CN112573830A - 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法 - Google Patents

一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112573830A
CN112573830A CN202011593694.6A CN202011593694A CN112573830A CN 112573830 A CN112573830 A CN 112573830A CN 202011593694 A CN202011593694 A CN 202011593694A CN 112573830 A CN112573830 A CN 112573830A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium
glass
barium
refractive index
glass beads
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011593694.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112573830B (zh
Inventor
郭宏伟
刘帅
党梦阳
刘磊
李荣悦
王翠翠
白赟
张维祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN202011593694.6A priority Critical patent/CN112573830B/zh
Publication of CN112573830A publication Critical patent/CN112573830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112573830B publication Critical patent/CN112573830B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法，目的在于，克服现有生产技术在熔制玻璃时由于侵蚀耐火材料而引入杂质的缺点，减少了Fe杂质引入量，通过预制钛钡固溶体粉末，然后再高温熔制的工艺，提前让钡和钛形成稳定的化合物，避免高温下钡对窑炉耐火材料的侵蚀，降低50～80％氧化铁对玻璃微珠的影响，按照本发明制备方法得到的高钛高折射率超白玻璃微珠折射率高，色散小，透光率高，白度高，亮度好，玻璃析晶倾向小，化学稳定性优良，且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。

Description

一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃的制备方法，具体涉及一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法。
背景技术
玻璃微珠是指直径几微米到几百微米的实心或空心玻璃珠。分直径0.8mm以上的称为细珠；直径0.8mm以下的称为微珠。玻璃微珠是一种新型硅酸盐材料，具有透明、折射率可调、定向回归反射、表面光滑、流动性好、电绝缘、化学性能稳定、耐热及机械强度高等特点。
高强度的实心微珠主要用作研磨介质、机械加工的研磨材料、增强充填剂等，反光实心微珠主要用于交通标志、美术及宣传广告、海上救生器材、演出服装、定向投影屏幕等,空心微珠主要用于固体浮力材料、超低温绝热材料、工程塑料及固体火箭燃料充填剂等。广泛应用于轻工、化工、纺织、交通、航运、精密机械加工等行业。
高折射率玻璃微珠是制造反光材料的重要原材料，其具有透明、机械强度高等优点，这种玻璃微珠用于涂布在道路涂料上，可以实现反光标记作用，尤其在雨夜环境下，高折射率玻璃微珠仍然能够具有良好的反光作用。目前市场上应用于交通标识、美术宣传等使用的反光玻璃微珠，普遍都是常用的一般折射率的玻璃微珠，对于一般折射率的反光玻璃微珠在公路道路和交通中，作为是反光标识或者是道路路面标识使用，存在着反光性能不足或者是叫反光距离不够，尤其是雨夜天道路交通上的能见度大为降低，公路面上的反光地标线在潮湿或被雨水浸湿后反光效果大幅度的降低，二三十米远的距离即难以路面上的交通标识，因此极易造成交通事故的发生。全天候高折射率的玻璃微珠则是具有较强的反光效果与反光功能，因而越来越受到市场重视，而对于需要使用全天候高反射性能的高折射玻璃微珠，由于其应用越来越广。市场上难以满足其现实需要。因此如何来提供一种高折射玻璃微珠及其制备方法，是当前玻璃微珠制备企业的现实需要。
在现有的高折射玻璃微珠生产中，微珠玻璃对窑炉耐火材料侵蚀过强，只能适用铂等贵金属环境生产，生产投入大、能耗高。但是在大熔窑的生产中，会出现不可避免的耐火材料侵蚀，况且在高钛高折射率超白玻璃微珠含有25～45wt％的碳酸钡，侵蚀效果更为严重，采用池炉生产则窑炉寿命不超过3个月。玻璃侵蚀要后，耐火材料中的Fe进入到玻璃液中产生耐火材料缺陷，使得前驱体玻璃水淬料有着色。
《玻璃生产中铁的作用与危害》中提到了玻璃生产中所使用的矿物原料(石英砂、长石、白云石、石灰石等),通常占配合料总重量的80％左右。由于形成原因不同,这些矿物原料中都含有一些铁类等矿物杂质,一方面这些杂质以及通过其它途经带入玻璃中的铁杂质(如玻璃生产中加入一定比例碎玻璃时带入的一些铁杂质和耐火材料受玻璃液侵蚀后落入玻璃中的铁杂质)会使玻璃液受到污染。而且在高钛玻璃中会发生Fe-Ti组合着色，该种组合使玻璃产生深棕色。已经证明：TiO2对于Fe的配位数无影响,其色调是Fe3+吸收向长波区移动的结果。对比玻璃微珠玻璃，若生产中混入Fe杂质，玻璃微珠的白度就会受到影响，在后续的应用中大打折扣，反光材料表面颜色不够亮白。
《提高陶瓷砖通透性的方法探讨》中提到透明陶瓷要求原料纯度很高(99.5％以上)。但陶瓷砖的原料难以达到该纯度,原料会存在着色金属氧化物,例如氧化铁、氧化钛(白度)等。传统玻璃在早期生产时一般呈现绿色,这是因为玻璃中少量Fe2+离子对绿色波段的光选择性吸收；当Fe2+的含量足够时,还会影响玻璃的透光性。实验表明,要求透过率在30％以上时,瓷坯中氧化铁的含量不应超过0.6％,要求透光率40％以上时氧化铁不应超过0.35％。从中看出Fe离子与钛离子共存时对陶瓷以及玻璃的白度和透光度都有着很大的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法，克服现有生产技术在熔制玻璃时由于侵蚀耐火材料而引入杂质的缺点，减少了Fe杂质引入量，制备得到的高钛高折射率超白玻璃微珠折射率高，色散小，透光率高，白度高，亮度好，玻璃析晶倾向小，化学稳定性优良，且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。
为了实现以上目的，本发明提供了一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：钛钡化合物粉体制备：
首先，取质量百分比为20～50wt％的二氧化钛、25～60wt％的碳酸钡、5～20wt％的硝酸钡和0.5～10wt％的氢氧化铝，混合后形成混合料；
然后，将混合料于1300～1400℃下烧结2～4h后入炉冷却，得到烧结固体；
最后，将冷却后的烧结固体粉碎后过180～100目标准筛，得到钛钡化合物粉体；
步骤二：玻璃颗粒的制备：
首先，取质量百分比为65～85wt％的钛钡化合物粉体、8～15wt％的二氧化硅、0.5～5wt％的碳酸锶、1～5wt％的氧化锌、0.1～2wt％的氧化锑和5～10wt％的碳酸钙，混合后形成配合料；
然后，将配合料于1350～1380℃下熔制3～5h后，进行搅拌，得到玻璃液；
其次，将熔制的玻璃液在室温下进行水淬，得到水淬玻璃颗粒；
最后，将水淬玻璃颗粒取出进行烘干，得到玻璃颗粒；
步骤三：玻璃微珠的制备：
首先，将玻璃颗粒粉碎成10～100μm的粉体；
然后，将粉体在1200℃～1250℃下进行成球处理，成球处理后进行分级处理并收集玻璃微珠；
最后，将收集的玻璃微珠加入到650℃～660℃的旋转炉中退火，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠并冷却后，即得到高钛高折射率超白玻璃微珠。
优选地，所述二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡、氢氧化铝、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙中三氧化二铁的含量均小于50ppm。
优选地，所述二氧化硅包括石英砂，石英砂的粒径小于150目。
优选地，所述步骤一中二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40～60min，混合料放入莫来石匣钵中进行烧结。
优选地，所述步骤二中钛钡化合物粉体、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙放入QH型混料机中混合3～5min，配合料在窑炉中熔制，并通过搅拌桨在1350～1380℃下搅拌20～40min，烘干采用旋转风干机。
优选地，所述步骤三中玻璃颗粒在气流粉碎机中粉碎，粉体在井式燃气成球炉中成球处理。
优选地，所述步骤三中分级处理采用旋风分离器和布袋收尘器。
优选地，所述步骤三中旋转炉控制加料速度为10Kg/h，控制旋转管的转数为25～35圈/min。
优选地，所述旋转炉的炉衬材料为310S不锈钢，玻璃微珠收集采用耐热不锈钢材质桶。
本发明还提供了一种高钛高折射率超白玻璃微珠，采用上述的制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明通过预制钛钡固溶体粉末，然后再高温熔制的工艺，提前让钡和钛形成稳定的化合物，避免高温下钡对窑炉耐火材料的侵蚀，降低50～80％氧化铁对玻璃微珠的影响，按照本发明制备方法得到的高钛高折射率超白玻璃微珠折射率高，色散小，透光率高，白度高，亮度好，玻璃析晶倾向小，化学稳定性优良，且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠在电子显微镜下的形貌图；
图2是本发明实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠在同步综合热分析仪测得的差热数据图；
图3是本发明实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠在晶化温度下晶化1h的XRD衍射数据图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地解释说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供了一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：钛钡化合物粉体制备：
首先，取质量百分比为20～50wt％的二氧化钛、25～60wt％的碳酸钡、5～20wt％的硝酸钡和0.5～10wt％的氢氧化铝，混合后形成混合料；优选地，二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40～60min；
然后，将混合料于1300～1400℃下烧结2～4h后入炉冷却，得到烧结固体；优选地，混合料放入莫来石匣钵中进行烧结；
最后，将冷却后的烧结固体粉碎后过180～100目标准筛，得到钛钡化合物粉体；
步骤二：玻璃颗粒的制备：
首先，取质量百分比为65～85wt％的钛钡化合物粉体、8～15wt％的二氧化硅、0.5～5wt％的碳酸锶、1～5wt％的氧化锌、0.1～2wt％的氧化锑和5～10wt％的碳酸钙，混合后形成配合料；优选地，钛钡化合物粉体、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙放入QH型混料机中混合3～5min；
然后，将配合料于1350～1380℃下熔制3～5h后，进行搅拌，得到玻璃液；优选地，配合料在窑炉中熔制，并通过搅拌桨在1350～1380℃下搅拌20～40min；
其次，将熔制的玻璃液在室温下进行水淬，得到水淬玻璃颗粒；优选地，水淬在去离子水中进行；
最后，将水淬玻璃颗粒取出进行烘干，得到玻璃颗粒；优选地，烘干采用旋转风干机；
步骤三：玻璃微珠的制备：
首先，将玻璃颗粒粉碎成10～100μm的粉体；优选地，玻璃颗粒在气流粉碎机中粉碎；
然后，将粉体在1200℃～1250℃下进行成球处理，成球处理后进行分级处理并收集玻璃微珠；优选地，粉体在井式燃气成球炉中成球处理；分级处理采用旋风分离器和布袋收尘器；
最后，将收集的玻璃微珠加入到650℃～660℃的旋转炉中退火，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠并冷却后，即得到高钛高折射率超白玻璃微珠。优选地，旋转炉控制加料速度为10Kg/h，控制旋转管的转数为25～35圈/min；旋转炉的炉衬材料为310S不锈钢，玻璃微珠收集采用耐热不锈钢材质桶。
优选地，二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡、氢氧化铝、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙中三氧化二铁的含量均小于50ppm，二氧化硅包括石英砂，石英砂的粒径小于150目，即能够完全通过150目标准筛。
实施例1：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)按质量百分比分别称量35.5wt％的二氧化钛、50.4wt％的碳酸钡、13.1wt％的硝酸钡和1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合60min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结4h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.09wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.71wt％的碳酸锶、2.93wt％的氧化锌、0.12％的氧化锑和6.35wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合5min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制5h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌40min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为34.4圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为65cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.932。
实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠在电子显微镜下形貌如图1所示，从图1中可以所制备的玻璃微珠表面无杂质，光泽透亮。
对实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠用同步综合热分析仪进行折射数据测定，结果如图2所示，从图2中可以看出玻璃微珠的析晶行为小，析晶峰小在858℃，但是倾向小，熔点为1200℃。
对实施例1制备的高钛高折射率超白玻璃微珠在由差热数据所确定在850度左右时结晶，在这个850℃晶化温度下晶化1h后进行XRD衍射测试，XRD衍射数据如图3所示，从图3中可以若是在此温度下停留过久会生成Ba2(Ti0)Si2O7。
实施例2：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)按质量百分比分别称量35.5wt％的二氧化钛、50.5wt％的碳酸钡、13wt％的硝酸钡和1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合60min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结4h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.13wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.71wt％的碳酸锶、2.9wt％的氧化锌、0.12t％的氧化锑和6.34wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合5min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制5h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌40min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠。
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为34.8圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为66cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.934。
实施例3：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)按质量百分比分别称量35.4wt％的二氧化钛、50.5wt％的碳酸钡、13wt％的硝酸钡和1.1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合50min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结3h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.09wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.71wt％的碳酸锶、2.91wt％的氧化锌、0.12wt％的氧化锑和6.35wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合4min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制4h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌30min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为35.2圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为64cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.932。
实施例4：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)按质量百分比分别称量35.4wt％的二氧化钛、50.5wt％的碳酸钡、13.1wt％的硝酸钡和1.1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结2后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.13wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.72wt％的碳酸锶、2.91wt％的氧化锌、0.12wt％的氧化锑和6.34wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合5min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制3h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌20min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为34.3圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为66cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.931。
实施例5：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)按质量百分比分别称量35.5wt％的二氧化钛、50.5wt％的碳酸钡、12.9wt％的硝酸钡和1.1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结2h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.1wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.72wt％的碳酸锶、2.92wt％的氧化锌、0.12wt％的氧化锑和6.34wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合3min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制3h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌20min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为34.5圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为66cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.929。
实施例6：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)首先，按质量百分比分别称量35.4wt％的二氧化钛、50.5wt％的碳酸钡、12.9wt％的硝酸钡和1.1wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合50min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1400℃下烧结3h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过150目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量79.11wt％所制备的钛钡化合物粉体、10.8wt％的二氧化硅、0.72wt％的碳酸锶、2.92wt％的氧化锌、0.12wt％的氧化锑和6.34wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合4min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1380℃下熔制4h后，落下搅拌桨，并在1380℃下搅拌30min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1200℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到650℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为35.5圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
采用NFZ-6逆反射标志测量仪测定试样的亮度，光源电压5.78V，测得试样的亮度为67cd*1x-1m-2；采用WYV-S数字V棱镜折射仪测出所得玻璃微珠折射率1.934。
实施例7：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)首先，按质量百分比分别称量20wt％的二氧化钛、60wt％的碳酸钡、10wt％的硝酸钡和10wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1300℃下烧结2h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过100目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量65wt％所制备的钛钡化合物粉体、15wt％的二氧化硅、5wt％的碳酸锶、5wt％的氧化锌、2wt％的氧化锑和8wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合3min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1350℃下熔制3h后，落下搅拌桨，并在1350℃下搅拌20min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1250℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到660℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为25圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
实施例8：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)首先，按质量百分比分别称量50wt％的二氧化钛、25wt％的碳酸钡、20wt％的硝酸钡和5wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合60min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1350℃下烧结2.5h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过180目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量85wt％所制备的钛钡化合物粉体、8wt％的二氧化硅、0.5wt％的碳酸锶、1wt％的氧化锌、0.1wt％的氧化锑和5.4wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合5min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1370℃下熔制4.5h后，落下搅拌桨，并在1370℃下搅拌40min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1250℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到660℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为35圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
实施例9：
第一步，钛钡化合物粉体制备：
(1)首先，按质量百分比分别称量39.5wt％的二氧化钛、55wt％的碳酸钡、5wt％的硝酸钡和0.5wt％的氢氧化铝；
(2)将已经称量好的二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合45min，形成混合料；
(3)将混合料放入莫来石匣钵中，于1360℃下烧结3h后入炉冷却；
(4)将冷却的烧结固体粉碎后过140目标准筛，即得钛钡化合物粉体；
第二步，高钛高折射率玻璃颗粒的制备：
(1)按质量百分比分别称量71wt％所制备的钛钡化合物粉体、10wt％的二氧化硅、3wt％的碳酸锶、4wt％的氧化锌、2wt％的氧化锑和10wt％的碳酸钙；
(2)将已经称量好的以上原料放入QH型混料机中混合4min后形成配合料；
(3)将混合均匀的配合料加入到窑炉中于1370℃下熔制3.5h后，落下搅拌桨，并在1370℃下搅拌30min；
(4)将熔制的玻璃液倒入室温的水中得到水淬玻璃颗粒；
(5)将水淬料捞出使用旋转风干机进行烘干，即得高钛高折射率玻璃颗粒；
第三步，高钛高折射率超白玻璃微珠的制备：
(1)将得到的高钛高折射率玻璃颗粒放入气流粉碎机中粉碎成10～100μm的粉体；
(2)将所制备的粉体放入1230℃井式燃气成球炉中成球；
(3)使用旋风分离器和布袋收尘器对所制备的玻璃微珠进行分级，收集后即得高钛高折射率玻璃微珠；
(4)将得到的高钛高折射率玻璃微珠加入到655℃的电加热旋转炉中，其中控制加料速度10Kg/h；旋转管的转数为25圈/min，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠，装桶冷却后即得高钛高折射率超白玻璃微珠。
本发明制备的高钛高折射率超白玻璃微珠，具有折射率高，色散小，透光率高，白度高，亮度好，玻璃析晶倾向小等优点。并且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。本发明制备方法制得的高钛高折射率超白玻璃微珠可用于反光布、反光膜、交通标识等等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：钛钡化合物粉体制备：
首先，取质量百分比为20～50wt％的二氧化钛、25～60wt％的碳酸钡、5～20wt％的硝酸钡和0.5～10wt％的氢氧化铝，混合后形成混合料；
然后，将混合料于1300～1400℃下烧结2～4h后入炉冷却，得到烧结固体；
最后，将冷却后的烧结固体粉碎后过180～100目标准筛，得到钛钡化合物粉体；
步骤二：玻璃颗粒的制备：
首先，取质量百分比为65～85wt％的钛钡化合物粉体、8～15wt％的二氧化硅、0.5～5wt％的碳酸锶、1～5wt％的氧化锌、0.1～2wt％的氧化锑和5～10wt％的碳酸钙，混合后形成配合料；
然后，将配合料于1350～1380℃下熔制3～5h后，进行搅拌，得到玻璃液；
其次，将熔制的玻璃液在室温下进行水淬，得到水淬玻璃颗粒；
最后，将水淬玻璃颗粒取出进行烘干，得到玻璃颗粒；
步骤三：玻璃微珠的制备：
首先，将玻璃颗粒粉碎成10～100μm的粉体；
然后，将粉体在1200℃～1250℃下进行成球处理，成球处理后进行分级处理并收集玻璃微珠；
最后，将收集的玻璃微珠加入到650℃～660℃的旋转炉中退火，收集从旋转炉中出来的玻璃微珠并冷却后，即得到高钛高折射率超白玻璃微珠。
2.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡、氢氧化铝、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙中三氧化二铁的含量均小于50ppm。
3.根据权利要求2所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅包括石英砂，石英砂的粒径小于150目。
4.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤一中二氧化钛、碳酸钡、硝酸钡和氢氧化铝放入V型混料机中混合40～60min，混合料放入莫来石匣钵中进行烧结。
5.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤二中钛钡化合物粉体、二氧化硅、碳酸锶、氧化锌、氧化锑和碳酸钙放入QH型混料机中混合3～5min，配合料在窑炉中熔制，并通过搅拌桨在1350～1380℃下搅拌20～40min，烘干采用旋转风干机。
6.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤三中玻璃颗粒在气流粉碎机中粉碎，粉体在井式燃气成球炉中成球处理。
7.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤三中分级处理采用旋风分离器和布袋收尘器。
8.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤三中旋转炉控制加料速度为10Kg/h，控制旋转管的转数为25～35圈/min。
9.根据权利要求1所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法，其特征在于，所述旋转炉的炉衬材料为310S不锈钢，玻璃微珠收集采用耐热不锈钢材质桶。
10.一种高钛高折射率超白玻璃微珠，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的一种高钛高折射率超白玻璃微珠的制备方法制备得到。
CN202011593694.6A 2020-12-29 2020-12-29 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法 Active CN112573830B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011593694.6A CN112573830B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011593694.6A CN112573830B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112573830A true CN112573830A (zh) 2021-03-30
CN112573830B CN112573830B (zh) 2022-07-26

Family

ID=75143936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011593694.6A Active CN112573830B (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112573830B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116217078A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 陕西科技大学 一种高折射率玻璃鳞片及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141742A (en) * 1977-06-07 1979-02-27 Fukuoka Tokushugarasu Kabushiki Kaisha High refractive index glass composition
US4806331A (en) * 1987-01-30 1989-02-21 Chemical Products Corporation Process of sintering alkaline earth metal carbonates
JPH10338542A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Asahi Glass Co Ltd 高屈折率微小球状ガラスの製造方法
CN101407376A (zh) * 2008-11-05 2009-04-15 江西盛富莱定向反光材料有限公司 高亮度玻璃微珠及其制备工艺
CN103896493A (zh) * 2014-03-28 2014-07-02 延安西物瑞星光电材料有限公司 环保高折射率玻璃微珠及其制备方法
CN104961344A (zh) * 2015-07-01 2015-10-07 合肥鼎亮光学科技有限公司 一种反光膜用高性能玻璃微珠及其制备方法
CN106495484A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 沈阳建筑大学 一种氧化钡熔块红色陶瓷釉及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141742A (en) * 1977-06-07 1979-02-27 Fukuoka Tokushugarasu Kabushiki Kaisha High refractive index glass composition
US4806331A (en) * 1987-01-30 1989-02-21 Chemical Products Corporation Process of sintering alkaline earth metal carbonates
JPH10338542A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Asahi Glass Co Ltd 高屈折率微小球状ガラスの製造方法
CN101407376A (zh) * 2008-11-05 2009-04-15 江西盛富莱定向反光材料有限公司 高亮度玻璃微珠及其制备工艺
CN103896493A (zh) * 2014-03-28 2014-07-02 延安西物瑞星光电材料有限公司 环保高折射率玻璃微珠及其制备方法
CN104961344A (zh) * 2015-07-01 2015-10-07 合肥鼎亮光学科技有限公司 一种反光膜用高性能玻璃微珠及其制备方法
CN106495484A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 沈阳建筑大学 一种氧化钡熔块红色陶瓷釉及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116217078A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 陕西科技大学 一种高折射率玻璃鳞片及其制备方法
CN116217078B (zh) * 2023-03-10 2024-10-25 陕西科技大学 一种高折射率玻璃鳞片及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112573830B (zh) 2022-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100509892B1 (ko) 투명 비이드 및 그 제조 방법
US7585799B2 (en) Microspheres having a high index of refraction
JP5197810B2 (ja) 透明微小球
US6514892B1 (en) Transparent beads and their production method
JP3311254B2 (ja) 蓄光性蛍光特性を有する無機質人工セラミックス粒状製品及びその製造方法
CN112794645B (zh) 一种高透明度的耐磨抛釉釉料及其制备方法
CN105417950B (zh) 一种微晶材料助熔成核剂及其制备方法
CN110498675B (zh) 一种高白透光大理石瓷砖坯料及其制备方法
CN112573830B (zh) 一种高钛高折射率超白玻璃微珠及其制备方法
CN114213001A (zh) 一种无铅透紫外灯用玻璃管
CN103964676A (zh) 全天候高折射反光微晶陶珠
CN104046116A (zh) 道路标线用反光珠
CN109553298A (zh) 一种具有特殊化学稳性的光源玻璃及其制备方法
CN117142765A (zh) 一种低锆超白陶瓷面釉、抛釉砖及其制备方法
CN115893838A (zh) 一种低成本瓷质砖超白面釉及其制备方法
CN113185121B (zh) 一种低透光高隔热节能浮法玻璃及其制备方法
CN114804658A (zh) 一种环保高效的玻璃微球增亮方法
CN118879118A (zh) 青绿色陶瓷墨水及其制备方法
CN104030551A (zh) 煅烧喷枪
TR202020467A2 (tr) Emaye kaplamalarının yapısında kullanılmak üzere geliştirilen, kırmızı çamur atığı içeren frit kompozisyonu
CN110028250A (zh) 一种利用赤泥制备铝硅酸盐耐碱玻璃纤维的方法
CN107200478A (zh) 利用铁镍合金水淬渣制备颜色可调的玻璃陶瓷的方法及其产品和应用
WO2011021541A1 (ja) 熱線反射ガラス

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant