CN113233761B - 一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃技术领域，本发明提供了一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法，以重量份数计，主要由以下原料制成：石英砂620‑680份；纯碱180‑230份；氢氧化铝20‑25份；硼砂35‑40份；石灰石50‑60份；碳酸钾10‑15份；碳酸钡6‑10份；钛白粉30‑36份。本发明的技术方案，由于加入了适量的硼砂，使得玻璃中含有适量的B2O3，可以降低玻璃的熔融温度，改善玻璃的内在质量，有利于玻璃网状结构的加强，进而提升玻璃的抗热冲击性能；由于加入了适量的氢氧化铝，使得玻璃中含有了适量的Al2O3，可以提升玻璃的化学强化性能，同时还可以提升玻璃的抗热冲击性能，此外，原料中，同时含有适量的氢氧化铝和硼砂，可以进一步提升玻璃的抗热冲击性能。

Description

一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，尤其是涉及一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法。
背景技术
现有技术中，在制备玻璃的原料中，除了基础成分石英砂，还会加入其它物质，通过控制原料中各个成分的配比，来制备不同性能的玻璃；例如，通过控制氧化铁的含量，来控制玻璃的颜色为茶色；通过控制碱金属以及碱土金属的配比，来制备中性硼硅玻璃。
但是，无论是茶色玻璃，还是具有较高的化学稳定性的中性硼硅玻璃，其抗热冲击性能都一般；而在某些特定的使用场景下，对玻璃的热冲击性能有较高的要求。
在目前的研究中，有一些通过控制玻璃成品的元素比例实现抗热冲击性能提高的报道，其侧重点在于成品的元素定性和定量分析，对原料和加工工艺的探索研究偏少，很难应用到实践指导中。例如目前所公知，高硼硅玻璃具有较高的抗热冲击性能，但是，这一性能主要依耐于玻璃成品中的高硼含量(一般大于12％)，成本比较高，不适合大规模应用。
另外，对于一些普通的钠钙玻璃，也有通过钢化处理以实现热冲击性能提高的处理方式，但钢化过程中需要精准把握的条件复杂，稍控不当，效果甚微，且该种处理方式需要对成型的玻璃产品进行再加工，依然不解决成本问题。
因此，急需提供一种从原料选择到加工工艺一体化的技术，以提高玻璃的抗热冲击性能，满足特定场景的应用需求。
发明内容
本发明提供了一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法，以解决现有技术中，玻璃抗热冲击性能较差的技术问题。
一种可提高抗热冲击性能的玻璃，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂620-680份；纯碱180-230份；氢氧化铝20-25份；硼砂35-40份；石灰石50-60份；碳酸钾10-15份；碳酸钡6-10份；钛白粉30-36份。
本发明的上述技术方案，通过石英砂、氢氧化铝以及硼砂，分别引入SiO2、Al2O3以及B2O3；其中，1)由于加入了适量的硼砂，使得玻璃中含有适量的B2O3，可以降低玻璃的熔融温度，改善玻璃的内在质量，有利于玻璃网状结构的加强，进而提升玻璃的抗热冲击性能，此外，本发明硼砂的含量不超过3.9％，相比于现有技术，降低了成本，便于大规模生产，适用范围广泛；2)本发明氢氧化铝的含量不超过2.5％，由于加入了适量的氢氧化铝，使得玻璃中含有了适量的Al2O3，可以提升玻璃的化学强化性能，同时还可以提升玻璃的抗热冲击性能；3)原料中，同时含有适量的氢氧化铝和硼砂，可以进一步提升玻璃的抗热冲击性能；4)纯碱和石灰石，可作为助熔剂，降低玻璃液的黏度，加快玻璃的熔制的速度；碳酸钾和碳酸钡，可以作为澄清剂；5)此外，本发明氢氧化铝的含量不超过2.5％，适量的钛白粉，使得玻璃中含有适量的TiO2，能够明显提升玻璃内部网络的致密性，同时提升玻璃的抗热冲击性能和化学稳定性。6)本发明通过控制原料的配比进行玻璃的制备，实现了从原料选择到加工工艺一体化，相比于现有技术中通过控制玻璃的成分来提高玻璃的抗热性能，便于控制，操作简单，降低成本。
进一步地，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂640-660份；纯碱190-220份；氢氧化铝22-24份；硼砂36-39份；石灰石54-58份；碳酸钾11-14份；碳酸钡7-9份；钛白粉31-35份。
本发明的上述技术方案，进一步精准控制原料中各组分的配比，有利于提高玻璃制备的成功率，降低成本。
进一步地，原料还包括：氧化铈2-3份；硝酸钠15-20份。
本发明的上述技术方案，氧化铈可以作为澄清剂，同时提高玻璃对紫外线和电子线的吸收，还可以对玻璃液进行化学脱色，利用氧化铈的氧化性，使得着色能力较强的氧化亚铁变为着色能力较弱的氧化铁；硝酸钠可以作为助熔剂和澄清剂。
进一步地，还包括辅助原料，所述辅助原料包括高锰酸钾、钴粉、硒粉中的一种或几种。
本发明的上述技术方案，添加辅助原料用于对玻璃液进行脱色。
进一步地，所述辅助原料为硒粉与钴粉的混合物。
本发明的上述技术方案，通过硒粉与钴粉，对玻璃液进行物理脱色，在玻璃中形成互补色，是玻璃对可见光的各个波段全面均匀地吸收，最后使得玻璃的颜色为灰白色。
本发明的实施例还提供一种可提高抗热冲击性能的玻璃的制备方法，包括如下步骤：
a、制备配合料：按照原料的配比准备原料，并将所述原料混合均匀，获取配合料；
步骤a中，通过控制原料的配比进行玻璃的制备，相比于现有技术中通过控制玻璃的成分来提高玻璃的抗热性能，便于控制，操作简单，降低成本。
b、熔化：对所述配合料进行加热，形成玻璃液；
步骤b中，通过自动加料机进行加料，确保了配合料加入的用量以及加入的时间的准确性，提高了玻璃制备的成功率，降低了工作人员的劳动强度。
c、成型：对所述玻璃液进行成型处理；
步骤c中，采用压制成型的方法，在玻璃模具中加入玻璃熔料加压成型，玻璃的成型是将熔融的玻璃液转变为具有几何形状制品的过程，这一过程称之为玻璃的一次成形或热端成形。玻璃必须在一定的黏度(温度)范围内才能成形。在成形时，玻璃液除做机械运动之外，还同周围介质进行连续的热交换和热传递。玻璃液首先由黏性液态转变为塑性状态，然后再转变成脆性固态。
d、退火：对所述玻璃进行退火处理。
步骤d中，玻璃退火过程中热应力是指由于玻璃内出现温度差，即温度梯度产生的温差应力。由膨胀系数差和温差存在而产生的应力成为结构应力，温差应力和结构应力得叠加成为玻璃的应力。玻璃经加热升温至退火上限以上又经过一段时间的保温，在玻璃内会形成既无应力又无温度梯度的状态，开始冷却后，由于温度梯度存在而产生了热应力，该热应力在退火温度范围内不会完全松弛，在冷却至退火温度下限时玻璃中会有一些残留的应力；在玻璃冷却的过程中，玻璃的应力会减小，在退火下限温度时，结构应力达到最大，以后不再发生变化。
进一步地，步骤b具体包括：将所述配合料经自动加料机加入电炉内，所述电炉对所述配合料进行加热熔化，形成所述玻璃液。
本发明的上述技术方案，通过自动加料机进行加料，确保了配合料加入的用量以及加入的时间的准确性，提高了玻璃制备的成功率，降低了工作人员的劳动强度。
进一步地，控制所述玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％。
本发明的上述技术方案，氧化铁杂质会对玻璃的颜色产生影响，因此，为了获得色泽良好的玻璃，对氧化铁的含量进行了控制。
进一步地，步骤b中，熔化温度为1550-1600℃。
本发明的上述技术方案，为了实现原料中各组分熔化，并实现良好的融合，将熔化的温度控制在1550-1600℃。
进一步地，步骤c包括：
确定成型温度，所述玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；所述成型温度为1170-1230℃。
本发明的上述技术方案，由于黏度是玻璃的重要性质之一，对玻璃的成型以及退火有着玻璃的黏度与熔体结构密切相关，而熔体结构又决定于玻璃的化学组成和温度，熔体结构在不同温度下的黏度相差很大，组成不同的熔体在同一温度下的黏度也有很大的差别，因此，本发明为了控制熔体具有合适的黏度，将成型温度控制在了1170-1230℃。
本发明具有如下技术效果：
1、本发明，通过控制原料的配比进行玻璃的制备，实现了从原料选择到加工工艺一体化，操作简单，降低成本。
2、本发明，硼砂的含量不超过3.8％，相比于现有技术，降低了成本；原料中由于加入了适量的硼砂，使得玻璃中含有适量的B2O3，有利于玻璃网状结构的加强，进而提升玻璃的抗热冲击性能。
3、本发明，原料中由于加入了适量的氢氧化铝，使得玻璃中含有了适量的Al2O3，可以提升玻璃的化学强化性能，同时提升了玻璃的抗热冲击性能。
4、本发明，原料中，同时含有适量的氢氧化铝和硼砂，可以进一步提升玻璃的抗热冲击性能。
5、本发明，原料中的纯碱和石灰石，可作为助熔剂，降低玻璃液的黏度，加快玻璃的熔制的速度；碳酸钾和碳酸钡，可以作为澄清剂。
6、本发明，原料中的适量的钛白粉，使得玻璃中含有适量的TiO2，能够明显提升玻璃内部网络的致密性，同时提升玻璃的抗热冲击性能和化学稳定性。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的示例性实施例。应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的实施例提供一种可提高抗热冲击性能的玻璃，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂620-680份；纯碱180-230份；氢氧化铝20-25份；硼砂35-40份；石灰石50-60份；碳酸钾10-15份；碳酸钡6-10份；钛白粉30-36份。
本发明的实施例中，通过加入石英砂、氢氧化铝以及硼砂，分别引入SiO2、Al2O3以及B2O3；在原料中，同时含有适量的氢氧化铝和硼砂，可以进一步提升玻璃的抗热冲击性能；此外，进一步精准控制原料中各组分的配比，也有利于提高玻璃制备的成功率，降低成本。
本发明的一些实施例中，当加入石英砂以及氢氧化铝，使得玻璃中含有SiO2、Al2O3等氧化物时，因这些阳离子的电荷多、离子半径小，故作用力大，总是倾向于形成更为复杂巨大的阴离子团，使粘滞活化能变大，增加玻璃的黏度，也有利于提高玻璃的抗热冲击性能。
本发明的一些实施例中，适量的氢氧化铝，使得玻璃中含有适量的Al2O3，可以提升玻璃的化学强化性能以及玻璃的化学稳定性，尤其是玻璃的耐水性，同时还可以提升玻璃的抗热冲击性能。
本发明的一些实施例中，适量的硼砂，使得玻璃中含有适量的B2O3，可以降低玻璃的熔融温度，改善玻璃的内在质量，有利于玻璃网状结构的加强，进而提升玻璃的抗热冲击性能；同时还可以提升玻璃的耐水性和耐酸性。
本发明的一些实施例中，加入了适量的钛白粉，使得玻璃中含有适量的TiO2，能够明显提升玻璃内部网络的致密性，进而提升玻璃的抗热冲击性能和化学稳定性。
本发明的实施例还提供一种可提高抗热冲击性能的玻璃，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂620-680份；纯碱180-230份；氢氧化铝20-25份；硼砂35-40份；石灰石50-60份；碳酸钾10-15份；碳酸钡6-10份；钛白粉30-36份，氧化铈2-3份，硝酸钠15-20份。
本发明的一些实施例中，加入了适量的纯碱和石灰石，可作为助熔剂，降低玻璃液的黏度，加快玻璃的熔制的速度。加入适量的石灰石，使得玻璃中含有适量的氧化钙，可以调整玻璃的析晶性能和高温黏度，使得可以获得气泡和条纹达到质量要求的玻璃，进而可以提升玻璃抗热冲击性能。
本发明的一些实施例中，加入了碳酸钾和碳酸钡，可以作为澄清剂，加入适量的碳酸钡，使得玻璃中含有适量的氧化钡，也可以调整玻璃的析晶性能和高温黏度，使得可以获得气泡和条纹达到质量要求的玻璃，进而也可以提升玻璃的抗热冲击性能。
本发明的一些实施例中，加入了适量的纯碱和碳酸钾，分别使得玻璃中含有适量的氧化钠和氧化钾，当玻璃中又氧化钠和氧化钾共存时，调节二者到适当的比例，会产生混合碱效应，其扩散系数、热膨胀系数、导电率、介电损耗产生极小值，可使得玻璃的化学强化性能、抗热冲击性能与化学稳定性会同时处于最优状态，此外，适量的氧化钾和氧化钠，可以降低玻璃的高温粘度，容易获得几乎不含气泡、夹杂物的玻璃。
本发明的一些实施例中，加入了氧化铈，氧化铈可以作为澄清剂，同时提高玻璃对紫外线和电子线的吸收，还可以对玻璃液进行化学脱色，利用氧化铈的氧化性，使得着色能力较强的氧化亚铁变为着色能力较弱的氧化铁；硝酸钠可以作为助熔剂和澄清剂。
本发明的实施例还提供一种可提高抗热冲击性能的玻璃，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂620-680份；纯碱180-230份；氢氧化铝20-25份；硼砂35-40份；石灰石50-60份；碳酸钾10-15份；碳酸钡6-10份；钛白粉30-36份；氧化铈2-3份；硝酸钠15-20份；还包括辅助原料，辅助原料包括高锰酸钾、钴粉、硒粉中的一种或几种。
本发明的一些实施例中，添加辅助原料用于对玻璃液进行脱色，例如，通过硒粉与钴粉，对玻璃液进行物理脱色，在玻璃中形成互补色，使玻璃对可见光的各个波段全面均匀地吸收，最后使得玻璃的颜色为灰白色；具体的，可根据玻璃中杂质的颜色，确定互补色，并以此来确定适合的脱色剂。
本发明的一些实施例，通过控制原料中各组分的配比，实现提高玻璃的抗热冲击性能，相比于现有技术通过钢化处理以实现抗热冲击性能提高的处理方式，操作简单，可控性强，成本低，便于实现规模化生产，扩大了生产范围。
影响玻璃抗热冲击性能的参数包括玻璃的强度等，因此，可以增强玻璃强度的因素，都可以提高玻璃的抗热冲击性能。
上述实施例中的玻璃，可以通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：按照原料的配比准备原料，并将原料混合均匀，获取配合料；
步骤a中，通过控制原料的配比进行玻璃的制备，相比于现有技术中通过控制玻璃的成分来提高玻璃的抗热性能，便于控制，操作简单，降低成本。
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1550-1600℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
步骤b中，通过自动加料机进行加料，确保了配合料加入的用量以及加入的时间的准确性，提高了玻璃制备的成功率，降低了工作人员的劳动强度。
在原料中常常含有铁的氧化物，它对玻璃的生产带来不良影响。如配合料中的铁含量超过要求，玻璃的透明度将下降，玻璃制品将着成黄绿色。玻璃配合料中石英砂不但含铁量高，而且用量也最大，所以当玻璃制品有较高要求时，除了在选购铁含量较小的石英砂外，有必要时还应对配合料进行除铁。配合料在配制过程中，有可能混入一些外来铁杂质，例如设备磨损混入的铁、设备零件、铁钉、螺丝等掉入到配合料中的铁，碎玻璃处理不当带入的铁等，因此，为了获得色泽良好的玻璃，步骤b对氧化铁的含量进行了控制。
c、成型：确定成型温度为1170-1230℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
步骤c中，采用压制成型的方法，在玻璃模具中加入玻璃熔料加压成型，玻璃的成型是将熔融的玻璃液转变为具有几何形状制品的过程，这一过程称之为玻璃的一次成形或热端成形。玻璃必须在一定的黏度(温度)范围内才能成形。在成形时，玻璃液除做机械运动之外，还同周围介质进行连续的热交换和热传递。玻璃液首先由黏性液态转变为塑性状态，然后再转变成脆性固态。
黏度是玻璃的重要性质之一，对玻璃的成型以及退火有着玻璃的黏度与熔体结构密切相关，而熔体结构又决定于玻璃的化学组成和温度，熔体结构在不同温度下的黏度相差很大，组成不同的熔体在同一温度下的黏度也有很大的差别，因此，本发明为了控制熔体具有合适的黏度，进而提高玻璃的抗热冲击性能，将成型温度控制在了1170-1230℃。
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为570-590℃，退火后应力在60-100nm/cm。
步骤d中，玻璃退火过程中热应力是指由于玻璃内出现温度差，即温度梯度产生的温差应力。由膨胀系数差和温差存在而产生的应力成为结构应力，温差应力和结构应力得叠加成为玻璃的应力。玻璃经加热升温至退火上限以上又经过一段时间的保温，在玻璃内会形成既无应力又无温度梯度的状态，开始冷却后，由于温度梯度存在而产生了热应力，该热应力在退火温度范围内不会完全松弛，在冷却至退火温度下限时玻璃中会有一些残留的应力；在玻璃冷却的过程中，始终使玻璃的表面层受压力，中间层受张应力，在退火过程中，玻璃的应力会减小，在退火下限温度时，结构应力达到最大，以后不再发生变化。
针对上述的技术方案，特举出如下几个实施例：
实施例1
石英砂620g；纯碱230g；氢氧化铝25g；硼砂40g；石灰石50g；碳酸钾10g，碳酸钡6g；钛白粉36g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂620g，纯碱230g，氢氧化铝25g，硼砂40g，石灰石50g，碳酸钾10g，碳酸钡6g，钛白粉36g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1550℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1170℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为570℃，退火后应力在60nm/cm。
实施例2
石英砂640g；纯碱220g；氢氧化铝24g；硼砂39g；石灰石54g；碳酸钾11g；碳酸钡7g；钛白粉35g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂640g，纯碱220g，氢氧化铝24g，硼砂39g，石灰石54g，碳酸钾11g，碳酸钡7g，钛白粉35g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1555℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1175℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为575℃，退火后应力在65nm/cm。
实施例3
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝23g；硼砂38g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝23g，硼砂38g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1560℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1180℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为576℃，退火后应力在70nm/cm。
实施例4
石英砂660g；纯碱190g；氢氧化铝22g；硼砂36g；石灰石58g；碳酸钾14g；碳酸钡9g；钛白粉35g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂660g，纯碱190g，氢氧化铝22g，硼砂36g，石灰石58g，碳酸钾14g，碳酸钡9g，钛白粉35g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1560℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1185℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为585℃，退火后应力在75nm/cm。
实施例5
石英砂680g；纯碱180g；氢氧化铝20g；硼砂35g；石灰石60g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉31g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂660g，纯碱190g，氢氧化铝22g，硼砂36g，石灰石58g，碳酸钾14g，碳酸钡9g，钛白粉35g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1565℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1190℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为590℃，退火后应力在80nm/cm。
实施例6
石英砂620g；纯碱230g；氢氧化铝25g；硼砂40g；石灰石50g；碳酸钾10g；碳酸钡6g；钛白粉36g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂620g，纯碱230g，氢氧化铝25g，硼砂40g，石灰石50g，碳酸钾10g，碳酸钡6g，钛白粉36g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1570℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1195℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为575℃，退火后应力在85nm/cm。
实施例7
石英砂640g；纯碱220g；氢氧化铝24g；硼砂39g；石灰石54g；碳酸钾11g；碳酸钡7g；钛白粉35g；氧化铈3g；硝酸钠20g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂640g，纯碱220g，氢氧化铝24g，硼砂39g，石灰石54g，碳酸钾11g，碳酸钡7g，钛白粉35g，氧化铈3g，硝酸钠20g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1575℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1200℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为580℃，退火后应力在90nm/cm。
实施例8
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝23g；硼砂38g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝23g，硼砂38g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1580℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1205℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为585℃，退火后应力在95nm/cm。
实施例9
石英砂660g；纯碱190g；氢氧化铝22g；硼砂36g；石灰石58g；碳酸钾14g；碳酸钡9g；钛白粉35g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂660g，纯碱190g，氢氧化铝22g，硼砂36g，石灰石58g，碳酸钾14g，碳酸钡9g，钛白粉35g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料，
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1585℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1210℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为590℃，退火后应力在100nm/cm。
实施例10
石英砂680g；纯碱180g；氢氧化铝20g；硼砂35g；石灰石60g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉31g；氧化铈3g；硝酸钠20g。
本发明的该实施例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂680g，纯碱180g，氢氧化铝20g，硼砂35g，石灰石60g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉31g，氧化铈3g，硝酸钠20g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料，
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1590℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1215℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为575℃，退火后应力在68nm/cm。
实施例11
石英砂680g；纯碱180g；氢氧化铝20g；硼砂35g；石灰石60g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉31g；氧化铈3g；硝酸钠20g；硒粉20g；钴粉20g。
a、制备配合料：称量石英砂680g，纯碱180g，氢氧化铝20g，硼砂35g，石灰石60g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉31g，氧化铈3g，硝酸钠20g，硒粉20g，钴粉20g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1595℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1220℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为577℃，退火后应力在69nm/cm。
实施例12
石英砂680g；纯碱180g；氢氧化铝20g；硼砂35g；石灰石60g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉31g；氧化铈3g；硝酸钠20g；高锰酸钾20g；钴粉20g。
a、制备配合料：称量石英砂680g，纯碱180g，氢氧化铝20g，硼砂35g，石灰石60g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉31g，氧化铈3g，硝酸钠20g，高锰酸钾20g，钴粉20g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1600℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1225℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为578℃，退火后应力在72nm/cm。
对比例1
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝23g；硼砂0g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
对比例1中，未添加硼砂，以验证硼砂对玻璃的抗热冲击性能的影响。
该对比例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝23g，硼砂0g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料，
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1580℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1230℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为588℃，退火后应力在88nm/cm。
对比例2
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝0g；硼砂38g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
对比例2中，未添加氢氧化铝，以验证氢氧化铝对玻璃的抗热冲击性能的影响。
该对比例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝0g，硼砂38g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1598℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1200℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为576℃，退火后应力在77nm/cm。
对比例3
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝23g；硼砂38g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉0g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
对比例3中，未添加钛白粉，以验证钛白粉对玻璃的抗热冲击性能的影响。
该对比例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝23g，硼砂38g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉0g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料，
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1589℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1190℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为583℃，退火后应力在79nm/cm。
对比例4
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝20g；硼砂38g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g；氧化铈2g；硝酸钠15g。
对比例4，相对于实施例8，减少了氢氧化铝的重量份，以验证氢氧化铝的重量份对玻璃的抗热冲击性能的影响。
该对比例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝20g，硼砂38g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，氧化铈2g，硝酸钠15g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1596℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1189℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为581℃，退火后应力在74nm/cm。
对比例5
石英砂650g；纯碱205g；氢氧化铝23g；硼砂35g；石灰石55g；碳酸钾15g；碳酸钡10g；钛白粉36g；氧化铈3g；硝酸钠20g。
对比例5，相对于实施例8，减少了硼砂的重量份，以验证硼砂的重量份对玻璃的抗热冲击性能的影响。
该对比例，通过如下方法制备得到：
a、制备配合料：称量石英砂650g，纯碱205g，氢氧化铝23g，硼砂35g，石灰石55g，碳酸钾15g，碳酸钡10g，钛白粉36g，氧化铈3g，硝酸钠20g，加入混料机混合均匀，均匀度≥95％，获取配合料；
b、熔化：将配合料经自动加料机加入电炉内，电炉对配合料进行加热熔化，熔化温度为1587℃，形成玻璃液，控制玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1216℃，玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对玻璃进行退火处理，退火温度为582℃，退火后应力在79nm/cm。
如下，对实施例1-12以及对比例1-5制备获得的玻璃的抗热冲击性能进行了验证；
A为石英砂与氢氧化铝的比值，B为石英砂与硼砂的比值，C为氢氧化铝与硼砂的比值，D为石英砂与钛白粉的比值，T为本发明制备的玻璃可以承受的温差，T的值越大，证明玻璃的抗热冲击性能越强，抗热冲击性能为玻璃受剧烈温度变化而不变化的性能。
具体的验证方法为：采用温差法对制备得到的玻璃进行测试，将玻璃升温至一定温度t，待玻璃被加热均匀后，将加热后的玻璃放置到温度为15℃的冷水中，观察玻璃的损坏情况，若玻璃损坏，则记录T＝t-15，若玻璃未炸裂，则重复上述步骤，每次对玻璃升温的时候，将t增加1℃，直到玻璃炸裂为止。
表1为实施例1-12以及对比例1-5制备获得的玻璃的抗热冲击性能的验证结果；
对比上述表1中的数据，可知，在原料中加入硼砂，通过加强玻璃的网状结构，进而增加了玻璃的强度，可以提高玻璃的抗热冲击性能；且当石英砂与硼砂的比值为17.1时，可以达到最大的抗热冲击性能，本发明实施例的硼砂的含量不超过3.9％，相比于现有技术，降低了成本，便于大规模生产，适用范围广泛；通过对比实施例8和对比例4可知，当其他组分的重量份不变，减少硼砂的重量份，抗热冲击性能下降。
在原料中，氢氧化铝的含量不超过2.5％，加入氢氧化铝，引入Al2O3，因阳离子的电荷多、离子半径小，故作用力大，总是倾向于形成更为复杂巨大的阴离子团，使粘滞活化能变大，增加玻璃的黏度，也可以提高玻璃的抗热冲击性能，且当石英砂与氢氧化铝的比值为28.3时，可以达到最大的抗热冲击性能；通过对比实施例8和对比例5可知，当其它组分的重量份不变，减少氢氧化铝的重量份，抗热冲击性能下降。
在原料中，加入钛白粉，能够明显提升玻璃内部网络的致密性，进而加强玻璃的强度，也可以提高玻璃的抗热性能，且当石英砂与钛白粉的比值为18.1时，可以达到最大的抗热冲击性能，此时，氢氧化铝与硼砂的比值为0.61。
以上的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种可提高抗热冲击性能的玻璃，其特征在于，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂620-680份；纯碱180-230份；氢氧化铝20-25份；硼砂35-40份；石灰石50-60份；碳酸钾10-15份；碳酸钡6-10份；钛白粉30-36份；
在所述原料中，所述硼砂的质量百分数≤3.9％，所述氢氧化铝的质量百分数≤2.5％，所述石英砂与所述硼砂的质量比为17.1，所述石英砂与所述氢氧化铝的质量比为28.3，所述石英砂与所述钛白粉的质量比为18.1；
其中，所述玻璃的制备方法包括如下步骤：
a、制备配合料：按照原料的配比准备原料，并将所述原料混合均匀，获取配合料；
b、熔化：将所述配合料经自动加料机加入电炉内，所述电炉对所述配合料进行加热熔化，熔化温度为1550-1600℃，形成所述玻璃液，控制所述玻璃液的氧化铁的含量不高于0.05％；
c、成型：确定成型温度为1170-1230℃，所述玻璃液依次经伺服供料机、剪刀剪切后进入玻璃模具成型；
d、退火：对所述玻璃进行退火处理，退火温度为570-590℃。
2.根据权利要求1所述的可提高抗热冲击性能的玻璃，其特征在于，以重量份数计，主要由以下原料制成：
石英砂640-660份；纯碱190-220份；氢氧化铝22-24份；硼砂36-39份；石灰石54-58份；碳酸钾11-14份；碳酸钡7-9份；钛白粉31-35份。
3.根据权利要求2所述的可提高抗热冲击性能的玻璃，其特征在于，原料还包括：氧化铈2-3份；硝酸钠15-20份。
4.根据权利要求3所述的可提高抗热冲击性能的玻璃，其特征在于，还包括辅助原料，所述辅助原料包括高锰酸钾、钴粉、硒粉中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的可提高抗热冲击性能的玻璃，其特征在于，所述辅助原料为硒粉与钴粉的混合物。
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