一种彩色熔融石英材料的制备方法与流程

文档序号:20158718发布日期:2020-03-24 20:48阅读:353来源:国知局

本发明涉及一种彩色熔融石英材料的制备方法,属于石英加工技术领域。



背景技术:

熔融石英,是氧化硅的非晶态,是以石英砂为原料经过高温熔融、冷却而成的非晶态sio2产品。它是典型的玻璃,其原子结构长程无序,它通过三维结构交叉连接提供其高使用温度和低热膨胀系数。石英砂的颜色通常为乳白色、或无色半透明状,其高温熔融后制得的熔融石英为无色透明块状、颗粒或者白色粉末,因颜色单一,应用受到限制,目前主要用于耐火材料、陶瓷原料和玻璃原料。

现有技术中没有彩色熔融石英制备方法的介绍,但有制备彩色石英砂的介绍,例如,用树脂固化,在200℃左右的温度,将有机颜料色粉固化在石英砂表面,这种方法得到的石英砂色牢度不好,光照很容易褪色,同时,普通树脂的耐酸耐碱性也不好;还有一种方法:在1000℃的高温下将无机色料烧结在石英砂的表面,色料与石英石表层发生化学固相反应,生成金属硅酸盐之类的稳定物质,这种方法烧制出来的产品为玻璃,硬度和耐高温程度不够,应用依然受到限制。



技术实现要素:

本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种彩色熔融石英材料的制备方法,方法简单,制得的彩色熔融石英材料色牢度高、硬度高、耐高温性能好。

技术方案

一种彩色熔融石英材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将石英砂酸洗后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选,除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入色料,混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,熔炼8-12h后,停止供电,冷却后破碎,得到彩色熔融石英。

步骤(3)中,所述色料选自氧化铒、紫铜线、氧化铜、925银线、999银线、氧化钕或氧化镨中的任意一种。

进一步,步骤(1)中,所述酸洗采用的酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为3-6%。

进一步,步骤(2)中,所述磁选的磁场强度为15000gs。

进一步,步骤(3)中,每3t磁选后的石英砂中加入色料0.1-8kg。

进一步,步骤(3)中,熔炼温度为1700℃。

本发明的有益效果:本发明通过往石英砂中添加金属或者稀土原料后进行熔炼,制得了彩色熔融石英材料,改变了现有技术中熔融石英颜色单一的问题,方法简单,制得的彩色熔融石英材料颜色鲜艳,色牢度高,硬度高,耐高温程度好,适合用作水晶球、雕刻等人造水晶类产品,或者是彩色石英板材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

制备红色透明的熔融石英材料,步骤如下:

(1)将石英砂酸洗(酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为5%)后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选(磁场强度为15000gs),除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入0.5mm长的紫铜线(每3t磁选后的石英砂中加入0.15kg0.5mm长的紫铜线),混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,电输入功率为500千瓦,熔炼12h后,停止供电,冷却后破碎,得到红色透明的熔融石英材料。

实施例2

制备粉色透明的熔融石英材料,步骤如下:

(1)将石英砂酸洗(酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为5%)后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选(磁场强度为15000gs),除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入氧化铒(每3t磁选后的石英砂中加入6kg氧化饵),混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,电输入功率为500千瓦,1700℃熔炼10h后,停止供电,冷却后破碎,得到粉色透明的熔融石英材料。

实施例3

制备黄色透明的熔融石英材料,步骤如下:

(1)将石英砂酸洗(酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为5%)后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选(磁场强度为15000gs),除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入0.2mm长的925银线(每3t磁选后的石英砂中加入0.12kg0.2mm长的925银线),混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,电输入功率为500千瓦,1700℃熔炼8h后,停止供电,冷却后破碎,得到黄色透明的熔融石英材料。

实施例4

制备紫色透明的熔融石英材料,步骤如下:

(1)将石英砂酸洗(酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为5%)后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选(磁场强度为15000gs),除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入氧化钕(每3t磁选后的石英砂中加入7kg氧化钕),混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,电输入功率为500千瓦,1700℃熔炼10h后,停止供电,冷却后破碎,得到紫色透明的熔融石英材料。

实施例5

制备蓝色透明的熔融石英材料,步骤如下:

(1)将石英砂酸洗(酸液为氢氟酸与盐酸重量比为1:2的混合液,酸液的质量浓度为5%)后干燥至恒重,然后过6-8目筛,得到粒径小于6-8目的石英砂;

(2)将粒径小于6-8目的石英砂采用高磁磁选机进行磁选(磁场强度为15000gs),除去石英砂里的含铁杂质,得到磁选后的石英砂;

(3)往磁选后的石英砂中加入氧化镨(每3t磁选后的石英砂中加入2.5kg氧化镨),混合均匀后,装入电熔炉内,对电熔炉的石墨电极棒通电,电输入功率为500千瓦,1700℃熔炼10h后,停止供电,冷却后破碎,得到蓝色透明的熔融石英材料。

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