CN109320082A - 一种耐高温玻璃材料及其制备方法 - Google Patents

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秦吉胜
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Jiangsu Rui Yang Lighting Electrical Equipment Co Ltd
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products

Abstract

本发明公开了一种耐高温玻璃材料及其制备方法，包括基础材料、强化材料和辅助材料；基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；强化材料的包括氧化钒、磷酸钠、氮化钛、碳酸锂、氧化钡；辅助材料为增塑剂、热稳定剂。本一种耐高温玻璃材料及其制备方法，不仅具有良好的耐高温性，而且具有抗冲击韧性和抗氧化性，化学稳定性更好。

Description

一种耐高温玻璃材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃制品技术领域，具体涉及一种耐高温玻璃材料及其制备方法。
背景技术
玻璃是无定型、非结晶体的均质同行材料，组成玻璃的主要原料为石英砂、碳酸盐等，多数玻璃的组成成分中都有硅酸盐类成分，如硅酸钠、硅酸钾等。这些成分的存在会制约玻璃的使用，比如玻璃也和大多数物质一样，在受热后，会产生一定的膨胀，玻璃过分的膨胀会影响玻璃的稳定性。
常规的玻璃材料的耐碱性能较差、热膨胀系数较高，长期处于碱性环境下玻璃的外表会产生较大的侵蚀现象。同时其较高的热膨胀系数也会让其在受热后趋于不稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种耐高温玻璃材料及其制备方法，不仅具有良好的耐高温性，而且具有抗冲击韧性和抗氧化性，化学稳定性更好。
为实现上述目的，本耐高温玻璃材料包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；
所述强化材料的包括氧化钒、磷酸钠、氮化钛、碳酸锂、氧化钡；
所述辅助材料为增塑剂、热稳定剂。
进一步的，按照组分重量比，所述基础材料30～45份；
所述强化材料中的氧化钒8～16份、磷酸钠6～14份、氮化钛5～8份、碳酸锂4～9份、氧化钡3～7份；
所述辅助材料中的增塑剂0.4～0.7份、热稳定剂0.5～0.8份。
进一步的，所述热稳定剂为稀土氧化物。
进一步的，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
一种耐高温玻璃材料的制备方法，包括以下具体步骤：
1)按照成分重量比，取二氧化硅30份、氧化钙12份、氧化钒10份、磷酸钠12份、氮化钛6份、碳酸锂6份、氧化钡5份、增塑剂0.4份、热稳定剂0.7份进行混合，并通过超微粉碎机进行粉碎，粉碎后用300目筛子筛选出，得到混合粉末；
2)将步骤1)中的混合粉末加入刚玉坩埚中，在1400℃～1550℃保温50～70min熔制成均匀玻璃液；
3)将步骤2)中的玻璃液浇注成型，并且浇注后进行退火，第一阶段先从温度退火至950～1050℃时保持2h～2.5h，再降至温度600℃～660℃的保温4～8h，然后冷却至室温，制得本耐高温玻璃材料。
与现有技术相比，本耐高温玻璃材料通过以二氧化硅和氧化钙为基础材料，增加强化材料，利用氧化钒、磷酸钠、氮化钛、碳酸锂、氧化钡来增加材料整体性能，使玻璃材料不仅具有良好的耐高温性，而且具有良好的抗冲击韧性和抗氧化性，并且加入辅助材料，通过热稳定剂和增塑剂使强化材料与基础材料相互融合，使得玻璃层的化学稳定性更好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种耐高温玻璃材料，包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；按照组分重量比，基础材料30份；
所述强化材料中的氧化钒8份、磷酸钠14份、氮化钛5份、碳酸锂9份、氧化钡3份；五氯硬脂酸甲酯0.4份、稀土氧化物0.5份；并包括以下制备步骤：
1)按照成分重量比，取上述成分原料进行混合，并通过超微粉碎机进行粉碎，粉碎后用300目筛子筛选出，得到混合粉末；
2)将步骤1)中的混合粉末加入刚玉坩埚中，在1400℃～1550℃保温50～70min熔制成均匀玻璃液；
3)将步骤2)中的玻璃液浇注成型，并且浇注后进行退火，第一阶段先从温度退火至950～1050℃时保持2h～2.5h，再降至温度600℃～660℃的保温4～8h，然后冷却至室温，制得本耐高温玻璃材料。
实施例2
一种耐高温玻璃材料，包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；按照组分重量比，基础材料中二氧化硅30份、氧化钙12份；
强化材料中的氧化钒10份、磷酸钠12份、氮化钛6份、碳酸锂6份、氧化钡5份、五氯硬脂酸甲酯0.4份、稀土氧化物0.7份，并包括以下制备步骤：
1)按照成分重量比，取二氧化硅30份、氧化钙12份、氧化钒10份、磷酸钠12份、氮化钛6份、碳酸锂6份、氧化钡5份、五氯硬脂酸甲酯0.4份、稀土氧化物0.7份进行混合，并通过超微粉碎机进行粉碎，粉碎后用300目筛子筛选出，得到混合粉末；
2)将步骤1)中的混合粉末加入刚玉坩埚中，在1400℃～1550℃保温50～70min熔制成均匀玻璃液；
3)将步骤2)中的玻璃液浇注成型，并且浇注后进行退火，第一阶段先从温度退火至950～1050℃时保持2h～2.5h，再降至温度600℃～660℃的保温4～8h，然后冷却至室温，制得本耐高温玻璃材料。
实施例3
一种耐高温玻璃材料，包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；按照组分重量比，基础材料36份，
所述强化材料中氧化钒12份、磷酸钠13份、氮化钛6份、碳酸锂8份、氧化钡5份；
所述辅助材料中的增塑剂0.5份、热稳定剂0.7份；
所述热稳定剂为稀土氧化物，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
实施例4
一种耐高温玻璃材料，包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；按照组分重量比，基础材料45份；
所述强化材料中氧化钒16份、磷酸钠6份、氮化钛8份、碳酸锂4份、氧化钡7份；
所述辅助材料中的增塑剂0.7份、热稳定剂0.8份；
所述热稳定剂为稀土氧化物，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。

Claims (5)

1.一种耐高温玻璃材料，其特征在于，包括基础材料、强化材料和辅助材料；
所述基础材料包括二氧化硅和氧化钙，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的65％～80％；
所述强化材料的包括氧化钒、磷酸钠、氮化钛、碳酸锂、氧化钡；
所述辅助材料为增塑剂、热稳定剂。
2.根据权利要求1所述的耐高温玻璃材料，其特征在于，按照组分重量比，所述基础材料30～45份；
所述强化材料中的氧化钒8～16份、磷酸钠6～14份、氮化钛5～8份、碳酸锂4～9份、氧化钡3～7份；
所述辅助材料中的增塑剂0.4～0.7份、热稳定剂0.5～0.8份。
3.根据权利要求1所述的耐高温玻璃材料，其特征在于，所述热稳定剂为稀土氧化物。
4.根据权利要求1所述的耐高温玻璃材料，其特征在于，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
5.一种耐高温玻璃材料的制备方法，包括以下具体步骤：
1)按照成分重量比，取二氧化硅30份、氧化钙12份、氧化钒10份、磷酸钠12份、氮化钛6份、碳酸锂6份、氧化钡5份、增塑剂0.4份、热稳定剂0.7份进行混合，并通过超微粉碎机进行粉碎，粉碎后用300目筛子筛选出，得到混合粉末；
2)将步骤1)中的混合粉末加入刚玉坩埚中，在1400℃～1550℃保温50～70min熔制成均匀玻璃液；
3)将步骤2)中的玻璃液浇注成型，并且浇注后进行退火，第一阶段先从温度退火至950～1050℃时保持2h～2.5h，再降至温度600℃～660℃的保温4～8h，然后冷却至室温，制得本耐高温玻璃材料。
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