一种防自爆的微晶玻璃的制作方法

文档序号:15263435发布日期:2018-08-24 22:21阅读:571来源:国知局

本发明涉及玻璃加工技术领域,具体涉及一种防自爆的微晶玻璃。



背景技术:

玻璃是一种利用石英砂、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等无机矿物原料制备的非金属固体材料;这种材料具有良好的绝缘性和透光性,强度高,硬度大,加工特性优异,是一种非常优秀的建筑材料。

为了进一步提高玻璃的强度、韧性和抗冲击强度,人们通过物理或化学方法,在玻璃表面形成压应力,在玻璃内部形成张应力,这种经过强化处理的玻璃称为钢化玻璃。但是这种钢化玻璃也有自身固有的缺点,钢化玻璃相对于普通玻璃发生自爆的概念大大增加了;这表现在钢化玻璃在无载荷、未经外力冲击的情况下,会自发性地出现裂纹或爆裂的情况。这不仅影响了钢化玻璃的使用性能,还可能对人体或建筑安全造成危害。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种防自爆的微晶玻璃,该型玻璃强度高、硬度大和耐冲击性能优秀,玻璃使用过程中的自爆率较普通钢化玻璃更低,更加安全。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种防自爆的微晶玻璃,该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤:

(1)按照质量份数,准备以下原料:萤石15-20份,白云石10-15份,方解石10-13份,钒钛铁矿石30-35份,纯碱5-8份,磷酸硅4-6份,氧化硼0.17-0.24份,氧化锡0.05-0.12份,镧系微量添加剂0.01-0.03份;将原料粉碎并研磨至300-350目,充分混合均匀;

(2)将玻璃原料混合粉末送入到玻璃熔窑中,以1450-1700℃的温度将原料粉末熔融成玻璃液;玻璃液在澄清段进澄清处理30-40min;

(3)将玻璃模具预热至500-800℃,澄清处理后的玻璃液浇入到玻璃模具中冷却成型;

(4)将成型后的玻璃送入到钢化炉中进行钢化处理,得到所需钢化玻璃;

(5)将钢化处理后的玻璃送入到加热炉中,以9-10℃/min的升温速率将玻璃加热至温度为450-480℃,保温处理2-2.5h,然后以4-5℃/min的升温速率将玻璃加热至700-850℃,保温处理0.5-1.2h,保温结束后,将玻璃以15-20℃/min的降温速率迅速冷却至150-180℃,保温0.5-0.9h,最后以10-13℃/min的降温速率将玻璃冷却至室温,得到所需微晶玻璃。

优选地,按照质量份数,玻璃原料包括:萤石16-18份,白云石12-13份,方解石11-12份,钒钛铁矿石32-33份,纯碱6-7份,磷酸硅4-5份,氧化硼0.19-0.21份,氧化锡0.08-0.11份,镧系微量添加剂0.01-0.02份。

进一步优选地,按照质量份数,玻璃原料包括:萤石17份,白云石12份,方解石11份,钒钛铁矿石33份,纯碱6份,磷酸硅5份,氧化硼0.2份,氧化锡0.1份,镧系微量添加剂0.02份。

其中,镧系微量添加剂中含有镧、镨、钕三种元素。

优选地,玻璃熔窑采用以天然气火焰热源为主,发热电阻热源为辅的混合型加热方式。

优选地,玻璃熔窑中玻璃原料的熔融温度为1650-1680℃。

本发明中,钢化处理过程如下:首先将成型后的玻璃送入到预热炉中预热至300-350℃,然后将玻璃送入到钢化炉中钢化处理3-5h,钢化炉中的温度为400-420℃。

其中,预热炉中的预热过程为分步加热过程,首先以4-5℃/min的升温速率将玻璃加热至180-220℃,然后以3-4℃/min的升温速率再将玻璃加热至300-350℃。

本发明具有如下的有益效果:

该型玻璃采用特殊配比的原料,并在原料中添加了磷酸硅、氧化硼、氧化锡和镧系微量添加剂,这些物质的添加可以显著改善玻璃熔液的物化特性,从而为玻璃成型后的热处理过程奠定基础,热处理后的玻璃的内部和外部应力分布非常稳定,既能够保持良好的强度、强度和抗冲击性能,并且可以使得玻璃内的应力分布不容易受到温度、光照或其他因素的影响而改变,从而大大降低了玻璃钢化处理后容易自爆的固有缺陷。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种防自爆的微晶玻璃,该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤:

(1)按照质量份数,准备以下原料:萤石15份,白云石10份,方解石10份,钒钛铁矿石30份,纯碱5份,磷酸硅4份,氧化硼0.17份,氧化锡0.05份,镧系微量添加剂0.01份;将原料粉碎并研磨至300目,充分混合均匀;

(2)将玻璃原料混合粉末送入到玻璃熔窑中,以1650℃的温度将原料粉末熔融成玻璃液;玻璃液在澄清段进澄清处理30min;

(3)将玻璃模具预热至500℃,澄清处理后的玻璃液浇入到玻璃模具中冷却成型;

(4)将成型后的玻璃送入到钢化炉中进行钢化处理,得到所需钢化玻璃;

(5)将钢化处理后的玻璃送入到加热炉中,以9℃/min的升温速率将玻璃加热至温度为450℃,保温处理2h,然后以4℃/min的升温速率将玻璃加热至700℃,保温处理0.5h,保温结束后,将玻璃以15℃/min的降温速率迅速冷却至150℃,保温0.5h,最后以10℃/min的降温速率将玻璃冷却至室温,得到所需微晶玻璃。

其中,镧系微量添加剂中含有镧、镨、钕三种元素。

玻璃熔窑采用以天然气火焰热源为主,发热电阻热源为辅的混合型加热方式。

本实施例中,钢化处理过程如下:首先将成型后的玻璃送入到预热炉中预热至300℃,然后将玻璃送入到钢化炉中钢化处理3h,钢化炉中的温度为400℃;预热炉中的预热过程为分步加热过程,首先以4℃/min的升温速率将玻璃加热至180℃,然后以3℃/min的升温速率再将玻璃加热至300℃。

实施例2

一种防自爆的微晶玻璃,该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤:

(1)按照质量份数,准备以下原料:萤石20份,白云石15份,方解石13份,钒钛铁矿石35份,纯碱8份,磷酸硅6份,氧化硼0.24份,氧化锡0.12份,镧系微量添加剂0.03份;将原料粉碎并研磨至350目,充分混合均匀;

(2)将玻璃原料混合粉末送入到玻璃熔窑中,以1680℃的温度将原料粉末熔融成玻璃液;玻璃液在澄清段进澄清处理40min;

(3)将玻璃模具预热至800℃,澄清处理后的玻璃液浇入到玻璃模具中冷却成型;

(4)将成型后的玻璃送入到钢化炉中进行钢化处理,得到所需钢化玻璃;

(5)将钢化处理后的玻璃送入到加热炉中,以10℃/min的升温速率将玻璃加热至温度为480℃,保温处理2.5h,然后以5℃/min的升温速率将玻璃加热至850℃,保温处理1.2h,保温结束后,将玻璃以20℃/min的降温速率迅速冷却至180℃,保温0.9h,最后以13℃/min的降温速率将玻璃冷却至室温,得到所需微晶玻璃。

其中,镧系微量添加剂中含有镧、镨、钕三种元素。

玻璃熔窑采用以天然气火焰热源为主,发热电阻热源为辅的混合型加热方式。

本实施例中,钢化处理过程如下:首先将成型后的玻璃送入到预热炉中预热至350℃,然后将玻璃送入到钢化炉中钢化处理5h,钢化炉中的温度为420℃;预热炉中的预热过程为分步加热过程,首先以5℃/min的升温速率将玻璃加热至220℃,然后以4℃/min的升温速率再将玻璃加热至350℃。

实施例3

一种防自爆的微晶玻璃,该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤:

(1)按照质量份数,准备以下原料:萤石17份,白云石12份,方解石11份,钒钛铁矿石33份,纯碱6份,磷酸硅5份,氧化硼0.2份,氧化锡0.1份,镧系微量添加剂0.02份;

(2)将玻璃原料混合粉末送入到玻璃熔窑中,以1670℃的温度将原料粉末熔融成玻璃液;玻璃液在澄清段进澄清处理35min;

(3)将玻璃模具预热至600℃,澄清处理后的玻璃液浇入到玻璃模具中冷却成型;

(4)将成型后的玻璃送入到钢化炉中进行钢化处理,得到所需钢化玻璃;

(5)将钢化处理后的玻璃送入到加热炉中,以10℃/min的升温速率将玻璃加热至温度为470℃,保温处理2.3h,然后以4℃/min的升温速率将玻璃加热至800℃,保温处理0.8h,保温结束后,将玻璃以18℃/min的降温速率迅速冷却至170℃,保温0.7h,最后以12℃/min的降温速率将玻璃冷却至室温,得到所需微晶玻璃。

其中,镧系微量添加剂中含有镧、镨、钕三种元素。

玻璃熔窑采用以天然气火焰热源为主,发热电阻热源为辅的混合型加热方式。

本实施例中,钢化处理过程如下:首先将成型后的玻璃送入到预热炉中预热至330℃,然后将玻璃送入到钢化炉中钢化处理4h,钢化炉中的温度为410℃;预热炉中的预热过程为分步加热过程,首先以4℃/min的升温速率将玻璃加热至200℃,然后以3.5℃/min的升温速率再将玻璃加热至330℃。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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