CN1840495A - 单片防火玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种较低膨胀系数、高膨胀软化温度、高软化温度，用来阻挡明火蔓延的单片防火玻璃。其特征在于以重量百分比计，它包括下列成分组成：SiO2 63～70％，Al2O3 12.5～19％，MgO 1～4％，CaO 6～10％，SrO 0.5～3％，BaO 0.5～2％，K2O 0～1％，Li2O 0～1％，Na2O 6～10％。所述的单片防火玻璃膨胀系数为60～70×10－7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度670～740℃。

Description

单片防火玻璃
技术领域
本发明属于玻璃生产制造领域，主要涉及一种较低膨胀系数、高的膨胀软化温度、高软化温度能用于防火的单片防火玻璃。该玻璃通过玻璃浮法成型技术生产，可通过切割或二次加工成阻挡明火蔓延的防火玻璃或复合型防火玻璃的基片。这类玻璃可单片使用或与其它材料复合使用。
背景技术
原先复合型防火玻璃是用硼硅酸盐玻璃或者经钢化处理的普通钠-钙-硅玻璃作基片，与有机或无机材料复合而成。由于硼硅酸盐玻璃和普通钠-钙-硅玻璃的膨胀软化温度一般低于700℃，在火场高于700℃的烈火烘烤下，与烈火接触面玻璃常因软化变形而缩短复合型防火玻璃的防火时间。硼硅酸盐玻璃或者经钢化处理的普通钠-钙-硅玻璃因膨胀软化温度低于700℃而不能以单片形式用作防火玻璃，只能用作复合型防火玻璃的基片。硼硅酸盐玻璃因其膨胀系数过小(30～40×10-7/℃)难以进行钢化处理成为安全玻璃。
发明内容
本发明的目的即是提出一种单片防火玻璃，使其具有较低膨胀系数、高的膨胀软化温度，既可单片防火，又可与有机或无机材料复合防火的单片防火玻璃，还可以进行钢化处理成为安全防火玻璃。
本发明所提出的单片防火玻璃，以重量百分比计，它包括下列成份：
SiO2 63～70％   Al2O3 12.5～19％  MgO  1～4％
CaO  6～10％    SrO     0.5～3％    BaO  0.5～2％
K2O 0～1％     Li2O  0～1％      Na2O 6～10％
所述的单片防火玻璃的膨胀软化温度大于700℃，软化温度大于800℃，物理钢化处理温度670～740℃，膨胀系数α25～400℃为60～70×10-7/℃。
本发明的单片防火玻璃所限定的特定范围直接决定了玻璃所具备的特征。因此，各组成成份的含率优选是按以下方式进行调整：
[SiO2]
SiO2是玻璃骨架的主体。当SiO2含量低于63％(重量百分比)时，玻璃的变形温度(即玻璃膨胀软化温度)过低，因此优选在63％(重量百分比)以上。但当含量高于69％(重量百分比)后，玻璃配合料的熔制温度过高，且玻璃的膨胀系数过小，不利于单片防火玻璃的工业化生产。因此优选在69％(重量百分比)以下。
[Al2O3]
Al2O3是提高玻璃变形点温度的有效成份，同时也和SiO2共同构成玻璃主体。它的存在使玻璃具有高的化学稳定性和优良的材料力学性能。Al2O3含量低于12.5％(重量百分比)时玻璃变形点温度过低，因此优选在12.5％(重量百分比)以上。含量高于17％(重量百分比)后，玻璃体粘度过大，玻璃配合料的熔制温度过高，同样不利于单片防火玻璃的工业化生产。因此优选在17％(重量百分比)以下。
[MgO]
MgO不仅能有效地提高单片防火玻璃的熔化特性，而且能有效地提高玻璃的变形点温度。MgO含量低于1％时，效果不明显，因此优选在2％以上。含量高于4％时，会使玻璃带表面质量下降，且使玻璃失透倾向增加，所以含量不高于4％。
[CaO]
CaO与MgO相似，不仅能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性，而且能有效地提高玻璃的变形点温度。CaO含量低于6％时，效果不明显，因此优选在6％以上。含量高于10％时，高温下会增加玻璃液粘度，不利于防火玻璃配合料的熔化，同时使玻璃失透倾向增加，所以含量不高于10％。
[Na2O]
Na2O能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性，并提高单片防火玻璃的膨胀系数。被用作调控玻璃膨胀系数的有效手段。结合单片防火玻璃的膨胀系数α25～400℃为60～70×10-7/℃范围，Na2O含量优选在6～10％之间。
[SrO]
SrO能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性，提高单片防火玻璃的变形点温度。由于用于引入SrO的原料价格较高，使玻璃制造成本增加，因此含量选定在0.5～3％之间。
[BaO]
BaO能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性，提高单片防火玻璃的变形点温度。由于用于引入BaO的原料价格较高，使玻璃制造成本增加，因此含量选定在0.5～2％之间。
[K2O]
K2O不是必要成份，但能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性，降低玻璃析晶倾向，增加玻璃的光泽。如果其引入量过大，则会使玻璃的变形点温度下降较多，因此含量确定为0～1％。
[Li2O]
Li2O不是必要成份，但能有效地提高单片防火玻璃配合料的熔化特性。如果其引入量过大，会使单片防火玻璃的变形点温度下降较多，因此含量确定为0～1％。
本发明的单片防火玻璃成份的优选范围，以重量百分比计如下：
SiO2优选范围为：63～69％；
Al2O3优选范围为：12.5～17％；
MgO优选范围为：2～4％；
CaO优选范围为：6～10％；
Na2O优选范围为：6～10％；
SrO优选范围为：0.5～3％
BaO优选范围为：0.5～2％
K2O优选范围为：0～1％；
Li2O优选范围为：0～1％；
本发明的优点在于所述的单片防火玻璃特别适合于采用浮法玻璃的熔化技术和成型工艺。事实上，已经发现所述的单片防火玻璃在制造过程中，几乎不会使浮法玻璃熔窑中的AZS型(氧化铝-氧化锆-氧化硅)耐火材料发生腐蚀。因此，所述的单片防火玻璃可以使浮法玻璃熔窑的炉龄比生产普通浮法玻璃有所延长。
本发明的优点还在于所述的单片防火玻璃的组成范围，玻璃的失透温度(析晶上限温度)低于粘度103Pa·S的温度100℃以上，液相温度下的粘度大于300Pa·S，玻璃液进入锡槽温度低于1250℃，适合于浮法成型。
单片防火玻璃是通过玻璃浮法成型技术而生产的板状玻璃带，并通过切割而获得。
本发明的单片防火玻璃所具有的膨胀系数(α25～400℃为60～70×10-7/℃)和物理钢化处理温度(670～740℃)，使其能在玻璃加工领域的物理钢化设备上进行玻璃物理钢化处理，从而成为一种安全防火玻璃。
本发明的单片防火玻璃与有机或无机材料复合获得复合型防火玻璃。
本发明的单片防火玻璃可引入氧化物着色剂，成为颜色单片防火玻璃。
附图说明
附图1为浮法生产单片防火玻璃的工艺流程。
本发明采用现有浮法玻璃生产工艺。
具体实施方式
本发明结合以下实例作进一步说明(成份均按重量百分比计)：
实例1：
SiO2：70％，Al2O3：12.5％，MgO：2％，CaO：6％，Na2O：6％，SrO：1％，BaO：0.5％，K2O：0.7％，Li2O：0.7％，余量为矿物原料带入的杂质或加入的着色剂。
按照该玻璃的组成，采用砂岩、白云石、石灰石、纯碱、钡盐、锶盐、氧化铝、蜡石、锂盐、钾盐及适当比例的玻璃澄清剂制成玻璃配合料。在1580℃温度下熔化，经过浮法工艺成型，可得到膨胀系数α25～400℃为60～65×10-7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度为740℃的单片透明防火玻璃。
实例2：
SiO2：67％，Al2O3：13.5％，MgO：2％，CaO：6％，Na2O：8％，SrO：1.2％，BaO：1.2％，K2O：0.1％，Li2O：0.4％，余量为矿物原料带入的杂质或加入的着色剂。
按照该玻璃的组成，采用砂岩、白云石、石灰石、纯碱、钡盐、锶盐、氧化铝、蜡石、锂盐、钾盐及适当比例的玻璃澄清剂制成玻璃配合料。在1550℃温度下熔化，经过浮法工艺成型，可得到膨胀系数α25～400℃为63～68×10-7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度为730℃的单片透明防火玻璃。
实例3：
SiO2：63％，Al2O3：19％，MgO：1％，CaO：6％，Na2O：6％，SrO：3％，Ba：0.5％，K2O：1％，余量为矿物原料带入的杂质或加入的着色剂。
按照该玻璃的组成，采用砂岩、白云石、石灰石、纯碱、钡盐、锶盐、氧化铝、蜡石、钾盐及适当比例的玻璃澄清剂制成玻璃配合料。在1560℃温度下熔化，经过浮法工艺成型，可得到膨胀系数α25～400℃为60～65×10-7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度为730℃的单片透明防火玻璃。
实例4：
SiO2：63％，Al2O3：15.7％，MgO：1％，CaO：10％，Na2O：6％，SrO：0.5％，BaO：2％，K2O：0.2％，Li2O：1％，余量为矿物原料带入的杂质或加入的着色剂。
按照该玻璃的组成，采用砂岩、白云石、石灰石、纯碱、钡盐、锶盐、氧化铝、蜡石、锂盐、钾盐及适当比例的玻璃澄清剂制成玻璃配合料。在1540℃温度下熔化，经过浮法工艺成型，可得到膨胀系数α25～400℃为65～70×10-7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度为680℃的单片透明防火玻璃。
实例5：
SiO2：65.9％，Al2O3：12.5％，MgO：4％，CaO：6％，Na2O：10％，SrO：0.5％，BaO：0.5％，余量为矿物原料带入的杂质或加入的着色剂。
按照该玻璃的组成，采用砂岩、白云石、石灰石、纯碱、钡盐、锶盐、氧化铝及适当比例的玻璃澄清剂制成玻璃配合料。在1530℃温度下熔化，经过浮法工艺成型，可得到膨胀系数α25～400℃为65～70×10-7/℃，膨胀软化温度超过700℃，软化温度超过800℃，物理钢化处理温度为670℃的单片透明防火玻璃。
综上所述，本发明已经开发出适用于耐热防护板、窗口材料及建筑用的单片(安全)防火玻璃。

Claims (9)

1、一种单片防火玻璃，其特征在于：以重量百分比计，它包括下列成份：
SiO2 63～70％   Al2O3 12.5～19％   MgO   1～4％
CaO  6～10％    SrO     0.5～3％     BaO   0.5～2％
K2O 0～1％     Li2O   0～1％      Na2O 6～10％。
2、根据权利要求1所述的单片防火玻璃，其特征在于：以重量百分比计，它包括下列成份：
SiO2  63～69％  Al2O3  12.5～17％ MgO   2～4％；
CaO   6～10％   SrO      0.5～3％   BaO   0.5～2％
K2O  0～1％    Li2O    0～1％    Na2O 6～10％。
3、根据权利要求1或2所述的单片防火玻璃，其特征在于：其膨胀系数α25～400℃为60～70×10-7/℃。
4、根据权利要求1或2所述的单片防火玻璃，其特征在于：其膨胀软化温度大于700℃。
5、根据权利要求1或2所述的单片防火玻璃，其特征在于：其软化温度大于800℃。
6、根据权利要求1或2所述的单片防火玻璃，其特征在于：其物理钢化处理温度670～740℃。
7、根据权利要求1或2所述的单片防火玻璃，其特征在于：所述的单片防火玻璃可引入氧化物着色剂，成为颜色单片防火玻璃。
8、根据权利要求1或8所述的单片防火玻璃，其特征在于：所获得的单片防火玻璃进行物理钢化处理后获得安全防火玻璃。
9、根据权利要求1或8所述的单片防火玻璃，其特征在于：所获得的单片防火玻璃与有机材料/无机材料复合获得复合型防火玻璃。
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