份；以硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺为原料，在弱碱性条件下，使用水热法制备了用于制备高性能玻璃的纳米复合物，以该纳米复合物作为高性能玻璃的制备原料，使得制成的高性能玻璃具备优异的防紫外、红外性能，同时在可见光范围内，具备良好的透光率，抗折强度大，耐酸性能优异。

Description

一种高性能玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃生产技术领域，特别涉及一种高性能玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物，广泛用于建筑、日用、艺术、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。
用于建筑和汽车领域的玻璃，需要具备防紫外线和红外线的功能，现有技术中，通常在玻璃表面镀低反射膜，增加了玻璃的生产成本，且低反射膜使用寿命短。
中国专利CN103951186B公开了一种生产高亚铁玻璃的配合料组分及其应用，在玻璃料中加入单质Si、碳粉和硫酸盐等；生产出来的玻璃亚铁含量在31％以上大部分达到了37％以上，能保持玻璃基本的性质，生产工艺简单，原料便宜；但该方法生产的玻璃在可见光区域透光率降低，且对紫外光的吸收性能不佳。
发明内容
本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种高性能玻璃及其制备方法。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种高性能玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：50-60份；
氧化钠：7-15份；
氧化钾：1-3份；
氧化镁：3-6份；
纳米复合物：4-6份；
所述纳米复合物的制备方法为：
将硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:0.5-1.5:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体，搅拌条件下加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟小时后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，120-150℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
优选地，所述惰性气体为氮气或氩气。
优选地，所述搅拌条件的搅拌速度为120-150rpm.
优选地，所述硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水的质量比为3:1:13:87。
优选地，所述高性能玻璃的原料还包括：1.7重量份的氧化镍.
一种高性能玻璃的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁按比例混合均匀，加热至1300-1400℃，熔化成玻璃液；
步骤2，向步骤1制得的玻璃液中加入所述纳米复合物，搅拌均匀后，加热至1600-1700℃；
步骤3，将步骤2制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
优选地，所述步骤1的原料中还包括2.2重量份的澄清剂，所述澄清剂包括：
1.2质量份的硫酸钠；
0.8重量份的硝酸铵；
0.2质量份的氟硅酸钠。
相对于现有技术，本发明的优点如下，
本发明以硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺为原料，在弱碱性条件下，使用水热法制备了用于制备高性能玻璃的纳米复合物，以该纳米复合物作为高性能玻璃的制备原料，使得制成的高性能玻璃具备优异的防紫外、红外性能，同时在可见光范围内，具备良好的透光率，抗折强度大，耐酸性能优异。
具体实施方式
实施例1：
一种高性能玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：50份；
氧化钠：7份；
氧化钾：1份；
氧化镁：3份；
纳米复合物：4份；
所述纳米复合物的制备方法为：
将硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:0.5:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体(氮气或氩气)，搅拌条件下(搅拌速度为120rpm)加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟小时后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，120℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁按比例混合均匀，加热至1300-1400℃，熔化成玻璃液；
步骤2，向步骤1制得的玻璃液中加入所述纳米复合物，搅拌均匀后，加热至1600-1700℃；
步骤3，将步骤2制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
实施例2：
一种高性能玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：55份；
氧化钠：11份；
氧化钾：2份；
氧化镁：4.5份；
纳米复合物：5份；
氧化镍：1.7份；
澄清剂：2.2份(包括1.2质量份的硫酸钠；0.8重量份的硝酸铵；0.2质量份的氟硅酸钠)；
所述纳米复合物的制备方法为：
将硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:1:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体(氮气或氩气)，搅拌条件下(搅拌速度为150rpm)加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟小时后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，135℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化镍、澄清剂按比例混合均匀，加热至1300-1400℃，熔化成玻璃液；
步骤2，向步骤1制得的玻璃液中加入所述纳米复合物，搅拌均匀后，加热至1600-1700℃；
步骤3，将步骤2制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
实施例3：
一种高性能玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：60份；
氧化钠：15份；
氧化钾：3份；
氧化镁：6份；
纳米复合物：6份；
氧化镍：1.7份；
澄清剂：2.2份(包括1.2质量份的硫酸钠；0.8重量份的硝酸铵；0.2质量份的氟硅酸钠)；
所述纳米复合物的制备方法为：
将硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:1.5:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体(氮气或氩气)，搅拌条件下(搅拌速度为150rpm)加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟小时后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，150℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化镍、澄清剂按比例混合均匀，加热至1300-1400℃，熔化成玻璃液；
步骤2，向步骤1制得的玻璃液中加入所述纳米复合物，搅拌均匀后，加热至1600-1700℃；
步骤3，将步骤2制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
对比例1：
同实施例2的方法制备高性能玻璃，仅将制备方法修改为：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化镍、澄清剂、纳米复合物按比例混合均匀，加热至1600-1700℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
对比例2：
同实施例2的方法制备高性能玻璃，仅改变纳米复合物的加入量：
A组：纳米复合物2份；
B组：纳米复合物10份。
对比例3：
同实施例2的方法制备高性能玻璃，仅改变纳米复合物的制备方法：
将硫酸铈、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:1:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体(氮气或氩气)，搅拌条件下(搅拌速度为150rpm)加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟小时后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，135℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
对比例4：
同实施例2的方法制备高性能玻璃，仅改变纳米复合物的制备方法中转入水热釜后的加热温度：
A组：90℃；
B组：180℃。
实施例5：
参照ISO 9050：2003的方法测定实施例1-3、对比例1-4制备的高性能玻璃的紫外光透过率(波长190-400nm)、可见光透过率和红外光透过率(波长1000-1100nm)，通过材料万能试验机测定实施例1-3、对比例1-4制备的高性能玻璃的抗折强度，测试结果如表1所示：
表1
组别 紫外光透过率/％ 可见光透过率/％ 红外光透过率/％ 抗折强度/MPa
实施例1 8.5 85.2 15.2 143.2
实施例2 7.2 87.1 11.3 145.7
实施例3 7.6 86.5 12.4 144.1
对比例1 7.4 69.1 12.6 141.3
对比例2-A组 26.7 84.2 47.3 139.5
对比例2-B组 7.9 77.2 11.5 110.2
对比例3 17.9 75.8 22.4 135.3
对比例4-A组 29.7 78.9 41.6 128.9
对比例4-B组 22.8 80.1 36.1 130.4
由表1的测试结果可知：
实施例1-3中，本发明制备的高性能玻璃具备优异的防紫外、红外性能，同时在可见光范围内，具备良好的透光率，抗折强度大；
对比例1仅改变玻璃制备方法中，纳米复合物的添加方法，则降低所制成的玻璃在可见光区域内的透光率；
对比例2中，减少纳米复合物的加入量，则影响制成的玻璃的紫外光透过率和红外光透过率；增加纳米复合物的加入量，则影响制成的玻璃在可见光区域内的透光率；
对比例3中，将制备纳米复合物的原料硝酸铈铵用硫酸铵代替，则同时影响制成的玻璃的紫外光透过率、可见光透光率红外光透过率；
对比例4中，降低后升高纳米复合物的制备方法中转入水热釜后的加热温度，均会同时影响制成的玻璃的紫外光透过率、可见光透光率红外光透过率。
实施例6
将实施例1-3、对比例1-4制备的高性能玻璃浸泡于质量分数为25％硫酸溶液中，24小时后，取出、洗涤、晾干，计算其耐酸度：
耐酸度＝浸泡后质量/浸泡前质量×100％
并通过材料万能试验机测定测定实施例1-3的抗折强度，测试结果如表2所示：
表2
由表2的测试结果可知：
实施例1-3中，本发明制备的高性能玻璃经过硫酸处理的玻璃质量、和抗折强度几乎不变，具备良好的耐酸性；
对比例1中改变玻璃制备方法中纳米复合物的添加方法、对比例2中减少纳米复合物的加入量、对比例3中将制备纳米复合物的原料硝酸铈铵用硫酸铵代替，会降低制成的玻璃的耐酸度。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高性能玻璃，其特征在于，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：50-60份；
氧化钠：7-15份；
氧化钾：1-3份；
氧化镁：3-6份；
纳米复合物：4-6份；
所述纳米复合物的制备方法为：
将硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水按照质量比为3:0.5-1.5:13:87的比例混合均匀后，通入惰性气体，搅拌条件下加热至55-65℃，50-70分钟后，在惰性气体氛围下，向溶液中通入二氧化碳气体，10-15分钟后，停止通二氧化碳气体，升温至80-90℃，保温反应60-80分钟后，制成前驱体溶液，将前驱体溶液与乙醇溶液按照3:1的体积比混合后，转入水热釜，120-150℃条件下，加热2-3小时后，冷却、过滤，取固体，烘干制得纳米复合物。
2.如权利要求1所述的高性能玻璃，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。
3.如权利要求1所述的高性能玻璃，其特征在于，所述搅拌条件的搅拌速度为120-150rpm。
4.如权利要求1所述的高性能玻璃，其特征在于，所述硝酸铈铵、氯化亚铁、聚乙烯亚胺、水的质量比为3:1:13:87。
5.如权利要求1所述的高性能玻璃，其特征在于，所述高性能玻璃的原料还包括：1.7重量份的氧化镍。
6.如权利要求1-5任一项所述的高性能玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化镁按比例混合均匀，加热至1300-1400℃，熔化成玻璃液；
步骤2，向步骤1制得的玻璃液中加入所述纳米复合物，搅拌均匀后，加热至1600-1700℃；
步骤3，将步骤2制得的玻璃液冷却至1100-1200℃后，通过锡槽成型，冷却、退火，制成高性能玻璃。
7.如权利要求6所述的高性能玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤1的原料中还包括2.2重量份的澄清剂，所述澄清剂包括：
1.2质量份的硫酸钠；
0.8重量份的硝酸铵；
0.2质量份的氟硅酸钠。
CN201811127197.XA 2018-09-27 2018-09-27 一种高性能玻璃及其制备方法 Active CN109160726B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811127197.XA CN109160726B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种高性能玻璃及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811127197.XA CN109160726B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种高性能玻璃及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109160726A CN109160726A (zh) 2019-01-08
CN109160726B true CN109160726B (zh) 2019-08-13

Family

ID=64880359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811127197.XA Active CN109160726B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种高性能玻璃及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109160726B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102936832A (zh) * 2012-10-22 2013-02-20 常州大学 一种抗紫外/抗电磁辐射双功能纳米新材料及其制备方法和应用
CN103274443A (zh) * 2013-04-22 2013-09-04 华东师范大学 一种四角树叶状Cu2O-ZnO复合纳米结构半导体材料及其制备方法
CN106315684A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 电子科技大学 尺寸可控的球形MnZn铁氧体磁性纳米颗粒的制备方法
CN107445212A (zh) * 2017-07-27 2017-12-08 武汉工程大学 一种磁性Fe3O4@CeO2复合纳米微粒的制备方法及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102936832A (zh) * 2012-10-22 2013-02-20 常州大学 一种抗紫外/抗电磁辐射双功能纳米新材料及其制备方法和应用
CN103274443A (zh) * 2013-04-22 2013-09-04 华东师范大学 一种四角树叶状Cu2O-ZnO复合纳米结构半导体材料及其制备方法
CN106315684A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 电子科技大学 尺寸可控的球形MnZn铁氧体磁性纳米颗粒的制备方法
CN107445212A (zh) * 2017-07-27 2017-12-08 武汉工程大学 一种磁性Fe3O4@CeO2复合纳米微粒的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Local organization of Fe3+ into nano-CeO2 with controlled morphologies and its impact on reducibility properties;lona Moog 等;《Journal of Materials Chemistry A》;20141006;第2卷(第47期);第20402-20414页
PEI/CeF3:Tb3+纳米晶体的简易合成及荧光特性;丁耘等;《发光学报》;20090831;第30卷(第4期);第477-481页

Also Published As

Publication number Publication date
CN109160726A (zh) 2019-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6491688B2 (ja) ３Ｄ成形のためのイオン交換可能なＬｉ含有ガラス組成物
CN101190827B (zh) 玻璃制品及其制造方法
JP2017100942A (ja) イオン交換プロセスに適合した装飾用多孔性無機層
CN102617034B (zh) 一种光伏玻璃配方及其用途
CN104445932B (zh) 粉红铝硅酸盐玻璃
CN107162406B (zh) 一种高透光隔热节能浮法玻璃组合物
CN105271733B (zh) 一种铬锰共掺的卡其色玻璃及其制备方法和应用
CN107572779A (zh) 一种无铅低熔点着色玻璃及其制备工艺
CN103482870B (zh) 一种瓷白玻璃及其生产工艺
CN108455845A (zh) 一种高硬度耐磨玻璃杯及其制备方法
CN109160726B (zh) 一种高性能玻璃及其制备方法
CN104445942B (zh) 一种无铅仿瓷玻璃酒瓶及其制造工艺
CN100390089C (zh) 一种高光泽、无公害陶瓷装饰材料用熔剂的制备方法
CN110683764B (zh) 一种环保高耐酸汽车玻璃浆料用玻璃粉及其制备方法
CN108264227B (zh) 一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法
CN104098274B (zh) 一种无铅环保易折安瓿用玻璃色釉及其制备方法
US2681289A (en) Glass composition
CN108250801B (zh) 一种釉上彩用彩料及其制备方法
CN106630593B (zh) 一种黄色滤光石英棒及其制备方法
CN106242268A (zh) 一种低膨胀系数黄色透明玻璃及其制备方法
WO2018112995A1 (zh) 一种耐热微晶玻璃器皿配方及其制造工艺
CN106316114A (zh) 一种无铅高澄清琉璃
CN107352803B (zh) 一种陶瓷釉料、制备方法及其施用方法
CN109095780A (zh) 一种耐磨玻璃及其制备方法
CN110937812A (zh) 一种墨绿色微晶玻璃及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant