CN103771701B - 一种抗冲击抗断裂的玻璃材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗冲击抗断裂的玻璃材料及其制备方法，抗冲击抗断裂的玻璃材料由以下成分按照重量比组成：Na2O为8～10份、Li2O为6～9份、SiO2为13～16份、ZnO为3～5份、La2O3为6～9份、MoO3为2～3份。抗断裂抗冲击的复合玻璃原料通过粉碎、过筛、坩埚中高温熔融、阶段退火等程序制备得到抗冲击抗断裂的复合玻璃材料。制备的玻璃材料具有良好的抗冲击和抗断裂性能，可满足玻璃制品的使用需要。

Description

一种抗冲击抗断裂的玻璃材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃材料及其制备方法，特别是涉及一种具有较高抗冲击性能和抗断裂性能的玻璃材料及其制备方法。
背景技术
近年来，玻璃的使用日益增多。在建筑物幕墙、汽车挡风玻璃、门窗等地方都有非常多的使用。玻璃具有美观、透光的优点，可以提高屋内的透明度。除了常规的玻璃，随着科技的进步和技术的发展，一些特殊的玻璃也应运而生，如防弹玻璃、钢化玻璃、太阳能玻璃等。他们都具有一些新的功能和特点，可以满足不同的功能需求。
所有的玻璃在使用中，都需要具有较为优异的抗冲击的性能和抗断裂的性能，如果其抗冲击性能和抗断裂性能较差，则不具有良好的稳定性，在使用中容易产生一些破损的问题，因此有必要开发具有抗冲击性能和抗断裂性能的玻璃材料。
发明内容
要解决的技术问题：常规的玻璃材料的抗冲击性能和抗断裂性能较低，降低了玻璃在使用过程中的安全性的问题。
技术方案：本发明公开了一种抗冲击抗断裂的玻璃材料及其制备方法，抗冲击抗断裂的玻璃材料由以下成分按照重量比组成：Na2O为8～10份、Li2O为6～9份、SiO2为13～16份、ZnO为3～5份、La2O3为6～9份、MoO3为2～3份。
一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：（1）取玻璃原料Na2O为8～10份、Li2O为6～9份、SiO2为13～16份、ZnO为3～5份、La2O3为6～9份、MoO3为2～3份，将以上原料按重量比进行混合；（2）混合后的玻璃原料进行干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎，粉碎后过400目筛子；（3）将干燥后过400目筛的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1320～1380℃，加热时升温的速率为50℃/min，温度达到最高后保持温度恒定3h，同时进行搅拌；（4）搅拌后将高温玻璃液浇注至模具中；（5）将浇注后的玻璃进行退火处理，退火分为两个阶段，第一阶段退火至740～780℃时保温5h，再进行第二阶段退火，第二阶段退火至500℃时保持5h，最后冷却至室温，制备得抗冲击抗断裂的玻璃材料。
抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法中，玻璃原料中MoO3优选为3份。
抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法中，玻璃原料中Na2O优选为9～10份。
抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法中，第一阶段优选退火至780℃时保温5h。
有益效果：本发明制备得到的玻璃材料的抗冲击性能和抗断裂性能都较好，测定了玻璃材料额抗冲击性能和抗断裂性能，抗冲击性能测试方法为将重量为0.6kg、0.9kg、1.2kg的钢球从0.6m高空落至玻璃材料上，本发明的玻璃材料未有开裂现象，具有良好的抗冲击性。玻璃材料的断裂韧性为3.4MPa·m1/2至3.7MPa·m1/2。
具体实施方式
实施例1
一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：（1）取玻璃原料Na2O为8kg、Li2O为6kg、SiO2为13kg、ZnO为4kg、La2O3为6kg、MoO3为3kg，将以上原料按重量比进行混合；（2）混合后的玻璃原料进行干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎，粉碎后过400目筛子；（3）将干燥后过400目筛的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1380℃，加热时升温的速率为50℃/min，温度达到最高后保持温度恒定3h，同时进行搅拌；（4）搅拌后将高温玻璃液浇注至模具中；（5）将浇注后的玻璃进行退火处理，退火分为两个阶段，第一阶段退火至780℃时保温5h，再进行第二阶段退火，第二阶段退火至500℃时保持5h，最后冷却至室温，制备得抗冲击抗断裂的玻璃材料。
实施例2
一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：（1）取玻璃原料Na2O为9kg、Li2O为7kg、SiO2为16kg、ZnO为5kg、La2O3为8kg、MoO3为2kg，将以上原料按重量比进行混合；（2）混合后的玻璃原料进行干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎，粉碎后过400目筛子；（3）将干燥后过400目筛的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1320℃，加热时升温的速率为50℃/min，温度达到最高后保持温度恒定3h，同时进行搅拌；（4）搅拌后将高温玻璃液浇注至模具中；（5）将浇注后的玻璃进行退火处理，退火分为两个阶段，第一阶段退火至740℃时保温5h，再进行第二阶段退火，第二阶段退火至500℃时保持5h，最后冷却至室温，制备得抗冲击抗断裂的玻璃材料。
实施例3
一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：（1）取玻璃原料Na2O为10kg、Li2O为9kg、SiO2为15kg、ZnO为3kg、La2O3为9kg、MoO3为3kg，将以上原料按重量比进行混合；（2）混合后的玻璃原料进行干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎，粉碎后过400目筛子；（3）将干燥后过400目筛的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1350℃，加热时升温的速率为50℃/min，温度达到最高后保持温度恒定3h，同时进行搅拌；（4）搅拌后将高温玻璃液浇注至模具中；（5）将浇注后的玻璃进行退火处理，退火分为两个阶段，第一阶段退火至760℃时保温5h，再进行第二阶段退火，第二阶段退火至500℃时保持5h，最后冷却至室温，制备得抗冲击抗断裂的玻璃材料。
实施例1、实施例2、实施例3的玻璃材料的抗冲击性能和抗断裂性能测试结果如下表，抗冲击性能测试方法为将重量为0.6kg、0.9kg、1.2kg的钢球从0.6m高空落至玻璃材料上。
实施例1 实施例2 实施例3
抗冲击性能 玻璃无开裂现象 玻璃无开裂现象 玻璃无开裂现象
抗断裂性能 3.4MPa·m1/2 3.7MPa·m1/2 3.5MPa·m1/2
本发明的玻璃材料具备了较好的抗冲击特性和抗断裂特性，可以降低玻璃材料在使用过程中的安全风险，延长玻璃的使用时间。

Claims (4)

1.一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）取玻璃原料Na2O为8～10份、Li2O为6～9份、SiO2为13～16份、ZnO为3～5份、La2O3为6～9份、MoO3为2～3份，将以上原料按重量比进行混合；（2）混合后的玻璃原料进行干燥，干燥后用粉碎机进行粉碎，粉碎后过400目筛子；（3）将干燥后过400目筛的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1320～1380℃，加热时升温的速率为50℃/min，温度达到最高后保持温度恒定3h，同时进行搅拌；（4）搅拌后将高温玻璃液浇注至模具中；（5）将浇注后的玻璃进行退火处理，退火分为两个阶段，第一阶段退火至740～780℃时保温5h，再进行第二阶段退火，第二阶段退火至500℃时保持5h，最后冷却至室温，制备得抗冲击抗断裂的玻璃材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，其特征在于玻璃原料中MoO3为3份。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，其特征在于玻璃原料中Na2O为9～10份。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击抗断裂的玻璃材料的制备方法，其特征在于第一阶段退火至780℃时保温5h。
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