CN112374754A - 一种高强度抗反射平板玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度抗反射平板玻璃，按重量份包括如下原料：二氧化硅40‑50份、三氧化二铝40‑60份、氧化镁15‑20份、硅酸盐10‑25份、氧化锆10‑15份、二氧化锰10‑15份、萤石粉5‑10份、芒硝5‑10份、石英砂5‑10份、金属合金粉末10‑15份、有机树脂10‑15份、抗反射涂料15‑20份、纳米氮化硅陶瓷粉末10‑15份。本发明制备的产品具备抗反射率高、热导率低、抗压强度大、抗拉强度较好等优点，纳米二氧化钛陶瓷粉末使得该产品强度大大增加，其抗拉强度在350‑450MPa,而抗压强度在1200‑1500MPa，抗反射率在1.3‑1.5。
Description
技术领域
本发明涉及平板玻璃技术领域，尤其涉及一种高强度抗反射平板玻璃及其制备方法。
背景技术
平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。它具有透光、透明、保温、隔声，耐磨、耐气候变化等性能。普通平板玻璃的理论强度很高，但实际强度较低，比理论强度低2-3个数量级。平板玻璃按厚度可分为薄玻璃、厚玻璃、特厚玻璃；按表面状态可分为普通平板玻璃、压花玻璃、磨光玻璃、浮法玻璃等。平板玻璃还可以通过着色、表面处理、复合等工艺制成具有不同色彩和各种特殊性能的制品，如吸热玻璃、热反射玻璃、选择吸收玻璃、中空玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝网玻璃、颜色玻璃等。
抗反射玻璃，就是抵抗反射，从而增加透光率的玻璃。常见的抗反射玻璃的生产流程为：先配制二氧化硅涂料液，让基板在该液中蘸一下，然后将其置于500℃高温下烘烤，二氧化硅便在玻璃表面形成多孔抗反射膜，然后再在基板上覆一层封板即可得到抗反射平板玻璃。现有的夹层式抗反射玻璃其两块玻璃板之间大多是通过胶黏剂粘接在一起的，结构强度较低，在一些对玻璃强度要求较高的使用环境中表现不佳。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高强度抗反射平板玻璃及其制备方法，解决了平板玻璃强度不高，抗反射能力弱的问题。
根据本发明提出的一种高强度抗反射平板玻璃，按重量份包括如下原料：二氧化硅40-50份、三氧化二铝40-60份、氧化镁15-20份、硅酸盐10-25份、氧化锆10-15份、二氧化锰10-15份、萤石粉5-10份、芒硝5-10份、石英砂5-10份、金属合金粉末10-15份、有机树脂10-15份、抗反射涂料15-20份、纳米氮化硅陶瓷粉末10-15份。
在本发明的一些实施例中，所述金属合金粉末为MCrAlNaY,其中，M为铁、镍、钴或钴镍合金，重量百分比为：M 55-70％、Cr 15-20％、Al 8-12％、Na 7-10％、Y 1-5％。
在本发明的另一些实施例中，所述有机树脂为聚二苯醚树脂5-8份和有机硅胶树5-8份。
在本发明的另一些实施例中，所述抗反射涂料包括二氧化硅微粒5-10份、硅酸盐3-5份和硅氧烷聚合物5-8份。
在本发明的另一些实施例中，所述抗反射涂料的抗反射值为1.3-1.5。
一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法，具体步骤如下：
S1:将二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、硅酸盐、氧化锆、二氧化锰、萤石粉、芒硝、石英砂、金属合金粉末放入铂铑坩埚中，在2300-2500℃下搅拌熔化，然后降温到1800-2200℃；
S2：再向铂铑坩埚内加入有机树脂和纳米二氧化钛陶瓷粉末搅拌熔化，搅拌2-5h；
S3：将铂铑坩埚中的混合玻璃液倒入澄清器中澄清12-18h，将澄清后的玻璃液均化处理后倒入模具中成型，成型完成后进入铂铑坩埚内，在温度为450-550℃下退火2-5h制成基础玻璃；
S4：二氧化硅微粒溶于水中和硅酸盐，加热到80-95℃，然后加入硅氧烷聚合物溶解，得抗反射涂料；
S5：将基础玻璃放入铂铑坩埚内，在温度450-550℃下加热，然后涂一层抗反射涂料，在涂有抗反射涂料的一面再盖上一层薄的基础玻璃；
S6：然后将步骤S5的玻璃板放在高温炉中进行高温加热，核化温度为600-750℃，核化时间为2-3h，晶化温度为,800-950℃，晶化温度为1-2h，；
S7：退火，冷却至室温后制得产品。
在本发明的另一些实施例中，所述步骤S1中先将原料加入铂铑坩埚，再加热，加热速率为100-120℃/min,加热到2300-2500℃后，保温搅拌3-5h,然后，降温，降温速率60-100℃/min,降温到1800-2200℃。
在本发明的另一些实施例中，所述步骤S7中退火在550-650℃下退火1-2h，然后冷却至室温。
本发明中，1、制备的产品具备抗反射率高、热导率低、抗压强度大、抗拉强度较好等优点。2、纳米二氧化钛陶瓷粉末使得该产品强度大大增加，其抗拉强度在350-450MPa,而抗压强度在1200-1500MPa，抗反射率在1.3-1.5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种高强度抗反射平板玻璃，按重量份包括如下原料：二氧化硅40份、三氧化二铝40份、氧化镁15份、硅酸盐10份、氧化锆10份、二氧化锰10份、萤石粉5份、芒硝5份、石英砂5份、金属合金粉末10份、有机树脂10份、抗反射涂料15份、纳米氮化硅陶瓷粉末10份。
所述金属合金粉末为MCrAlNaY,其中，M为铁、镍、钴或钴镍合金，重量百分比为：M55％、Cr 20％、Al 12％、Na 8％、Y 5％；所述有机树脂为聚二苯醚树脂5份和有机硅胶树5份；所述抗反射涂料包括二氧化硅微粒5份、硅酸盐5份和硅氧烷聚合物5份。
一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法，具体步骤如下：
S1:将二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、硅酸盐、氧化锆、二氧化锰、萤石粉、芒硝、石英砂、金属合金粉末放入铂铑坩埚中，以加热速率为100℃/min,加热到2300℃后，保温搅拌3h,然后，降温，降温速率60℃/min,降温到1800℃；
S2：再向铂铑坩埚内加入有机树脂和纳米二氧化钛陶瓷粉末搅拌熔化，搅拌2h；
S3：将铂铑坩埚中的混合玻璃液倒入澄清器中澄清12h，将澄清后的玻璃液均化处理后倒入模具中成型，成型完成后进入铂铑坩埚内，在温度为450℃下退火2h制成基础玻璃；
S4：二氧化硅微粒溶于水中和硅酸盐，加热到80℃，然后加入硅氧烷聚合物溶解，得抗反射涂料；
S5：将基础玻璃放入铂铑坩埚内，在温度450℃下加热，然后涂一层抗反射涂料，在涂有抗反射涂料的一面再盖上一层薄的基础玻璃；
S6：然后将步骤S5的玻璃板放在高温炉中进行高温加热，核化温度为600℃，核化时间为2h，晶化温度为,800℃，晶化温度为1h，；
S7：在550℃下退火2h，然后冷却至室温。
将本实施例制备的纳米陶瓷改性高强度平板玻璃块研磨成100μm的粉末，将粉末加入Brookfield高温粘度仪对玻璃的高温粘度进行测试。
本实施例制备的产品性质如下：抗压强度为1500MPa，抗拉强度为420MPa，抗反射率1.4，相较于同类产品塑性较好。
实施例2
一种高强度抗反射平板玻璃，按重量份包括如下原料：二氧化硅50份、三氧化二铝60份、氧化镁20份、硅酸盐25份、氧化锆15份、二氧化锰15份、萤石粉10份、芒硝10份、石英砂10份、金属合金粉末15份、有机树脂15份、抗反射涂料20份、纳米氮化硅陶瓷粉末15份。
所述金属合金粉末为MCrAlNaY,其中，M为铁、镍、钴或钴镍合金，重量百分比为：M68％、Cr 15％、Al 8％、Na 7-10％、Y 2％；所述有机树脂为聚二苯醚树脂7份和有机硅胶树8份；所述抗反射涂料包括二氧化硅微粒10份、硅酸盐3份和硅氧烷聚合物7份。
一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法同实施例1，不同之处如下：
S1:以加热速率为100℃/min,加热到2500℃后，保温搅拌5h,然后，降温，降温速率100℃/min,降温到2200℃；
S2：搅拌5h；
S3：在澄清器中澄清18h，在温度为550℃下退火5h制成基础玻璃；
S4：加热到95℃；
S5：在温度550℃下加热；
S6：核化温度为750℃，核化时间为3h，晶化温度为,950℃，晶化温度为1-2h，；
S7：在650℃下退火1h。
本实施例制备的产品性质如下：抗压强度为1200MPa，抗拉强度为350MPa，抗反射率1.5，相较于同类产品塑性较好。
实施例3
一种高强度抗反射平板玻璃，按重量份包括如下原料：二氧化硅45份、三氧化二铝50份、氧化镁158份、硅酸盐18份、氧化锆12份、二氧化锰12份、萤石粉8份、芒硝8份、石英砂8份、金属合金粉末12份、有机树脂12份、抗反射涂料18份、纳米氮化硅陶瓷粉末12份。
所述金属合金粉末为MCrAlNaY,其中，M为铁、镍、钴或钴镍合金，重量百分比为：M60％、Cr 18％、Al 12％、Na 8％、Y 2％；所述有机树脂为聚二苯醚树脂6份和有机硅胶树6份；所述抗反射涂料包括二氧化硅微粒8份、硅酸盐4份和硅氧烷聚合物6份。
一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法同实施例1，不同之处如下：
S1:以加热速率为110℃/min,加热到2400℃后，保温搅拌4h,然后，降温，降温速率80℃/min,降温到2000℃；
S2：搅拌4h；
S3：在澄清器中澄清16h，在温度为500℃下退火3h制成基础玻璃；
S4：加热到90℃；
S5：在温度500℃下加热；
S6：核化温度为700℃，核化时间为2.5h，晶化温度为900℃，晶化温度为1.2h，；
S7：在600℃下退火1.5h。
本实施例制备的产品性质如下：抗压强度为1400MPa，抗拉强度为450MPa，抗反射率1.3，相较于同类产品塑性较好。
对准例1
原料同实施例1，不同之处不加入纳米二氧化钛陶瓷粉末和不采用抗反射涂料。制备方法省略上述两种原料的步骤，其他相同。
本实施例制备的产品性质如下：抗压强度为800MPa，抗拉强度为180MPa，抗反射率1.1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高强度抗反射平板玻璃，其特征在于：按重量份包括如下原料：二氧化硅40-50份、三氧化二铝40-60份、氧化镁15-20份、硅酸盐10-25份、氧化锆10-15份、二氧化锰10-15份、萤石粉5-10份、芒硝5-10份、石英砂5-10份、金属合金粉末10-15份、有机树脂10-15份、抗反射涂料15-20份、纳米氮化硅陶瓷粉末10-15份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度抗反射平板玻璃，其特征在于：所述金属合金粉末为MCrAlNaY,其中，M为铁、镍、钴或钴镍合金，重量百分比为：M 55-70％、Cr 15-20％、Al 8-12％、Na 7-10％、Y 1-5％。
3.根据权利要求1所述的一种高强度抗反射平板玻璃，其特征在于：所述有机树脂为聚二苯醚树脂5-8份和有机硅胶树5-8份。
4.根据权利要求1所述的一种高强度抗反射平板玻璃，其特征在于：所述抗反射涂料包括二氧化硅微粒5-10份、硅酸盐3-5份和硅氧烷聚合物5-8份。
5.根据权利要求1所述的一种高强度抗反射平板玻璃，其特征在于：所述抗反射涂料的抗反射值为1.3-1.5。
6.一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1:将二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、硅酸盐、氧化锆、二氧化锰、萤石粉、芒硝、石英砂、金属合金粉末放入铂铑坩埚中，在2300-2500℃下搅拌熔化，然后降温到1800-2200℃；
S2：再向铂铑坩埚内加入有机树脂和纳米二氧化钛陶瓷粉末搅拌熔化，搅拌2-5h；
S3：将铂铑坩埚中的混合玻璃液倒入澄清器中澄清12-18h，将澄清后的玻璃液均化处理后倒入模具中成型，成型完成后进入铂铑坩埚内，在温度为450-550℃下退火2-5h制成基础玻璃；
S4：二氧化硅微粒溶于水中和硅酸盐，加热到80-95℃，然后加入硅氧烷聚合物溶解，得抗反射涂料；
S5：将基础玻璃放入铂铑坩埚内，在温度450-550℃下加热，然后涂一层抗反射涂料，在涂有抗反射涂料的一面再盖上一层薄的基础玻璃；
S6：然后将步骤S5的玻璃板放在高温炉中进行高温加热，核化温度为600-750℃，核化时间为2-3h，晶化温度为,800-950℃，晶化温度为1-2h，；
S7：退火，冷却至室温后制得产品。
7.根据权利要求6所述的一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中先将原料加入铂铑坩埚，再加热，加热速率为100-120℃/min,加热到2300-2500℃后，保温搅拌3-5h,然后，降温，降温速率60-100℃/min,降温到1800-2200℃。
8.根据权利要求6所述的一种高强度抗反射平板玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中退火在550-650℃下退火1-2h，然后冷却至室温。
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