本发明属于玻璃纤维技术领域，尤其涉及一种适用于制造离心法无碱玻璃纤维的玻璃料
背景技术：
无碱玻璃成分是指碱金属氧化物含量小于1％的铝硼硅酸盐玻璃成分，国际上通常叫做E玻璃。最初是为电气应用研制的，但今天E玻璃的应用范围已远远超出了电气的用途，成为一种通用配方。E玻璃的质量百分比通用配方是：
E玻璃纤维的制作有池窑法、坩埚拉丝法。E玻璃的熔制温度在1580℃以上，析晶上限温度1135℃。玻璃粘度103Pa.s的温度为1300℃以上。
而离心法玻璃微纤维对所用玻璃有以下性能要求：
要有较低的成型温度，由于离心法生产所用离心器材质的限制，希望在1000℃以下工作。在生产工艺中当玻璃从离心器侧壁小孔中流出时正是玻璃纤维成型的关键时刻，因此确定离心法玻璃纤维所用玻璃粘度10-103Pa.s范围的温度要在1300℃以下。
在离心法生产过程中，玻璃液体与离心器接触面积大，时间长，因此增加了析晶的可能性，且离心器的侧壁小孔直径小于1mm，一旦玻璃里产生析晶，就很容易堵塞小孔，因此玻璃析晶上限温度要在1000℃以下，而且析晶速度要慢。
综合以上可以得到：离心法玻璃微纤维成分是不能以通用E玻璃配方生产的，但是离心法玻璃微纤维纤维直径小，生产成本低，有很多的应用领域可以利用，为此针对离心法工艺需要研发一种适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，以克服现有技术存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，其特征在于，包括如下质量百分比的物质：
各物质所占质量百分比中，若SiO2量减小，玻璃的析晶上限温度就会提高，影响纤维成型；若SiO2量增大，融化温度以及玻璃粘度明显上升，从而影响玻璃的熔制降低生产能力，此玻璃料要达到离心法生产的成纤温度要求必须小于54％，保持在40-50％之间更为理想。
Al2O3增加的话，会导致液态玻璃温度上升，粘度增加，另外，Al2O3的添加会使材料强度提高，为使玻璃料要达到离心法生产的成纤温度要求因此Al2O3的范围为0.5-7.0％，在1.0-6.0％的范围较好，更为理想。
本发明中碱金属氧化物R2O在0-1％之间，需要引入大量B2O3降低玻璃的熔化温度和玻璃的成型温度；另外引入B2O3将会提高材料的强度和柔韧性，但如果配方中B2O3的含量高于25％，原材料成本明显偏高，不利于材料的推广应用，因此保持在10-25％的范围较为合适，保持在10-20％的范围更为理想。
CaO的引入有利于玻璃的融化，降低玻璃液体的粘度，也提高纤维的强度，但大于25％以后明显提高玻璃的析晶温度，不利于纤维的成型。所以CaO的含量保持在2-25％之间，保持在10-20％之间更为理想。
MgO去替代CaO能提高材料的强度，但超过6％时会导致玻璃结构疏松，减低纤维强度。因此保持在0-6％之间的范围为宜，保持在1.5-4％的范围内则更为理想。
BaO的存在能降低玻璃的粘度，增长料性，有利于纤维的成型，提高纤维的强度与均匀性。大于12％会导致玻璃结构疏松，降低纤维强度，因此保持在0-12％之间的范围为宜，保持在2-10％的范围内则更为理想。
ZnO在无碱配方中Zn2+处于八面体结构，有存在就能提高纤维的强度，同时也能提高纤维的耐水性，但大于8％时会增加玻璃的析晶倾向。因此保持在0-8％之间的范围为宜，保持在2-7％的范围内则更为理想。
碱金属氧化物R20包含Na2O、K2O和Li2O，因此Na2O、K2O和Li2O的总含量(即Na2O+K2O+Li2O)一定要限制在1％以内，这个是无碱玻璃的成分要求，由于Li2O分子较小，较好的降低玻璃的粘度，也能使玻璃结构致密，所以要限制Na2O和K2O的总含量(即Na2O+K2O)小于0.5％，相当于增加Li2O的含量，有利于增加纤维的强度。Na2O+K2O的含量限制会提高原材料的成本，所以Na2O+K2O的含量小于0.5％就可以，Na2O+K2O+Li2O的总含量小于1％。
CaF2的作用主要是降低玻璃的粘度，由于无碱玻璃中碱含量小于1％，玻璃原材料难以熔制，含量控制在1-3％的范围有利于玻璃的熔制，也能降低玻璃的成型温度。控制在1.5-2.5％范围比较理想。
MnO2的存在有利于玻璃的熔制，也有利于纤维成型时提高纤维强度，大于4％造成纤维成型困难，降低纤维强度，因此保持在0-4％之间的范围为宜，保持在1-3％的范围内则更为理想。
CeO2和Sb2O3的作用主要是降低玻璃的表面张力，CeO2和Sb2O3的总含量(即CeO2+Sb2O3)超过2％以后玻璃的粘度以及表面张力太小使纤维成型过程困难。降低纤维的强度。因此保持在0-2％之间的范围为宜，保持在0-1.5％的范围内则更为理想。
其他成分，如Fe2O3,TiO2等质量百分比总计不超过1％的话，对玻璃几乎不产生影响，因此生产原材料可采用含有杂质的天然原料。
本发明的玻璃料采用硼硅酸盐玻璃，硼硅酸盐玻璃本身性质稳定，制成纤维强度高，且成本低廉，其中：碱金属小于1％，粘度103Pa.s时温度在1100℃以下，玻璃析晶上限温度在1000℃以下，能够适用于制造离心法无碱玻璃微纤维。
具体实施方式
实施例1
本实施例的适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，包括如下质量百分比的物质：
SiO2 45.9％；
Al2O3 2.5％；
Na2O+K2O 0.25％，Li2O 0.65％；
CaO 14％；
BaO 10％；
B2O3 11.5％；
ZnO 6％；
MgO 4％；
CaF2 2％；
MnO2 2％；
CeO2+Sb2O3 0.2％；
其他Fe2O3、TiO2等杂质，1.0％。
上述组成的玻璃料在制备玻璃微纤维过程中测得如下性质为：
熔化温度：1433℃，
粘度100Pa.s时的温度：1070℃，
析晶上限温度：959℃，
密度：2.84KG/M3，
1200℃表面张力：0.3073N/M，
用本实施例的玻璃料用于制作玻璃微纤维，制得的玻璃微纤维,用三目生物显微镜测得：平均直径4.6μm；通过下列试验方式测得平均强度：850ml:
(1)称取要检测的离心法制得的2-6μm的玻璃微纤维试样2g；
(2)将称量好的玻璃微纤维试样放入榨汁机内，并加入600ml的20℃蒸馏水，然后按电动开关开始打浆；榨汁机的型号为JYL-C020，其主要参数为：功率：250W，容量：1200ml，最大转速为：16000rpm。量筒的量程为1000ml；
(3)打浆5秒后按停止开关；
(4)取下榨汁机的调理杯，将杯内玻璃微纤维浆倒入示值量筒，并采用少量水分多次(每次50-100ml、分4-8次)冲洗调理杯，冲洗后的液体倒入示值量筒中直至量筒刻度1000ml处；
(5)静置5分钟，观察纤维在量筒中的分层部分对应的刻度，该刻度值就是纤维强度。
实施例2
本实施例的适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，包括如下质量百分比的物质：
SiO2 40.9％；
Al2O3 3.5％；
Na2O+K2O 0.45％，Li2O 0.45％；
CaO 16％；
BaO 10％；
B2O3 11.5％；
ZnO 7％；
MgO 4％；
CaF2 2.5％；
MnO2 2.5％；
CeO2+Sb2O3 0.2％；
其他Fe2O3、TiO2等杂质 1％；
上述组成的玻璃料在制备玻璃微纤维过程中测得如下性质为：
熔化温度：1400℃，
粘度100Pa.s时的温度：1040℃，
析晶上限温度：940℃，
密度：2.85KG/M3，
1200℃表面张力：0.3078N/M，
用本实施例的玻璃料用于制作玻璃微纤维，制得的玻璃微纤维,用三目生物显微镜测得：平均直径4.2μm；采用与实施例1相同的试验方式测得平均强度：860ml。
实施例3
本实施例的适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，包括如下质量百分比的物质：
SiO2 48.5％；
Al2O3 3.5％；
Na2O+K2O 0.5％，Li2O 0.2％；
CaO 16.1％；
BaO 5.3％；
B2O3 16.5％；
MgO 4.2％；
CaF2 2.5％；
MnO2 1.5％；
CeO2+Sb2O3 0.2％；
其他Fe2O3、TiO2等杂质 1％。
上述组成混合而成的玻璃料在制备玻璃微纤维过程中测得如下性质为：
熔化温度：1371℃，
粘度100Pa.s时的温度：1078℃，
析晶上限温度：928℃，
密度：2.60KG/M3，
1200℃时表面张力：0.3149N/M，
用本实施例的玻璃料用于制作玻璃微纤维，制得的玻璃微纤维,用三目生物显微镜测得：平均直径3.8μm；采用与实施例1相同的试验方式测得平均强度：940ml。
实施例4
本实施例的适用于制造离心法无碱玻璃微纤维的玻璃料，包括如下质量百分比的物质：
SiO2 46.2％；
Al2O3 6.0％；
Na2O+K2O 0.5％，Li2O 0.3％；
CaO 18.0％；
BaO 4.0％；
B2O3 14.8％；
MgO 4.5％；
CaF2 2.5％；
MnO2 2.0％；
CeO2+Sb2O3 0.2％；
其他Fe2O3、TiO2等杂质 1％；
上述组成的玻璃料在制备玻璃微纤维过程中测得如下性质为：
熔化温度：1270℃，
粘度100Pa.s时的温度：1076℃，
析晶上限温度：952℃，
密度：2.60KG/M3，
1200℃时表面张力：0.3298N/M，
用本实施例的玻璃料用于制作玻璃微纤维，制得的玻璃微纤维,用三目生物显微镜测得：平均直径4.8μm；采用与实施例1相同的试验方式测得平均强度：850ml。