一种高硼硅玻璃的制备方法

本发明涉及玻璃制备生产的，具体涉一种高硼硅玻璃的制备方法。

背景技术：

1、高硼硅玻璃的耐火性能好，物理强度高，与普遍玻璃相比，无毒副作用，其机械性能，热稳定性能，抗水、抗碱、抗酸等性能大大提高。因此，可广泛用于化工、航天、军事、家庭、医院等各个领域，可制成灯具、餐具、标盘、望远镜片、洗衣机观察孔、微波炉盘、太阳能热水器等多种产品，具有良好的推广价值和社会效益。

2、但是，由于高硼硅玻璃熔化温度高、耗热量大、熔化率低、澄清均化困难，使高硼硅玻璃生产质量控制难度大。同时，高硼硅酸盐玻璃产品又要求具有良好的抗化学侵蚀性能、优异的抗热冲击性能、机械性能、较高的软化温度和良好的工艺性能等。因此，在选择高硼硅酸盐玻璃成分时，既要满足和达到以上要求，又要考虑到该玻璃在熔制、成型、退火、加工等工艺技术上的可行性。

3、基于以上原因，本发明设计了一种高硼硅玻璃的制备方法。

技术实现思路

1、本发明目的是优化现有高硼硅玻璃的组成，提供一种高硼硅玻璃的制备方法，制备的高硼硅玻璃具有高折射率、高密度、优异的化学稳定性和低热膨胀系数等优点。

2、（1）配料：按照质量百分比称取制备高硼硅玻璃的原料，sio280%、b2o310%、na2o5%、cao 3%、al2o32%，掺杂的zro2按质量百分数计分别为1%、3%、5%，将原料混合均匀得到混合粉体；

3、（2）熔炼：将步骤（1）的混合粉体在1600°c熔炼3小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；

4、（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到560°c的石墨模具中成型；

5、（4）退火：将步骤（3）初步成型后的玻璃放入已经加热到560°c的退火炉中退火1小时，然后随炉自然冷却至室温；

6、（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明zro2改性的高硼硅玻璃。

7、本发明可以得到高折射率、高密度、优异的化学稳定性和低热膨胀系数的高硼硅玻璃。

技术特征：

1.一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，包含以下按质量百分数计的基本组分：sio2 80%、b2o3 10%、na2o 5%、cao 3%、al2o3 2%，掺杂的zro2按质量百分数计分别为1%、3%、5%。

2.根据权利要求1所述的sio2，其特征在于，sio2为天然水晶粉，粒度大小约为250目。

3.根据权利要求1所述的一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，cao由分析纯的碳酸钙引入，na2o由分析纯的碳酸钠引入，其它组分以相应的分析纯氧化物原料引入。

4.根据权利要求1所述的一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的混合方法为湿法球磨混合，采用无水乙醇为球磨介质，以280 rpm的转速球磨8小时。

6.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的熔炼控温程序为室温到400℃升温速率2°c/min，400°c到1200°c升温速率5°c/min，1200°c到1600°c升温速率1°c/min并保温3小时。

7.根据权利要求4所述的一种高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述模具为石墨模具。

技术总结
本发明涉及一种高硼硅玻璃的制备方法，属于高硼硅玻璃制备生产的技术领域，本发明目的是优化现有高硼硅玻璃的组成，提供一种高性能高硼硅玻璃的制备方法。本发明是在原有高硼硅玻璃组成的基础上掺杂金属氧化物，制备过程包括配料、熔炼、成型、退火、加工，本发明提供的方法制备的高硼硅玻璃具有更优异的密度、折射率、化学稳定性和热膨胀系数。

技术研发人员：解玉姣,王飞鹏,魏春杰,韩婷婷,李琳,苗珂,余磊
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13