CN111517643B - 玻璃组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种颜色均匀、耐高温、硬度高的环保玻璃组合物，其组成含有：SiO235‑70％；Al2O310‑35％；MgO 0‑25％；ZnO 0‑25％；Al2O3/(MgO+ZnO)为1‑2；NiO 0.1‑4％；和/或Ni2O30.1‑4％；和/或CoO 0.05‑2％；和/或Co2O30.05‑2％；和/或Fe2O30.2‑3％；和/或MnO20.1‑4％；和/或Er2O30.4‑8％；和/或Nd2O30.4‑8％；和/或Cu2O 0.5‑4％；和/或Pr2O30.4‑8％；和/或CeO20.5‑4％。本发明通过在基质玻璃组合物中添加能够调节玻璃颜色的着色剂，使本发明玻璃可表现出各种颜色。

Description

玻璃组合物及其制备方法
本申请是申请日为2016年12月23日、申请号为201611203998.0、发明名称为“玻璃组合物及其制备方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种玻璃组合物，尤其是一种颜色玻璃组合物及其制备方法。
背景技术
随着科技的不断进步，人们生活水平的不断提高，对颜色装饰用品提出了绿色、环保、健康的要求，尤其是颜色玻璃制备的装饰用品，提出了环保、硬度高和耐高温的需求。
普通的颜色玻璃莫氏硬度在5H，而平常使用的刀具莫氏硬度在5.5-6H，砂砾或灰尘中含有的二氧化硅莫氏硬度为7H，这些都能在现有的装饰品玻璃表面造成划伤或磨损，影响其装饰效果和使用寿命；同时普通的颜色玻璃不耐高温，在500-800℃开始软化，不能进一步在高温下加工使用；有些普通颜色玻璃使用重金属着色，比如绿色玻璃，大部分使用Cr离子着色，还有些普通颜色玻璃基础成分中含有PbO，违背了环保的要求，影响了使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种颜色均匀、耐高温、硬度高的环保玻璃组合物。
本发明还要提供一种上述玻璃组合物的制备方法。
本发明解决技术问题所采取的技术方案是：玻璃组合物，含有基质玻璃组合物和着色剂，所述基质玻璃组合物按重量百分比表示，其组成含有：SiO2 35-70％；Al2O3 10-35％；MgO 0-25％；ZnO 0-25％；Al2O3/(MgO+ZnO)为1-2；所述着色剂按重量百分比表示，其组成含有：NiO 0.1-4％；和/或Ni2O3 0.1-4％；和/或CoO 0.05-2％；和/或Co2O3 0.05-2％；和/或Fe2O3 0.2-3％；和/或MnO2 0.1-4％；和/或Er2O3 0.4-8％；和/或Nd2O3 0.4-8％；和/或Cu2O 0.5-4％；和/或Pr2O3 0.4-8％；和/或CeO2 0.5-4％。
进一步的，所述基质玻璃组合物还含有：TiO2 0-10％；ZrO2 0-6％；P2O5 0-5％；Sb2O3 0-1.5％；Na2O 0-4％；K2O 0-4％；Y2O3 0-10％；La2O3 0-10％。
进一步的，其中：Na2O+K2O不大于4％。
进一步的，其中：SiO2 40-60％；和/或Al2O3 15-30％；和/或MgO 5-20％；和/或ZnO5-20％。
进一步的，其中：NiO 0.1-3％；和/或Ni2O3 0.1-3％；和/或CoO 0.05-1.8％；和/或Co2O30.05-1.8％；和/或Fe2O3 0.2-2％；和/或MnO2 0.1-3％；和/或Er2O3 0.4-6％；和/或Nd2O3 0.4-6％；和/或Cu2O 0.5-3％；和/或Pr2O3 0.4-6％；和/或CeO2 0.5-3％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：NiO 0.1-3％；和/或Ni2O3 0.1-3％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：CoO 0.05-1.8％；和/或Co2O3 0.05-1.8％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：Cu2O 0.5-3％；和/或CeO2 0.5-3％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：Fe2O3 0.2-2％、CoO 0.05-0.3％；或者Fe2O30.2-2％、Co2O3 0.05-0.3％；或者Fe2O3 0.2-2％、CoO 0.05-0.3％、NiO 0.1-1％；或者Fe2O3 0.2-2％、Co2O3 0.05-0.3％、NiO 0.1-1％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：Pr2O3 0.4-6％；或者Fe2O3 0.2-2％；或者MnO20.1-3％；或者Er2O3 0.4-6％；或者Nd2O3 0.4-6％。
进一步的，所述着色剂按重量百分比表示为：Er2O3 0.4-6％、Nd2O3 0.4-4％、MnO20.1-2％。
玻璃组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(a)配料
按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中混合均匀；
(b)熔炼
将上述混合均匀后的玻璃原料投入到熔炼炉中，在高温下经熔化和澄清，将玻璃原料熔解为高温玻璃原液，同时去除高温玻璃原液中的气泡和异物；
(c)成型
将熔融好的高温玻璃原液在一定出炉温度下进行成型；
(d)高温退火
成型好的玻璃在600-1000℃的温度退火1-3次，进行显色。
进一步的，步骤(a)所述原料，其中MgO、Na2O、K2O以碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐的形式引入，其它组分以氧化物的形式引入。
进一步的，步骤(b)所述熔化，其温度为1400-1600℃，时间为2-20h；所述澄清，其温度为1500-1700℃，时间为2-20h。
进一步的，步骤(c)所述出炉温度为1450-1650℃。
进一步的，步骤(d)所述的高温退火持续时间为0.5-8h。
本发明的有益效果是：本发明通过在基质玻璃组合物中添加能够调节玻璃颜色的着色剂，使本发明玻璃可表现出各种颜色；本发明制备的颜色玻璃组合物硬度高，莫氏硬度在7以上，可以应用于装饰材料和装饰品中，克服了普通颜色玻璃的划伤问题，延长了使用寿命；本发明制备的颜色玻璃组合物具有极高的软化温度，软化点温度大于1000℃，可以进行高温进一步加工和使用；本发明采用一次熔融法制备出颜色均匀的玻璃的组合物，制备方法简单，成本低，适合大规模生产；本发明制备的颜色玻璃组合物是不含铅、砷、铬等有害物质的环保玻璃，可以大批量用于装饰材料。
具体实施方式
本发明的玻璃组合物含有基质玻璃组合物和着色剂，下面所述基质玻璃组合物和着色剂都按总重量的百分比表示，其中，基质玻璃组合物的重量百分比含量范围及其作用如下：
SiO2为基质玻璃的形成体，可以提高玻璃的硬度、机械性能和化学稳定性，如果SiO2含量超过70％，玻璃熔化困难；如果SiO2含量低于35％，玻璃容易析晶，很难形成稳定的玻璃，且不易成型。因此，本发明SiO2含量限定为35-70％，优选为40-60％。
Al2O3可以提高基质玻璃的硬度、机械性能和化学稳定性，如果Al2O3含量超过35％，玻璃熔化困难；如果Al2O3含量低于10％，不能达到高硬度的性能。因此，Al2O3的含量为10-35％，优选为15-30％。
MgO作为助溶剂可以降低玻璃的高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度，在单独使用时，如果MgO含量超过25％，玻璃容易析晶。因此MgO的含量不超过25％，优选含量为5-20％。
ZnO作为助溶剂可以降低玻璃的高温粘度和膨胀系数，可以改善颜色玻璃组合物的光泽，提高玻璃的化学稳定性和机械强度，在单独使用时，如果ZnO含量超过25％，玻璃容易分相和失透。因此ZnO的含量不超过25％，优选含量为5-20％。
本发明人经过大量实验研究发现，当Al2O3与MgO、ZnO的合计量的比值Al2O3/(MgO+ZnO)小于1时，玻璃的熔化变得困难且易出现夹杂物；当Al2O3/(MgO+ZnO)大于2时，玻璃的硬度急剧下降，且玻璃容易失透。因此，本发明玻璃组合物中，Al2O3/(MgO+ZnO)优选为1-2。
TiO2可以增加玻璃的稳定性，降低玻璃的高温粘度，提高玻璃的折射率和色散，使颜色玻璃有很好的光泽，本发明TiO2含量若超过10％，玻璃容易分相。因此，本发明TiO2含量控制在10％以下。
ZrO2可以提高玻璃的硬度、化学稳定性、机械性能、析晶性能和折射率，降低玻璃的膨胀系数，但当其含量超过6％时，玻璃的熔化难度加大，因此，其含量为6％以下。
P2O5可以提高玻璃的透过率和降低玻璃的熔化温度，本发明中引入不超过5％的P2O5，否则会降低玻璃的硬度和软化点。
Sb2O3为澄清剂，其含量不超过1.5％，过多起不到澄清作用。
Na2O和K2O可降低玻璃熔化温度和澄清温度，提高玻璃的透明度，并增加光泽度，但Na2O、K2O的含量超过4％时，会导致玻璃的硬度下降，因此Na2O、K2O的含量分别为4％以下。为获得合适硬度和光泽度的玻璃，本发明中Na2O、K2O的合计量(Na2O+K2O)优选不大于4％。
Y2O3和La2O3为额外添加剂，保证玻璃高硬度前提下，可以降低玻璃熔化温度，提高玻璃的折射率、玻璃色化学稳定性以及玻璃成型能力，Y2O3和La2O3分别含量不能超过10％，如含量太多，反而使玻璃的析晶性能恶化。
本发明通过熔融过程制备出颜色玻璃组合物，其着色剂重量百分比含量及其作用如下：
本发明制备的褐色或绿色玻璃组合物使用NiO、Ni2O3或Pr2O5为着色剂。NiO和Ni2O3为着色剂，用于制备褐色或绿色玻璃组合物，两种组分可以单独使用或者混合使用，其分别含量一般不超过4％，优选不超过3％，如果含量超过4％，着色剂不能很好溶于玻璃中，其分别的含量下限在0.1％以上，如低于0.1％，玻璃颜色不明显，如混合使用时，NiO和Ni2O3合计量一般不超过4％，合计量下限在0.1％以上。使用Pr2O5作为绿色玻璃组合物着色剂，单独使用，一般含量不超过8％，优选含量不超过6％，其含量下限在0.4％以上，如低于0.4％，玻璃颜色不明显。
本发明制备的蓝色玻璃组合物使用CoO或Co2O3为着色剂，两种着色剂组分可以单独使用或者混合使用，其分别的含量都一般不超过2％，优选不超过1.8％，如果含量超过了2％，着色剂不能很好溶于玻璃中，其分别的含量下限在0.05％以上，如低于0.05％，玻璃颜色不明显。如混合使用时，CoO和Co2O3合计量不超过2％，合计量下限在0.05％以上。
本发明制备的黄色玻璃组合物使用Cu2O或CeO2为着色剂，两种着色剂组分单独使用或者混合使用，其分别的含量下限在0.5％以上，如低于0.5％，玻璃颜色不明显，单独使用Cu2O不超过4％，优选不超过3％，如果含量超过4％，容易使玻璃析晶；单独使用CeO2含量一般不超过4％，优选不超过3％，如含量超过4％，玻璃光泽不好。如果两种着色剂混合使用时，其合计量一般不超过4％，合计量下限在0.5％以上。
本发明制备的黑色或烟灰色玻璃组合物单独使用Fe2O3为着色剂；或者使用Fe2O3和CoO两种混合使用的着色剂；或者使用Fe2O3和Co2O3两种混合使用的着色剂；或者使用Fe2O3、CoO和NiO三种混合使用的着色剂；或者使用Fe2O3、Co2O3和NiO三种混合使用的着色剂。制备黑色和烟灰色玻璃的着色剂主要使用Fe2O3着色，含量不超过3％，优选不超过2％，其含量下限在0.2％以上。CoO和Co2O3在可见光有吸收，可以加深玻璃的黑度，一般与Fe2O3混合使用时各自的含量不超过0.3％，合计量下限在0.2％以上。NiO在可见光有吸收，可以加深玻璃的黑度，一般混合使用时其含量不超过1％，合计量下限在0.2％以上。
本发明制备的紫色玻璃组合物使用MnO2为着色剂，使用含量一般不超过4％，优选在3％以内，其含量下限在0.1％以上，如低于0.1％，玻璃颜色不明显。
本发明制备的粉色玻璃组合物使用Er2O3为着色剂，使用含量一般不超过8％，优选在6％以内。由于稀土元素Er2O3着色效率低，当使用含量超过8％，也不能使玻璃的颜色进一步的加深，反而增加玻璃的成本，其含量下限在0.4％以上，如低于0.4％，玻璃颜色不明显。
本发明制备的紫红色玻璃组合物使用Nd2O3为着色剂，使用含量一般不超过8％，优选在6％以内。由于稀土元素Nd2O3着色效率低，使用含量超过了8％，也不能使玻璃的颜色进一步的加深，反而增加玻璃的成本，其含量下限在0.4％以上，如低于0.4％，玻璃颜色不明显。
本发明制备的红色玻璃组合物使用Er2O3、Nd2O3和MnO2混合着色剂，玻璃中Er离子在400-500nm有吸收，Mn离子主要在500nm处有吸收，Nd离子主要在580nm处又强的吸收，三种物质的混合，可以制备红色玻璃组合物，由于Er2O3和Nd2O3为稀土着色，着色能力比较弱，Er2O3使用量在6％以内，Nd2O3使用量在4％以内，Mn离子着色强，使用量在2％范围内，其使用混合着色剂合计量的下限在0.9％以上。
本发明的颜色玻璃组合物的制备方法，包括以下步骤：
(a)配料
按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中，混合均匀后作为玻璃原料；
(b)熔炼
将上述玻璃原料投入到熔炼炉中，在高温下经熔化和澄清，将玻璃原料溶解为高温玻璃原液，同时去除高温玻璃原液中的气泡和异物；
(c)成型
将熔融好的高温玻璃原液在一定出炉温度下进行成型；
(d)高温退火
经成型好的玻璃在高温退火，进行显色。
步骤(a)所述原料，其中MgO、Na2O、K2O以碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐的形式引入，其它组分以氧化物的形式引入。步骤(b)所述熔化，其熔化温度为1400-1600℃，熔化时间为2-20h；所述澄清，其澄清温度为1500-1700℃，澄清时间为2-20h。步骤(c)所述出炉温度为1450-1650℃.步骤(d)所述的高温退火，其退火温度为600-1000℃，持续时间为0.5-8h，高温退火1-3次。
本发明采用一次熔融法制备出颜色均匀的玻璃组合物，具有高硬度、热稳定性好、化学稳定性好、耐磨性好、环保等优点，可用于装饰材料、建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程等。
实施例
表1-2为本发明的褐色和绿色玻璃组合物的配比组成实施例1-19。
表1
Figure BDA0002473187780000061
表2
Figure BDA0002473187780000062
Figure BDA0002473187780000071
表3-4为本发明的蓝色玻璃组合物的配比组成实施例20-36。
表3
Figure BDA0002473187780000072
表4
Figure BDA0002473187780000073
Figure BDA0002473187780000081
表5-6为本发明的黄色玻璃组合物的配比组成实施例37-53。
表5
Figure BDA0002473187780000082
表6
Figure BDA0002473187780000083
Figure BDA0002473187780000091
表7-8为本发明的黑色和烟灰色玻璃组合物的配比组成实施例54-70。
表7
Figure BDA0002473187780000092
表8
Figure BDA0002473187780000093
Figure BDA0002473187780000101
表9-10为本发明的紫色玻璃组合物的配比组成实施例71-90。
表9
Figure BDA0002473187780000102
表10
Figure BDA0002473187780000103
Figure BDA0002473187780000111
表11-12为本发明的粉色玻璃组合物的配比组成实施例91-110。
表11
Figure BDA0002473187780000112
表12
Figure BDA0002473187780000113
Figure BDA0002473187780000121
表13-14为本发明的紫红色玻璃组合物的配比组成实施例111-130。
表13
Figure BDA0002473187780000122
表14
Figure BDA0002473187780000123
Figure BDA0002473187780000131
表15-16为本发明的红色玻璃组合物的配比组成实施例131-150。
表15
Figure BDA0002473187780000132
表16
Figure BDA0002473187780000141
以下莫氏硬度根据JC/T872-2000《建筑装饰用的微晶玻璃》标准进行测定。以下软化点温度根据GB/T 28195-2011《玻璃软化点测试方法》标准进行测定。
首先按照表1-表16实施例中组成重量含量进行称重配料，原料中可以是碳酸盐、硝酸盐和氧化物等，然后将称量好的原料全部放入混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料。接着将配制好的玻璃原料投入电炉内，在1400-1600℃温度下进行熔化2-20小时，在1500-1700℃温度下进行澄清2-20h小时，然后将熔融好的玻璃液在1450-1650℃出炉，通过模具成型，在600-1000℃保持0.5-8h高温退火，高温退火1-3次，进行显色，制得颜色玻璃组合物，得到的颜色玻璃的组合物的莫氏硬度在7以上，软化点温度大于1000℃。
为了制备表1中实施例1，首先按照重量比将35％的SiO2、35％的Al2O3、25％的MgO、0.5％的TiO2和0.5％的Sb2O3以及着色剂4％的NiO称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1600℃下熔化8小时，在1700℃下澄清8小时，然后将熔融好的玻璃液在1600℃出炉，通过模具成型马弗炉600℃保温2h退火1次，制备褐色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1008℃。
为了制备表1中实施例9，首先按照重量比将50％的SiO2、20％的Al2O3、10％的MgO、5％的ZnO、10％的TiO2、0.5％的P2O5和0.5％的Sb2O3以及着色剂1％的NiO和3％的Ni2O3称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1500℃下熔化10小时，在1600℃下澄清10小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉800℃保温3h退火3次，制备绿色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1040℃。
为了制备表2中实施例17，首先按照重量比将53％的SiO2、17％的Al2O3、10％的MgO、6％的ZnO、5％的TiO2、1％Na2O、1％的K2O、3％的P2O5以及着色剂4％的Pr2O3称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1450℃下熔化4小时，在1550℃下澄清15小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉700℃保温4h退火2次，制备绿色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1010℃。
为了制备表4中实施例30，首先按照重量比将55％的SiO2、14％的Al2O3、8％的MgO、4％的ZnO、2％的TiO2、1％Na2O、2％的K2O、2％的ZrO2、10％的Y2O3和0.5％的Sb2O3以及着色剂1％的CoO和0.5％的Co2O3称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1400℃下熔化20小时，在1500℃下澄清6小时，然后将熔融好的玻璃液在1450℃出炉，通过模具成型马弗炉1000℃保温5h退火1次，制备蓝色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1080℃。
为了制备表6中实施例46，首先按照重量比将54％的SiO2、15％的Al2O3、4％的MgO、6％的ZnO、4％的TiO2、2％的K2O、2％的ZrO2和10％的La2O3以及着色剂0.5％的Cu2O和2.5％的CeO2称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1500℃下熔化18小时，在1650℃下澄清10小时，然后将熔融好的玻璃液在1450℃出炉，通过模具成型马弗炉600℃保温6h退火1次，制备黄色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1005℃。
为了制备表7中实施例61，首先按照重量比将52％的SiO2、17％的Al2O3、6％的MgO、5％的ZnO、6％的TiO2、1％的K2O、1％的Na2O、5％的P2O5、5％的La2O3和0.9％的Sb2O3以及着色剂1％的Fe2O3和0.1％的CoO称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1480℃下熔化10小时，在1630℃下澄清20小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉980℃保温8h退火1次，制备黑色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1070℃。
为了制备表8中实施例70，首先按照重量比将68％的SiO2、10％的Al2O3、5％的MgO、5％的ZnO、2％的TiO2、2％的Na2O、1％的ZrO2、6％的Y2O3和0.3％的Sb2O3以及着色剂0.5％的Fe2O3、0.1％的CoO和0.1％的NiO称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1520℃下熔化12小时，在1620℃下澄清10小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉900℃保温4h退火1次，制备烟灰色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1052℃。
为了制备表10中实施例84，首先按照重量比将57％的SiO2、12％的Al2O3、2％的MgO、10％的ZnO、1％的K2O、6％的ZrO2、1.5％的Y2O3和7％的La2O3以及着色剂3.5％的MnO2称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1600℃下熔化10小时，在1670℃下澄清13小时，然后将熔融好的玻璃液在1600℃出炉，通过模具成型马弗炉800℃保温2h退火1次，制备紫色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1033℃。
为了制备表12中实施例105，首先按照重量比将60％的SiO2、15％的Al2O3、7％的MgO、8％的ZnO、1％的TiO2、3％的ZrO2、1％的Y2O3和1％的Sb2O3以及着色剂4％的Er2O3称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1600℃下熔化8小时，在1650℃下澄清15小时，然后将熔融好的玻璃液在1550℃出炉，通过模具成型马弗炉700℃保温3h退火2次，制备粉色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1015℃。
为了制备表13中实施例118，首先按照重量比将51％的SiO2、17％的Al2O3、6％的MgO、6％的ZnO、10％的TiO2、0.5％的Na2O、0.5％的K2O、4％的Y2O3和1％的La2O3以及着色剂4％的Nd2O3称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1500℃下熔化12小时，在1650℃下澄清10小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉750℃保温6h退火1次，制备紫红色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1020℃。
为了制备表15中实施例136，首先按照重量比将48％的SiO2、23％的Al2O3、5％的MgO、11％的ZnO、6％的TiO2、0.9％的P2O5以及着色剂3.3％的Nd2O3、1.8％的Er2O3和1％的MnO2称量出来，然后将其全部放入V型混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料；接着将配制好的前驱体玻璃原料投入电炉内，在1480℃下熔化12小时，在1620℃下澄清10小时，然后将熔融好的玻璃液在1500℃出炉，通过模具成型马弗炉700℃保温6h退火1次，制备紫红色玻璃组合物，得到玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度为1009℃。

Claims (15)

1.玻璃组合物，其特征在于，含有基质玻璃组合物和着色剂，所述基质玻璃组合物按重量百分比表示，其组成含有：SiO2 35-70%；Al2O3 10-35%；MgO 0-25%；ZnO 0-25%；P2O5 2-5%；Al2O3/（MgO+ZnO）为1.27-2；所述玻璃组合物莫氏硬度大于7，软化点温度大于1000℃；
所述着色剂按重量百分比表示，其组成含有：NiO 0.1-4%；和/或Ni2O3 0.1-4%；和/或CoO 0.05-2%；和/或Co2O3 0.05-2%；和/或Fe2O3 0.2-3%；和/或MnO2 0.1-4%；和/或Er2O30.4-8%；和/或Nd2O3 0.4-8%；和/或Cu2O 0.5-4%；和/或Pr2O3 0.4-8%；和/或CeO2 0.5-4%；
所述玻璃组合物的制备方法，包括以下步骤：
（a）配料
按照重量比例称量原料的重量，倒入混合机中混合均匀；
（b）熔炼
将上述混合均匀后的玻璃原料投入到熔炼炉中，在高温下经熔化和澄清，将玻璃原料熔解为高温玻璃原液，同时去除高温玻璃原液中的气泡和异物；
（c）成型
将熔融好的高温玻璃原液在一定出炉温度下进行成型；
（d）高温退火
成型好的玻璃在600-750℃的温度退火1-3次，进行显色。
2.如权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，所述基质玻璃组合物还含有：TiO2 0-10%；ZrO2 0-6%； Sb2O3 0-1.5%；Na2O 0-4%；K2O 0-4%；Y2O3 0-10%；La2O3 0-10%。
3.如权利要求2所述的玻璃组合物，其特征在于，其中：Na2O+K2O不大于4%。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，其中：SiO2 40-60%；和/或Al2O3 15-30%；和/或MgO 5-20%；和/或ZnO 5-20%。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，其中：NiO 0.1-3%；和/或Ni2O3 0.1-3%；和/或CoO 0.05-1.8%；和/或Co2O3 0.05-1.8%；和/或Fe2O3 0.2-2%；和/或MnO2 0.1-3%；和/或Er2O3 0.4-6%；和/或Nd2O3 0.4-6%；和/或Cu2O 0.5-3%；和/或Pr2O3 0.4-6%；和/或CeO2 0.5-3%。
6.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：NiO 0.1-3%；和/或Ni2O3 0.1-3%。
7.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：CoO 0.05-1.8%；和/或Co2O3 0.05-1.8%。
8.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：Cu2O 0.5-3%；和/或CeO2 0.5-3%。
9.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：Fe2O3 0.2-2%、CoO 0.05-0.3%；或者Fe2O3 0.2-2%、Co2O3 0.05-0.3%；或者Fe2O30.2-2%、CoO 0.05-0.3%、NiO 0.1-1%；或者Fe2O3 0.2-2%、Co2O3 0.05-0.3%、NiO 0.1-1%。
10.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：Pr2O3 0.4-6%；或者Fe2O3 0.2-2%；或者MnO2 0.1-3%；或者Er2O3 0.4-6%；或者Nd2O3 0.4-6%。
11.如权利要求1-3任一权利要求所述的玻璃组合物，其特征在于，所述着色剂按重量百分比表示为：Er2O3 0.4-6%、Nd2O3 0.4-4%、MnO2 0.1-2%。
12.如权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，步骤（a）所述原料，其中MgO、Na2O、K2O以碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐的形式引入，其它组分以氧化物的形式引入。
13.如权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，步骤（b）所述熔化，其温度为1400-1600℃，时间为2-20h；所述澄清，其温度为1500-1700℃，时间为2-20h。
14.如权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，步骤（c）所述出炉温度为1450-1650℃。
15.如权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，步骤（d）所述的高温退火持续时间为0.5-8h。
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