一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法与流程

文档序号:14897660发布日期:2018-07-10 09:12阅读:174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磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法。
背景技术
:玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是na2sio3、casio3、sio或na2o·cao·6sio2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。玻璃有石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃、高温玻璃、耐高压玻璃、防紫外线玻璃、防爆玻璃等。通常指硅酸盐玻璃,以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料,经混和、高温熔融、匀化后,加工成形,再经退火而得。广泛用于建筑、日用、艺术、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域,尤其是玻璃器皿其应用范围更为广泛。基于玻璃器皿的广泛应用,一系列关于玻璃器皿制造工艺改进的研究相继报道,如中国专利号为:cn.201510475980.5,公开一种“耐腐蚀玻璃及其制备方法”,通过该技术方案的到玻璃耐压程度不够,整体性能较差,针对现有技术不足至今未有一种实施有效方式解决。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磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,通过本发明技术方案制备得到的玻璃器皿具有抗压强度大、抗折性能强、耐磨以及耐腐蚀的优点。(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:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂70-80份、方解石3-8份、磷酸钠0.3-0.5份、氧化锌0.2-0.4份、氧化钙0.3-0.5份、氧化钠0.1-0.5份、氧化钇0.2-0.4份、二氧化锗0.1-0.3份、氧化硼0.2-0.4、氧化镧0.1-0.4份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1750-1850℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡15-20min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。优选地,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂75份、方解石6份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.4份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.3份、氧化镧0.4份。优选地,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂72份、方解石5份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.2份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.4份、氧化镧0.1份。优选地,所述步骤(1)中按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1800℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡18min。优选地,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1100-1200℃。优选地,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为500-550℃。有益效果本发明公开一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,组份材料中的氧化钠、氧化钙、石英砂中的二氧化硅、以及磷酸钠形成na2o-cao-sio2-p2o5复合体系,该复合体系对玻璃器皿的理化性能具有重要作用。组份材料中的氧化锌与磷酸钠形成zn2p2o7复合物,该复合物的形成能够增加玻璃器皿的抗折力度。加入氧化钇可以减少玻璃网络结构中非桥氧数量,使孤立的岛状网络单元重新聚合,增强玻璃的网络结构氧化钇的加入能够增加组份材料的抗弯强度。组份材料中的氧化镧,能够催化组份材料中的氧化硼转变成四氧化硼,四氧化硼的形成能够促使成玻能力增大,玻璃的黏度上升,玻璃结构之间结合更为紧密。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1:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂75份、方解石6份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.4份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.3份、氧化镧0.4份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1850℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡18min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1100℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为550℃。实施例2:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:所述石英砂72份、方解石5份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.2份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.4份、氧化镧0.1份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1750℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡15min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1200℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为500℃实施例3:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂70份、方解石3份、磷酸钠0.3份、氧化锌0.4份、氧化钙0.5份、氧化钠0.5份、氧化钇0.2份、二氧化锗0.1份、氧化硼0.2、氧化镧0.4份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1800℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡20min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1150℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为530℃。实施例4:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂80份、方解石8份、磷酸钠0.5份、氧化锌0.2份、氧化钙0.3份、氧化钠0.1份、氧化钇0.4份、二氧化锗0.3份、氧化硼0.4、氧化镧0.1份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1780℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡17min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1130℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为520℃。实施例5:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂78份、方解石5份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.3份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.3、氧化镧0.3份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1830℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡16min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1180℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为540℃。实施例6:一种高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿由以下重量份的原料制成:石英砂77份、方解石7份、磷酸钠0.4份、氧化锌0.3份、氧化钙0.4份、氧化钠0.2份、氧化钇0.3份、二氧化锗0.2份、氧化硼0.23、氧化镧0.2份,所述高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的制造方法包括以下步骤:(1)按照高强度耐磨耐腐蚀玻璃器皿的重量组份配比称取原料,加热至1810℃,得到玻璃液,将玻璃液成热放入微波箱中微波震荡19min;(2)将步骤(1)中的玻璃液置于成型机中成型处理后,得到玻璃器皿半成品;(3)将步骤(2)中的玻璃器皿半成品置于退火炉中进行退火处理后得到成品。其中,所述步骤(2)中的玻璃液成型温度为1165℃。其中,所述步骤(3)中的退火炉的炉温为510℃。性能测试:为了验证本发明的实施效果,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1:表1:玻璃器皿性能测试实验组压缩应力/mpa莫氏硬度抗弯强度/mpa实施例1853.116.9112.30实施例2852.477.0112.32实施例3851.926.8111.98实施例4852.797.0112.26实施例5852.596.9112.25实施例6853.017.0112.28对照组840.35.4101.45通过表1可知:通过本发明技术方案的玻璃器皿,压缩应力能够到达851mpa以上,莫氏硬度在6.8和7.0之间,抗弯强度达到112mpa以上,而市场上销售的常规玻璃器皿,压缩应力只有840.3mpa,莫氏硬度只有5.4,抗弯强度只有101.45mpa。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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