專利名稱：一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬乳白耐熱玻璃器皿制造領域，尤其涉及一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿。
背景技術(shù)：
由于目前國內(nèi)乳白玻璃器皿大都單獨采用氟化物進行乳濁，但氟化物的膨脹系數(shù)比較大，如氟硅酸鈉、氟鋁酸鈉的膨脹系數(shù)為ZnO的2. 2-2. 4倍，為Na20的1/2，影響了玻璃的急冷急熱性，同時氟化物乳濁玻璃由于析晶而乳濁，如析晶晶粒過大，達到O. Imm左右時，這種制品若被加熱，由于各部位膨脹不均勻，就會產(chǎn)生應力，使玻璃發(fā)脆，影響了玻璃器皿的機械強度及熱穩(wěn)定性，所以乳白耐熱玻璃器皿可考慮采用分相乳濁機理進行乳濁。分相乳濁玻璃的乳濁機理是在玻璃組成中含有兩種較多的形成玻璃氧化物，如硼 硅酸鹽玻璃，在特定的溫度范圍內(nèi)保溫一定時間，玻璃就分相形成兩個互不相溶的液相，而使得玻璃產(chǎn)生乳濁，分相乳濁玻璃的乳濁過程與氟化物和磷酸鹽乳濁玻璃的乳濁過程有本質(zhì)上的不同。分相乳濁是在玻璃整體內(nèi)產(chǎn)生微小的無定型液滴，其成分不同于基礎玻璃，因此與基礎玻璃有著不一樣的折射率。由分相所產(chǎn)生的液滴大小通常為O. 1-0. 7um，在每立方毫米中約有IO9-IO12個液滴，其最小液滴的大小相應于可見光的波長，從而能將光線幾乎完全反射，使得玻璃失去透明性，分相后玻璃整體是均勻乳白的。利用硼硅酸鹽基礎玻璃化學組成制得的分相乳濁玻璃可以制造各種耐熱乳白玻璃制品，調(diào)整玻璃的基礎化學組成，可獲得特殊效果的分相乳濁玻璃。如含B2O3 10%_12%的高硼硅酸鹽系統(tǒng)(SiO2-B2O3-Al2O3-RO-R2O)的玻璃很容易分相，分相后的液滴與母體玻璃組成不同，折射率有所差異，產(chǎn)生的散射也同樣形成了玻璃的乳濁，此類型成分中由于含B203、Al2O3量比較高，堿金屬氧化物含量比較少，玻璃本身膨脹系數(shù)比較低，耐熱性能好。為了增強分相，可在成分中加入少量F O. 5%-5%和2-6% P2O5，但氟和磷不是作為乳濁劑析出晶粒存在的，而是促進分相的作用，使玻璃出現(xiàn)ー個比母體玻璃富氟化物和富磷酸鹽的液相，但不是晶態(tài)，此分相乳白玻璃成分，要求不必經(jīng)過專門的分相熱處理，在成型過程中即已乳濁。分相乳濁玻璃的視感柔和、細膩。同時在玻璃成分中引入一定量的ZnO等氧化物，即可從基礎玻璃中析出晶粒，也由于這些氧化物未被完全溶解于玻璃，就以未熔氧化物的晶粒形態(tài)而使玻璃乳濁，同時這些氧化物還能促進玻璃的不混溶傾向，與網(wǎng)絡外體富集在液滴相中，在玻璃冷卻過程中，以晶核或晶粒析出，此類型氧化物折射率比較高，乳濁效果比較好，而且具有較高的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和機械強度，t匕較適合制造耐熱餐具。但是由于利用高硼硅玻璃分相制造乳白玻璃成本比較高，耐堿性不理想，對于耐熱性玻璃餐具器皿來說不太適合。因而研制了耐堿性與耐酸性能更好的低硼的硅酸鹽分相乳池耐熱玻璃
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出ー種成本較低、耐堿性與耐酸性能更好的一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿。為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，含有下述重量百分比的成分SiO255-65%, B2O3 4-9%, Al2 O 3 8-13%, Na2 O 4-7. 5%, K2O 2-3%, CaO 0-5%, Mg O 0-3%, Ba O
0-11%，P2 O 51-6%，F(xiàn)l-5%，各成分之和為百分之百。所述的ー種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，含有下述重量百分比的成分=SiO2 61. 5%,B2O3 6. 8%, Al2 O 3 9. 7%,Na2O 6. 3%，K202. 1%, CaO I. 5%,MgOl. 1%,Ba04. 5%,
P2O 54· 3%, F2. 2%。一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，其是由下述重量份的原料制成石英砂55-65，五水硼砂10-16，氫氧化鋁12-16，純堿2_5，碳酸鉀1_4，磷酸ニ氫銨6_8，氟化鎂1-4，碳酸鋇4-7，碳酸鈣1-4，硝酸鈉1-4，氟硅酸鈉O. 5-1. 5。一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，是由下述重量份的原料制成石英砂61.6，五水硼砂14，氫氧化鋁14. 9，純堿3. 4，碳酸鉀3. 2，磷酸ニ氫銨7. O,氟化鎂3. 5，碳酸鋇5. 8，碳酸鈣2. 7，硝酸鈉2. 8，氟硅酸鈉O. 98。低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿的制備方法，其特征在于將所有原料按重量份混勻后在全電熔爐內(nèi)熔制，熔制溫度在1450-1550°c，成型后經(jīng)過拋光、退火后即得產(chǎn)品。本發(fā)明的原理為
基礎玻璃成分中SiO2作為玻璃的形成體，為主要成分，但在分相乳濁玻璃中不宜過高，含有一定量的B2O3可起助熔和促進分相的作用，當B2O3含量高于9%，白度有所提高，但降低了耐熱餐具的耐堿性和耐酸性，若B2O3含量低于4%時，玻璃為奶白色，同時基礎玻璃中出現(xiàn)了晶態(tài)的堿金屬磷酸鹽界面或晶態(tài)的堿金屬和堿土金屬磷酸鹽界面，與分相乳濁玻璃要求的非晶態(tài)不相符合。Al2O3的弓I入對獲得玻璃優(yōu)良的耐酸性及耐堿性起重要作用。而且可以增加玻璃密度，阻止氟離子擴散到玻璃表面，但加入量在12以上，則粘度太大，并且提高了熔化溫度，若加入量在6%以下，則制得的餐具耐洗滌性變得很差，其合適的用量為8% —12%，可使玻璃既有較高的軟化點，有利于成型后制品進行印花、貼花、烤花等表面裝飾エ藝，制品不會變形，又有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。CaO的用量不宣超過5%，如含量過高，在基礎玻璃中形成ー個耐久性差的非晶態(tài)相或者引起玻璃析晶，從而明顯的降低了玻璃的耐酸性和耐堿性。BaO可増加玻璃的乳濁程度，且具有良好的耐酸性和耐堿性，但其含量應在11%以下，含量過高會降低玻璃的軟化點，給印花、貼花等表面裝飾エ藝造成困難。少量的MgO能増加玻璃的乳濁，調(diào)節(jié)玻璃的物理化學性能，但用量也需要控制，以免導致玻璃嚴重分相，或?qū)ΣＡ渌锢硇阅墚a(chǎn)生不良影響。堿土金屬氧化物總量應保持4. 5%-12%。堿金屬氧化物助熔作用顯著，但為了防止玻璃膨脹系數(shù)過高和軟化點過低，R2O含量不宣超過10%，考慮到混合堿效應，K20含量以2%-3%為宜，可得到較好的化學穩(wěn)定性和耐風化的乳濁玻璃，但不應超過5%，以免降低玻璃的化學穩(wěn)定性。P2O5及F均不是作為乳濁劑引入的，因為對玻璃起乳濁作用的并不是磷酸鹽和氟化物的晶粒。磷酸鹽和氟化物的作用在于與其他氧化物結(jié)合，在母體玻璃中形成一個富磷酸鹽和富氟化物的非晶態(tài)的相，產(chǎn)生好的乳濁效應，當P2O5低于1%，玻璃基本上透明，但含量高于6%時，分相要在高溫下才能發(fā)生，一般要在1500°C左右，同時玻璃產(chǎn)生分層，形成富硅層和富磷酸鹽層，顯然是不合適的。而氟的加入量在1%以下，玻璃會形成晶態(tài)的磷酸鹽相界面，如果氟的加入量超過5%，并不能有效地促進分相，反而使玻璃的軟化點降低，給玻璃制品表面的印花、貼花烤花等表面裝飾エ藝造成困難，同時增加了對耐火材料的侵蝕和對大氣的污染。本發(fā)明的有益效果
I、本發(fā)明制得的耐熱玻璃成本較低、耐堿性與耐酸性能更好。2、此類型的玻璃成分適合在全電熔爐內(nèi)熔制，熔制溫度在1450°C -1550°C，玻璃的軟化點較高，線熱膨脹系數(shù)(25°C -300°C)較低，耐熱穩(wěn)定性及耐水性能較好，可用自動壓制成型茶杯、茶碟和各類耐熱玻璃餐具，其耐熱沖擊性、機械強度、食品衛(wèi)生等方面完全符合耐熱玻璃器皿餐具的性能要求，具有很好的推廣價值。


圖I為本發(fā)明生產(chǎn)エ藝流程圖。
具體實施方式
、
所述的ー種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，是由下述重量份的原料制成石英砂61.6，五水硼砂14，氫氧化鋁14. 9，純堿3. 4，碳酸鉀3. 2，磷酸ニ氫銨7. O,氟化鎂3. 5，碳酸鋇5. 8，碳酸鈣2. 7，硝酸鈉2. 8，氟硅酸鈉O. 98，見表I。所述的低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿的制備方法，其特征在干將所有原料按重量份混勻后在全電熔爐內(nèi)熔制，熔制溫度在1450-1550°C，成型后經(jīng)過拋光、退火后即得產(chǎn)品，エ藝圖見圖I。產(chǎn)品理化性能指標及結(jié)果見表2
低硼硅酸鹽分相乳濁耐熱玻璃器皿玻璃配合料組成(kg)
表I
權(quán)利要求
1.一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，含有下述重量百分比的成分=SiO2·55-65%, B2O3 4-9%, Al2 O 3 8-13%, Na2 O 4-7. 5%, K2O 2-3%, CaO 0-5%, Mg O 0-3%, Ba O·0-11%，P2O 51-6%，F(xiàn)l-5%，各成分之和為百分之百。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，含有下述重量百分比的成分=SiO2 61. 5%, B2O3 6. 8%, Al2O 3 9. 7%, Na2O 6. 3%, K2O 2. 1%，CaO I. 5%, MgO·I.1%，BaO 4. 5%, P2O 54. 3%, F2. 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，其是由下述重量份的原料制成石英砂55-65，五水硼砂10-16，氫氧化鋁12-16，純堿2_5，碳酸鉀·1-4，磷酸ニ氫銨6-8，氟化鎂1-4，碳酸鋇4-7，碳酸鈣1_4，硝酸鈉1_4，氟硅酸鈉O.5-1. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，其特征在于，是由下述重量份的原料制成石英砂61. 6，五水硼砂14，氫氧化鋁14. 9，純堿3. 4，碳酸鉀3. 2，磷酸ニ氫銨7. O,氟化鎂3. 5，碳酸鋇5. 8，碳酸鈣2. 7，硝酸鈉2. 8，氟硅酸鈉O. 98。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿的制備方法，其特征在于將所有原料按重量份混勻后在全電熔爐內(nèi)熔制，熔制溫度在1450-1550°C，成型后經(jīng)過拋光、退火后即得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低硼硅酸鹽乳白耐熱玻璃器皿，含有下述重量百分比的成分SiO255-65%，B2O34-9%，Al2O38-13%，Na2O4-7.5%，K2O2-3%，CaO0-5%，MgO0-3%，BaO0-11%，P2O51-6%，F(xiàn)1-5%，各成分之和為百分之百。本發(fā)明制得的耐熱玻璃成本較低、耐堿性與耐酸性能更好。
文檔編號C03C3/118GK102690060SQ20121012468
公開日2012年9月26日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者胡余建 申請人:安徽三和樂玻璃有限公司