[發(fā)明專利]一種鋅硼硅系統(tǒng)耐熱環(huán)保乳濁玻璃及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210470519.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN102910818A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪慶衛(wèi);寧偉;陳貴康;許靖琨;羅理達(dá);陳群濤;丁博;時(shí)冬霓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C3/097
• 分類號(hào): C03C3/097;C03C4/00;C03B19/02
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于乳濁玻璃及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種鋅硼硅系統(tǒng)耐熱環(huán)保乳濁玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

乳濁玻璃是指玻璃中分散著大量折射率與主體玻璃不同的微粒，光線穿過玻璃時(shí)因微粒產(chǎn)生折射或反射而呈現(xiàn)乳濁的玻璃。而當(dāng)粒子尺寸減小到入射可見光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)時(shí)，還產(chǎn)生衍射乳濁。這些高分散的微粒可以是玻璃分相產(chǎn)生的液滴相、析出的晶體、未排盡的微小氣泡、甚至是未熔融的氧化物顆粒。微粒尺寸大于入射光的波長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生米氏散射，呈現(xiàn)乳白色，微粒尺寸小于入射光的波長(zhǎng)則產(chǎn)生瑞利貝散射，呈現(xiàn)藍(lán)色的乳光。乳白玻璃是乳濁玻璃的一種，因加入乳濁劑外觀呈白色而得其名。又由于乳白玻璃呈白玉狀，能制成致密且具有相當(dāng)強(qiáng)度、自清潔、無輻射的薄板，可替代傳統(tǒng)的陶瓷材料而備受歡迎。與普通透明玻璃相比，乳白玻璃以其柔和的色澤、高雅的外觀等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于日用器皿、建筑照明以及化妝品包裝、酒瓶、建筑裝飾材料和齒科材料等各種領(lǐng)域中。

生產(chǎn)中常常根據(jù)乳濁劑的不同將乳濁玻璃分為：氟化物乳濁玻璃、磷酸鹽乳濁玻璃、氧化物乳濁玻璃、硫酸鹽乳濁玻璃、硫化物乳濁玻璃、及混合乳濁玻璃等。目前，國內(nèi)外工廠大都采用氟化物乳濁，在玻璃熔化過程中往往因?yàn)榉锏膿]發(fā)，造成乳濁程度的變化，有時(shí)還會(huì)有產(chǎn)品變藍(lán)、變黃的情況出現(xiàn)。且含氟氣體對(duì)人、畜、植物的毒害較大，許多國家的環(huán)境保護(hù)法已對(duì)大氣中的含氟量做了嚴(yán)格的規(guī)定。

國內(nèi)外一般用磷酸鹽代氟作為乳濁劑，不過，磷酸鹽作乳濁劑乳白范圍太窄，乳濁程度不穩(wěn)定，對(duì)操作的熱工制度要求苛刻；磷酸鹽乳濁玻璃較氟化物乳濁玻璃熔制溫度高，熔制耗能有所增加；與氟化物乳濁玻璃相似，也存在揮發(fā)、析晶和對(duì)耐火材料的侵蝕等問題。目前乳濁玻璃的專利一般分為磷酸鹽乳濁和氟化物乳濁兩類。

2008年專利公開號(hào)為CN101234851A的專利所述的為含磷和氟的混合乳濁玻璃，其加入的氟對(duì)耐火材料侵蝕，危害操作人員的身體健康，在實(shí)踐生產(chǎn)中，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益較低。2009年申請(qǐng)?zhí)枮?00910238115.3的適合全電熔化加熱成型的乳濁玻璃，所述的配方中3-4wt%的氟化物，雖采用全電熔技術(shù)減少了氟化物的揮發(fā)，但對(duì)耐火材料的侵蝕也大大地降低了窯爐的壽命。

2008年專利公開號(hào)為101182117的專利所述的乳濁玻璃雖然不含氟，但此系統(tǒng)乳濁玻璃需要在原始玻璃700-900℃下進(jìn)行乳濁化的處理，且熱處理時(shí)間為2-6個(gè)小時(shí)，這個(gè)過程要消耗很多的能源與資源，也不利于工業(yè)大批量連續(xù)性生產(chǎn)。

可見，現(xiàn)有的乳濁玻璃對(duì)環(huán)境及人類健康有害，產(chǎn)品乳白度低且不穩(wěn)定，有些需要二次熱處理（一般4-8個(gè)小時(shí)），不但消耗大量能源且不利于連續(xù)性生產(chǎn)。產(chǎn)品的耐熱性能差，很難適合微波爐、烤箱等現(xiàn)代家電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋅硼硅系統(tǒng)耐熱環(huán)保乳濁玻璃及其制備方法，該方法環(huán)保無污染，可工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，制備的產(chǎn)品膨脹系數(shù)低，耐熱性優(yōu)異，光澤性良好。

本發(fā)明的一種鋅硼硅系統(tǒng)耐熱環(huán)保乳濁玻璃，按質(zhì)量百分比該玻璃由以下組分組成：SiO₂68~78%、Al₂O₃?0~4%、B₂O₃?10~15%、ZnO?5~8%、CaO?0.5~3%、MgO?0~2%、堿金屬氧化物為2.5~4.5%、P₂O₅?1~5%。

所述玻璃組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為SiO₂?73%、Al₂O₃?4%、B₂O₃?10%、ZnO?6%、CaO?1.5%、MgO0、堿金屬氧化物4.5%、P₂O₅?1%。

所述玻璃組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為SiO₂?68%、Al₂O₃?1.5%、B₂O₃?13%、ZnO?7%、CaO?3%、MgO1.0%、堿金屬氧化物2.5%、P₂O₅?5%。

所述堿金屬氧化物為Na₂O、K₂O和Li₂O。

本發(fā)明的一種鋅硼硅系統(tǒng)耐熱環(huán)保乳濁玻璃的制備方法，包括：將各組分配制成玻璃配合料，在1450~1550℃下熔化，澆注成型，退火，即得耐熱環(huán)保乳濁玻璃。

所述熔化時(shí)間為3~4小時(shí)。