[發(fā)明專利]一種多孔玻璃的簡易制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410068829.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103896479A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷海榮;劉盼;李艷肖;郭宏偉;董繼先;莫祖學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C03B23/00
• 分類號: C03B23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔玻璃的制備方法，特別涉及一種多孔玻璃的簡易制備方法。

背景技術(shù)

多孔玻璃具有多孔結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于保溫、過濾及光電領(lǐng)域。可根據(jù)實際需求制備不同孔徑及孔隙率的多孔玻璃，具有較低的密度和保溫功能，可用作建筑材料；還可通過控制孔徑大小及開閉情況，用作催化劑載體、液體凈化過濾等。多孔玻璃在固體玻璃中引入了氣體，降低了玻璃的折射率，產(chǎn)生了影響光傳播的能量帶隙，可以用作光纖的包層。此外，多孔玻璃還可以作為基材，在微孔中引入納米金屬顆粒，引起量子限域效應(yīng)、介電限域效應(yīng)等，提高了玻璃的非線性光學(xué)性能，可應(yīng)用于光存儲、傳輸和開關(guān)等，為光電設(shè)備的主要部件。

目前多孔玻璃制備方法主要為分相法和燒結(jié)法。分相法需經(jīng)過熔融、分相、酸處理等過程，且玻璃的種類主要局限于硼硅酸鹽等可產(chǎn)生分相的玻璃，處理時間長，工藝復(fù)雜。燒結(jié)法主要通過在原料中添加發(fā)泡劑，在低于玻璃的熔化溫度下燒結(jié)，因此制備的多孔玻璃透光率低，不能用作光學(xué)器件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點，提供一種工藝簡單、適用玻璃種類廣、透明的多孔玻璃的簡易制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

1）首先，將玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度產(chǎn)生氣體的模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以5～20℃/min的速率自室溫升溫至成孔溫度；

3）然后，在成孔溫度下保溫10～60min，以1～5℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。

所述的成孔溫度在玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間。

所述的預(yù)制件為建筑玻璃、光學(xué)玻璃或特種玻璃。

所述的氣體為O₂、CO₂。

所述的模具采用石灰?guī)r、白云巖、菱鎂礦、純堿、碳化硅、石墨、硫酸鈉、硫酸鎂白云巖、珍珠巖、赤鐵礦或軟錳礦制成。

本發(fā)明以普通玻璃或特種玻璃為基材、縮短了處理時間，降低生產(chǎn)成本。且多孔玻璃的孔徑及孔隙率可通調(diào)節(jié)工藝參數(shù)進行控制。按本發(fā)明制備的多孔玻璃預(yù)制件來源廣泛，制備工藝簡單，周期短。可廣泛應(yīng)用于保溫、過濾及光電領(lǐng)域。

具體實施方式

本發(fā)明通過模具的選擇及工藝制度的控制，能夠有效地調(diào)節(jié)多孔玻璃的孔徑及孔隙率。

實施例1：

1）首先，將浮法玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度（玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間）產(chǎn)生氣體的碳化硅模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以15℃/min的速率升溫至700℃；

3）然后，在700℃下保溫30min，以2℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。

實施例2：

1）首先，將建筑玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度（玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間）產(chǎn)生氣體的菱鎂礦模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以5℃/min的速率自室溫升溫至成孔溫度；

3）然后，在成孔溫度下保溫60min，以5℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。

實施例3：

1）首先，將光學(xué)玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度（玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間）產(chǎn)生氣體的硫酸鈉模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以10℃/min的速率自室溫升溫至成孔溫度；

3）然后，在成孔溫度下保溫40min，以4℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。

實施例4：

1）首先，將特種玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度（玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間）產(chǎn)生氣體的石墨模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以15℃/min的速率自室溫升溫至成孔溫度；

3）然后，在成孔溫度下保溫30min，以2℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。

實施例5：

1）首先，將建筑玻璃預(yù)制件置于可在成孔溫度（玻璃的轉(zhuǎn)變溫度與軟化溫度間）產(chǎn)生氣體的白云巖模具中；

2）然后，將模具置于加熱爐中，以20℃/min的速率自室溫升溫至成孔溫度；

3）然后，在成孔溫度下保溫10min，以1℃/min的速率冷卻至室溫；

4）最后，將制品經(jīng)切割拋光后加工處理即得多孔玻璃。