本发明涉及无机非晶态材料制备技术领域，尤其涉及一种低膨胀玻璃琉璃。
背景技术：
琉璃是一种硅酸盐制品，具有悠久的历史，其品质晶莹剔透、光彩夺目、变幻瑰丽，充分体现出东方人的精致、细腻和含蓄，是建筑中的重要装饰构件，也是艺术装饰中的一朵奇葩。琉璃的主要成分为sio2(即二氧化硅)、氧化铝、助熔剂氧化铅和颜料等。
琉璃成分以软化点低、料性长为优良特性，如此便于工艺制造，适合琉璃成形，琉璃制品的品质体现在光泽好，气泡、条纹、结石少。琉璃的软化点、料性主要取决于琉璃配方中成分的种类及其比例，而在琉璃基础成分中加入澄清剂可以使琉璃熔化温度降低、熔化质量得到提高，避免产生气泡、条纹、结石等缺陷。澄清剂能够在琉璃生产过程中放出分解气体，或自身气化，产生大量的气泡，吸纳周边的小气泡，伴随灰泡上升而促进琉璃澄清。
目前，现有的玻璃琉璃的热膨胀系数较大，当在高温环境中或高寒地区使用玻璃琉璃制品时，由于琉璃制品的膨胀，很容易发生开裂。但是目前关于适用于制备低膨胀系数的琉璃工艺品、品质优良的琉璃配方报道较少。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种低膨胀玻璃琉璃，由该配方烧制得到的玻璃琉璃，其膨胀系数小，可耐受极冷极热，适用于高温环境中和高寒地区。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低膨胀玻璃琉璃，包括按重量份计的如下组分：石英砂60-77份、纯碱25-33份、氧化铝2-5份、二氧化铈1-4份、硝酸钠0.1-1份、碳酸钡1-4份、堇青石粉20-36份、锂辉石粉15-30份、碳酸锂8-15份、助熔剂3-8份、颜料0.2-1.5份。
作为优选，所述颜料为feo、cuo、tio2或co2o3。
作为优选，所述助熔剂为锂瓷石。
作为优选，所述低膨胀玻璃琉璃包括按重量份计的如下组分：石英砂65-72份、纯碱28-30份、氧化铝3-4份、二氧化铈2-4份、硝酸钠0.3-0.6份、碳酸钡2-4份、堇青石粉25-35份、锂辉石粉20-25份、碳酸锂10-14份、助熔剂5-7份、颜料0.5-1份。
作为优选，所述堇青石粉的粒度为1-20μm，所述锂辉石粉的粒度为5-40μm。
本发明的低膨胀玻璃琉璃，通过在配方中引入了堇青石粉、锂辉石粉以及碳酸锂，其在烧成过程中，与石英、氧化铝相互熔融形成膨胀系数很低的li2o-al2o3-sio2微晶和堇青石微晶，这些低膨胀系数的微晶分布于玻璃琉璃基体中，使得产品的热膨胀系数更低，可低至0.4-1.2×10-6℃-1，抗极冷极热效果好，可耐受-30℃-500℃一次不开裂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂65份、纯碱30份、氧化铝4份、二氧化铈1份、硝酸钠0.5份、碳酸钡3份、堇青石粉32份、锂辉石粉24份、碳酸锂12份、锂瓷石6份、cuo0.5份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1560℃，澄清温度1650℃，熔化时间11小时，澄清时间4小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度500℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
实施例2
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂72份、纯碱28份、氧化铝3份、二氧化铈2份、硝酸钠0.6份、碳酸钡2份、堇青石粉28份、锂辉石粉25份、碳酸锂14份、锂瓷石7份、feo0.4份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1520℃，澄清温度1660℃，熔化时间10小时，澄清时间5小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度520℃，保温3小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
实施例3
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂75份、纯碱25份、氧化铝5份、二氧化铈4份、硝酸钠0.8份、碳酸钡1份、堇青石粉36份、锂辉石粉15份、碳酸锂8份、锂瓷石3份、co2o30.2份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1550℃，澄清温度1620℃，熔化时间12小时，澄清时间3小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度550℃，保温2小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
实施例4
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂62份、纯碱32份、氧化铝2份、二氧化铈3份、硝酸钠0.2份、碳酸钡4份、堇青石粉22份、锂辉石粉30份、碳酸锂15份、锂瓷石8份、tio20.8份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1580℃，澄清温度1660℃，熔化时间10小时，澄清时间6小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度540℃，保温3小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
实施例5
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂70份、纯碱33份、氧化铝4份、二氧化铈2份、硝酸钠1份、碳酸钡4份、堇青石粉20份、锂辉石粉28份、碳酸锂12份、锂瓷石5份、cuo1.5份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1500℃，澄清温度1620℃，熔化时间12小时，澄清时间6小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度550℃，保温3小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
对比例1
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂65份、纯碱30份、氧化铝4份、二氧化铈1份、硝酸钠0.5份、碳酸钡3份、锂辉石粉24份、碳酸锂12份、锂瓷石6份、cuo0.5份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1560℃，澄清温度1650℃，熔化时间11小时，澄清时间4小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度500℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
对比例2
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂65份、纯碱30份、氧化铝4份、二氧化铈1份、硝酸钠0.5份、碳酸钡3份、堇青石粉32份、碳酸锂12份、锂瓷石6份、cuo0.5份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1560℃，澄清温度1650℃，熔化时间11小时，澄清时间4小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度500℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
对比例3
本实施例的玻璃琉璃的制备步骤如下：
1)称取各原料：石英砂65份、纯碱30份、氧化铝4份、二氧化铈1份、硝酸钠0.5份、碳酸钡3份、锂瓷石6份、cuo0.5份，混合均匀；
2)将原料在池窑内熔化，熔化温度1560℃，澄清温度1650℃，熔化时间11小时，澄清时间4小时，获得玻璃熔体；
3)将熔化好的玻璃熔体冷却到1100℃，根据设计形状，进行人工成形，人工成形具体为：人工取料，通过剪刀、手柄、吹管、模具等工具，经过人工吹、拉、压、转、挤等过程，使琉璃成为所需形状；
4)成形后的制品送入退火窑内退火，退火温度500℃，保温2.5小时后缓慢冷却至室温，即获得产品。
实验例
取实施例1-5及对比例1-3制备的样品，采用卧式膨胀仪，在-20-100℃的范围内，测试样品的线膨胀系数，所得结果如表1所示。
表1实施例及对比例样品的线膨胀系数
由表1公开的结果可知，实施例1-5的玻璃琉璃样品的线膨胀系数远远低于对比例1-3，其中实施例1的玻璃琉璃样品的线膨胀系数仅为0.62×10-6℃-1，为最佳实施例。因此，本发明的低膨胀玻璃琉璃，膨胀系数小，可耐受极冷极热，适用于高温环境中和高寒地区。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。