CN117088610A - 含氟玻璃及其制备方法与应用 - Google Patents

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CN117088610A CN202210512629.9A CN202210512629A CN117088610A CN 117088610 A CN117088610 A CN 117088610A CN 202210512629 A CN202210512629 A CN 202210512629A CN 117088610 A CN117088610 A CN 117088610A
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刘红刚
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Abstract

本发明涉及一种含氟玻璃及其制备方法与应用。该含氟玻璃按质量百分比,包括:SiO246.2~60%、Al2O39~26.3%、K2O0~11.5%、MgO11.7~16.5%、Na2O0~5.1%、Li2O0~1%、ZrO20~3.9%、B2O30~8.5%、P2O50~2%、CaO0~4%、及F2.5~6.3%;含氟玻璃中含有纳米晶核,其晶相包含氟金云母或钠氟金云母。通过组分合理配比,含氟玻璃在遇火前具有较高透过率,遇火灼烧后含氟玻璃中的纳米晶核生长析出晶相,转变为微晶玻璃,软化温度超过900℃,不易软化坍塌;且含氟玻璃在遇火前后具有较好的力学性能,尤其适于制备防火玻璃。

Description

含氟玻璃及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域,具体涉及一种含氟玻璃及其制备方法与应用。
背景技术
防火玻璃,在防火时的作用主要是控制火势蔓延或隔烟。防火玻璃根据规定的耐火试验中能否保证其完整性,可分为三类:A类同时满足耐火完整性、耐火隔热要求;B类同时满足耐火完整性、热辐射强度要求;C类只满足耐火完整性要求。
传统的防火玻璃主要有铯钾防火玻璃、硼硅酸盐防火玻璃及微晶防火玻璃。铯钾防火玻璃是将钠钙玻璃浸泡在高温的硝酸铯和硝酸钾的熔盐中,经过长时间离子交换,在玻璃表面形成高压应力强度的防火玻璃,其热膨胀系数较大(85×10-7/℃~95×10-7/℃),玻璃软化点较低(650℃~750℃),在发生火灾或收到火焰的突然灼烧时,因温差大,受到热冲击易发生爆裂,或者发生软化,而导致失效。硼硅酸盐防火玻璃具有较低的热膨胀系数(33×10-7/℃~40×10-7/℃)和较高的软化点温度(750℃~850℃),因而耐热冲击性能较好,稳定性较高。但是硼硅酸盐防火玻璃的物理机械强度较低,力学性能较差;且其熔化温度较高,因而制备成本高,产量低。微晶防火玻璃的晶相一般以β-石英固溶体、β锂辉石固溶体等为主,具有低于10×10-7/℃的热膨胀系数和超过900℃的软化点温度,具有较好的耐火性能。然而由于微晶防火玻璃中含有大量晶粒,导致透过率较低,且由于其较低的热膨胀系数,难以通过物理强化提升微晶防火玻璃的强度。
发明内容
基于此,有必要提供一种具有较高透过率、较好的机械强度及较好耐火性能的含氟玻璃及其制备方法与应用。
本发明的一个方面,提供了一种含氟玻璃,按照质量百分比,其组分包括:
所述含氟玻璃中含有纳米晶核,所述纳米晶核的晶相包含氟金云母或者钠氟金云母。
在其中一些实施例中,所述纳米晶核的晶相还包括硅镁石、顽辉石、镁铝尖晶石及透辉石中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述SiO2的质量百分比为49.9%~60%。
在其中一些实施例中,所述Al2O3的质量百分比为12%~26.3%。
在其中一些实施例中,所述K2O的质量百分比为5.2%~11.5%。
在其中一些实施例中,所述MgO的质量百分比为12%~16%。
在其中一些实施例中,所述Na2O的质量百分比为0~3.2%。
在其中一些实施例中,所述Li2O的质量百分比为0~0.5%。
在其中一些实施例中,所述ZrO2的质量百分比为0~0.5%。
在其中一些实施例中,所述B2O3的质量百分比为0~1%。
在其中一些实施例中,所述P2O5的质量百分比为0~1%。
在其中一些实施例中,所述CaO的质量百分比为0~3%。
在其中一些实施例中,所述F的质量百分比为3.5%~5.5%。
在其中一些实施例中,所述SiO2的质量百分比为49.9%~60%;所述Al2O3的质量百分比为9%~26.3%;所述K2O的质量百分比为5.2%~11.5%;所述MgO的质量百分比为11.7%~16.5%;所述Na2O的质量百分比为0~3.2%;所述Li2O的质量百分比为0~1%;所述ZrO2的质量百分比为0~0.5%;所述B2O3的质量百分比为0~1%;所述P2O5的质量百分比为0~2%;所述CaO的质量百分比为0~4%;及所述F的质量百分比为3.5%~5.5%。
在其中一些实施例中,所述含氟玻璃在明火灼烧后的热膨胀系数为64×10-7/℃~90×10-7/℃。
在其中一些实施例中,所述含氟玻璃在明火灼烧后的软化点为925℃~1060℃。
在其中一些实施例中,所述含氟玻璃在明火灼烧后的杨氏模量为64GPa~70GPa。
本发明的另一方面,还提供了一种含氟玻璃的制备方法,包括以下步骤:
根据上述的含氟玻璃的组分称取原料;
将所述原料混合,熔制,制备玻璃液;
将所述玻璃成型,退火,制备前体玻璃;
将所述前体玻璃热处理,制备含氟玻璃。
在其中一些实施例中,所述热处理的温度为680℃~760℃;所述热处理的时间为1小时~6小时。
本发明的另一方面,还提供了一种防火玻璃,所述防火玻璃包含上述的含氟玻璃。
在其中一些实施例中,所述防火玻璃还包括防火层;所述防火层设置于所述含氟玻璃的表面;所述防火层的制备原料为纳米硅防火液。
在其中一些实施例中,所述防火玻璃还包括盖板玻璃;所述盖板玻璃设置于所述防火层远离所述含氟玻璃的表面。
上述的含氟玻璃组分包括特定含量配比的氧化硅、氧化铝、氧化镁及氟,含氟玻璃中含有纳米晶核,纳米晶核的晶相包含氟金云母或者钠氟金云母。通过组分的合理配比,上述含氟玻璃在遇火前具有较高的平均透过率(超过85%),遇火灼烧后,含氟玻璃中的纳米晶核生长析出晶相,转变为微晶玻璃(玻璃陶瓷),遇火灼烧后的软化温度超过900℃,不易软化坍塌;并且上述含氟玻璃在遇火前后的杨氏模量为55GPa~70GPa,具有较好的力学性能;上述含氟玻璃尤其适用于制备防火玻璃。
附图说明
图1为本发明一实施方式的防火玻璃的结构示意图;
图2为本发明另一实施方式的防火玻璃的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施方式,提供了一种含氟玻璃,按照质量百分比,其组分包括:
其中,含氟玻璃中含有纳米晶核,纳米晶核的晶相包含氟金云母或者钠氟金云母(Na取代氟金云母中的部分K)。具体地,纳米晶核的粒径尺寸不超过1nm。
氟金云母(KMg3(AlSi3O10)F2)、钠氟金云母均属于单斜晶系,云母晶相是一种典型的连续层状结构的硅酸盐,结构是由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复合硅氧层,径厚比大,常伴透辉石、镁橄榄石等次晶相。氟金云母及钠氟金云母具有耐酸碱、透明、富有弹性等特点,由于其细密的层状晶体结构,在受热晶化后,得到的微晶玻璃同时还具有抗紫外、红外性能,可以起到保温、隔热等作用,可隔绝大部分热辐射。
上述的含氟玻璃组分包括特定含量配比的氧化硅、氧化铝、氧化镁及氟,含氟玻璃中含有纳米晶核,纳米晶核的晶相包括氟金云母或者钠氟金云母。通过组分的合理配比,上述含氟玻璃在遇火前具有较高的平均透过率(超过85%),遇火灼烧后,含氟玻璃中的纳米晶核生长析出晶相,转变为微晶玻璃(玻璃陶瓷),遇火灼烧后的软化温度超过900℃,不易软化坍塌;并且上述含氟玻璃在遇火前后的杨氏模量为55GPa~70GPa,具有较好的力学性能;上述含氟玻璃尤其适用于制备防火玻璃。
此外,上述的含氟玻璃受热晶化后,得到的微晶玻璃具有较好的隔热效果,能够阻隔近90%的热辐射。
SiO2是网络形成体氧化物,是形成玻璃骨架所必需的成分,它能提高玻璃的强度、化学稳定性等,可以使玻璃获得更高的应变点,和较低的热膨胀系数。SiO2的含量过低,热膨胀系数提升过大,成形和耐化学性会降低,有结晶化趋势;SiO2的含量过高,玻璃熔化和澄清温度会更高,并且粘度上升,难以使玻璃均质化,不利于玻璃成型工艺制造。因此,在发明实施方式中,SiO2的质量百分比为46.2%~60%。可选地,SiO2的质量百分比为46.2%、49.9%、50%、52.1%、55%、57%或者60%。进一步地,SiO2的质量百分比为49.9%~60%、52%~60%或者52%~57%。
Al2O3能参与网络形成,起到网络生成体作用,且能够降低玻璃的结晶倾向,提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度,也是提高拉伸玻璃弹性模量的必要成分,但是会增加玻璃粘度,如果Al2O3过多,就难以得到料性长的玻璃,使玻璃成型较为困难。在发明实施方式中,Al2O3的质量百分比为9%~26.3%。可选地,Al2O3的质量百分比为9%、10%、12%、15%、16%、18%、20%、22%、24%、25%或者26%。进一步地,Al2O3的质量百分比为12%~26.3%、12%~24%或者15%~20%。
MgO是一种网络外体氧化物,MgO有助于降低玻璃熔点,在高温时能降低玻璃的粘度,促进玻璃的熔化和澄清,在低温下可以增强玻璃网络空间的稳定性,一定程度上可以降低玻璃的热膨胀系数。如果MgO的含量过低,减低玻璃高温粘度、热膨胀系数的效果不明显;而如果MgO的过高,会使玻璃表面质量下降,且使玻璃失透倾向增加。同时MgO是含氟玻璃纳米晶核的组成成分。在本发明实施方式中,MgO的质量百分比为11.7%~16.5%。可选地,MgO的质量百分比为11.7%、12%、14%、15%、16%或者16.5%。进一步地,MgO的质量百分比为12%~16%。
K2O属于碱金属氧化物,它们在玻璃结构中主要起断键作用,目的是降低玻璃的粘度,K2O能够降低玻璃的析晶倾向,增加玻璃的透明度和光泽。同时K2O是含氟玻璃中纳米晶核的组成成分。在本发明实施方式中,K2O的质量百分比为0~11.5%。可选地,K2O的质量百分比为0、1%、2%、4%、5%、6%、8%、10%或者11%。进一步地,K2O的质量百分比为5.2%~11.5%。
Na2O也属于碱金属氧化物,Na2O是玻璃网络外体氧化物,能提供游离氧使Si-O键断开,从而降低玻璃的粘度和熔化温度。Na2O的含量过高,会增大热膨胀系数,降低化学稳定性,且Na2O挥发量增大,导玻璃成分不均一。在本发明实施方式中,Na2O的质量百分比为0~5.1%。可选地,Na2O的质量百分比为0、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%或者5%。进一步地,Na2O的质量百分比为0~3.2%。
Li2O是玻璃常用的碱金属氧化物,但是不同于Na2O和K2O,由于Li+不属于惰性气体型离子,半径较小,场强大,与氧结合能力较强,在结构上主要起集聚作用。Li2O具有高温助熔、加速玻璃熔化的作用,由于Li+的极化特性,在高温下能有效减低高温粘度。但若Li2O的含量过高,增加了玻璃制造成本,玻璃膨胀系数显著增大,且玻璃析晶倾向过高,玻璃生成结石缺陷的概率明显增加。在本发明实施方式中,Li2O的质量百分比为0~1%。可选地,Li2O的质量百分比为0、0.1%、0.2%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%或者1%。进一步地,Li2O的质量百分比为0~0.5%。
CaO和MgO具有类似的作用,有助于降低玻璃熔点,改善玻璃在高温下的熔融性质,并能够使玻璃不易失透。如果CaO的含量过低,减低玻璃高温粘度、热膨胀系数的效果不明显;如果CaO的含量过高,使玻璃析晶性能大大增加,影响成型。在本发明实施方式中,CaO的质量百分比为0~4%。可选地,CaO的质量百分比为0、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或者4%。进一步地,CaO的质量百分比为0~3%。
ZrO2在玻璃中主要是以立方体[ZrO8]配位形式存在,由于离子半径较大,在玻璃结构中属网络外体,且其在玻璃中溶度较小,会显著增加玻璃黏度,且一定量的ZrO2可提高玻璃的耐酸碱性能和折射率。通过在玻璃中引入少量ZrO2,增加玻璃中的大离子数,可以抑制玻璃的析晶。在本实施方式中ZrO2有助于形成纳米晶核,ZrO2的质量百分比为0~3.9%。可选地,ZrO2的质量百分比为0、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或者3.9%。进一步地,ZrO2的质量百分比为0~0.5%。
B2O3在玻璃中可作为晶核剂促进形成纳米晶核。B2O3还能降低玻璃的热膨胀系数。当B2O3含量过高时,由于硼氧三角体[BO3]增多,玻璃的膨胀系数等反而增大,发生反常现象。而B2O3的含量过低,就不能显著降低玻璃熔化温度和热膨胀系数。在本发明实施方式中,B2O3的质量百分比为0~8.5%。可选地,B2O3的质量百分比为0、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或者8.5%。进一步地,B2O3的质量百分比为0~1%。
P2O5在玻璃中也可作为晶核剂促进形成纳米晶核。在本发明实施方式中,P2O5的质量百分比为0~2%。可选地,P2O5的质量百分比为0、0.2%、0.5%、1%、1.5%或者2%。进一步地,P2O5的质量百分比为0~1%。
F主要起到乳浊剂的作用。在本发明实施方式中,F是含氟玻璃中纳米晶核的重要组成,F的质量百分比为2.5%~6.3%。可选地,F的质量百分比为2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%或者6.3%。进一步地,F的质量百分比为3.5%~5.5%。具体地,在含氟玻璃中,F以氟化物的形式添加,例如氟化铝或氟化镁。
在其中一些实施例中,纳米晶核的晶相还包括硅镁石、顽辉石、镁铝尖晶石及透辉石中的至少一种。
在其中一些实施例中,SiO2的质量百分比为49.9%~60%;Al2O3的质量百分比为9%~26.3%;K2O的质量百分比为5.2%~11.5%;MgO的质量百分比为11.7%~16.5%;Na2O的质量百分比为0~3.2%;Li2O的质量百分比为0~1%;ZrO2的质量百分比为0~0.5%;B2O3的质量百分比为0~1%;P2O5的质量百分比为0~2%;CaO的质量百分比为0~4%;及F的质量百分比为3.5%~5.5%。上述含氟玻璃的平均透过率超过85%,经灼烧后的软化点超过950℃,耐火失效时间大于5小时,具有较好的耐火性能;且含氟玻璃灼烧前后的杨氏模量超过55GPa,具有较好的力学性能。
在其中一些实施例中,含氟玻璃的热膨胀系数(50℃~500℃)为92×10-7/℃~115×10-7/℃。含氟玻璃在遇火前热膨胀系数较高,因而能够通过物理强化手段提升含氟玻璃的力学强度。
在其中一些实施例中,含氟玻璃在明火灼烧后的热膨胀系数(50℃~500℃)为64×10-7/℃~90×10-7/℃。上述含氟玻璃在遇明火灼烧后,热膨胀系数有所下降,能够一定程度地避免玻璃受热冲击而破裂。
在其中一些实施例中,含氟玻璃在明火灼烧后的软化点为925℃~1060℃。含氟玻璃在明火灼烧后,软化点超过900℃,具有较好的耐火性能,不易遇火软化坍塌。
上述含氟玻璃具有较好的力学性能。在其中一些实施例中,含氟玻璃在明火灼烧后的杨氏模量为64GPa~70GPa。
本发明另一实施方式,还提供了一种含氟玻璃的制备方法,包括以下步骤S110~S140。
步骤S110:根据上述的含氟玻璃的组分称取原料。
步骤S120:将原料混合,熔制,制备玻璃液。
在其中一些实施例中,步骤S120中,熔制的温度为1450℃~1670℃;熔制的时间为4小时~10小时。
步骤S130:将玻璃成型,退火,制备前体玻璃。
在其中一些实施例中,步骤S130中,成型的工艺选自浮法成型、狭缝下拉法成型、溢流法成型、化学蚀刻成型及二次下拉法成型。
步骤S140:将前体玻璃热处理,制备含氟玻璃。通过将前体玻璃进行热处理,能够使玻璃体中形成大量纳米晶核,得到本发明的含氟玻璃。
在其中一些实施例中,步骤S140中热处理的温度为680℃~760℃;热处理的时间为1小时~6小时。
本发明另一实施方式,还提供了一种防火玻璃,防火玻璃包含上述的含氟玻璃。
参阅图1,一实施方式中,防火玻璃10包括含氟玻璃11及防火层12;防火层12设置于含氟玻璃11的表面;防火层12的制备原料为纳米硅防火液。
其中,含氟玻璃11为上述任意所述的含氟玻璃。
防火层12的纳米硅防火液能够避免冷热冲击引起防火玻璃10破裂的问题,而含氟玻璃11具有较高的力学强度和较高的软化点温度,因而防火玻璃10不至于坍塌变形而导致失效。
参阅图2,一实施方式中,防火玻璃20包括含氟玻璃21、防火层22及盖板玻璃23;盖板玻璃23设置于防火层22远离含氟玻璃21的表面。
其中,含氟玻璃21为上述任意所述的含氟玻璃。
在其中一些实施例中,盖板玻璃23可选自上述含氟玻璃或者普通浮法玻璃中的一种。
防火玻璃20的复合结构,通过将防火层22设于含氟玻璃21及盖板玻璃23之间,当防火玻璃20遇火时,含氟玻璃21受热晶化,具有较高的软化点温度,不至于软化坍塌,而防火层22具有良好的隔热效果,能够避免冷热冲击引起防火玻璃20破裂的问题,防火玻璃20的耐火性能良好,耐火失效时间长。
以下为具体实施例。
以下各实施例及各对比例按照表1~3中设计组分配料,经充分混合均匀后,用铂金坩埚在1600℃~1670℃熔制8h,同时用铂金搅拌桨搅拌,待抽出搅拌桨后,降温至1450℃~1550℃,保温2h使玻璃液均化,浇铸到铁质模具上形成80mm*160mm左右大小的玻璃块,模具浇铸前预热到550℃,玻璃块硬化后立即转移至退火炉中退火,600℃保温2h,然后6小时内降温至140℃,自然冷却,取出后备用。
将上述玻璃样品经680℃~760℃,保温1h~6h,在经过沈阳科晶的STX-1203线切割机切割成140mm*140mm*6mm的玻璃片,经深圳海德的HD-640-5L双面研磨抛光机减薄抛光后,使用天然气枪灼烧玻璃中心区域,实测火焰与玻璃接触面的温度在900℃~950℃,经过不同的时间灼烧后,观察玻璃破裂或严重变形的程度,记录耐火失效时间;将灼烧≥3小时后的样品中心区域切割成φ5*30mm样品,经耐驰Classic 402PC热膨胀仪测试其50℃~500℃的热膨胀系数,并按照国标GB/T-28195-2011的方法测定玻璃软化点温度。将上述灼烧耐火测试后的析晶样品切割成成20mm*20mm,通过布鲁克的X射线衍射仪Bruker D8advance测试其晶相种类,美国PerkinElmer公司的Lambda950紫外可见光分光光度计测试其200-1200nm波长范围的透过率,采用洛阳卓声检测仪器有限公司的IET-02型声波法测试杨氏模量。隔热性能指标是指隔绝火焰热辐射的能力,可以简单的使用以下公式计算:隔热性能=(T0-T)/T0*100%,其中T0为原始含氟玻璃透过率,T为遇明火失透的富含大量氟金云母及其次晶相的微晶玻璃透过率,该指标随着明火灼烧,微晶玻璃中晶体生长情况而变化,温度越高,时间越长,晶体生长的越大,隔热效果越好。以上测试结果记录在表1~3中。
表1实施例1~实施例6的玻璃组分、热处理工艺和性能
实施例1~实施例6的含氟玻璃,按照质量百分比计,包括:SiO2 46.2~60%、Al2O39~26.3%、K2O 0~11.5%、MgO 11.7~16.5%、Na2O 0~5.1%、Li2O 0~1%、ZrO2 0~3.9%、B2O3 0~8.5%、P2O5 0~2%、CaO 0~4%、及F 2.5~6.3%;含氟玻璃中含有纳米晶核,其晶相包含氟金云母或钠氟金云母。实施例1~实施例6的含氟玻璃在遇火灼烧前,平均透过率为89.4%~89.6%,具有较高的透过率;杨氏模量为57.3GPa~61.2GPa,具有较好的力学性能。
遇火灼烧后,实施例1~实施例6的含氟玻璃的软化点温度为926℃~1054℃,受热不易软化坍塌,耐火失效时间在3.5小时以上;平均透过率降至1.5%~9.3%,因而具有较好的隔热性能,隔热性能达89.62%~98.32%;杨氏模量为64.8GPa~69.7GPa,较灼烧前略有提升。
表2实施例7~实施例12的玻璃组分、热处理工艺及性能
实施例7~实施例12的含氟玻璃,按照质量百分比计,包括:SiO2 51~60%、Al2O39~20%、K2O 5.2~11.5%、MgO 12~16.5%、Na2O 0~1%、Li2O 0~0.5%、ZrO20~0.5%、B2O3 0~1%、P2O5 0~2%、CaO 0~3%、及F 3.5~5.5%;含氟玻璃中含有纳米晶核,其晶相包含氟金云母或钠氟金云母。实施例7~实施例12的含氟玻璃在遇火灼烧前,平均透过率为89.6%~89.8%,具有较高的透过率;杨氏模量为62.7GPa~66.2GPa,具有较好的力学性能。
遇火灼烧后,实施例7~实施例12的含氟玻璃的软化点温度为995℃~1040℃,受热不易软化坍塌,耐火失效时间在5小时以上;平均透过率降至2.3%~4.3%,因而具有较好的隔热性能,隔热性能达95.20%~97.44%;杨氏模量为71.7GPa~74.3GPa,较灼烧前略有提升。
表3对比例1~对比例6的玻璃组分、热处理工艺及性能
对比例1的玻璃与实施例4的含氟玻璃的区别在于,对比例1的玻璃未经过热处理工艺加工,玻璃中不含有纳米晶核。对比例1的玻璃在灼烧后不能大量析晶,玻璃成分为玻璃相,软化点温度为576℃,耐火失效时间低于10分钟,难以满足防火玻璃的使用需求。
对比例2~6的玻璃通过调整玻璃组分配比,在平均透过率、耐火失效性能等方面不及实施例1~实施例12的含氟玻璃,对比例2~6的玻璃的耐火失效时间为1.5小时~3小时。其中,对比例2、4的玻璃灼烧前的平均透过率较低,不适用于较高透过率需求的防火玻璃。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,便于具体和详细地理解本发明的技术方案,但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所述附权利要求的保护范围内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种含氟玻璃,其特征在于,按照质量百分比,其组分包括:
所述含氟玻璃中含有纳米晶核,所述纳米晶核的晶相包含氟金云母或者钠氟金云母。
2.根据权利要求1所述的含氟玻璃,其特征在于,所述纳米晶核的晶相还包括硅镁石、顽辉石、镁铝尖晶石及透辉石中的至少一种。
3.根据权利要求1至2任一项所述的含氟玻璃,其特征在于,所述SiO2的质量百分比为49.9%~60%;
及/或,所述Al2O3的质量百分比为12%~26.3%;
及/或,所述K2O的质量百分比为5.2%~11.5%;
及/或,所述MgO的质量百分比为12%~16%;
及/或,所述Na2O的质量百分比为0~3.2%;
及/或,所述Li2O的质量百分比为0~0.5%;
及/或,所述ZrO2的质量百分比为0~0.5%;
及/或,所述B2O3的质量百分比为0~1%;
及/或,所述P2O5的质量百分比为0~1%;
及/或,所述CaO的质量百分比为0~3%;
及/或,所述F的质量百分比为3.5%~5.5%。
4.根据权利要求1至2任一项所述的含氟玻璃,其特征在于,所述SiO2的质量百分比为49.9%~60%;所述Al2O3的质量百分比为9%~26.3%;所述K2O的质量百分比为5.2%~11.5%;所述MgO的质量百分比为11.7%~16.5%;所述Na2O的质量百分比为0~3.2%;所述Li2O的质量百分比为0~1%;所述ZrO2的质量百分比为0~0.5%;所述B2O3的质量百分比为0~1%;所述P2O5的质量百分比为0~2%;所述CaO的质量百分比为0~4%;及所述F的质量百分比为3.5%~5.5%。
5.根据权利要求1至2任一项所述的含氟玻璃,其特征在于,所述含氟玻璃在明火灼烧后的热膨胀系数为64×10-7/℃~90×10-7/℃;
及/或,所述含氟玻璃在明火灼烧后的软化点为925℃~1060℃;
及/或,所述含氟玻璃在明火灼烧后的杨氏模量为64GPa~70GPa。
6.一种含氟玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据权利要求1~5任意一项所述的含氟玻璃的组分称取原料;
将所述原料混合,熔制,制备玻璃液;
将所述玻璃成型,退火,制备前体玻璃;
将所述前体玻璃热处理,制备含氟玻璃。
7.根据权利要求6所述的含氟玻璃的制备方法,其特征在于,所述热处理的温度为680℃~760℃;所述热处理的时间为1小时~6小时。
8.一种防火玻璃,其特征在于,所述防火玻璃包含权利要求1~5任意一项所述的含氟玻璃。
9.根据权利要求8所述的防火玻璃,其特征在于,所述防火玻璃还包括防火层;所述防火层设置于所述含氟玻璃的表面,所述防火层的制备原料为纳米硅防火液。
10.根据权利要求9所述的防火玻璃,其特征在于,所述防火玻璃还包括盖板玻璃;所述盖板玻璃设置于所述防火层远离所述含氟玻璃的表面。
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