CN101050057A - 一种高硼硅玻璃仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高硼硅玻璃仪器。其高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：SiO₂为79－81％，B₂O₃为12－13％，AL₂O₃为2－3％，Na₂O为3－5％，Nacl为0－0.5％，Li₂O为0－0.3％，CeO₂为0－0.2％；上述组份混合后在1650～1700℃的电熔炉中下熔化，再经吹制或压制工艺成型，制得高硼硅玻璃仪器。本发明所述的高硼硅玻璃仪器的软化温度＞800℃，承受急变温差值＞220℃，热膨胀系数α_0－300℃为32～34×10^－7/℃，具有很低热膨胀系数，良好的抗化学侵蚀性，抗热冲击性，使用温度高，又具有良好的灯工加工性能。

Description

一种高硼硅玻璃仪器

所属技术领域

本发明属于玻璃生产制造领域，特别是涉及一种高硼硅玻璃仪器。

背景技术

现有的玻璃仪器，包括烧器产品及量器产品，通常是用低硼硅玻璃或钠钙玻璃成型生产。由于低硼硅和钠钙玻璃的热膨胀系数较大，承受急变温差低于200℃，即热稳定性差，抗腐蚀性能低，影响盛放的化学溶液的质量，及其使用寿命周期短，对于要求高温操作或较高的高精试验中量取和存放高稳定性化学试剂及标准溶液，低硼硅玻璃和钠钙硅玻璃就不能适用。目前，尽管也有高硼硅玻璃仪器，但普遍存在着熔制的炉型大，能耗高的不足，同时还存在着透明度低，或抗水解、抗酸，或耐高温性能差的缺陷。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种抗水解、抗酸、耐高温的高硼硅玻璃仪器，使其具有很低热膨胀系数，良好的抗化学侵蚀性，抗热冲击性，使用温度高，又具有良好的灯工加工性能。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：

SiO₂       79～81％

B₂O₃      12～13％

AL₂O₃     2～3％

Na₂O       3～5％

Nacl        0～0.5％

Li₂O       0～0.3％

CeO₂       0～0.2％

上述组份混合后在1650～1700℃温度下熔化，再经吹制或压制工艺成型，制得高硼硅玻璃仪器。

上述组份混合后在电熔炉中熔化。

本发明所述的高硼硅玻璃各组份的配比是按以下原则进行的：

SiO₂是玻璃骨架的主体，高硼硅玻璃的SiO₂含量大于79％，玻璃的膨胀系数才能达到α_0-300℃为32～34×10^-7/℃，因此SiO₂应在79％(重量百分比)以上；然而当SiO₂含量高于81％(重量百分比)后，玻璃配合料的熔制温度过高，而且可能导致析晶，不利于高硼硅玻璃的工业化生产。因此SiO₂优选在79～81％(重量百分比)之间。

B₂O₃是玻璃的形成氧化物，它和SiO₂共同构成玻璃主体。它不仅能降低玻璃的膨胀系数，而且提高玻璃的热稳定性和化学稳定性，当其含量超过13％(重量百分比)，玻璃易产生分相，因此SiO₂优选在12～13％(重量百分比)之间。

AL₂O₃在玻璃中起着可以降低这种高硼硅玻璃的分相性和析晶性，它的存在使玻璃具有高的化学稳定性、热稳定性和优良的材料力学性能，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。AL₂O₃引入高硼硅玻璃的成份为2～3％(重量百分比)之间。

Na₂O能有效地提高高硼硅玻璃配合料的熔化特性，是玻璃的良好助熔剂，但Na₂O含量增加玻璃的热膨胀系数，不能引入过多，结合高硼硅玻璃的膨胀系数α_0-300℃为32～34×10^-7/℃范围，Na₂O含量优选在3～5％(重量百分比)之间。

Nacl是高温澄清剂，在高温时气化挥发，促进玻璃澄清。一般使用量为配合料的0～1.5％，过多则使玻璃乳化。结合高硼硅玻璃性能，Nacl优选在0～0.5％(重量百分比)之间。

Li₂O是强助熔剂，Li₂O代替Na₂O或K₂O使玻璃的膨胀系数降低，结晶倾向变小，但多量Li₂O又使结晶倾向增加，因此含量确定为0～0.3％(重量百分比)之间。

CeO₂是作为玻璃液的澄清剂和脱色剂，使玻璃光洁、透明，能使玻璃在强辐射照射下不变色。但其价格较贵，引入量确定为0～0.2(重量百分比)％。

本发明的有益效果在于：本发明所述的高硼硅玻璃仪器的软化温度＞800℃，承受急变温差值＞220℃，热膨胀系数α_0-300℃为32～34×10^-7/℃，其热稳定性能和化学稳定性好及外观光洁、透明。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述。

实施例一，以制备高硼硅玻璃烧杯为例：

高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：

SiO₂      80.5％

B₂O₃     12.4％

AL₂O₃    2.5％

Na₂O      4％

Nacl       0.3％

Li₂O      0.2％

CeO₂      0.1％

所述的SiO₂采用石英砂、B₂O₃采用硼砂、Li₂O采用锂辉石、Na₂O采用硝酸钠，将矿物原料粉碎成60～120目，按上述组份配比称重后(允许有少量的由矿物原料带入的杂质)，混合均匀，在1680℃温度的电熔炉中熔化，经吹制或压制工艺成型，检测后，再进行印色处理，检测后，再由自动式电燧道窑退火，即制得膨胀系数α_0-300℃为33～34×10^-7/℃，软化温度为820℃的高硼硅玻璃烧杯，再次检测后，包装，入库。

实施例二，以制备高硼硅玻璃三角烧瓶为例：

高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：

SiO₂      81.0％

B₂O₃      12.6％

AL₂O₃     2.3％

Na₂O      4％

Nacl       0.1％

所述的SiO₂采用石英砂、B₂O₃采用硼酸、Na₂O采用硝酸钠，将矿物原料粉碎成60～120目，按上述组份配比称重后(允许有少量的由矿物原料带入的杂质)，混合均匀，在1700℃温度的电熔炉中熔化，经吹制或压制工艺成型，检测后，再进行灯工、印色处理，检测后，再由自动式电燧道窑退火，即制得膨胀系数α_0-300℃为32～33×10^-7/℃，软化温度为820℃的高硼硅玻璃工三角烧瓶，再次检测后，包装，入库。

Claims (2)

1、一种高硼硅玻璃仪器，其特征在于：高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：

SiO₂     79～81％

B₂O₃    12～13％

AL₂O₃   2～3％

Na₂O     3～5％

Nacl      0～0.5％

Li₂O     0～0.3％

CeO₂     0～0.2％

上述组份混合后在1650～1700℃温度下熔化，再经吹制或压制工艺成型，制得高硼硅玻璃仪器。

2、根据权利要求1所述的一种高硼硅玻璃仪器，其特征在于：上述组份混合后在电熔炉中熔化。