CN110950532A - 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110950532A
CN110950532A CN202010014789.1A CN202010014789A CN110950532A CN 110950532 A CN110950532 A CN 110950532A CN 202010014789 A CN202010014789 A CN 202010014789A CN 110950532 A CN110950532 A CN 110950532A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zirconia
crystal glass
glass
free crystal
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010014789.1A
Other languages
English (en)
Inventor
解玉姣
于方永
王宜尚
刘刚
韩婷婷
解子恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN202010014789.1A priority Critical patent/CN110950532A/zh
Publication of CN110950532A publication Critical patent/CN110950532A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明公布了一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，本发明目的是优化现有水晶玻璃的组成，提供一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法。本发明是在原有生产工艺的基础上，通过掺杂金属氧化物，对水晶玻璃的折射率、密度和化学稳定性进行优化提高。本发明制备过程：配料、混料、熔炼、成型、退火。本发明所掺杂的氧化锆可以提高水晶玻璃的密度、折射率和化学稳定性。

Description

一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及无铅水晶玻璃，具体涉一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法。
背景技术
传统的水晶玻璃主要是含铅水晶玻璃，其具有优异的化学稳定性、较高的机械可靠性和较低的玻璃化转变温度等突出优点，现已广泛应用于制造玻璃珠宝产品、高档餐具、酒具和装饰材料等，展现出了巨大的发展前景。但是，随着科技发展和环保意识的增强，含铅水晶玻璃中铅溶出等问题引起了人们的广泛关注。考虑到人类的身体健康，大力发展无铅水晶玻璃迫在眉睫。
无铅水晶玻璃是用一种或多种氧化物的混合成分来替代氧化铅成分，通过玻璃中各组分之间的混合效应来调节物化性能，实现与含铅水晶玻璃相近的功能。作为一种环保玻璃，无铅水晶玻璃从根本上解决了含铅水晶玻璃使用过程中的铅溶出难题。但是，与含铅水晶玻璃相比，无铅水晶玻璃的密度、折射率和化学稳定性等理化性能仍然较低，制约了无铅水晶玻璃的发展。因此，选取合适的氧化物取代氧化铅是制备无铅水晶玻璃的关键。本发明所掺加的氧化锆是一种无毒害的高折射率和高密度氧化物，与氧化铅的理化性质非常相似，而且具有更好的化学稳定性。
基于以上原因，本发明设计了一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统铅质水晶玻璃中高铅含量的问题，本发明提供一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，制备的无铅水晶玻璃具有高折射率、高密度、化学稳定性好等优点。
（1）配料、混料：将以下组分按质量百分数计进行配料，SiO2 60~70%、Na2O 5~8%、K2O 2~5%、CaO 3~5%、ZnO 5~10%、BaO 2~8%、Al2O3 1~3%、TiO22~5%；掺杂的氧化锆按质量百分数计为5%、10%、15%；配料后采用湿法球磨混合；混合料烘干粉碎；
（2）熔炼：将步骤（1）所得混合粉体在1500°C进行熔炼，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；
（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到520°C的模具中成型；
（4）退火：将步骤（3）成型后的玻璃移至已经加热到520°C的退火炉中退火，保温2小时，然后自然冷却至室温；
（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明的氧化锆基无铅水晶玻璃。
本发明可以得到高折射率、高密度和化学稳定性好的无铅水晶玻璃。
具体实施方式
实例1:
（1）配料、混料：将以下组分按质量百分数计进行配料，SiO2 ~60%、Na2O ~5%、K2O ~5%、CaO ~6%、ZnO ~10%、BaO ~8%、Al2O3 ~3%、TiO2~3%、ZrO2~5%；配料后采用无水乙醇为球磨介质，以250 rpm/min的转速球磨混合8小时；混合料烘干粉碎；
（2）熔炼：将步骤（1）所得混合粉体进行熔炼，熔炼控温程序为20°C到400°C升温速率2°C/min，400°C到1200°C升温速率5°C/min，1200°C到1500°C升温速率1°C/min并保温2小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；
（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到520°C的模具中成型；
（4）退火：将步骤（3）成型后的玻璃移至已经加热到520°C的退火炉中退火，保温2小时，然后自然冷却至室温；
（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明的氧化锆基无铅水晶玻璃。
本发明可以得到高折射率、高密度和化学稳定性好的无铅水晶玻璃。
实例2：
（1）配料、混料：将以下组分按质量百分数计进行配料，SiO2 ~60%、Na2O ~5%、K2O ~5%、CaO ~6%、ZnO ~10%、BaO ~8%、Al2O3 ~3%、TiO2~3%、ZrO2~10%；配料后采用无水乙醇为球磨介质，以250 rpm/min的转速球磨混合8小时；混合料烘干粉碎；
（2）熔炼：将步骤（1）所得混合粉体进行熔炼，熔炼控温程序为20°C到400°C升温速率2°C/min，400°C到1200°C升温速率5°C/min，1200°C到1500°C升温速率1°C/min并保温2小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；
（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到520°C的模具中成型；
（4）退火：将步骤（3）成型后的玻璃移至已经加热到520°C的退火炉中退火，保温2小时，然后自然冷却至室温；
（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明的氧化锆基无铅水晶玻璃。
本发明可以得到高折射率、高密度和化学稳定性好的无铅水晶玻璃。
实例3：
（1）配料、混料：将以下组分按质量百分数计进行配料，SiO2 ~60%、Na2O ~5%、K2O ~5%、CaO ~6%、ZnO ~10%、BaO ~8%、Al2O3 ~3%、TiO2~3%、ZrO2~15%；配料后采用无水乙醇为球磨介质，以250 rpm/min的转速球磨混合8小时；混合料烘干粉碎；
（2）熔炼：将步骤（1）所得混合粉体进行熔炼，熔炼控温程序为20°C到400°C升温速率2°C/min，400°C到1200°C升温速率5°C/min，1200°C到1500°C升温速率1°C/min并保温2小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到520°C的模具中成型；
（4）退火：将步骤（3）成型后的玻璃移至已经加热到520°C的退火炉中退火，保温2小时，然后自然冷却至室温；
（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明的氧化锆基无铅水晶玻璃。
本发明可以得到高折射率、高密度和化学稳定性好的无铅水晶玻璃。
本发明制备的无铅水晶玻璃性能测试结果如表1所示。
表1
Figure 696362DEST_PATH_IMAGE002

Claims (6)

1.一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，其特征在于包含以下按质量百分数计的基本组分：SiO2 60~70%、Na2O 5~8%、K2O 2~5%、CaO 3~5%、ZnO 5~10%、BaO 2~8%、Al2O3 1~3%、TiO22~5%；掺杂的氧化锆按质量百分数计为5%、10%、15%。
2.根据权利要求1所述的SiO2，其特征在于粒度大小约为250目。
3.根据权利要求1所述的一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配料、混料：将以下组分按质量百分数计进行配料，SiO2 60~70%、Na2O 5~8%、K2O 2~5%、CaO 3~5%、ZnO 5~10%、BaO 2~8%、Al2O3 1~3%、TiO22~5%；掺杂的氧化锆按质量百分数计为5%、10%、15%；配料后采用湿法球磨混合；混合料烘干粉碎；
（2）熔炼：将步骤（1）所得混合粉体在1500°C进行熔炼，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；
（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到520°C的模具中成型；
（4）退火：将步骤（3）成型后的玻璃移至已经加热到520°C的退火炉中退火，保温2小时，然后自然冷却至室温；
（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明的氧化锆基无铅水晶玻璃。
4.根据权利要求3所述的一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的湿法球磨混合，按照质量比分别称取玻璃组分，采用无水乙醇为介质，以250rpm/min的转速球磨8小时。
5.根据权利要求3所述的一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的熔炼控温程序为：20°C到400°C升温速率2°C/min，400°C到1200°C升温速率5°C/min，1200°C到1500°C升温速率1°C/min并保温2小时。
6.根据权利要求3所述的一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法，其特征在于步骤（3）中所述模具为石墨模具。
CN202010014789.1A 2020-01-07 2020-01-07 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法 Pending CN110950532A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010014789.1A CN110950532A (zh) 2020-01-07 2020-01-07 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010014789.1A CN110950532A (zh) 2020-01-07 2020-01-07 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110950532A true CN110950532A (zh) 2020-04-03

Family

ID=69985539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010014789.1A Pending CN110950532A (zh) 2020-01-07 2020-01-07 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110950532A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0459105A1 (en) * 1990-04-03 1991-12-04 Asahi Glass Company Ltd. Process for coating and bending a glass plate and ceramic colour coating composition
CN1506331A (zh) * 2002-08-16 2004-06-23 Ф�ز�����˾ 由锂铝硅酸盐玻璃陶瓷组成的组合物
CN101356127A (zh) * 2006-05-19 2009-01-28 东洋佐佐木玻璃股份有限公司 水晶玻璃物品
CN102659314A (zh) * 2012-04-27 2012-09-12 中南大学 一种氧化钡基晶质无铅玻璃及其制备方法
CN103524042A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 河北省沙河玻璃技术研究院 一种环保型高透高折射晶质玻璃及其制备方法
CN105776850A (zh) * 2016-05-07 2016-07-20 山东康友光电科技股份有限公司 一种无铅无钡高折射率玻璃及其制备方法
CN105837045A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 成都光明光电股份有限公司 晶质玻璃
CN107651836A (zh) * 2017-10-18 2018-02-02 安徽康泰玻业科技有限公司 钾钡晶质玻璃器皿

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0459105A1 (en) * 1990-04-03 1991-12-04 Asahi Glass Company Ltd. Process for coating and bending a glass plate and ceramic colour coating composition
CN1506331A (zh) * 2002-08-16 2004-06-23 Ф�ز�����˾ 由锂铝硅酸盐玻璃陶瓷组成的组合物
CN101356127A (zh) * 2006-05-19 2009-01-28 东洋佐佐木玻璃股份有限公司 水晶玻璃物品
CN102659314A (zh) * 2012-04-27 2012-09-12 中南大学 一种氧化钡基晶质无铅玻璃及其制备方法
CN103524042A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 河北省沙河玻璃技术研究院 一种环保型高透高折射晶质玻璃及其制备方法
CN105837045A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 成都光明光电股份有限公司 晶质玻璃
CN105776850A (zh) * 2016-05-07 2016-07-20 山东康友光电科技股份有限公司 一种无铅无钡高折射率玻璃及其制备方法
CN107651836A (zh) * 2017-10-18 2018-02-02 安徽康泰玻业科技有限公司 钾钡晶质玻璃器皿

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4136346B2 (ja) 封着用組成物
CN102992812B (zh) 一种微晶增强透明无铅熔块釉及其制备方法
CN106477877B (zh) 一种特高折射高密度环保型宝石玻璃及其制备方法
TW201700425A (zh) 可化學性回火的玻璃片
TW200418739A (en) Optical glass
JP4034589B2 (ja) 光学ガラス
CN103524042B (zh) 一种环保型高透高折射晶质玻璃及其制备方法
CN102659314A (zh) 一种氧化钡基晶质无铅玻璃及其制备方法
CN1944300B (zh) 低膨胀系数微晶玻璃及其热处理方法
CN101265024A (zh) 一种低熔点无铅硼磷酸盐封接玻璃粉及其制备方法
JPH035341A (ja) 光学ガラス
WO2022262419A1 (zh) 一种牙科用硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法、硅酸锂玻璃陶瓷修复体
CN101475312B (zh) 一种铜封玻璃粉及其制备和应用
CN104909562B (zh) 一种高折射环保红宝石玻璃及制备方法
CN102050577A (zh) 一种特殊环保型封接玻璃
CN110981189A (zh) 一种氧化锌基无铅水晶玻璃及其制备方法
CN110950532A (zh) 一种氧化锆基无铅水晶玻璃及其制备方法
CN1817809A (zh) 不含铅与砷的光学硬质冕玻璃
CN109502967B (zh) 一种耐酸碱无氟乳白玻璃及其制备方法和应用
JPS6236040A (ja) 低融点封着用硝子
CN111018347A (zh) 一种氧化镧基无铅水晶玻璃及其制备方法
CN110981191A (zh) 一种氧化钛基无铅水晶玻璃及其制备方法
CN101693597B (zh) 一种透明玻璃陶瓷及其制备方法
CN114890679B (zh) 强化玻璃、分相玻璃及其制备方法与应用
CN113264676B (zh) 可化学强化的分相玻璃及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200403