[發(fā)明專利]一種高ZrO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810160153.0
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108558201B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王衍行;祖成奎;張超;許曉典;劉永華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司
• 主分類號: C03C3/095
• 分類號: C03C3/095;C03B5/187;C03B5/18;C03B1/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發(fā)明屬于特種玻璃制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高ZrO₂含量的硅酸鹽玻璃及其制備方法。該玻璃包括以下重量百分含量的氧化物組分：SiO₂：50％?65％；ZrO₂：12％?18％；RO：15％?25％，RO為MgO、CaO和SrO中的一種或多種；Y₂O₃：4％?10％；B₂O₃：0?5％；Tb₂O₃：0?2％。其制備方法包括原料預(yù)處理、高溫熔制、超聲振動除泡、強制攪拌和漏料成型等步驟，最終獲得無氣泡、結(jié)石和條紋的硅酸鹽玻璃，所得玻璃具有良好的抗熱沖擊、抗高能輻照和化學(xué)穩(wěn)定性等特點，尤其是抗銣蒸氣性能優(yōu)異，完全滿足了抗銣蒸氣玻璃泡殼、抗鈉蒸氣燈管等特殊器件的應(yīng)用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特種玻璃制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高ZrO₂含量的硅酸鹽玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

ZrO₂是制造具有良好化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性玻璃，特別是高抗堿抗輻射玻璃的優(yōu)選組分。但由于ZrO₂熔點高，ZrO₂在玻璃中完全熔解相對困難，因此高含量ZrO₂玻璃制備難度較大。目前，普通硅酸鹽玻璃中ZrO₂含量控制在5wt％以下，否則玻璃易出現(xiàn)析晶，甚至劣化成玻性，嚴(yán)重影響玻璃的品質(zhì)。

為滿足特殊器件應(yīng)用要求，如抗銣蒸氣玻璃泡殼、抗鈉蒸氣燈管等，制備高ZrO₂含量玻璃極為重要。目前，制備高ZrO₂含量(≥5wt.％)玻璃的方法主要有：(1)采用“ZrO₂粉+高熔化溫度”；(2)采用“ZrSiO₄粉+通氣熔制”；(3)采用“預(yù)混”等特殊工藝措施，如將ZrO₂粉與純堿、碳酸鉀、碳酸鋰等原料原先混合，再與玻璃其他原料混合，以促進ZrO₂充分熔融等。上述方法中，為了降低熔融溫度和玻璃液粘度，一般含有較高比例的氧化硼和堿金屬氧化物。例如，中國專利文獻CN104445921B公開了一種高鋯硼硅酸鹽玻璃的制備方法，所述高鋯硼硅酸鹽玻璃中氧化鋯的含量≥10wt.％，還包括SiO₂、Nb₂O₅、ZnO、Sb₂O₃和12-26wt％的B₂O₃以及15wt％以上的堿金屬氧化物。所述玻璃組分中，氧化硼是良好的助熔劑，顯著降低熔融溫度，堿金屬氧化物通過破壞玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)降低玻璃液粘度，制備過程中能夠采用普通的框式攪拌器進行攪拌熔制。但是，氧化硼和堿金屬氧化物含量高，將會顯著降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，尤其是抗輻射和抗堿金屬蒸氣腐蝕性能。同時，該篇專利文獻公開的制備方法僅適合于進行低粘度、含有澄清劑(Sb₂O₃)玻璃的熔制，框式攪拌器無法應(yīng)用于高粘度的硅酸鹽玻璃制備。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的高ZrO₂含量玻璃抗輻射和抗堿金屬蒸氣腐蝕性差、熔制溫度高等缺陷，從而提供一種高 ZrO₂含量的硅酸鹽玻璃及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高ZrO₂含量硅酸鹽玻璃，包括以下重量百分含量的氧化物組分：

SiO₂：50％-65％；

ZrO₂：12％-18％；

RO：15％-25％，RO為MgO，CaO或SrO中的一種或多種；

Y₂O₃：4％-10％；