CN111533444A - 一种无铅水晶器皿及其制备工艺 - Google Patents

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于广才
彭宏志
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田瑞国
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Abstract

本发明公开了一种无铅水晶玻璃器皿及其制备工艺，所述无铅水晶玻璃器皿中包括以下重量百分数的成分：SiO2:69％‑74％、Na2O:9％‑11.5％、K2O:4.4％‑5.3％、CaO:2.5％‑3.5％、ZnO:2.4％‑3.5％、BaO:3.5％‑4.5％、Li2O:0.05％‑0.2％、CeO2:0.25％‑0.5％、B2O3:0.6‑1.0％、Al2O3:0.1‑0.3％。本发明的玻璃器皿中不含金属铅，其中最佳成分组合具有类似含铅水晶玻璃器皿的密度(g≥2.85g/cm3)、折射率(nD≥1.535)、透过率(t＞91.5)、化学稳定性优良的特点。

Description

一种无铅水晶器皿及其制备工艺
技术领域
本发明玻璃材料技术领域，特别涉及一种无铅水晶玻璃器皿及其制备工艺。
背景技术
水晶玻璃通过加入一定量的金属铅，提高其折射率和密度，使其具有较强的视觉效果，同时使其具有厚重的质感。敲击时有金属之声，优美悦耳。由于其重金属含量相对较高，使用过程中渗出，并不符合将水晶玻璃作为食品器皿使用。
国内目前也有诸多无铅类水晶玻璃，但是质感、折射率等性能远远低于含铅水晶玻璃。目前利用无铅类玻璃原料难以加工成可以和含铅水晶玻璃器皿相媲美的玻璃器皿。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供了一种无铅水晶玻璃器皿。本发明的玻璃器皿中不含金属铅，其中最佳成分组合具有类似含铅水晶玻璃器皿的密度(g≥2.85g/cm3)、折射率(nD≥1.535)、透过率(t＞91.5)、化学稳定性优良的特点。
本发明的无铅水晶玻璃器皿，包括包括以下重量百分数的成分：
SiO2:69％-74％、Na2O:9％-11.5％、K2O:4.4％-5.3％、CaO:2.5％-3.5％、ZnO:2.4％-3.5％、BaO:3.5％-4.5％、Li2O:0.05％-0.2％、CeO2:0.25％-0.5％、B2O3:0.6-1.1％、Al2O3:0.1-0.8％。
具体而言，在一个实施例中本发明所述的无铅水晶玻璃器皿包括以下重量百分数的成分：
SiO2:73％、Na2O:10.41％、K2O:4.99％、CaO:3.19％、ZnO:2.41％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
具体而言，在一个实施例中本发明所述的无铅水晶玻璃器皿包括以下重量百分数的成分：
SiO2:72.77％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:2.43％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
具体而言，在一个实施例中本发明所述的无铅水晶玻璃器皿包括以下重量百分数的成分：
SiO2:70.2％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:4.1％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％
具体而言，在一个实施例中本发明所述的无铅水晶玻璃器皿包括以下重量百分数的成分：
SiO2:69.3％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:5％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％
本发明的另一个目的是提供了所述无铅水晶玻璃器皿的制备工艺，包括以下步骤：
(1)按比例称取所述无铅水晶玻璃的配合料，充分混合；
(2)将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化，采用连续式玻璃电熔炉由熔化池、流液洞、上升道、工作部组成，且能够24小时连续生产；
(3)将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
(4)吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，得到成品。
优选的，本发明步骤(4)所述的退火温度为530-540℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明通过在二氧化硅中加入氧化锌、氧化钾等组分，提高水晶玻璃的折射率和澄清度，从而获得折射率高的水晶器皿。
本发明的水晶玻璃器皿中不含金属铅，由于氧化钾、氧化锌、氧化钡等组分的加入，使得水晶玻璃器皿具有一定的质感，增强了无铅水晶玻璃的密度。
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
一种无铅水晶玻璃器皿，制备工艺如下：
称取如下氧化物组成百分数的配合料：SiO2:73％、Na2O:10.41％、K2O:4.99％、CaO:3.19％、ZnO:2.41％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
按照上述成分百分数计算出配合料，然后进行均匀混合。
将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化；
将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，退火温为530-540℃。得到成品。
实施例2
一种无铅水晶玻璃器皿，制备工艺如下：
称取如下重量百分数的配合料：SiO2:72.77％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:2.43％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
按照上述成分百分数计算出配合料，然后进行均匀混合；
将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化；
将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，退火温为530-540℃。得到成品。
实施例3
一种无铅水晶玻璃器皿，制备工艺如下：
称取如下重量百分数的配合料：SiO2:70.2％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:4.1％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
按照上述成分百分数计算出配合料，然后进行均匀混合；
将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化；
将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，退火温为530-540℃。得到成品。
实施例4
一种无铅水晶玻璃器皿，制备工艺如下：
称取如下重量百分数的配合料：SiO2:69.3％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:5％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％按照上述成分百分数计算出配合料，然后进行均匀混合；
将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化；
将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，退火温为530-540℃。得到成品。
对比例1
根据实施例1的水晶玻璃器皿，省去玻璃组分中的氧化锌组分，即所用配合料中组分的质量百分数如下：
SiO2:75.41％、Na2O:10.41％、K2O:4.99％、CaO:3.19％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
按照实施例1的制备工艺获得一种无铅水晶玻璃器皿。
对比例2
根据实施例1的水晶玻璃器皿，省去组分中的氧化钡组分，即所用配合料中组分的质量百分数如下：
SiO2:75.05％、Na2O:10.41％、K2O:4.99％、CaO:5.19％、ZnO:2.41％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
对比例3
根据实施例1的水晶玻璃器皿，降低玻璃组分中的氧化钾、省去氧化锌组分，即所用配合料中组分的质量百分数如下：
SiO2:73.41％、Na2O:14.41％、K2O:0.99％、CaO:5.19％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
对比例4
根据实施例1的水晶玻璃器皿，省去玻璃组分中的氧化钾、氧化锌、氧化钡组分，即所用配合料中组分的质量百分数如下：
SiO2:75.05％、Na2O:15.65％、CaO:7.4％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
按照实施例1的制备工艺获得一种无铅水晶玻璃器皿。
检测实施例1-4以及对比例1-4制备的无铅水晶玻璃器皿，检测结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002490905900000041
Figure BDA0002490905900000051
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种无铅水晶玻璃器皿，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：
SiO2:69％-74％、Na2O:9％-11.5％、K2O:4.4％-5.3％、CaO:2.5％-3.5％、ZnO:2.4％-3.5％、BaO:3.5％-4.5％、Li2O:0.05％-0.2％、CeO2:0.25％-0.5％、B2O3:0.6-1.1％、Al2O3:0.1-0.8％。
2.根据权利要求1所述的无铅水晶玻璃器皿，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：
SiO2:73％、Na2O:10.41％、K2O:4.99％、CaO:3.19％、ZnO:2.41％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:1.02％、Al2O3:0.58％。
3.根据权利要求1所述的无铅水晶玻璃器皿，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：
SiO2:72.77％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:2.43％、BaO:4.05％、Li2O:0.05％、CeO2:0.3％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
4.根据权利要求1所述的无铅水晶玻璃器皿，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：
SiO2:70.2％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:4.1％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
5.根据权利要求1所述的无铅水晶玻璃器皿，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：
SiO2:69.3％、Na2O:10.41％、K2O:5.73％、CaO:3.23％、ZnO:5％、BaO:5％、Li2O:0.05％、CeO2:0.25％、B2O3:0.83％、Al2O3:0.2％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的无铅水晶玻璃器皿的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例称取所述无铅水晶玻璃的配合料，充分混合；
(2)将混合好的配合料利用连续式玻璃电熔炉进行熔化；
(3)将熔化后的玻璃液利用模具吹制成不同形状的玻璃器皿；
(4)吹制后得到的玻璃器皿通过连续式退火窑进行退火处理，得到成品。
7.根据权利要求6所述的无铅水晶玻璃器皿的制备工艺，其特征在于，步骤(4)所述的退火温度为530-540℃。
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