一种高强度耐压玻璃器皿及制备方法与流程

文档序号:14979957发布日期:2018-07-20 19:55阅读:575来源:国知局
本发明涉及玻璃制造领域,具体是一种高强度耐压玻璃器皿及制备方法。
背景技术
:玻璃器皿就是用玻璃所造的器皿。玻璃艺术在我国保持了连绵不断几千年的发展历史。明代万历年间,山东博山的料器制作已十分繁荣兴盛,明末清初传入北京,在清初康熙、雍正、乾隆时期,琉璃生产一度得到复兴,清康熙三十五年,北京出现大规模的“琉璃厂”,生产皇宫享用的料器。在这期间,玻璃器皿的品种丰富多彩,造型与装饰也有所变化。其中料仿玉、翡翠、玛瑙、珊瑚等制成的瓶、碗、鼻烟壶、鸟兽等,颜色逼真,具有独特风格和韵味。玻璃器皿多用钠钙硅酸盐玻璃做成,无色透明的器皿,玻璃中的含铁量一般低于0.02%。在玻璃原料中加入着色剂,可制得有色玻璃;加入乳浊剂,制得乳浊玻璃。制造琢磨车刻的高级艺术器皿如高脚杯、香水瓶、果盆等多采用钾铅硅酸盐玻璃,又称铅晶质玻璃。这种玻璃含pbo,具有高折射率和色散,磨刻棱面时格外光亮,高比重,敲击时发清脆声响。含pbo30%以上的为全铅晶质玻璃,含pbo24~30%为中铅晶质玻璃,含pbo18%以下为低铅晶质玻璃,另外还有含bao的钡晶质玻璃。煮食器皿如咖啡壶等制品采用耐热硼硅酸盐玻璃,其热膨胀系数低,耐温度急变性强。微晶玻璃具有更好的耐热和耐温度急变性,机械强度大,适合制造炊烧器皿和饭店旅馆中经常洗涤的器皿。基于玻璃材质的器皿具有较为广发的应用,一系类关于玻璃器皿的组份配方和工艺改进的研究相继报道。如中国专利号为:cn20131025011.3,公开“一种无氟环保玻璃杯”,通过该技术方案,有效较低玻璃杯中氟含量,在一定程度的上起到环境保护作用,然而基于玻璃杯中氟元素以较稳定的化合形式存在,且含量不高,因此,对人体和环境的伤害较小。然而该技术方案的不足之处为所得到的玻璃杯机械硬度和抗摔性较弱,其应用范围较窄。针对现有技术存在的不足,至今未有一种实施有效的方式解决。技术实现要素:(一)解决的技术问题针对上述现有技术存在的不足,本发明提供一种高强度耐压玻璃器皿及制备方法,通过本发明技术方案得到的玻璃器皿具有机械强度高、抗摔性叫强,适合大规模生产应用。(二)技术方案为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末60-65份、氧化铝晶须1-3份、硼砂0.1-0.3份、氯化锌0.1-1份、硅酸钠1-5份、长石2-5份、碳酸钙晶须3-8份、硫酸钙晶须2-5份、碳化硅晶须2-3份。优选地,所述该高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末60份、氧化铝晶须3份、硼砂0.3份、氯化锌1份、硅酸钠5份、长石5份、碳酸钙晶须8份、硫酸钙晶须5份、碳化硅晶须3份。优选地,所述该高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:由以下重量份的原料制成:石英砂粉末65份、氧化铝晶须1份、硼砂0.1份、氯化锌1份、硅酸钠5份、长石5份、碳酸钙晶须3份、硫酸钙晶须2份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)按照高强度耐压玻璃器皿的重量配比称取原料,粉碎、过100-200目筛、搅拌混合,得到混料;(2)将步骤(1)中的混料置于1400-1495℃的熔炉中加热至熔融,保温6-12h,得到熔融液;(3)将步骤(2)中的熔融液送入成型机中成型,制备成规格、形状不同的玻璃器皿;(4)将步骤(3)中的玻璃器皿放置到连续式退火炉中在420-480℃条件下退火40-60min,退火完毕,对产品进行抛光处理,抛光处理完毕得到成品。优选地,所述所述步骤(2)中将步骤(1)中的混料置于1495℃的熔炉中加热至熔融,保温12h,得到熔融液。优选地,所述步骤(4)中将步骤(3)中的玻璃器皿放置到连续式退火炉中在480℃条件下退火60min。有益效果本发明公开一种高强度耐压玻璃器皿及制备方法,高强度耐压玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂粉末、氧化铝晶须、硼砂、氯化锌、硅酸钠、长石、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须、碳化硅晶须。其中氧化铝晶须具有高强、高模以及高温稳定性能,理化性能较现有玻璃制造技术中添加常规的氧化铝较强;碳酸钙晶须,机械强度较高且具有减震性能,应用到璃器皿中,可以有效增加玻璃器皿的抗震性能,使玻璃器皿不易摔碎;硫酸钙晶须具有较高的韧性、耐磨损、抗腐蚀,其应用到玻璃器皿中可以有效增加玻璃器皿的耐磨损和抗腐蚀性能,同时,因其具有较高的韧性,因此,具有提高玻璃材质器皿的抗摔性能。碳化硅晶须具有相当好的抗高温性能和机械强度,应用到璃器皿中有效提高玻璃材质器皿的熔化温度,使玻璃材质器皿具有较好的耐高温性。同时,上述晶须,因具有一定的长度和抗拉性能,应用到玻璃器皿中可以进一步提高玻璃器皿的拉伸应力和压缩应力,进一步提高抗摔性能。上述组份材料之间相互作用,相互影响,共同提高玻璃器皿的理化性能。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末60份、氧化铝晶须3份、硼砂0.3份、氯化锌1份、硅酸钠5份、长石5份、碳酸钙晶须8份、硫酸钙晶须5份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)按照高强度耐压玻璃器皿的重量配比称取原料,粉碎、过200目筛、搅拌混合,得到混料;(2)将步骤(1)中的混料置于1495℃的熔炉中加热至熔融,保温12h,得到熔融液;(3)将步骤(2)中的熔融液送入成型机中成型,制备成规格、形状不同的玻璃器皿;(4)将步骤(3)中的玻璃器皿放置到连续式退火炉中在480℃条件下退火60min,退火完毕,对产品进行抛光处理,抛光处理完毕得到成品。实施例2:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末65份、氧化铝晶须1份、硼砂0.1份、氯化锌1份、硅酸钠5份、长石5份、碳酸钙晶须3份、硫酸钙晶须2份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)按照高强度耐压玻璃器皿的重量配比称取原料,粉碎、过200目筛、搅拌混合,得到混料;(2)将步骤(1)中的混料置于1400℃的熔炉中加热至熔融,保温6h,得到熔融液;(3)将步骤(2)中的熔融液送入成型机中成型,制备成规格、形状不同的玻璃器皿;(4)将步骤(3)中的玻璃器皿放置到连续式退火炉中在420℃条件下退火40min,退火完毕,对产品进行抛光处理,抛光处理完毕得到成品。实施例3:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末60份、氧化铝晶须1份、硼砂0.1份、氯化锌1份、硅酸钠5份、长石5份、碳酸钙晶须3份、硫酸钙晶须2份、碳化硅晶须2份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)按照高强度耐压玻璃器皿的重量配比称取原料,粉碎、过100目筛、搅拌混合,得到混料;(2)将步骤(1)中的混料置于1450℃的熔炉中加热至熔融,保温8h,得到熔融液;(3)将步骤(2)中的熔融液送入成型机中成型,制备成规格、形状不同的玻璃器皿;(4)将步骤(3)中的玻璃器皿放置到连续式退火炉中在460℃条件下退火50min,退火完毕,对产品进行抛光处理,抛光处理完毕得到成品。实施例4:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末65份、氧化铝晶须3份、硼砂0.3份、氯化锌0.1份、硅酸钠1份、长石2份、碳酸钙晶须8份、硫酸钙晶须5份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法如同实施例1。实施例5:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末62份、氧化铝晶须2份、硼砂0.2份、氯化锌0.5份、硅酸钠4份、长石4份、碳酸钙晶须5份、硫酸钙晶须3份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法如同实施例2。实施例6:一种高强度耐压玻璃器皿,由以下重量份的原料制成:石英砂粉末65份、氧化铝晶须3份、硼砂0.3份、氯化锌0.1份、硅酸钠1份、长石2份、碳酸钙晶须8份、硫酸钙晶须5份、碳化硅晶须3份。上述高强度耐压玻璃器皿的制备方法如同实施例3。对本发明实时例1-6所得玻璃器皿进行理化性能测试,同时选取相同规格、形状市场上销售的普通玻璃器皿进行对比,结果如下表:玻璃器皿性能测试实验组压缩应力/mpa莫氏硬度摩擦系数实施例1831.16.90.07实施例2832.47.00.06实施例3831.36.80.07实施例4832.57.00.07实施例5834.56.90.07实施例6831.77.00.07对照组740.65.40.09通过上表可知:通过本发明技术方案的玻璃器皿,压缩应力能够到达830mpa以上,莫氏硬度在6.8和7.0之间,而市场上销售的常规玻璃器皿,压缩应力只有740.6mpa,莫氏硬度只有5.4,且本发明的玻璃器皿较市场上普通玻璃器皿较为光滑,更为美观。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,包括语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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