CN114292022A - 抗紫外线耐碱硼硅酸盐玻璃及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0‑5.0wt％，CeO2 0.25‑2.5wt％和Y2O3 0.25‑3.0wt％，且不含有铁化合物，如三氧化二铁；该玻璃具有较好的抗紫外线性能，耐碱性能和较好的光透过率，特别适合用于医药包装材料领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗紫外线耐碱硼硅酸盐玻璃及其应用。
背景技术
近年来医药市场上碱性较强的药物(如PH≥10)越来越多，使用不符合耐碱性要求的玻璃容器，容易出现玻璃脱片的现象；对于一些对紫外线敏感的药物，紫外线照射易影响药物性能的稳定，因此，需要具有明显改进的耐碱又可抗紫外线的包装材料。
硼硅酸盐玻璃因其高化学稳定性、高抗热冲击性和低线热膨胀系数等优良性质，特别广泛应用于医药包装行业。
硼硅酸盐玻璃用作药物初级包装材料如安瓿瓶或西林瓶时，需要玻璃对酸性和碱性介质具有非常高的耐蚀性以及耐水性。迄今为止，已知的工业医药安瓿玻璃具有HGB 1级耐水性(H，根据YBB00362004-2015，玻璃颗粒在98℃耐水性测定法和分级法，对应“DIN ISO719”)、1级耐酸性(S，根据YBB00342004-2015，玻璃耐沸腾盐酸浸蚀性测定法和分级法，对应“DIN 12116”)和2级耐碱性(L，根据YBB00352004-2015，玻璃耐沸腾混合碱水溶液浸蚀性测定法和分级法，对应“DIN ISO 695”)，现有技术的代表是透明玻璃FiolaxTM。但实际经验表明，要想保证终产品在生产工艺中的耐碱性，就要求在实验室中开发出失重小于75mg/dm2，即在1级耐碱性范围内的玻璃，达到这个要求的同时又不能损害其它重要的玻璃性能，例如保持HGB 1级耐水性和1级耐酸性等。
为了使玻璃具有抗紫外线的性能，现有技术通常采用棕色、茶色或琥珀色的中性硼硅玻璃，这些玻璃的化学稳定性、机械强度和抗冲击性能较好，紫外线截止率高，但这些玻璃往往含有铁的化合物，如三氧化二铁，其耐碱性能一般，不能满足既抗紫外线又耐碱的要求。
虽然已有专利文献描述了具有高耐化学性的玻璃，但所述玻璃还需进一步改进，特别是需要同时提高其耐碱性和抗紫外线性能。
发明内容
为此，本发明提供一种硼硅酸盐玻璃，根据YBB00352004-2015测试，其失重小于75mg/dm2，达到1级耐碱性(L)，同时保持HGB1级耐水性(H)和1级耐酸性(S)，且其具有较好的抗紫外线性能，波长≤380nm时，紫外-可见光透过率T％<10％。此外，本发明提供的玻璃线热膨胀系数为4.4×10-6/K-5.8×10-6/K，具有高耐热冲击性和良好的加工性能，并且，本发明提供的玻璃，其具有低于1300℃的加工温度(VA)和合适的或相对较低的转变温度(Tg)，有利于玻璃的生产。
发明人发现，在玻璃中加入Fe2O3(三氧化二铁)有助于玻璃抗紫外线性能的提高，但其不利于耐碱性能的提高，加入三氧化二铁，使玻璃的耐碱性显著降低；而在玻璃中单独加入适量的TiO2(二氧化钛)或CeO2(二氧化铈)，都能够提高玻璃的抗紫外线性能，但难以满足在波长≤380nm时，透过率T％<10％的要求；在不使用铁化合物情况下(如Fe2O3)，使用适量的TiO2和适量的CeO2，可使玻璃抗紫外线性能提高和可满足在波长≤380nm时，透过率T％<10％的要求，在使用适量的TiO2和适量的CeO2使玻璃具有较好的抗紫外线性能和具有较好的透过率同时，使用适量的Y2O3(氧化钇)，可以使玻璃在具有较好的抗紫外线性能和透过率时也具有较好的耐碱性能，达到1级耐碱，但若TiO2，CeO2和/或Y2O3的使用量不能满足一定的范围要求，则获得的玻璃难以同时满足较好的抗紫外线性能，较好的透过率和较好的耐碱性要求。
根据本发明的实施例，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.25-2.5wt％和Y2O3 0.25-3.0wt％，且不含有铁化合物，如三氧化二铁。
根据本发明的实施例，在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.25-2.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％；且SiO2(二氧化硅)，TiO2和CeO2三者的总量不低于72.0wt％；不含有铁化合物如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.25-2.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，SiO2 65.0-75.0wt％，B2O3(三氧化二硼)6.0-12.0wt％，Al2O3(三氧化二铝)3.5-6.5wt％；且Na2O(氧化钠)，K2O(氧化钾)和Li2O(氧化锂)的三者总量为5.5-9.5wt％；CaO(氧化钙)，MgO(氧化镁)和BaO(氧化钡)三者的总量为1.0-5.5wt％；且不含有铁化合物如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.25-2.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，SiO2 65.0-75.0wt％，B2O3 6.0-12.0wt％，Al2O3 3.5-6.5wt％；SiO2，TiO2和CeO2三者的总量不低于72.0wt％；Na2O，K2O和Li2O三者的总量为5.5-9.5wt％；CaO，MgO和BaO三者的总量为1.0-5.5wt％；且不含有铁化合物如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.5-1.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，且不含有铁化合物如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
在一些实施方式中，根据本发明的实施例，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.5-1.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％；SiO2，TiO2和CeO2三者的总量不低于72.0wt％；且不含有铁化合物，如三氧化二铁。所提供硼硅酸盐玻璃能够具有较好的抗紫外线性能，较好的耐碱性能，在光波长不超过380nm情况下，透过率T％<10％。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.5-1.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，SiO2 65.0-75.0wt％，B2O3 6.0-12.0wt％，Al2O3 3.5-6.5wt％；且Na2O，K2O和Li2O的总量为5.5-9.5wt％；CaO，MgO和BaO的总量为1.0-5.5wt％；且不含有铁化合物，如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO2 0.5-1.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，SiO2 65.0-75.0wt％，B2O3 6.0-12.0wt％，Al2O3 3.5-6.5wt％，且SiO2，TiO2和CeO2三者的总量不低于72.0wt％；且Na2O，K2O和Li2O三者的总量为5.5-9.5wt％；CaO，MgO和BaO三者的总量为1.0-5.5wt％；且不含有铁化合物如三氧化二铁；所提供的玻璃能够具有相对较好的抗紫外线性能，和或耐碱性，或/或较好的光透过率。
根据本发明的实施例，在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有或具有以下组分：
根据本发明的实施例，在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量分数(wt％)计，含有或具有以下组分：
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中，适量的TiO2和CeO2，使玻璃的紫外线透过率急剧下降，可达到在波长≤380nm时，透过率T％<10％；而在满足紫外线透过率的玻璃中，添加适量的氧化钇，可以使玻璃的耐碱性得到较大的提高，实现玻璃1级耐碱，且满足玻璃HGB1级耐水和1级耐酸，具有适宜线热膨胀系数，同时有利于玻璃的生产制造；而不加入三氧化二铁，有利于耐碱性的提高。在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃中，添加适量的氧化钇、氧化锆、氧化镧和/或氧化锌等，可以使玻璃的耐碱性得到较大的提高，实现玻璃1级耐碱，且满足玻璃HGB1级耐水和1级耐酸，具有适宜线热膨胀系数，同时有利于玻璃的生产制造。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中SiO2的含量为65.0-75.0wt％，优选为68.5-72.5wt％。SiO2的含量在该范围内，在形成玻璃基本骨架的前提下能保证玻璃性能。更高的含量将使玻璃的粘度增大，熔制温度升高。而如果SiO2含量进一步降低，那么玻璃的耐酸性将会变差。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中B2O3的含量为6.0-12.0wt％，优选为8.0-10.0wt％。B2O3的适量引入在降低线热膨胀系数、加工温度和熔制温度，提高化学稳定性方面都起着至关重要的作用。
一方面，B2O3将玻璃中的碱金属离子更牢固地束缚在玻璃结构中，当测定玻璃的耐水性时释放的碱金属离子减少，B2O3的含量降低将显著地降低耐水性。另一方面，本发明的发明人通过大量的实验研究发现，随着B2O3的含量的增加，玻璃的粘度逐渐减小，线热膨胀系数逐渐降低。但当B2O3的含量大于12.0wt％时，玻璃可能出现分相，导致玻璃内部应力不均匀、易开裂。B2O3的含量进一步增加，硼挥发越严重，这不仅会加剧耐火材料的侵蚀，造成能源的浪费，而且会导致玻璃化学成分的波动。此外，更高含量的B2O3对玻璃的耐酸性也会产生不利影响。因此B2O3的含量不宜过低，也不宜过高，优选在上述范围内适宜。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中Al2O3的含量为3.5-6.5wt％，优选为4.1-5.9wt％。Al2O3同B2O3一样，将碱金属氧化物尤其是Na2O牢固地固定在玻璃结构中，因此含量过高会导致熔制温度和加工温度升高。此外，Al2O3在对抗结晶方面有积极作用，降低Al2O3含量，可能会相应增加结晶趋势。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中，金属氧化物的含量控制在限定的范围内是十分重要的，碱金属氧化物Na2O，K2O和Li2O总量含量为5.5-9.5wt％，优选为6.0-8.0wt％。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃中将各个碱金属氧化物的含量控制在限定的范围内是十分重要的，可以通过将各个碱金属氧化物的含量优化组合，使玻璃性能得到相应改进。由此，本发明所述玻璃含有4.5-8.5wt％的Na2O，优选至少为5.5-7.0wt％的Na2O，0-2.5wt％的K2O，优选为0-1.0wt％的K2O，0-1.0wt％的Li2O，优选为0-0.5wt％的Li2O，碱金属氧化物总量含量为5.5-9.5wt％，优选为6.0-8.0wt％。
上述碱金属氧化物在各自上限范围内调节玻璃性能，例如三者配合在调节玻璃线热膨胀系数方面发挥了重要作用，Na2O和Li2O降低玻璃熔制温度和加工温度，K2O和/或Li2O在降低玻璃结晶中发挥有利作用，他们之间维持一个平衡的比率是重要的。当超过各自的上限时，玻璃具有过高的线热膨胀系数，且不利于降低成本，而碱金属氧化物含量过低则导致线热膨胀系数太低。因此当碱金属氧化物含量限定在上述范围内时，能获得线热膨胀系数及加工温度都满足要求的硼硅酸盐玻璃。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃还包括含量为1.0-5.5wt％，优选1.5-3.0wt％的碱土金属氧化物。具体地，CaO(氧化钙)的含量为0.5-3.5wt％，优选为1.0-1.8wt％；MgO(氧化镁)的含量为0-1.0wt％，优选为0-0.8wt％；BaO(氧化钡)的含量为0-2.0wt％，优选为0.4-1.0wt％。上述碱土金属氧化物改变“玻璃的料性长度”也即是玻璃的加工温度范围；此外碱土金属氧化物通过不同的网络修饰作用降低玻璃的高温粘度，提高化学稳定性，降低析晶趋势，使玻璃的粘度特性及其它性能与特定生产和加工过程相匹配。此外，CaO改善耐酸性，但若CaO含量过多，则使SiO2和B2O3的含量降低，从而会使玻璃的网络结构松散而不利于玻璃的耐碱性提高；BaO降低加工温度的同时又不会对耐水性产生不利影响。碱土金属氧化含量过高将导致线热膨胀系数增大，而含量过低将会过分损害玻璃的性能。优选碱土金属氧化物的总含量至多为3.0wt％。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃还含有0-1.0wt％的NaCl(氯化钠)，优选含有0.05-1.0wt％的NaCl，氯化钠主要用作澄清剂以澄清所述玻璃。本领域技术人员还可以使用其它标准澄清剂，例如CaF2(氟化钙)和/或硫酸盐如Na2SO4(硫酸钠)和/或硝酸盐如NaNO3(硝酸钠)。上述澄清剂采用标准量，即根据在成品玻璃中的澄清剂的类型和用量，以0.003-1.0wt％的标准澄清剂进行澄清。因为没有使用As2O3(三氧化二砷)和Sb2O3(三氧化二锑)，玻璃中除了不可避免的杂质外，将不含As2O3和Sb2O3，这对玻璃用作主要的医药包装材料特别有利。
发明人发现，添加CeO2逐渐增多，玻璃的抗紫外线性能提高，但添加超过3.0wt％后，使耐碱性显著降低；在一定量范围内，添加TiO2越多，玻璃抗紫外线性能和耐碱性能都能够提高，但超过一定量后，抗紫外线性能可提高，而耐碱性能相反降低。根据本发明的实施例，本发明提供的玻璃，可含有2.0-5.0wt％的TiO2，有利于提高玻璃的抗紫外线性能，同时可兼顾其它性能。根据本发明的实施例，在一些实施方式中，本发明提供的玻璃，可含有0.25-2.5wt％的CeO2，有利于提高玻璃的抗紫外线性能，同时可兼顾其它性能。根据本发明的实施例，在一些实施方式中，本发明提供的玻璃，优选含有0.5-1.5wt％的CeO2，有利于提高玻璃的抗紫外线性能和耐碱性能，同时兼顾透过率。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃含有2.0-5.0wt％的TiO2和0.25-2.5wt％的CeO2，有利于提高玻璃的抗紫外线性能，同时可兼顾其它性能。因此，使用这种含TiO2和CeO2的玻璃作为医药包装材料，即使将其置于放射性辐照环境时仍能通过肉眼检查任何颗粒物的存在，且同时能阻止玻璃因放射性辐照而变色。而TiO2和CeO2浓度过高时会产生不符合需求的固有的棕黄色，更进一步地，其含量过高会极大地增加玻璃的生产成本，因此，本发明中，TiO2的含量优选为2.0-3.5wt％，CeO2的含量优选为0.5-1.5wt％。在一些实施方式中，TiO2的含量优选为2.0-3.0wt％，CeO2的含量优选为0.5-1.2wt％。
发明人通过大量的实验发现，只使用ZnO和/或La2O3，加入达到5.0wt％时，仍然不能使玻璃达到1级耐碱性能，而Y2O3的加入可极大地改善玻璃的耐碱性。根据本发明的实施例，本发明的玻璃含有0.25-3.0wt％的Y2O3，优选含量为0.5-2.0wt％。当Y2O3增加到一定量时，其主要提供非桥氧，起断网作用，破坏玻璃网络结构，使结构变得疏松，玻璃线热膨胀系数急剧增大。而Y2O3含量在上述范围时，所得玻璃不仅耐水性和耐酸性属于1级，耐碱性也属于1级，这对生产工艺中保证玻璃的耐碱性尤为重要。根据本发明的一实施例，本发明的玻璃优选含有0.5wt％的Y2O3，使玻璃具有较好的耐碱性能，同时有利于控制生产过程和生产成本。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃可以不含有ZrO2、ZnO或/和La2O3。根据本发明的实施例，本发明的玻璃还可以进一步的含有ZrO2、ZnO和La2O3的至少之一。发明人通过研究发现，若ZrO2含量过多，则易使玻璃的成形温度和熔制温度升高，导致生产成本大大提高。根据本发明的实施例，本发明的玻璃可进一步的含有0-4.0wt％的ZrO2、0-2.0wt％的ZnO和0-2.0wt％的La2O3的至少之一。根据本发明的一实施例，本发明的玻璃可进一步的包括优选含量为0-2.0wt％ZrO2、优选0-1.0wt％的ZnO和优选0-1.0wt％的La2O3的任选之一；根据本发明的另一实施例，本发明的玻璃也可以包括ZrO2、ZnO和La2O3的任选之二的组合。当玻璃中含有ZrO2、ZnO和La2O3中的多种氧化物时，各氧化物含量相互之间不受影响，Y2O3与上述含量氧化物组合形成的玻璃，不仅不破坏其它生产性能参数，在具有较好的抗紫外线性能同时，其耐水性、耐酸性和耐碱性能同时达到1级；此外，ZrO2、ZnO、La2O3相对Y2O3而言原料廉价易得，可进一步降低生产成本。根据本发明的一实施例，本发明的玻璃优选含有重量百分比为0-1.0wt％的氧化镧、氧化锆、氧化锌的至少之一。根据本发明的一实施例，本发明的玻璃优选含有1.0wt％的氧化锆，使玻璃具有较好的耐碱性能，同时有利于控制生产过程和生产成本。
根据本发明的实施例，在一些实施方式中，为了使获得的玻璃同时具有1级耐酸性，1级耐水性，1级耐碱性，较好的抗紫外线性能，在波长≤380nm时，透过率T％<10％的性能，本发明提供的玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量百分数(wt％)计算，含有TiO22.0-5.0wt％，0.5-1.5wt％的CeO2，Y2O3 0.25-3.0wt％，∑(SiO2+TiO2+CeO2)≥72.0wt％。
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量百分数(wt％)计算，含有以下组分，使玻璃具有较好的抗紫外线性能和较好的耐碱性等化学性能，且易于生产和控制：
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量百分数(wt％)计算，含有以下组分，使玻璃具有较好的抗紫外线性能和较好的耐碱性等化学性能，且易于生产和控制：
在一些实施方式中，本发明提供的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，按照重量百分数(wt％)计算，含有以下组分，使玻璃具有较好的抗紫外线性能和较好的耐碱性等化学性能，且易于生产和控制：SiO2 68.66-71.82wt％，B2O3 7.68-9.74wt％，Al2O3 4.65-5.74wt％，Na2O 5.65-6.78wt％，K2O 0.42-0.72wt％，Li2O 0-0.50wt％，CaO 1.27-1.69wt％，MgO 0-0.62wt％，BaO 0.46-0.93wt％，TiO2 2.28-2.83％wt％，CeO2 0.75-0.94wt％，NaCl 0-0.50wt％，Y2O3 0.5-1.88wt％，ZrO2 0-1.0wt％，ZnO 0-1.0wt％和La2O30-1.0wt％。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃的线热膨胀系数α20/300为4.4×10-6/K-5.8×10-6/K，与钼、可伐合金的热膨胀特性相似，因此可以与钼、可伐合金如Fe-Co-Ni合金顺利熔合而作为此类金属的封接玻璃。另外，该玻璃具有非常好的抗紫外线性能，较好的化学稳定性，HGB 1级耐水，1级耐酸和1级耐碱。由于其优良的抗紫外线性能、耐碱性能和较低的线热膨胀系数，使其特别适用于医药包装材料，以及化学工业生产及实验室领域中的设备和玻璃仪器。
根据本发明的实施例，本发明的玻璃所得合适的熔化范围和工作范围使得生产过程中的能耗降低。
在本发明的另一方面，本发明提出的玻璃特别适用于作为医药包装材料。
在本发明的另一方面，本发明提出的玻璃特别适用于作为化学侵蚀液体的容器和/或化学装置。
在本发明的另一方面，本发明提出的玻璃特别适用于作为玻璃-金属的封接玻璃，例如对金属钼、可伐合金等进行封接。
本发明中，“不含有铁化合物”是指不含有额外添加或使用的铁化合物，如Fe2O3，在其含量不超过100ppm(百万分之一)时，其存在视为不含有，超过100ppm时，视为含有铁化合物；“不可避免的杂质”是指所述杂质不超过1ppm，如当砷化合物如As2O3不超过0.1ppm时，其视为不可避免的杂质，当锑化合物如Sb2O3不超过1ppm时，其视为不可避免的杂质。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在表格中示出。下面通过参考表格描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
除非另外说明，本发明所使用的所有科技术语具有与本发明所属领域技术人员的通常理解相同的含义。本发明涉及的所有专利和公开出版物通过引用方式整体并入本发明。术语“包含”或“包括”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。在本发明中，无论是否使用“大约”或“约”等字眼，所有在此公开了的数字均为近似值，每一个数字的数值有可能会出现1％以下的差异，如0.1％、0.5％或1％的差异，或者本领域人员认为的合理的差异。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
下面所描述的实施例，除非另有说明，所有的温度定为摄氏度。所使用的试剂均可以从市场上购得或者可以通过本发明所描述的方法制备而得。
下面简写词的使用贯穿本发明：wt％表示重量百分数；mg表示毫克；μg表示微克；mm表示毫米；nm表示纳米；Tg表示转变温度；Tf表示膨胀软化温度；dm2表示平方分米；℃表示摄氏度；T％表示紫外-可见光透过率；dPa·s表示分帕·秒；ppm表示百万分之一，符号“∑”表示求和。
各性能参数测试方法：
耐水性(H)的测试方法：根据YBB00362004-2015，取一定量规定尺寸的玻璃颗粒，放在规定的容器内，加入定量的水，并在规定的条件下加热，通过滴定浸出液，以每克玻璃颗粒耗用盐酸滴定液(0.01mol/L)的体积来测量玻璃颗粒受水浸蚀的程度并分级。属于HGB1级耐水的高耐化学性玻璃的最大值为0.10mL。属于HGB 2级耐水的玻璃的最大值为0.20mL。属于HGB3级耐水的玻璃最大值为0.85mL。
耐碱性(L)的测试方法：根据YBB00352004-2015，将总表面积为10cm2-15 cm2的玻璃供试品，用等体积的0.5mol/L碳酸钠和1.0mol/L氢氧化钠沸腾混合溶液浸蚀3小时。测定该玻璃供试品单位表面积损失的质量。表中的每个例子给出了以mg/dm2为单位的失重。属于1级耐碱的玻璃的最大失重为75mg/dm2。属于2级耐碱的玻璃的最大失重为175mg/dm2。大于175mg/dm2为3级耐碱。
耐酸性(S)的测试方法：根据YBB00342004-2015，将约为100cm2的玻璃供试品，在沸腾的6±0.2mol/L盐酸溶液中浸蚀6小时，测定单位面积损失的质量。表中的每个例子给出了以mg/dm2为单位的失重。属于1级耐酸玻璃的最大失重为0.7mg/dm2。属于2级耐酸的玻璃的最大失重为1.5mg/dm2。大于1.5mg/dm2为3级耐酸。
线热膨胀系数(α)的测试方法：参照YBB00202003-2015，先用微控内圆切割机(西北机器有限公司J5085-1/ZF)把玻璃块切割成长×宽×高＝25×6×6(误差±0.1mm)的玻璃条，再用热膨胀仪(耐驰DIL 402PC)测玻璃条的α(20；300)[10-6/K]、玻璃化转变温度Tg和膨胀软化温度Tf。
紫外-可见光透过率(T％)测试方法：先用微控内圆切割机(西北机器有限公司J5085-1/ZF)把玻璃块切割成厚1.5±0.1mm玻璃片，再用精密研磨抛光机(沈阳科晶自动化设备有限公司UNIPOL-802)打磨玻璃片两面成镜面，玻璃片厚1±0.05mm，最后用安捷伦cary 60紫外-可见分光光度计测透过率。
加工温度(VA)：用Orton RSV-1600旋转高温粘度计，需要淬火玻璃样品≥600g，对应的粘度是10-4dPa·S。
表1-表4给出了不同玻璃的组成(重量百分比，wt％，基于氧化物)和这些玻璃的重要性能参数，包括线热膨胀系数α(20；300)(单位：10-6/K)，玻璃化转变温度Tg(单位：℃)，膨胀软化温度Tf(单位：℃)，耐水性H(单位：mL)，耐酸性S(单位：mg/dm2)，耐碱性L(单位：mg/dm2)；加工温度VA(单位：℃)；其中，实施例1-实施例3作为对照组。
表5给出了不同组成(重量分数，wt％，基于氧化物)玻璃的紫外-可见光透过率T(％)。
实施例1
表1：玻璃的组成(wt％，基于氧化物)和主要性质，其中n.d.表示未测定
实施例2
表2：玻璃的组成(wt％，基于氧化物)和主要性质，其中n.d.表示未测定
实施例3
表3：玻璃的组成(wt％，基于氧化物)和主要性质，其中n.d.表示未测定
实施例4
表4：玻璃的组成(基于氧化物，wt％)和主要性质，其中n.d.表示未测定
实施例5
将实施例1-4各组所得玻璃检测紫外-可见光透过率，结果如表5所示。
表5：不同组成(wt％，基于氧化物)玻璃的紫外-可见光透过率T(％)。
根据编号为A1-A25的对比组玻璃的性能参数测试结果可知，对比组A1-A25，通过简单或常规添加或者不添加氧化钇，不能同时达到耐碱1级，且在波长≤380nm时，透过率T％<10％的性能，不能满足有较好耐水性、耐酸性，既耐碱又抗紫外线的要求；而本发明提供的玻璃(优化组A26-A34，实施例4)，通过调整组分及其含量，可以达到耐水1级，耐酸1级，耐碱1级，且在波长≤380nm时，透过率T％<10％即较好抗紫外线的性能，满足既耐碱又抗紫外线的要求，同时还具有较好的耐水性和耐酸性性能。
本发明玻璃具有高的化学稳定性，具体地，根据YBB00362004-2015 98℃下测定耐水性时，以每克玻璃颗粒耗用盐酸滴定液(0.01mol/L)的体积来测量玻璃颗粒受水浸蚀的程度并分级，优化组A26-A34的玻璃的耐水性值至多为0.03mL，表明本发明玻璃在耐水性方面表现出非常优秀的性能，属于耐水1级。
根据YBB00342004-2015测定耐酸性时，优化组A26-A34的玻璃供试品单位表面积损失的质量均小于0.70mg/dm2，表明本发明玻璃的耐酸性也是属于1级。
根据YBB00352004-2015测定耐碱性时，优化组A26-A34的玻璃供试品单位表面积损失的质量均小于75mg/dm2，表明本发明玻璃在耐碱性方面非常优异，属于耐碱1级。
根据各组的紫外-可见光透过率检测结果可知，优化组A26-A34的玻璃供试品的紫外-可见光透过率T％低于10％。
由此，本发明所提供的玻璃在三种化学耐性的每一方面都属于1级，且同时具有较好的抗紫外线性能。本发明所述玻璃既具有高耐化学性又具有较好的抗紫外线性能，非常适合用于医药包装材料以及化学工业生产以及实验室研究领域中的设备以及化学侵蚀液体的容器等。
在冷却区中的玻璃粘度的特征在于玻璃的转变温度Tg，该温度对应的粘度大约为1013.4dPa·s。本发明玻璃的合适的转变温度有利于降低生产过程中的能耗，有利于玻璃的生产。本发明提供的玻璃，其具有低于1400℃的加工温度(VA)，或者说，本发明提供的玻璃，其具有低于1300℃的加工温度(VA)，有利于玻璃的生产。
本发明的玻璃的的线热膨胀系数α20/300为4.4×10-6/K～5.8×10-6/K，与钼、可伐合金的线热膨胀特性相似，因此可以熔于钼、可伐合金而作为此类金属的封接玻璃，由于它们自身的耐化学性，也特别适合应用在化学腐蚀环境中所使用的的熔融玻璃/金属密封。本领域技术人员可通过碱金属氧化物含量来改变线热膨胀系数。
本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。
Claims (10)
1.一种硼硅酸盐玻璃，其特征在于，其组成以氧化物为基准，含有以下组分：TiO2 2.0-5.0wt％，CeO20.5-1.5wt％，Y2O3 0.25-3.0wt％，且不含有铁化合物，其中，SiO2，TiO2和CeO2三者的总量不低于72.0wt％。
2.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃，还含有以下组分：SiO2 65.0-75.0wt％，B2O36.0-12.0wt％，Al2O3 3.5-6.5wt％；且Na2O，K2O和Li2O三者的总量为5.5-9.5wt％；CaO，MgO和BaO三者的总量为1.0-5.5wt％。
3.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于，其组成以氧化物为基准，含有或具有以下组分：
含有或具有以下组分：
4.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，含有或具有以下组分：
5.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，含有或具有以下组分：
6.根据权利要求1所述的硼硅酸盐玻璃，其组成以氧化物为基准，含有或具有以下组分：
SiO2 70.69wt％，B2O3 9.74wt％，Al2O3 5.40wt％，CaO 1.27wt％，BaO 0.58wt％，Na2O6.56wt％，K2O 0.71wt％，Li2O 0.23wt％，TiO2 2.28wt％，CeO2 0.76wt％，NaCl 0.28wt％，Y2O3 0.50wt％，ZrO2 1.00wt％；或
SiO2 71.82wt％，B2O3 7.68wt％，Al2O3 5.43wt％，CaO 1.28wt％，MgO 0.62wt％，BaO0.58wt％，Na2O 6.61wt％，K2O 0.72wt％，Li2O 0.23wt％，TiO2 2.28wt％，CeO2 0.76wt％，NaCl 0.28wt％，Y2O3 0.76wt％，ZrO2 0.95wt％；或
SiO2 69.47wt％，B2O3 9.72wt％，Al2O3 5.01wt％，CaO 1.69wt％，MgO 0.30wt％，BaO0.81wt％，Na2O 6.78wt％，K2O 0.42wt％，Li2O 0.23wt％，TiO2 2.83wt％，CeO2 0.76wt％，NaCl 0.28wt％，Y2O3 0.76wt％，La2O3 0.94wt％；或
SiO2 69.85wt％，B2O3 9.18wt％，Al2O3 5.00wt％，CaO 1.69wt％，MgO 0.30wt％，BaO0.81wt％，Na2O 6.78wt％，K2O 0.42wt％，Li2O 0.23wt％，TiO2 2.83wt％，CeO2 0.75wt％，NaCl 0.28wt％，Y2O3 0.94wt％，ZnO 0.94wt％；或
SiO2 69.37wt％，B2O3 9.68wt％，Al2O3 5.36wt％，CaO 1.69wt％，BaO 0.46wt％，Na2O6.76wt％，K2O 0.71wt％，Li2O 0.23wt％，TiO2 2.83wt％，CeO2 0.75wt％，NaCl 0.28wt％，Y2O3 0.94wt％，ZrO2 0.94wt％。
7.根据权利要求1-5任一所述的硼硅酸盐玻璃，还包括0-1.0wt％的ZrO2、ZnO和La2O3的至少之一。
8.根据权利要求1-6任一项所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于除了不可避免的杂质外不含As2O3和Sb2O3。
9.根据权利要求1-8任一所述的硼硅酸盐玻璃，其特征在于：波长≤380nm时，所述玻璃的紫外-可见光透过率T％<10％和根据YBB00352004-2015具有1级耐碱性；任选地，根据YBB00362004-2015具有1级耐水性和根据YBB00342004-2015具有1级耐酸性。
10.根据权利要求1-9任一项所述硼硅酸盐玻璃作为医药包装材料的应用，或者作为化学侵蚀液体的容器和化学装置的应用，或者作为合金封接玻璃的应用。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1495140A (zh) * | 2002-08-24 | 2004-05-12 | Ф�ز������쳧 | 硼硅酸盐玻璃及其应用 |
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| US9399000B2 (en) * | 2006-06-20 | 2016-07-26 | Momentive Performance Materials, Inc. | Fused quartz tubing for pharmaceutical packaging |
| CN102695683A (zh) * | 2009-08-21 | 2012-09-26 | 迈图高新材料公司 | 药物包装用熔凝石英管 |
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| US9716190B2 (en) * | 2015-03-23 | 2017-07-25 | Sii Semiconductor Corporation | Optical sensor device and method of manufacturing optical sensor device |
| CN105036553A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-11 | 沧州四星玻璃股份有限公司 | 一种药用中性硼硅玻璃管及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1495140A (zh) * | 2002-08-24 | 2004-05-12 | Ф�ز������쳧 | 硼硅酸盐玻璃及其应用 |
| CN1572745A (zh) * | 2003-06-06 | 2005-02-02 | 肖特玻璃制造厂 | 特别用于荧光灯的吸收紫外线的中性玻璃，及其制备方法和应用 |
| CN101591140A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-12-02 | 肖特公开股份有限公司 | 具有紫外线隔离性能的、用于药物包装的硼硅酸盐玻璃 |
| CN104261676A (zh) * | 2014-09-04 | 2015-01-07 | 东莞市长安东阳光铝业研发有限公司 | 一种中性硼硅玻璃及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李雄伟等: "《Y2O3对锌硼硅玻璃化学稳定性和结构的影响》" * |
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