CN109485260B - 一种节能环保微晶玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃生产技术领域，具体公开一种节能环保微晶玻璃及其制备方法。所述节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5‑10份；氧化钙16‑36；二氧化硅40‑60份；氧化镁8‑18份；三氧化二铝7‑14，三氧化二铁5‑10份；二氧化铈1‑5份；二氧化钛2‑6份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.4‑0.6。本发明提供的节能环保微晶玻璃，可见光透过率≥80％，紫外线透过率≤5％，红外线透过率≤13％，且抗折强度≥21.50MPa，表面硬度7级，具有较好的机械强度、表面硬度和节能环保性能。

Description

一种节能环保微晶玻璃
技术领域
本发明涉及玻璃生产技术领域，尤其涉及一种节能环保微晶玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃是建筑物、汽车以及很多生活物品不可缺少的组成部分，发挥着许多重要的功能，包括美化建筑物、汽车的外观、采光及给室内带来开阔的视野等。但由于普通玻璃的高辐射率和对光谱的无选择性，致使普通玻璃因保温性能差而成为建筑物能耗的主要泄漏源。因此，提高门窗的保温隔热性能特别是建筑玻璃在节能环保中的作用是不容忽视的。
随着现代建筑等领域的发展需求，玻璃制品由过去单纯作为采光和装饰功能，逐步向控制光线、调剂热量、节约能源、控制噪声、改善环境等多功能发展，使玻璃产品向复合功能型、生态智能型的节能环保方向发展。然而，为了更好的应用于建筑领域，在提高玻璃的节能环保性能的同时，也应改善玻璃的机械强度、表面硬度、热膨胀系数、化学稳定性、光电学性能等方面的性能。因此，研发一种机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高，同时还节能环保的玻璃具有重要的意义。
发明内容
针对现有部分节能环保玻璃的节能环保性能、机械强度、表面硬度和化学稳定性不够理想等问题，本发明提供一种节能环保微晶玻璃及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5-10 份；氧化钙16-36；二氧化硅40-60份；氧化镁8-18份；三氧化二铝7-14，三氧化二铁5-10份；二氧化铈1-5份；二氧化钛2-6份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.4-0.6。
进一步地，所述的节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5-8份；氧化钙20-36；二氧化硅50-60份；氧化镁10-15份；三氧化二铝7-10，三氧化二铁5-8份；二氧化铈1-4份；二氧化钛3-6份。
进一步地，所述的节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼6-8份；氧化钙20-36；二氧化硅50-60份；氧化镁10-15份；三氧化二铝8-10，三氧化二铁6-8份；二氧化铈2-4份；二氧化钛3-5份。
相对于现有技术，本发明提供的节能环保微晶玻璃，以二氧化硅、氧化钙等作为玻璃的网络形成物，得到CaMgSiAl系微晶玻璃，具有较好的机械强度、表面硬度和化学稳定性，二氧化铈的添加不仅进一步改善了抗折强度和表面硬度，还与二氧化钛相互作用有效降低玻璃的紫外透过率，此外，二氧化钛与三氧化二铁协同作用，在保证可见光透过率的同时，增强了玻璃对红外的吸收效果，使玻璃具有更好的节能环保性能。
本发明还提供上述节能环保微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述的组分配比称取各组分，进行混料处理，得到混合料；
(2)将所述混合料加入到刚玉坩埚中，在还原性气氛下，升温至1200- 1500℃并保温1.5-2.0h，得到玻璃液；
(3)将所述玻璃液倒入预热的模具中保温，待成型后冷却至室温，得到基础玻璃；
(4)将所述基础玻璃放入退火炉中升温至600-800℃保温0.5-1.0h，冷却至室温，得到节能环保微晶玻璃。
进一步地，步骤(2)中，先以15-20℃/min的升温速度升温至1200℃，再以5℃/min的升温速度升温至1500℃。
进一步地，所述还原性气氛为氢气、一氧化碳或分解氨气体中的一种，保证铁离子向亚铁离子转移，增强玻璃对红外的吸收。
进一步地，所述预热的模具的温度为500-550℃。
进一步地，步骤(4)中，升温速度为5-10℃/min，有助于微晶的形成。
相对于现有技术，本发明提供的节能环保微晶玻璃的制备方法，工艺简单，操作方便，在还原性气氛下，使铁离子向亚铁离子转移，增强玻璃对红外的吸收，并通过调控氧化钙与二氧化硅质量比，二氧化铈的加入量及退火处理的温度得到抗折强度和表面硬度优异的微晶玻璃。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明实施例提供的节能环保微晶玻璃及其制备方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5份；氧化钙16；二氧化硅40份；氧化镁8份；三氧化二铝7，三氧化二铁5份；二氧化铈1份；二氧化钛2份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.4。
上诉节能环保玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的组分配比称取各组分，进行混料处理，得到混合料；
(2)将所述混合料加入到刚玉坩埚中，在氢气气氛下，先以15℃/min的升温速度升温至1200℃，再以5℃/min的升温速度升温至1500℃，保温2.0h，得到玻璃液；
(3)将所述玻璃液倒入500℃预热的模具中保温，待成型后冷却至室温，得到基础玻璃；
(4)将所述基础玻璃放入退火炉中，10℃/min升温至600℃保温0.8h，冷却至室温，得到节能环保微晶玻璃。
实施例2
一种节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼10 份；氧化钙36；二氧化硅60份；氧化镁18份；三氧化二铝14，三氧化二铁 10份；二氧化铈5份；二氧化钛6份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.6。
上诉节能环保玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的组分配比称取各组分，进行混料处理，得到混合料；
(2)将所述混合料加入到刚玉坩埚中，在氢气气氛下，先以20℃/min的升温速度升温至1200℃，再以5℃/min的升温速度升温至1500℃，保温1.5h，得到玻璃液；
(3)将所述玻璃液倒入550℃预热的模具中保温，待成型后冷却至室温，得到基础玻璃；
(4)将所述基础玻璃放入退火炉中，5℃/min升温至800℃保温0.5h，冷却至室温，得到节能环保微晶玻璃。
实施例3
一种节能环保微晶玻璃，原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼7份；氧化钙30；二氧化硅60份；氧化镁12份；三氧化二铝9，三氧化二铁7份；二氧化铈3份；二氧化钛4份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.5。
上诉节能环保玻璃的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照所述的组分配比称取各组分，进行混料处理，得到混合料；
(2)将所述混合料加入到刚玉坩埚中，在氢气气氛下，先以15℃/min的升温速度升温至1200℃，再以5℃/min的升温速度升温至1500℃，保温1.5h，得到玻璃液；
(3)将所述玻璃液倒入550℃预热的模具中保温，待成型后冷却至室温，得到基础玻璃；
(4)将所述基础玻璃放入退火炉中，5℃/min升温至700℃保温1h，冷却至室温，得到节能环保微晶玻璃。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
将实施例1中的二氧化铈组分去除，制备方法同实施例1。
对比例2
将实施例1中的氧化钙及二氧化硅质量份数改为氧化钙18、二氧化硅60 份，即氧化钙与二氧化硅质量比为0.3，制备方法同实施例1。
为了更好的说明本发明实施例提供的节能环保微晶玻璃的特性，下面将实施例1-3及对比例1制备的节能环保微晶玻璃进行相应性能的测试，结果如表 1所示。
表1
Figure BDA0001902110490000051
Figure BDA0001902110490000061
由以上数据可得，本发明实施例提供的节能环保微晶玻璃，可见光透过率≥80％，紫外线透过率≤5％，红外线透过率≤13％，且抗折强度≥21.50MPa，表面硬度7级，具有较好的机械强度、表面硬度和节能环保性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节能环保微晶玻璃，其特征在于：原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5-10份；氧化钙16-36份；二氧化硅40-60份；氧化镁8-18份；三氧化二铝7-14份，三氧化二铁5-10份；二氧化铈1-5份；二氧化钛2-6份，其中，所述氧化钙与二氧化硅质量比为0.4-0.6，
所述节能环保微晶玻璃通过如下制备方法制得：
（1）按照组分配比称取各组分，进行混料处理，得到混合料；
（2）将所述混合料加入到刚玉坩埚中，在还原性气氛下，升温至1200-1500℃并保温1.5-2.0h，得到玻璃液；
（3）将所述玻璃液倒入预热的模具中保温，待成型后冷却至室温，得到基础玻璃；
（4）将所述基础玻璃放入退火炉中升温至600-800℃保温0.5-1.0h，冷却至室温，得到节能环保微晶玻璃。
2.如权利要求1所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼5-8份；氧化钙20-36份；二氧化硅50-60份；氧化镁10-15份；三氧化二铝7-10份，三氧化二铁5-8份；二氧化铈1-4份；二氧化钛3-6份。
3.如权利要求2所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：原料包括质量份数如下的组分：三氧化二硼6-8份；氧化钙20-36份；二氧化硅50-60份；氧化镁10-15份；三氧化二铝8-10份，三氧化二铁6-8份；二氧化铈2-4份；二氧化钛3-5份。
4.如权利要求1所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：步骤（2）中，先以15-20℃/min的升温速度升温至1200℃，再以5℃/min的升温速度升温至1500℃。
5.如权利要求1所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：所述还原性气氛为氢气、一氧化碳或分解氨气体中的一种。
6.如权利要求1所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：所述预热的模具的温度为500-550℃。
7.如权利要求4-6任一项所述的节能环保微晶玻璃，其特征在于：步骤（4）中，升温速度为5-10℃/min。
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