一種紅色矽酸鹽玻璃及其製備方法
2023-05-14 17:59:36 2
專利名稱：一種紅色矽酸鹽玻璃及其製備方法
技術領域：
本發明涉及玻璃製備技術，特別涉及一種紅色矽酸鹽玻璃及其製備方法。·
背景技術：
顏色玻璃在日常生活中有著極為廣泛的應用，例如在門窗、瓷磚釉面、裝修飾面材料及工藝品等方面。造型別致的玻璃藝術作品，因為顏色玻璃的使用，而變得更有表現力和感染力，給觀賞者帶來不一樣的視覺感受和人生體驗。芬芳宜人的香水，因為瓶體造型及玻璃顏色的渲染，而盡顯雍容華貴。顏色玻璃也可應用在光學領域譬如濾光片。顏色玻璃中的紅色玻璃，因其絢麗的色彩，格外引人注目。已有的紅色玻璃主要有紅寶石色金紅玻璃、橙紅色含硫化鎘玻璃、大紅色含硒化鎘玻璃、磚紅色銅玻璃、含硫化銻的櫻桃紅玻璃、粉紅色含鉺玻璃。除含鉺玻璃源於鉺離子吸收著色外，其他紅色玻璃基本是源於半導體或金屬膠體著色。在母體玻璃熔制、成型後，這些玻璃需要額外的後續熱處理，使這些著色基團聚集、長大，隨基團尺寸的不同，會對可見光產生不同的吸收，進而表現為不同的紅色。耳熟能詳的這些紅色玻璃，要麼採用劇毒的如鎘、硒、銅、銻、硫，要麼採用昂貴的金屬如金或稀土離子，做為著色元素。對基於膠體著色的玻璃，需要後期熱處理，誘導玻璃顯色。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種紅色矽酸鹽玻璃，以廉價的鉍作為著色劑。本發明的另一目的在於提供紅色矽酸鹽玻璃的製備方法，不需後期附加熱處理。本發明的目的通過以下技術方案實現一種紅色矽酸鹽玻璃，各氧化物組分的摩爾百分比為SiO2 33 69% ；Li2O 0 18% ；Na2O 0 20% ；K2O 0 13%;B2O3 30^30% ；Al2O3 0 23%;P2O5 0 20%;MgO 0 22.4%;CaO 0 22.4%;BaO 0 22.4%;ZnO (TlO. 6%;TiO2 0 6%;Bi2O3 0.01 5%;ZrO2 0 3. 2% ；
SrO 0 22.4%。一種紅色矽酸鹽玻璃的製備方法，包括以下步驟( I)按各氧化物組分的摩爾百分比稱取原料SiO2 33 69% ；Li2O 0 18% ；Na2O 0 20% ； K2O (Tl3% ；B2O3 0 30% ；Al2O3 0 23% ；P2O5 0 20% ；MgO 0^22. 4% ；CaO 0 22. 4% ；BaO 0 22. 4% ；ZnO 0 10. 6% ；TiO2 0 6% ；Bi2O3 0. 01 5% ；ZrO2 0 3. 2% ；SrO 0 22. 4% ； (2)步驟(I)中稱量好的原料經球磨混勻後置於坩堝中壓實，在溫度為1450 1650° C下熔制I 5小時；(3)將步驟(2)得到的熔體澆鑄在模具中，冷卻後，退火，去除殘餘應力，即製得紅色矽酸鹽玻璃。所述熔制過程中進行攪拌，以去除氣泡，提高玻璃的均勻性。與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果(I)本發明採用鉍作為著色劑，而非貴重金屬金或稀土離子或劇毒離子如鎘等做著色劑，降低了生產成本；(2)本發明的利用高溫熔融法一次成型、顯色，不再需要後期繁瑣的熱處理控制膠 體顆粒大小顯色，製備過程簡單易行；(3)本發明通過調整組分，可實現玻璃顏色在粉紅、紫紅、橙紅、棕紅、酒紅、棕色、黑色等區間變化；(4)本發明製得的紅色玻璃，著色均勻，熱穩定性好，高溫(〈500° C)處理不變色，室溫下久置不退或變色。
圖I為本發明的實施例製備的紅棕色玻璃的典型透過曲線圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此，對於未特別註明的工藝參數，可參照常規技術進行。
實施例本實施例的紅色矽酸鹽玻璃的製備過程如下(I)以二氧化矽、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、三氧化二硼(或硼酸)、五氧化二磷(或磷酸二氫銨)、氧化鎂、碳酸鈣(或氧化鈣)、碳酸鍶(或氧化鍶)、碳酸鋇、氧化鋁(或氫氧化鋁)、二氧化鈦、三氧化二鉍(或鉍粉)、氧化鋯、氧化鋅為原料，按表I中所述的摩爾組成稱量原料，控制總重為100g。(2)步驟(I)中稱量好的原料經球磨混勻後置於坩堝中壓實，按照表I中所述的工藝參數進行熔制；熔制過程中進行攪拌，以去除氣泡，提高玻璃的均勻性；(3)將步驟(2)得到的熔體澆鑄在模具中，冷卻後，退火，去除殘餘應力，即製得紅色矽酸鹽玻璃。表I本實施例製備的玻璃樣品的組成、工藝參數及顏色
權利要求
1.一種紅色矽酸鹽玻璃，其特徵在於，各氧化物組分的摩爾百分比為 SiO2 33 69% ； Li2O 0 18% ； Na2O 0 20% ； K2O (Tl3% ； B2O3 0 30% ； Al2O3 0 23% ； P2O5 0 20% ；MgO 0 22· 4% ； CaO (Γ22. 4% ； BaO (Γ22. 4% ； ZnO (TlO. 6% ； TiO2 0 6% ；Bi2O3 O. OI 5% ； ZrO2 0 3· 2% ； SrO (Γ22.4%。
2.一種紅色矽酸鹽玻璃的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 (O按各氧化物組分的摩爾百分比稱取原料 SiO2 33 69% ； Li2O 0 18% ； Na2O 0 20% ； K2O (Tl3% ； B2O3 0 30% ； Al2O3 0 23% ； P2O5 0 20% ； MgO 0 22· 4% ； CaO (Γ22. 4% ； BaO (Γ22. 4% ； ZnO (TlO. 6% ； TiO2 0 6% ；Bi2O3 O. OI 5% ； ZrO2 0 3· 2% ； SrO (Γ22. 4% ； (2)步驟(I)中稱量好的原料經球磨混勻後置於坩堝中壓實，在溫度為145(T1650°C下熔制廣5小時； (3)將步驟(2)得到的熔體澆鑄在模具中，冷卻後，退火，去除殘餘應力，即製得紅色矽酸鹽玻璃。
3.根據權利要求2所述的紅色矽酸鹽玻璃的製備方法，其特徵在於，所述熔制過程中進行攪拌。
全文摘要
本發明公開了一種紅色矽酸鹽玻璃，各氧化物組分的摩爾百分比為SiO2，33~69%；Li2O 0~18%；Na2O，0~20%；K2O，0~13%；B2O3，0~30%；Al2O3，0~23%；P2O5，0~20%；MgO，0~22.4%；CaO，0~22.4%；BaO，0~22.4%；ZnO，0~10.6%；TiO2，0~6%；Bi2O3，0.01~5%；ZrO2，0~3.2%，SrO，0~22.4%。本發明還公開了上述紅色矽酸鹽玻璃的製備方法。本發明以廉價的鉍作為著色劑，製備過程簡單易行，製備的紅色玻璃，著色均勻，熱穩定性好；本發明還可調整組分，實現玻璃顏色的變化，有望獲得廣泛的應用。
文檔編號C03C3/093GK102730970SQ201210215950
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者彭明營, 邱建榮 申請人:華南理工大學