CN111138080A - 一种高硼硅玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高硼硅玻璃及其制备方法，属于高硼硅玻璃制备生产的技术领域，本发明有助于解决高硼硅玻璃卤化物用量较大的问题。本发明包括以下重量份的原料：石英砂20‑30份，五水硼砂5‑8份，硼酸1‑4份，铝源0.5‑1.2份，碎玻璃60‑70份，氯化钠0.02‑0.1份，氧化铈0.03‑0.08份，硅铝磷类分子筛0.1‑0.8份，碱金属硅酸盐0.05‑0.4份，碱土金属硅酸盐0.05‑0.3份。本发明卤化物用量少，具有延长耐火材料设备寿命和提高产品环保性能的优点。

Description

一种高硼硅玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃制备生产的技术领域，尤其是涉及一种高硼硅玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃因具有良好的透光性能、较高的化学稳定性等特点在商场、工厂等领域具有广泛的应用。为了提高玻璃的强度和化学稳定性，玻璃的生产过程中往往需要添加澄清助剂。常见的澄清助剂有卤化物、碳酸盐、硝酸盐等高温加热会释放出气态物质的化学原料。
高硼硅玻璃是一种低膨胀率、耐高温、高强度、高硬度、高透光率和高化学稳定性的特殊玻璃材料，因其优异的性能，被广泛应用于化工、医药等行业。由于碳酸盐和硝酸盐类澄清助剂会促进高硼硅玻璃中硼的挥发，使用碳酸盐和硝酸盐类澄清助剂会降低高硼硅玻璃中硼的含量，而硼在高硼硅玻璃中对改善高硼硅玻璃的性能有显著的作用，因此高硼硅玻璃的生产一般不使用碳酸盐或硝酸盐类澄清助剂，更多地使用卤化物类澄清助剂。
申请公布号为CN110563331A的专利公开了一种高硼硅玻璃及其制备方法，该技术方案主要以食盐为澄清助剂有效减少了硼挥发量，生产出具有优异防腐性能、高强度和耐高温性能优异的高硼硅玻璃。该技术方案由于主要以食盐为澄清助剂，因此食盐用量较大，食盐用量在所有原料中的重量占比达到了1.2%左右，食盐的主要成分是NaCl，NaCl在玻璃高温制备过程中起到消除玻璃中气泡的作用，能有效提高玻璃的强度，氯化钠在高温焙烧的过程中会有氯化物挥发出来，由于玻璃高温制备过程需要使用耐火材料制成的设备，而从玻璃原料中气化挥发出来的NaCl对耐火材料会造成一定的侵蚀，设备上的耐火材料被NaCl侵蚀后落入玻璃中的几率会增加，侵蚀后的耐火材料落入玻璃中会影响玻璃质量。该技术方案使用大量的NaCl，对耐火材料的侵蚀比较严重，且大量挥发的卤化物对环保也会带来不利的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种卤化物用量少的高硼硅玻璃及其制备方法，本发明具有高机械强度、高热稳定性、延长耐火材料设备寿命和提高产品环保性能的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高硼硅玻璃，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英砂20-30份，五水硼砂5-8份，硼酸1-4份，铝源0.5-1.2份，碎玻璃60-70份，氯化钠0.02-0.1份，氧化铈0.03-0.08份，硅铝磷类分子筛0.1-0.8份，碱金属硅酸盐0.05-0.4份，碱土金属硅酸盐0.05-0.3份。
通过采用上述技术方案，在高硼硅玻璃制备配方中引入硅铝磷类分子筛，硅铝磷类分子筛具有高比表面积和一定孔容的特点，硅铝磷类分子筛中会储存一定量的水，在制备高硼硅玻璃的高温熔融过程中会释放出水汽，带动熔融态玻璃中的气泡从玻璃中排除，从而起到澄清助剂的作用；而氯化钠的作用是在高温状态下氯化物气化挥发带动熔融态玻璃中的气泡从玻璃中排除，起到澄清助剂的作用；本发明通过引入硅铝磷类分子筛减少了氯化钠的用量，降低了设备上的耐火材料被氯化钠侵蚀后落入玻璃中的几率，降低了高硼硅玻璃因耐火材料的落入而影响产品质量的几率，保护了生产玻璃用的耐火材料制成的设备并提高了高硼硅玻璃的环保性能。
优选的，所述石英砂23-27份，五水硼砂6-7份，硼酸1.5-2.5份，铝源0.6-1份，碎玻璃63-68份，氯化钠0.02-0.06份，氧化铈0.04-0.06份，硅铝磷类分子筛0.1-0.5份，碱金属硅酸盐0.2-0.4份，碱土金属硅酸盐0.1-0.2份。
通过采用上述技术方案，采用更优的高硼硅玻璃制备配方，提高了高硼硅玻璃的抗弯曲强度和耐高温性能，改善了高硼硅玻璃的性能，延长了高硼硅玻璃的使用寿命。
优选的，所述石英砂25份，五水硼砂6.4份，硼酸2份，铝源0.8份，碎玻璃65.7份，氯化钠0.05份，氧化铈0.05份，硅铝磷类分子筛0.3份，碱金属硅酸盐0.3份，碱土金属硅酸盐0.15份。
通过采用上述技术方案，采用更佳的高硼硅玻璃制备配方，有助于改善高硼硅玻璃的抗弯曲强度和耐高温性能，提高了高硼硅玻璃的性能，延长了高硼硅玻璃的使用寿命。
优选的，所述碎玻璃的粒径为0.2mm-6mm，所述石英砂的粒径为0.1mm-4mm。
通过采用上述技术方案，使用合适颗粒大小的石英砂和碎玻璃，可以缩短原料熔融的温度范围，缩短熔融时间，提高高硼硅玻璃的机械强度。
优选的，所述硅铝磷类分子筛为SAPO-34分子筛。
通过采用上述技术方案，SAPO-34分子筛具有较好的耐高温稳定性和高温水热稳定性，使用SAPO-34分子筛提供澄清剂中的水的来源，可以提高硅铝磷类分子筛的坍塌温度，避免在高温处理中分子筛过早坍塌导致作为澄清剂中的水的来源的减少，保证澄清效果，增强高硼硅玻璃的强度。
优选的，所述碱金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。
通过采用上述技术方案，硅酸钠和硅酸钾的熔点在1000℃左右，石英砂和碎玻璃的熔点1600℃左右，硅酸钠和硅酸钾的熔点低于作为高硼硅玻璃制备主要原料的石英砂和碎玻璃的熔点，在制备高硼硅玻璃的高温熔融过程中，硅酸钠或硅酸钾先熔化，带动石英砂和碎玻璃熔化，缩短了石英砂和碎玻璃的熔化时间；同时熔融态的硅酸钠或硅酸钾具有较高的粘度，有助于增强高硼硅玻璃的抗弯曲强度。
优选的，所述碱土金属硅酸盐为硅酸钡、硅酸镁和硅酸钙中的一种。
通过采用上述技术方案，在高硼硅玻璃制备过程中引入硅酸钡、硅酸镁和硅酸钙中的一种，在高温熔融过程中，硼酸与碱土金属离子生成硼酸盐，提高了硼的稳定性，减少了硼的挥发量，提高了高硼硅玻璃的抗弯曲强度。
优选的，所述铝源为氢氧化铝或拟薄水铝石。
通过采用上述技术方案，玻璃原料中加入少量的氢氧化铝或拟薄水铝石，在高温制备高硼硅玻璃的过程中形成稳定的氧化铝，能够降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度，改善玻璃的热稳定性。
优选的，所述铝源为氢氧化铝。
通过采用上述技术方案，采用氢氧化铝为铝源，在高温制备高硼硅玻璃的升温过程中，氢氧化铝Al(OH)3在低于开始出现熔体的温度下发生分解，形成勃姆石(AlO(OH))和水，勃姆石会在更高的温度下分解，形成氧化铝(Al2O3)和水，该两步分解制得的水最终会在熔体中形成气泡流出熔体，带动熔体中的其它气泡流出熔体，起到澄清助剂的作用，提高玻璃的机械强度。
一种高硼硅玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份称取制备高硼硅玻璃的原料，混合均匀得到混合料；
（2）混合料在1600-1700℃熔融3-5h，得到玻璃熔融液；
（3）玻璃熔融液经拉管成型，在650-700℃下保温40-60min，自然冷却后得到高硼硅玻璃产品。
通过采用上述技术方案，将制备高硼硅玻璃的原料充分混合均匀，使各种原料组分在玻璃中均匀分布，在合适的温度条件下熔融，再使用玻璃拉管机拉管成型，再依次退火和冷却，得到质量稳定的高硼硅玻璃产品。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.在高硼硅玻璃制备配方中引入硅铝磷类分子筛，硅铝磷类分子筛具有高比表面积和一定孔容的特点，硅铝磷类分子筛中会储存一定量的水，在制备高硼硅玻璃的高温熔融过程中会释放出水汽，带动熔融态玻璃中的气泡从玻璃中排除，从而起到澄清助剂的作用；而氯化钠的作用是在高温状态下氯化物气化挥发带动熔融态玻璃中的气泡从玻璃中排除，起到澄清助剂的作用；本发明通过引入硅铝磷类分子筛减少了氯化钠的用量，降低了设备上的耐火材料被氯化钠侵蚀后落入玻璃中的几率，降低了高硼硅玻璃因耐火材料的落入而影响产品质量的几率，保护了生产玻璃用的耐火材料制成的设备并提高了高硼硅玻璃的环保性能；
2.硅酸钠和硅酸钾的熔点在1000℃左右，石英砂和碎玻璃的熔点1600℃左右，硅酸钠和硅酸钾的熔点低于作为高硼硅玻璃制备主要原料的石英砂和碎玻璃的熔点，在制备高硼硅玻璃的高温熔融过程中，硅酸钠或硅酸钾先熔化，带动石英砂和碎玻璃熔化，缩短了石英砂和碎玻璃的熔化时间；同时熔融态的硅酸钠或硅酸钾具有较高的粘度，有助于增强高硼硅玻璃的抗弯曲强度；
3.在高硼硅玻璃制备过程中引入硅酸钡、硅酸镁和硅酸钙中的一种，在高温熔融过程中，硼酸与碱土金属离子生成硼酸盐，提高了硼的稳定性，减少了硼的挥发量，增强了高硼硅玻璃的强度；
4.采用氢氧化铝为铝源，在高温制备高硼硅玻璃的升温过程中，氢氧化铝Al(OH)3在低于开始出现熔体的温度下发生分解，形成勃姆石(AlO·(OH))和水，勃姆石会在更高的温度下分解，形成氧化铝(Al2O3)和水，该两步分解制得的水最终会在熔体中形成气泡流出熔体，带动熔体中的其它气泡流出熔体，起到澄清助剂的作用；氧化铝可以降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度，改善玻璃的热稳定性；
5.将制备高硼硅玻璃的原料充分混合均匀，使各种原料组分在玻璃中均匀分布，在合适的温度条件下熔融，再使用玻璃拉管机拉管成型，再依次退火和冷却，得到质量稳定的高硼硅玻璃产品。
具体实施方式
实施例1：用粉碎机将石英砂粉碎，筛分选取0.1mm-4mm的颗粒；用粉碎机将碎玻璃粉碎，筛分选取0.2mm-6mm的颗粒；按重量份称取高硼玻璃制备原料：石英砂25份，五水硼砂6.4份，硼酸2份，氢氧化铝0.8份，碎玻璃65.7份，氯化钠0.05份，氧化铈0.05份，SAPO-34分子筛（上海卓悦环保新材料有限公司生产的，干基重量组成为：4.9%氧化硅、41.5%氧化铝、53.6%五氧化二磷）0.3份，硅酸钾0.3份，硅酸钙0.15份，混合均匀得到混合料；将混合料转入玻璃电熔窑炉，在1650℃熔融，熔融时间为4h，得到玻璃熔融液；使用玻璃拉管机将玻璃熔融液拉管成型，在退火炉中680℃保温50min，自然冷却得到高硼硅玻璃产品。将上述高硼硅玻璃制备成若干长度为120mm、宽度为20mm、厚度为5mm的玻璃样品A，按照《JC/T 676-1997》公布的玻璃材料弯曲强度试验方法在试验机上进行抗弯曲实验，通过计算其承受负荷的横截面处最大完全应力，得到高硼硅玻璃样品的弯曲强度，多次重复实验得到玻璃样品A的抗弯曲强度的平均值为372MPa。该技术方案引入SAPO-34分子筛作澄清助剂，以氢氧化铝为铝源，制备出了抗弯曲强度性能优异的高硼硅玻璃产品。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于实施例2用硅酸钠代替硅酸钾作为碱金属硅酸盐的来源。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于实施例3用硅酸镁代替硅酸钙作为碱土金属硅酸盐的来源。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于实施例4用硅酸钡代替硅酸钙作为碱土金属硅酸盐的来源。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于实施例5用拟薄水铝石代替氢氧化铝作铝源。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于实施例6用SAPO-11分子筛代替SAPO-34分子筛。
表1 实施例1-6的各原料的加量。
组分/份 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
石英砂 25 25 25 25 25 25
五水硼砂 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4
硼酸 2 2 2 2 2 2
铝源 0.8份氢氧化铝 0.8份氢氧化铝 0.8份氢氧化铝 0.8份氢氧化铝 0.8份拟薄水铝石 0.8份氢氧化铝
碎玻璃 65.7 65.7 65.7 65.7 65.7 65.7
氯化钠 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
氧化铈 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
硅铝磷类分子筛 0.3份SAPO-34分子筛 0.3份SAPO-34分子筛 0.3份SAPO-34分子筛 0.3份SAPO-34分子筛 0.3份SAPO-34分子筛 0.3份SAPO-11分子筛
碱金属硅酸盐 0.3份硅酸钾 0.3份硅酸钠 0.3份硅酸钾 0.3份硅酸钾 0.3份硅酸钾 0.3份硅酸钾
碱土金属硅酸盐 0.15份硅酸钙 0.15份硅酸钙 0.15份硅酸镁 0.15份硅酸钡 0.15份硅酸钙 0.15份硅酸钙
表2 实施例1-6的步骤中的参数。
参数 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
熔融温度（℃） 1650 1650 1650 1650 1650 1650
熔融时间（h） 4 4 4 4 4 4
退火温度（℃） 680 680 680 680 680 680
退火时间（min） 50 50 50 50 50 50
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于各原料的加量的不同，及工艺参数的不同。
实施例8
实施例8与实施例2的区别在于各原料的加量的不同，及工艺参数的不同。
实施例9
实施例9与实施例3的区别在于各原料的加量的不同，及工艺参数的不同。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于各原料的加量的不同，用硅酸钠代替硅酸钾，及工艺参数的不同。
实施例11
实施例11与实施例3的区别在于各原料的加量的不同，及工艺参数的不同。
实施例12
实施例12与实施例2的区别在于各原料的加量的不同，用硅酸钡代替硅酸钙，及工艺参数的不同。
表3 实施例7-12的各原料的加量。
组分/份 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
石英砂 23 27 26 20 28.5 21.5
五水硼砂 6 7 6.7 5 8 7.5
硼酸 2.4 1.4 1.7 3.4 0.4 0.9
氢氧化铝 1 0.8 0.6 0.5 1.2 1.1
碎玻璃 67.7 63.7 64.7 70.7 62.2 69.2
氯化钠 0.06 0.02 0.04 0.08 0.1 0.07
氧化铈 0.04 0.06 0.05 0.03 0.08 0.07
SAPO-34分子筛 0.5 0.3 0.1 0.6 0.7 0.3
碱金属硅酸盐 0.4份硅酸钾 0.3份硅酸钠 0.2份硅酸钾 0.05份硅酸钠 0.1份硅酸钾 0.15份硅酸钠
碱土金属硅酸盐 0.05份硅酸钙 0.3份硅酸钙 0.25份硅酸镁 0.4份硅酸钡 0.35份硅酸镁 0.15份硅酸钡
表4 实施例7-12的步骤中的参数。
参数 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
熔融温度（℃） 1600 1620 1655 1675 1680 1700
熔融时间（h） 5 4.5 4 3.5 3.5 3
退火温度（℃） 700 680 615 665 630 650
退火时间（min） 40 50 55 45 55 60
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于对比例1未引入引入硅铝磷类分子筛。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于对比例2未引入引入硅铝磷类分子筛且对比例2的氯化钠用量大。
表5 对比例1-2的各原料的加量。
组分/份 对比例1 对比例2
石英砂 25 25
五水硼砂 6.4 6.4
硼酸 2 2
氢氧化铝 0.8 0.8
碎玻璃 65.7 65.7
氯化钠 0.05 0.05
氧化铈 0.05 1.8
硅铝磷类分子筛 未引入硅铝磷分子筛 未引入硅铝磷分子筛
硅酸钾 0.3 0.3
硅酸钙 0.15 0.15
表6 对比例1-2的步骤中的参数。
参数 对比例1 对比例2
熔融温度（℃） 1650 1650
熔融时间（h） 4 4
退火温度（℃） 680 680
退火时间（min） 50 50
将实施事例1-12和对比例1-2制备出的高朋硅玻璃产品制作成若干长度为120mm、宽度为20mm、厚度为5mm的玻璃样品，按照《JC/T 676-1997》公布的玻璃材料弯曲强度试验方法在试验机上进行抗弯曲实验，通过计算其承受负荷的横截面处最大完全应力，得到高硼硅玻璃样品的弯曲强度，通过多次重复抗弯曲实验求平均值得到玻璃样品的抗弯曲强度。
表7 不同高硼硅玻璃样品抗弯曲强度对比表
样品编号 主要制备条件 抗弯曲强度（MPa）
实施例1 本发明优选实施方案 372
实施例2 用硅酸钠代替硅酸钾 374
实施例3 用硅酸镁代替硅酸钙 367
实施例4 硅酸钡代替硅酸钙 369
实施例5 用拟薄水铝石作铝源 281
实施例6 用SAPO-11分子筛 274
实施例7 各原料的加量及工艺参数的不同 343
实施例8 各原料的加量及工艺参数的不同 338
实施例9 各原料的加量及工艺参数的不同 345
实施例10 各原料的加量及工艺参数的不同 327
实施例11 各原料的加量及工艺参数的不同 324
实施例12 各原料的加量及工艺参数的不同 329
对比例1 未引入硅铝磷分子筛，低氯化钠用量 122
对比例2 未引入硅铝磷分子筛，高氯化钠用量 238
对比例1在未引入硅铝磷分子筛和低氯化钠用量实验条件下，制备出的玻璃样品抗弯曲强度较低，不能满足安全需要。对比实施例1和对比例1的实验结果，在其它条件相同的情况下，实施例1引入SAPO-34分子筛后，高硼硅玻璃样品的抗弯曲强度显著增加。从对比例1和对比例2的实验结果看，在不引入硅铝磷分子筛的情况下，将氯化钠用量从0.05份提高至1.8份后，高硼硅玻璃的抗弯曲强度明显提高，但该技术方案的氯化钠用量太高，对耐火材料的侵蚀比较严重。对比实施例1和对比例2的实验结果，实施例1引入SAPO-34分子筛后，氯化钠用量从1.8份降低至0.05份，显著降低了氯化钠用量，同时也显著提高了高硼硅玻璃样品的抗弯曲强度。
对比实施例1和实施例5的实验结果，实施例5用拟薄水铝石代替氢氧化铝作铝源，制备出的高硼硅玻璃样品抗弯曲强度有所降低，但相比于对比例1和对比例2，实施例5制备出的高硼硅玻璃样品具有更优异的抗弯曲性能。对比实施例1和实施例6的实验结果，实施例6用用SAPO-11分子筛代替SAPO-34分子筛，制备出的高硼硅玻璃样品抗弯曲强度有所降低，但相比于对比例1和对比例2，实施例6制备出的高硼硅玻璃样品具有更优异的抗弯曲性能。
对比实施例1和实施例2的实验结果，实施例2用硅酸钠代替硅酸钾，制备出的高硼硅玻璃样品抗弯曲强度差别不大。相比于实施例1，实施例3和实施例4分别用硅酸镁和硅酸钡代替硅酸钙，制备出的高硼硅玻璃样品抗弯曲强度差别不大。
相比于实施例1-4，实施例7-12各原料的加量及工艺参数的不同，制备出的高硼硅玻璃样品抗弯曲强度稍有降低，但相比于对比例1和对比例2，实施例7-12制备出的高硼硅玻璃样品具有更优异的抗弯曲性能。
综上所述，本发明较佳的铝源为氢氧化铝；较佳的硅铝磷分子筛为SAPO-34分子筛；碱金属硅酸盐可以是硅酸钠或硅酸钾；碱土金属硅酸盐可以是硅酸钙、硅酸镁和硅酸钡中的一种；本发明较佳的配比为：石英砂25份，五水硼砂6.4份，硼酸2份，氢氧化铝0.8份，碎玻璃65.7份，氯化钠0.05份，氧化铈0.05份，SAPO-34分子筛0.3份，碱金属硅酸盐0.3份，碱土金属硅酸盐0.15份。
本发明使用的碎玻璃为废旧回收玻璃或质检不合格的高硼硅玻璃破碎后得到的玻璃原料；SAPO-11分子筛为上海卓悦环保新材料有限公司生产的，干基重量组成为：4.5%氧化硅、41.2%氧化铝、54.3%五氧化二磷；SAPO-34分子筛为上海卓悦环保新材料有限公司生产的，干基重量组成为：4.9%氧化硅、41.5%氧化铝、53.6%五氧化二磷。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高硼硅玻璃，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英砂20-30份，五水硼砂5-8份，硼酸1-4份，铝源0.5-1.2份，碎玻璃60-70份，氯化钠0.02-0.1份，氧化铈0.03-0.08份，硅铝磷类分子筛0.1-0.8份，碱金属硅酸盐0.05-0.4份，碱土金属硅酸盐0.05-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：石英砂23-27份，五水硼砂6-7份，硼酸1.5-2.5份，铝源0.6-1份，碎玻璃63-68份，氯化钠0.02-0.06份，氧化铈0.04-0.06份，硅铝磷类分子筛0.1-0.5份，碱金属硅酸盐0.2-0.4份，碱土金属硅酸盐0.1-0.2份。
3.根据权利要求2所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：石英砂25份，五水硼砂6.4份，硼酸2份，铝源0.8份，碎玻璃65.7份，氯化钠0.05份，氧化铈0.05份，硅铝磷类分子筛0.3份，碱金属硅酸盐0.3份，碱土金属硅酸盐0.15份。
4.根据权利要求3所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述碎玻璃的粒径为0.2mm-6mm，所述石英砂的粒径为0.1mm-4mm。
5.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述硅铝磷类分子筛为SAPO-34分子筛。
6.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述碱金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。
7.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述碱土金属硅酸盐为硅酸钡、硅酸镁和硅酸钙中的一种。
8.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述铝源为氢氧化铝或拟薄水铝石。
9.根据权利要求8所述的一种高硼硅玻璃，其特征在于：所述铝源为氢氧化铝。
10.根据权利要求1到9所述的任意一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份称取制备高硼硅玻璃的原料，混合均匀得到混合料；
（2）混合料在1600-1700℃熔融3-5h，得到玻璃熔融液；
（3）玻璃熔融液经拉管成型，在650-700℃下保温40-60min，自然冷却后得到高硼硅玻璃产品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112811822A (zh) * 2021-02-08 2021-05-18 廊坊新时代化工建材有限公司 一种高硼硅泡沫玻璃及其制备方法
CN116750972A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 内蒙古兴固科技有限公司 一种抗氧化纳米微晶新材料的制备工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103319072A (zh) * 2012-03-20 2013-09-25 东海县飞亚电光源有限公司 一种电熔连续法生产4.0高硼硅玻璃管工艺
CN104140205A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 安徽力华光电玻璃科技有限公司 一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法
WO2015033800A1 (ja) * 2013-09-09 2015-03-12 Hoya株式会社 ガラス基板
CN105800926A (zh) * 2016-03-01 2016-07-27 盐城市华鸥实业有限公司 用于玻璃仪器的化学稳定性好的高硼硅玻璃及制备方法
CN108033461A (zh) * 2017-12-18 2018-05-15 深圳海川新材料科技股份有限公司 一种矿物发泡温拌剂及其制备方法
US20190177206A1 (en) * 2017-12-13 2019-06-13 Corning Incorporated Polychromatic articles and methods of making the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103319072A (zh) * 2012-03-20 2013-09-25 东海县飞亚电光源有限公司 一种电熔连续法生产4.0高硼硅玻璃管工艺
WO2015033800A1 (ja) * 2013-09-09 2015-03-12 Hoya株式会社 ガラス基板
CN104140205A (zh) * 2014-07-31 2014-11-12 安徽力华光电玻璃科技有限公司 一种高透明度的高硼硅玻璃管制备方法
CN105800926A (zh) * 2016-03-01 2016-07-27 盐城市华鸥实业有限公司 用于玻璃仪器的化学稳定性好的高硼硅玻璃及制备方法
US20190177206A1 (en) * 2017-12-13 2019-06-13 Corning Incorporated Polychromatic articles and methods of making the same
CN108033461A (zh) * 2017-12-18 2018-05-15 深圳海川新材料科技股份有限公司 一种矿物发泡温拌剂及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112811822A (zh) * 2021-02-08 2021-05-18 廊坊新时代化工建材有限公司 一种高硼硅泡沫玻璃及其制备方法
CN116750972A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 内蒙古兴固科技有限公司 一种抗氧化纳米微晶新材料的制备工艺
CN116750972B (zh) * 2023-08-17 2023-11-07 内蒙古兴固科技有限公司 一种抗氧化纳米微晶材料的制备工艺

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