一種二氧化錫晶質玻璃及其製備方法
2023-10-29 10:03:02 2
專利名稱：一種二氧化錫晶質玻璃及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃及其製備方法，特別是涉及一種二氧化錫晶質玻璃及其製備方法。
背景技術：
晶質玻璃一般來說特指鉛水晶玻璃，該種玻璃具有較高的折射率和透過率，由於歐盟開始對鉛質產品的使用進行限制，研究一種新型的替代品成為必須。目前市場上經常出現的所謂無鉛水晶玻璃主要是指鉀鋇晶質玻璃，該種玻璃的折射率和透光度與水晶玻璃還有一定差距，而且鋇也屬於重金屬，其使用也將逐步被限制。
目前還沒有利用二氧化錫作為晶質玻璃主要成分的研究，二氧化錫無色無毒，其金屬錫用於浮法玻璃的錫槽，也有在玻璃中添加少量二氧化錫的報導，但二氧化錫的加入量一般不超過5％。
現在的晶質玻璃主要為鉛晶質玻璃，由於氧化鉛的毒害性，其使用在國際上越來越被限制，而二氧化錫由於其熔化溫度較高，熔制過程溫度高且氣泡多，採用本發明後，熔化溫度與常用玻璃相接近，氣泡幾乎沒有。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種二氧化錫晶質玻璃及其製備方法，以彌補現有技術的不足或缺陷，滿足生產或生活的需要。
為了解決上述技術問題本發明所採用的技術方案之一是一種二氧化錫晶質玻璃，其組分和重量百分含量為
SiO2 50-60wt.％R2O 20-25wt.％ZnO0-5wt.％SnO2 5-20wt.％B2O3 5wt.％La2O3 0-7wt.％為了解決上述技術問題本發明所採用的技術方案之二是一種二氧化錫晶質玻璃的製備方法，包括如下步驟(1)根據組分和重量百分含量製備配合料，配合料在1350℃加料；(2)配合料在1450～1550℃溫度熔化3～4時間，製成玻璃液；(3)玻璃液在1050℃～1150℃進行成型；(4)成型後的玻璃在550℃～620℃進行退火8～15小時，製得二氧化錫晶質玻璃。
作為優選法的技術方案步驟(1)中採用重量百分含量為0.5～1％wt.％澄清劑澄清配合料。
所述的澄清劑為NaCl、Sb2O3、CeO2中的一種或幾種。
本發明的原理是通過改進熔制工藝，在鉀-鈉-矽系玻璃中添加二氧化錫作為玻璃的組成部分，使其達到較高的折射率、色散和密度，用以取代鉛晶質玻璃的效果。通過改變SnO2的含量來製備不同折射率的玻璃，SnO2的含量從5％到20％，其折射率從1.5300增加到1.5900，密度從2.65g/cm3增加到3.05g/cm3，色散從0.015增加到0.018，各項指標都達到非常好的光學效果。
本發明的優點是1、該發明是一種環保水晶玻璃，所有元素均為無毒無害的，因而該產品可以用在餐飲等行業。而鉛水晶玻璃在這些行業已經受到限制；2、二氧化錫性質穩定，不易揮發，因而在熔制過程中利用率高，並且不會汙染環境，對操作人員無毒害；3、錫與鉛為同主族元素，在玻璃結構中可以大大提高折射率和透過率，形成的玻璃結構穩定。
4、二氧化錫具有更好的色散，在提高水晶玻璃折射效果更加顯著；具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細闡述實施例1配方SiO260wt.％；R2O24wt.％；ZnO5wt.％；SnO25wt.％；B2O35wt.％；澄清劑採用0.5wt.％的NaCl；該配合料在1350℃加料，熔制溫度為1500℃，熔制時間3小時，並進行攪拌，在1100℃成型，成型後的玻璃在550℃進行退火15小時，製得二氧化錫晶質玻璃。對試樣進行測試，其折射率為1.5355，透過率95％以上，密度為2.55，該玻璃具有良好的耐酸鹼性能。
實施例2配方SiO255wt.％；R2O20wt.％；ZnO3wt.％；SnO210wt.％；B2O35wt.％；La2O37wt.％；澄清劑採用0.8wt.％的Sb2O3該配合料在1350℃加料，熔制溫度為1450℃，熔制時間4小時，並進行攪拌，在1050℃成型，成型後的玻璃在620℃進行退火8小時，製得二氧化錫晶質玻璃。對試樣進行測試，其折射率為1.5743，透過率96％以上，密度為2.85，該玻璃具有良好的耐酸鹼性能。
實施例3配方SiO250wt.％；R2O25wt.％；SnO215wt.％；B2O35wt.％；La2O35wt.％；澄清劑採用1wt.％的CeO2；該配合料在1350℃加料，熔制溫度為1550℃，熔制時間3.5小時，並進行攪拌，在1150℃成型，成型後的玻璃在600℃進行退火10小時，製得二氧化錫晶質玻璃。對試樣進行測試，其折射率為1.5624，透過率95％以上，密度為2.76，該玻璃具有良好的耐酸鹼性能。
實施例4配方SiO250wt.％；R2O20wt.％；ZnO5wt.％；SnO220wt.％；B2O35wt.％；澄清劑採用0.5wt.％的NaCl；該配合料在1350℃加料，熔制溫度為1460℃，熔制時間4小時，並進行攪拌，在1150℃成型，成型後的玻璃在580℃進行退火12小時，製得二氧化錫晶質玻璃。對試樣進行測試，其折射率為1.5514，透過率94％以上，密度為2.63，該玻璃具有良好的耐酸鹼性能。
權利要求
1.一種二氧化錫晶質玻璃，其特徵在於，其組分和重量百分含量為SiO250-60wt.％R2O20-25wt.％ZnO0-5wt.％SnO25-20wt.％B2O35wt.％La2O30-7wt.％。
2.一種如權利要求1所述的二氧化錫晶質玻璃的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)根據組分和重量百分含量製備配合料，配合料在1350℃加料；(2)配合料在1450～1550℃溫度熔化3～4小時，製成玻璃液；(3)玻璃液在1050℃～1150℃進行成型；(4)成型後的玻璃在550℃～620℃進行退火8～15小時，製得二氧化錫晶質玻璃。
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中採用重量百分含量為0.5～1％wt.％澄清劑澄清配合料。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述的澄清劑為NaCl、Sb2O3、CeO2中的一種或幾種。
全文摘要
本發明公開了一種二氧化錫晶質玻璃，其組分和重量百分含量為SiO
文檔編號C03C10/00GK1958494SQ200610118318
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月14日 優先權日2006年11月14日
發明者汪慶衛, 寧偉, 顧一泓 申請人:東華大學