CN112830676B - 一种节能玻璃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能玻璃的制备方法,按重量百分比记,包括以下组分:氯化亚铁(FeCl2)0%~5%、铁粉(Fe)0%~5%、氯化铵或硫酸铵(NH4Cl或(NH4)2SO4)0%~10%、碳酸钠(Na2CO3)10%~35%、二氧化硅(SiO2)40%~70%、碳酸钙(CaCO3)5%~25%。本发明提供的节能玻璃屏蔽近红外光同时保持高可见透过率,相比同类型产品生产原料廉价易得,生产工艺大为简化。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃的制备方法,具体涉及一种高透过、高隔热的块体吸热节能玻璃的制备方法,主要应用于建筑或车窗领域。
背景技术
目前建筑能耗约占社会总能耗的40%,而玻璃传热导致的控温能耗占建筑能耗的20-40%。传统窗玻璃即单层钠钙硅玻璃隔热效果差,难以有效阻断温差产生的热传导和阳光照射产生的热辐射,急需节能窗降低热传递效果。
太阳光谱的能量集中于300-2500nm的波段,其中近红外波段占辐射功率的比例高达50%,因此屏蔽近红外波段能极大地降低户外向室内辐射传热,同时又能避免影响可见光透过能力。理想的节能窗既能阻断近红外波向室内辐射,又具有高可见光透过、高耐久性、低雾度,同时兼顾一定机械强度。通过阻隔太阳光谱的热辐射,就能实现降低能耗和碳排放的节能目标。目前已有数种商用节能窗在售,它们在功能性上各有偏重,也有各自的缺点。
目前,传统节能玻璃可分为彩色玻璃、低发射率(Low-E)玻璃、贴膜玻璃、夹层玻璃等。彩色玻璃由金属离子或金属颗粒着色,是一种工艺简便、廉价耐用的吸热玻璃,还具有抗眩光的效果。不足在于彩色玻璃对太阳光吸收的选择性差,在吸收红外光的同时可见光透过率低,对于城市中急需更多自然采光的房屋应用价值有限。长期居住在使用彩色玻璃的房屋中,不仅对视力有害,还容易对居住者精神状态造成不良影响。最常用的节能玻璃是低发射率(Low-E)玻璃,这是一种对红外波段选择性反射的节能玻璃,根据工艺不同可分为在线和离线两种。在线Low-E玻璃功能层是掺杂的金属氧化物半导体,主要包括ATO、ITO或掺杂的ZnO。在线Low-E玻璃的镀层裸露在外,容易因运输、安装过程中的划伤或溅射“针眼”缺陷而部分脱落。离线Low-E玻璃的核心功能层是金属银层,但通常需要密封于双层玻璃的夹层中,属于夹层玻璃的一种。一旦玻璃夹层被破坏,金属银层很快被氧化,红外屏蔽效果消失且可见透过率明显降低。离线low-E玻璃、真空/中空玻璃这一类夹层玻璃生产工艺繁杂,价格可达单层玻璃的数倍甚至数十倍。此外还有能根据外界温度自动调节透过率改善的智能窗用VO2贴膜玻璃,但是不受欢迎的颜色、高于室温的绝缘体-金属相变温度、较差的稳定性等,仍是制约其广泛应用的一些技术难题。
与此相对的是,亚铁吸热节能玻璃耐用性良好,性能长期稳定不衰退,且不会因少量划伤影响使用效果。在保持高可见光透明性的同时可以屏蔽近红外光,特别是在800-1500nm波段亚铁离子具有极强的红外吸收能力,兼顾采光和节能性能。然而目前亚铁吸热节能玻璃相较于传统彩色浮法玻璃工艺更加复杂,生产技术门槛更高。这是由于亚铁离子容易在烧制过程中氧化成铁离子,失去红外屏蔽功能。为了保护亚铁离子不被氧化,目前已有几种方法:首先是在玻璃熔制过程中采用保护气氛,此方法难以应用于传统玻璃生产线且极大增加生产事故的危险性;第二是采用硫碳类还原剂,易造成硫碳异常着色导致玻璃偏黄,影响美观;第三是将还原性物质包裹在铁的氧化物和铁粉上,包覆过程需要额外进行分散、烧结、液相反应等复杂步骤,令生产流程更加复杂。
发明内容
为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种节能玻璃的制备方法,采用简易的熔融淬冷法生产节能玻璃,能在避免使用硫碳还原剂的前提下,不需要保护气氛,令玻璃熔体较快地包裹亚铁离子,极大减少氧气与亚铁离子直接接触,抑制亚铁离子向铁离子转变。过量的澄清剂起到搅拌或保护亚铁离子的作用,帮助后者均匀地分散在玻璃块体中。此方法适用于传统浮法玻璃生产线,可以大大减少生产复杂性和危险性,有助于快速、大批量、便利地生产亚铁吸热节能玻璃。
为达到上述发明创造目的,本发明采用如下技术方案:
一种节能玻璃的制备方法,以碳酸钠、二氧化硅、碳酸钙、氯化亚铁或铁粉、作为铵盐添加剂的氯化铵或硫酸铵为原料,其中作为铁源材料的氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0;首先在非保护性气氛炉内,将熔融碳酸钠、二氧化硅、一部分碳酸钙作为主要材料,混合形成玻璃液1,然后取出玻璃液1淬冷成型并粉碎,得到碎玻璃;然后将碎玻璃和氯化亚铁、铁粉、作为铵盐添加剂的氯化铵或硫酸铵、另一部分碳酸钙进行混合,再将混合料置于高温炉体中进行加热熔融,得到玻璃液2;然后将取出玻璃液2置于预热的容器中,进行凝固成型,然后进行退火,即可得到所需高透过、高隔热的块体吸热节能玻璃。
优选地,按重量百分比记,采用如下原料组分比例进行配料:
碳酸钠:10~35%,二氧化硅:40~70%,碳酸钙:5~25%,氯化亚铁:0~5%,铁粉:0~5%,氯化铵或硫酸铵0~10%;其中,氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0。
优选地,所述原料粉由混合料1和混合料2两部分组成,其中:
以混合料1作为主要材料的总重量按照100%进行计算,则按重量百分比记,混合料1采用如下组分比例进行配料:碳酸钠:10~35%,二氧化硅:40~70%,一部分碳酸钙:5~25%;
以混合料2作为添加剂的总重量按照100%进行计算,则按重量百分比记,混合料2采用如下组分比例进行配料:
氯化亚铁:0~5%或铁粉:0~5%,氯化铵或硫酸铵0~10%,另一部分碳酸钙0~5%;其中,氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0。
优选地,采用非保护性气氛、熔制温度及时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数,对所述原料混合后进行熔制加工,根据所需性能要求,得到不同的具有中透光高近红外屏蔽的节能玻璃。
优选地,氯化亚铁采用无水氯化亚铁或氯化亚铁水合物。
优选地,碎玻璃主要原料采用部分或全部使用组分相近的其他废弃碎玻璃。
优选地,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,取二氧化硅、碳酸钠、碳酸钙,粉碎使主要原料过100~300目筛,然后充分混合10~30min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.玻璃液1制备:
将在所述步骤a中得到的混合料1倒入坩埚,将坩埚放入升降炉内,以5~10℃/min的升温速度,将混合料1从室温加热至1300~1600℃进行保温1~3h,使混合料1熔融成玻璃液1;
c.玻璃液1淬冷成型处理:
在所述步骤b中取出玻璃液1置于冷容器中成型,玻璃块体因内应力而炸裂,保存残留玻璃液1的坩埚备用;
d.碎玻璃制备:
在所述步骤c中取出炸裂的玻璃块体,将其物理粉碎成小块碎玻璃;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,取铁粉、碳酸钙、氯化亚铁、铵盐作为添加材料,其中氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0;将添加材料粉碎后过100~500目筛,然后充分混合20~40min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.玻璃液2制备:
在所述步骤c的坩埚中加入碎玻璃和混合料2,置于1400~1700℃高温炉体内保温1~3h,形成玻璃液2;
g.玻璃液2凝固成型:
在所述步骤f取出玻璃液2,置于预热过的容器中,容器温度300~600℃,进行凝固成型;
h.将凝固成型后的样品放入200~600℃的退火炉中进行退火热处理,退火后即可得到中透光高近红外屏蔽的隔热节能玻璃产品。
优选地,在所述步骤b中,混合料1在进行升温熔融之前,置于800~1000℃炉体中,预烧处理2~6h,使混合料1排出二氧化碳。
优选地,在所述步骤d中,粉碎得到的小块碎玻璃块体的最大宽度不大于20mm。或优选碎玻璃块体的体积小于20mm*20mm*20mm。
优选地,在所述步骤f中,在进行升温熔融之前,首先进行布料,在坩埚内自上而下由上层碎玻璃、混合料2、下层碎玻璃三层组成,上层碎玻璃层厚度不小于1cm,减少氯化亚铁或铁粉与空气的接触。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.本发明方法采用氯化亚铁(FeCl2)或铁粉(Fe)作为铁源,采用铵盐或碳酸钙(CaCO3)在熔制时产生中性或还原性气体并搅拌玻璃液;原料廉价易得,污染小,较目前Low-E银膜或ITO镀膜玻璃等减少重金属污染,极大地降低成本;
2.本发明采用高温下快速熔融的碎玻璃包覆低价铁元素,省去包覆处理的额外工序,缩短了生产周期;
3.本发明不需要保护气氛,采用熔融淬冷工艺,与普通浮法玻璃生产线相适应;
4.本发明使用铵盐(NH4Cl或(NH4)2SO4)或铁粉(Fe)作为还原剂,避免硫碳异常着色对玻璃性能的影响;
5.本发明方法简单易行,成本低,适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例1~6节能玻璃的透过光谱性能效果图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明,本发明的优选实施例详述如下:
实施例1
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为58.47%、碳酸钠(Na2CO3)为24.11%、碳酸钙(CaCO3)为15.87%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.玻璃液1制备:
将在所述步骤a中得到的混合料1倒入坩埚,将坩埚放入升降炉内,以5℃/min的升温速度,将混合料1从室温加热至1500℃进行保温2h,使混合料1熔融成玻璃液1;
c.玻璃液1淬冷成型处理:
在所述步骤b中取出玻璃液1置于冷容器中成型,玻璃块体因内应力而炸裂,保存残留玻璃液1的坩埚备用;
d.碎玻璃制备:
在所述步骤c中取出炸裂的玻璃块体,将其物理粉碎成小块碎玻璃;使小块碎玻璃块体的最大宽度不大于20mm;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为0.74%、氯化铵(NH4Cl)为0.82%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.玻璃液2制备:
在所述步骤c的坩埚中加入碎玻璃和混合料2,首先进行布料,在坩埚内自上而下由上层碎玻璃、混合料2、下层碎玻璃三层组成,上层碎玻璃层厚度为1cm,减少氯化亚铁或铁粉与空气的接触,然后将加入碎玻璃和混合料2的坩埚置于1600℃高温炉体内保温2h,形成玻璃液2;
g.玻璃液2凝固成型:
在所述步骤f取出玻璃液2,置于预热过的容器中,使容器温度500℃,进行凝固成型;
h.将凝固成型后的样品放入560℃的退火炉中进行退火热处理,退火后即可得到中透光高近红外屏蔽的隔热节能玻璃产品。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为1的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例2
本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为59.28%、碳酸钠(Na2CO3)为22.70%、碳酸钙(CaCO3)为15.91%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为1.37%、氯化铵(NH4Cl)为0.74%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.本步骤与实施例一相同;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为2的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例3
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为58.89%、碳酸钠(Na2CO3)为22.61%、碳酸钙(CaCO3)为15.84%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为1.92%、氯化铵(NH4Cl)为0.74%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.本步骤与实施例一相同;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为3的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例4
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为59.49%、碳酸钠(Na2CO3)为22.78%、碳酸钙(CaCO3)为15.96%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:铁粉(Fe)为0.39%、碳酸钙(CaCO3)为1.39%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.本步骤与实施例一相同;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为4的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例5
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为58.90%、碳酸钠(Na2CO3)为22.56%、碳酸钙(CaCO3)为15.80%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为1.36%、碳酸钙(CaCO3)为1.37%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.本步骤与实施例一相同;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为5的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例6
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为59.87%、碳酸钠(Na2CO3)为22.93%、碳酸钙(CaCO3)为16.06%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:铁粉(Fe)为0.39%、氯化铵(NH4Cl)为0.75%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.本步骤与实施例一相同;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为6的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实施例7
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为59.28%、碳酸钠(Na2CO3)为22.70%、碳酸钙(CaCO3)为15.91%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为1.37%、氯化铵(NH4Cl)为0.74%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.玻璃液2制备:
在所述步骤c的坩埚中加入碎玻璃和混合料2,首先进行布料,在坩埚内自上而下由上层碎玻璃、混合料2、下层碎玻璃三层组成,上层碎玻璃层厚度为1cm,减少氯化亚铁或铁粉与空气的接触,然后将加入碎玻璃和混合料2的坩埚置于1600℃高温炉体内保温3.5h,形成玻璃液2;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
实施例8
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种节能玻璃的制备方法,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,按重量百分比记:二氧化硅(SiO2)为59.28%、碳酸钠(Na2CO3)为22.70%、碳酸钙(CaCO3)为15.91%,粉碎使主要原料过200目筛,然后充分混合10min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.本步骤与实施例一相同;
c.本步骤与实施例一相同;
d.本步骤与实施例一相同;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,按重量百分比记:四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)为1.37%、氯化铵(NH4Cl)为0.74%;粉碎后过500目筛,然后充分混合20min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.玻璃液2制备:
在所述步骤c的坩埚中加入碎玻璃和混合料2,首先进行布料,在坩埚内自上而下由上层碎玻璃、混合料2、下层碎玻璃三层组成,上层碎玻璃层厚度为1cm,减少氯化亚铁或铁粉与空气的接触,然后将加入碎玻璃和混合料2的坩埚置于1500℃高温炉体内保温2h,形成玻璃液2;
g.本步骤与实施例一相同;
h.本步骤与实施例一相同。
本实施例方法制备的节能玻璃的透过光谱性能效果图参见图1,其中标号为2的光谱性能曲线为本实施例制备的节能玻璃的透过光谱性能曲线。
实验测试分析:
进行节能玻璃可见及近红外透过率测定如下:
1.试验样品:对实施例1~8制得的节能玻璃,厚度4mm。
2.测试方法:使用日本HITACHI公司的UV-Visible/NIR分光光度计进行测定其透过率。
可见光透过率测试的波长范围为380~780nm,近红外光透过率测试的波长范围为780~2500nm。
3.测试结果见表1。
表1.本发明各实施例制备的节能玻璃的可见及近红外透过率测定平均数值表
组别 | 可见光透过率(%) | 近红外光透过率(%) |
实施例1 | 76.38 | 52.51 |
实施例2 | 70.51 | 17.56 |
实施例3 | 45.72 | 6.36 |
实施例4 | 66.23 | 15.57 |
实施例5 | 81.23 | 71.04 |
实施例6 | 19.59 | 2.49 |
实施例7 | 57.59 | 9.13 |
实施例8 | 69.20 | 28.34 |
由表1测试结果可知,混合料2组分种类和比例对玻璃的性能影响明显。对比实施例1~3可知,随着氯化亚铁(FeCl2)浓度增加,近红外屏蔽能力逐步增强但可见光透过率减弱,实施例2则很好地维持了可见透过和红外屏蔽的平衡。对比实施例2和实施例4可知,使用铁粉作为铁源也能获得高可见透过、高红外屏蔽的吸热玻璃。对比实施例4和6可知,碳酸钙(CaCO3)在高温下分解产生气体,相比于氯化铵(NH4Cl)能更好地搅拌玻璃液,令铁粉均匀分布于玻璃液中,适度氧化产生亚铁离子,提高可见波段透过率。未分散的熔融铁粉会产生深褐色絮状物,严重影响可见透过率。对比实施例2和5可知,相比于碳酸钙(CaCO3),氯化铵(NH4Cl)分解产生的还原性氨气(NH3)能保护氯化亚铁(FeCl2)带来的亚铁离子,保证优秀的红外屏蔽性能。本发明节能玻璃的制备方法制备的节能玻璃屏蔽近红外光同时保持高可见透过率,相比同类型产品生产原料廉价易得,生产工艺大为简化。对比实施例2和7可知,延长加热时间导致部分玻璃基质挥发,亚铁离子浓度增加,近红外屏蔽能力增强但可见光透过率减弱。对比实施例2和7可知,延长加热时间导致部分玻璃基质挥发,亚铁离子浓度增加,近红外屏蔽能力增强但可见光透过率减弱。对比实施例2和8可知,降低加热温度一方面不利于碎玻璃快速熔融包裹亚铁离子,另一方面不利于铁离子向亚铁离子方向发生化学平衡移动,亚铁离子浓度降低,红外屏蔽效果随之降低。实施例7、实施例8混合玻璃液黏度相比实施例1~6明显更高,在淬冷成型过程中存在更多气泡,降低可见透过率。此外,实施例7、实施例8混合玻璃液较差的流动性不利于玻璃块体成型,在玻璃块体中产生条纹影响均匀性。
本实施例节能玻璃的制备方法制备的节能玻璃屏蔽近红外光同时保持高可见透过率,相比同类型产品生产原料廉价易得,生产工艺大为简化。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种节能玻璃的制备方法,其特征在于:以碳酸钠、二氧化硅、碳酸钙、氯化亚铁、铁粉、作为铵盐添加剂的氯化铵或硫酸铵为原料,按重量百分比记,采用如下原料组分比例进行配料:
碳酸钠:10~35%、二氧化硅:40~70%、碳酸钙:5~25%、氯化亚铁:0~5%、铁粉:0~5%,氯化铵或硫酸铵0~10%;其中作为铁源材料的氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0;首先在非保护性气氛炉内,将碳酸钠、二氧化硅、一部分碳酸钙作为主要材料,混合熔融形成玻璃液1,然后取出玻璃液1淬冷成型并粉碎,得到碎玻璃;然后将碎玻璃和氯化亚铁、铁粉、作为铵盐添加剂的氯化铵或硫酸铵、另一部分碳酸钙进行混合,再将混合料置于高温炉体中进行加热熔融,得到玻璃液2;然后将取出玻璃液2置于预热的容器中,进行凝固成型,然后进行退火,即可得到所需高透过、高隔热的块体吸热节能玻璃。
2.根据权利要求1所述节能玻璃的制备方法,其特征在于:采用非保护性气氛、熔制温度及时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数,对所述原料混合后进行熔制加工,根据所需性能要求,得到不同的具有中透光高近红外屏蔽的节能玻璃。
3.根据权利要求1所述节能玻璃的制备方法,其特征在于:氯化亚铁采用无水氯化亚铁或氯化亚铁水合物。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述节能玻璃的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.作为主要原料的混合料1配料:
按原料配方,取二氧化硅、碳酸钠、一部分碳酸钙,粉碎使原料过100~300目筛,然后充分混合10~30min,得到混合料1,作为主要原料,备用;
b.玻璃液1制备:
将在所述步骤a中得到的混合料1倒入坩埚,将坩埚放入升降炉内,以5~10℃/min的升温速度,将混合料1从室温加热至1300~1600℃进行保温1~3h,使混合料1熔融成玻璃液1;
c.玻璃液1淬冷成型处理:
在所述步骤b中取出玻璃液1置于冷容器中成型,玻璃块体因内应力而炸裂,保存残留玻璃液1的坩埚备用;
d.碎玻璃制备:
在所述步骤c中取出炸裂的玻璃块体,将其物理粉碎成小块碎玻璃;
e.作为添加材料的混合料2配料:
按原料配方,取铁粉或氯化亚铁、另一部分碳酸钙、铵盐作为添加材料,其中氯化亚铁和铁粉的添加量不同时为0;将添加材料粉碎后过100~500目筛,然后充分混合20~40min,得到混合料2,作为添加材料,备用;
f.玻璃液2制备:
在所述步骤c的坩埚中加入碎玻璃和混合料2,置于1400~1700℃高温炉体内保温1~3h,形成玻璃液2;
g.玻璃液2凝固成型:
在所述步骤f取出玻璃液2,置于预热过的容器中,使容器温度300~600℃,进行凝固成型;
h.将凝固成型后的样品放入200~600℃的退火炉中进行退火热处理,退火后即可得到中透光高近红外屏蔽的隔热节能玻璃产品。
5.根据权利要求4所述节能玻璃的制备方法,其特征在于:在所述步骤b中,混合料1在进行升温熔融之前,置于800~1000℃炉体中,预烧处理2~6h,使混合料1排出二氧化碳。
6.根据权利要求4所述节能玻璃的制备方法,其特征在于:在所述步骤d中,粉碎得到的小块碎玻璃块体的最大宽度不大于20mm;或碎玻璃块体的体积小于20mm*20mm*20mm。
7.根据权利要求4所述节能玻璃的制备方法,其特征在于:在所述步骤f中,在进行升温熔融之前,首先进行布料,在坩埚内自上而下由上层碎玻璃、混合料2、下层碎玻璃三层组成,上层碎玻璃层厚度不小于1cm,减少氯化亚铁或铁粉与空气的接触。
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