高強(qiáng)度平板玻璃及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度平板玻璃及其制備方法，該制備方法包括：1)將偏釩酸鹽、硼砂、可溶性碳酸鹽和水在堿性條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后過濾取濾餅以制得活性組合物；2)將石英砂、純堿、方解石、螢石、硝酸鈉、氧化銻和活性組合物混合后進(jìn)行第一熔融，然后進(jìn)行第一冷卻以制得冷卻產(chǎn)物；3)將膨潤(rùn)土、二氧化錳、稀土氧化物和冷卻產(chǎn)物混合后進(jìn)行第二熔融，然后進(jìn)行第二冷卻以制得高強(qiáng)度平板玻璃。通過該方法制備而得的平板玻璃具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)該方法原料易得，工序簡(jiǎn)單。
【專利說明】
高強(qiáng)度平板玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及平板玻璃，具體地，設(shè)及一種高強(qiáng)度平板玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃是一種透明的固體，在烙融時(shí)形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過程中粘度逐漸增大 并硬化而不結(jié)晶的娃酸鹽類非金屬材料。普通玻璃主要成分是二氧化娃，廣泛應(yīng)用于建筑 物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有 色玻璃，和通過特殊方法制得的鋼化玻璃等。
[0003] 雖然玻璃已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中，但是由于玻璃自身的機(jī)械強(qiáng)度較低，使 得玻璃難W適用于對(duì)于機(jī)械強(qiáng)度要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度平板玻璃及其制備方法，通過該方法制備而得的 平板玻璃具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)該方法原料易得，工序簡(jiǎn)單。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度平板玻璃的制備方法，該制備方法 包括：
[0006] 1)將偏饑酸鹽、棚砂、可溶性碳酸鹽和水在堿性條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后過濾取 濾餅W制得活性組合物；
[0007] 2)將石英砂、純堿、方解石、蛋石、硝酸鋼、氧化錬和活性組合物混合后進(jìn)行第一烙 融，然后進(jìn)行第一冷卻W制得冷卻產(chǎn)物；
[000引3)將膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀±氧化物和冷卻產(chǎn)物混合后進(jìn)行第二烙融，然后進(jìn)行第 二冷卻W制得高強(qiáng)度平板玻璃。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度平板玻璃，該高強(qiáng)度平板玻璃通過上述的方法制備而 得。
[0010] 通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明首先通過偏饑酸鹽、棚砂、可溶性碳酸鹽和水之間的協(xié) 同作用在堿性條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)制得活性組合物，接著通過石英砂、純堿、方解石、蛋石、 硝酸鋼、氧化錬和活性組合物之間的協(xié)同作用制得冷卻產(chǎn)物，最后在膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀 ±氧化物和冷卻產(chǎn)物之間的協(xié)同作用制得平板玻璃。在該方法中，通過利用各原料和各工 序之間的協(xié)同作用，使得制得的平板玻璃具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)，本發(fā)明提供的制備方 法原料易得，工序簡(jiǎn)單，使得該方法能夠得W廣泛推廣。
[0011] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予W詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0012] W下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度平板玻璃的制備方法，該制備方法包括：
[0014] I)將偏饑酸鹽、棚砂、可溶性碳酸鹽和水在堿性條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后過濾取 濾餅W制得活性組合物；
[0015] 2)將石英砂、純堿、方解石、蛋石、硝酸鋼、氧化錬和活性組合物混合后進(jìn)行第一烙 融，然后進(jìn)行第一冷卻W制得冷卻產(chǎn)物；
[0016] 3)將膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀±氧化物和冷卻產(chǎn)物混合后進(jìn)行第二烙融，然后進(jìn)行第 二冷卻W制得高強(qiáng)度平板玻璃。
[0017] 在本發(fā)明的步驟1)中，各物料的具體用量可W在寬的范圍內(nèi)選擇，為了使得制得 的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟1)中，相對(duì)于100重量份的偏饑酸鹽，棚 砂的用量為14-20重量份，可溶性碳酸鹽的用量為120-140重量份，水的用量為200-300重量 份。
[0018] 在本發(fā)明的步驟1)中，水熱反應(yīng)的具體條件可W在寬的范圍內(nèi)選擇，為了使得制 得的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟1)中，水熱反應(yīng)至少滿足W下條件： 反應(yīng)溫度為550-570 °C，反應(yīng)時(shí)間為36-4化，抑為9-12。
[0019] 在本發(fā)明的步驟1)中，偏饑酸鹽和可溶性碳酸鹽的具體種類可W在寬的范圍內(nèi)選 擇，為了使得制得的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟1)中，偏饑酸鹽選自 偏饑酸鐘、偏饑酸鋼和偏饑酸錠中的一種或多種;可溶性碳酸鹽選自碳酸鐘、碳酸鋼和碳酸 錠中的一種或多種。
[0020] 在本發(fā)明的步驟2)中，各物料的具體用量可W在寬的范圍內(nèi)選擇，為了使得制得 的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對(duì)于100重量份的石英砂，純堿 的用量為22-28重量份，方解石的用量為28-45重量份，蛋石的用量為32-40重量份，硝酸鋼 的用量為9-21重量份，氧化錬的用量為2-6重量份，活性組合物的用量為30-46重量份。
[0021] 在本發(fā)明的步驟2)中，第一烙融和第一冷卻的具體條件可W在寬的范圍內(nèi)選擇， 為了使得制得的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟2)中，第一烙融至少滿足 W下條件:烙融溫度為1820-1870°C，烙融時(shí)間為6-lOh;第一冷卻的冷卻溫度為15-20°C，并 且直至待冷卻物的溫度低于30°C終止冷卻工序。
[0022] 在本發(fā)明的步驟3)中，各物料的用量可W在寬的范圍內(nèi)選擇，為了使得制得的平 板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟3)中，相對(duì)于100重量份的膨潤(rùn)±，二氧化儘 的用量為40-54重量份，稀±氧化物的用量為12-16重量份，冷卻產(chǎn)物的用量為500-700重量 份。
[0023] 在本發(fā)明的步驟3)中，第二烙融和第二冷卻的具體條件可W在寬的范圍內(nèi)選擇， 為了使得制得的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟3)中，第二烙融至少滿足 W下條件:烙融溫度為1890-1950°C，烙融時(shí)間為3-化;第二冷卻的冷卻溫度為15-20°C，并 且直至待冷卻物的溫度低于30°C終止冷卻工序。
[0024] 在本發(fā)明的步驟3)中，稀±氧化物的具體種類可W在寬的范圍內(nèi)選擇，為了使得 制得的平板玻璃具有更優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟3)中，稀±氧化物選自氧化銅、氧 化錯(cuò)、氧化衫和氧化鋪中的一種或多種。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度平板玻璃，該高強(qiáng)度平板玻璃通過上述的方法制備而 得。
[0026] W下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[00%] I)將偏饑酸鹽(偏饑酸鋼）、棚砂、可溶性碳酸鹽(碳酸鋼）和水按照100 :17 :130: 250的重量比在抑為11和溫度為560°C的條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)40h，然后過濾取濾餅W制得 活性組合物；
[0029] 2)將石英砂、純堿、方解石、蛋石、硝酸鋼、氧化錬和活性組合物按照100: 26: 35: 37:15:4:40的重量比混合后于1850°C下進(jìn)行第一烙融化，然后于18°C下進(jìn)行第一冷卻W制 得低于30°C的冷卻產(chǎn)物；
[0030] 3)將膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀±氧化物(氧化衫)和冷卻產(chǎn)物按照100:45:14:600的重 量比混合后于1920°C下進(jìn)行第二烙融地，然后于18°C下進(jìn)行第二冷卻W制得低于30°C的高 強(qiáng)度平板玻璃Al。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 1)將偏饑酸鹽(偏饑酸鐘）、棚砂、可溶性碳酸鹽(碳酸鐘）和水按照100 :14:120: 200的重量比在抑為9和溫度為550°C的條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)36h，然后過濾取濾餅W制得活 性組合物；
[0033] 2)將石英砂、純堿、方解石、蛋石、硝酸鋼、氧化錬和活性組合物按照100: 22: 28: 32:9:2:30的重量比混合后于1820°C下進(jìn)行第一烙融化，然后于15°C下進(jìn)行第一冷卻W制 得低于30°C的冷卻產(chǎn)物；
[0034] 3)將膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀±氧化物(氧化銅)和冷卻產(chǎn)物按照100:40:12:500的重 量比混合后于189°C下進(jìn)行第二烙融化，然后于15°C下進(jìn)行第二冷卻W制得低于30°C的高 強(qiáng)度平板玻璃A2。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 1)將偏饑酸鹽(偏饑酸錠）、棚砂、可溶性碳酸鹽(碳酸錠）和水按照100 :20:140: 300的重量比在抑為12和溫度為570°C的條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)4她，然后過濾取濾餅W制得 活性組合物；
[0037] 2)將石英砂、純堿、方解石、蛋石、硝酸鋼、氧化錬和活性組合物按照100: 28:45: 40:21:6:46的重量比混合后于1870°(：下進(jìn)行第一烙融1011，然后于20°(：下進(jìn)行第一冷卻^ 制得低于30°C的冷卻產(chǎn)物；
[0038] 3)將膨潤(rùn)±、二氧化儘、稀±氧化物(氧化鋪)和冷卻產(chǎn)物按照100:54:16:700的重 量比混合后于1950°C下進(jìn)行第二烙融化，然后于20°C下進(jìn)行第二冷卻W制得低于30°C的高 強(qiáng)度平板玻璃A3。
[0039] 對(duì)比例1
[0040] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得平板玻璃BI,不同的是，步驟1)中未使用偏饑酸鹽。 [0041 ] 對(duì)比例2
[0042]按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得平板玻璃B2,不同的是，步驟1)中未使用棚砂。
[00創(chuàng)對(duì)比例3
[0044] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得平板玻璃B3,不同的是，步驟2)中未使用活性組合 物。
[0045] 對(duì)比例4
[0046] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得平板玻璃B4,不同的是，步驟2)中未使用膨潤(rùn)±。
[0047] 對(duì)比例5
[0048] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得平板玻璃B4,不同的是，步驟2)中未使用稀±氧化 物。
[0049] 檢測(cè)例1
[0050] 對(duì)上述制得的平板玻璃進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度檢測(cè)，在本檢測(cè)例中主要通過耐內(nèi)壓強(qiáng)度和 沖擊能量值反應(yīng)機(jī)械強(qiáng)度，耐內(nèi)壓強(qiáng)度和沖擊能量值的數(shù)值越大，表示平板玻璃的機(jī)械強(qiáng) 度越優(yōu)異，具體結(jié)果見表1。
[0化1] 表1
LUUWj 上評(píng)細(xì)描還J本巧巧的化選買施萬巧，化是，本巧巧巧小限十上還買施萬巧甲 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可W對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，運(yùn) 些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0054] 另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛 盾的情況下，可W通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可 能的組合方式不再另行說明。
[0055] 此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可W進(jìn)行任意組合，只要其不違背本 發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度平板玻璃的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括： 1) 將偏釩酸鹽、硼砂、可溶性碳酸鹽和水在堿性條件下進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后過濾取濾餅 以制得活性組合物； 2) 將石英砂、純堿、方解石、螢石、硝酸鈉、氧化銻和所述活性組合物混合后進(jìn)行第一熔 融，然后進(jìn)行第一冷卻以制得冷卻產(chǎn)物； 3) 將膨潤(rùn)土、二氧化錳、稀土氧化物和所述冷卻產(chǎn)物混合后進(jìn)行第二熔融，然后進(jìn)行第 二冷卻以制得高強(qiáng)度平板玻璃。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟1)中，相對(duì)于100重量份的所述偏釩酸 鹽，所述硼砂的用量為14-20重量份，所述可溶性碳酸鹽的用量為120-140重量份，所述水的 用量為200-300重量份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，在步驟1)中，所述水熱反應(yīng)至少滿足以下條 件:反應(yīng)溫度為550-570 °C，反應(yīng)時(shí)間為36-48h，pH為9-12。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中，在步驟1)中，所述偏釩酸鹽選 自偏釩酸鉀、偏釩酸鈉和偏釩酸銨中的一種或多種;所述可溶性碳酸鹽選自碳酸鉀、碳酸鈉 和碳酸銨中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，在步驟2)中，相對(duì)于100重量份的所述石英 砂，所述純堿的用量為22-28重量份，所述方解石的用量為28-45重量份，所述螢石的用量為 32-40重量份，所述硝酸鈉的用量為9-21重量份，所述氧化鋪的用量為2-6重量份，所述所述 活性組合物的用量為30-46重量份。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，在步驟2)中，所述第一熔融至少滿足以下條 件:熔融溫度為1820-1870°C，熔融時(shí)間為6-10h; 所述第一冷卻的冷卻溫度為15_20°C，并且直至待冷卻物的溫度低于30°C終止冷卻工 序。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其中，在步驟3)中，相對(duì)于100重量份的所述膨 潤(rùn)土，所述二氧化錳的用量為40-54重量份，所述稀土氧化物的用量為12-16重量份，所述冷 卻產(chǎn)物的用量為500-700重量份。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，在步驟3)中，所述第二熔融至少滿足以下條 件:熔融溫度為1890-1950°C，熔融時(shí)間為3-5h; 所述第二冷卻的冷卻溫度為15_20°C，并且直至待冷卻物的溫度低于30°C終止冷卻工 序。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其中，在步驟3)中，所述稀土氧化物選自氧化 鑭、氧化鐠、氧化釤和氧化鏑中的一種或多種。10. -種高強(qiáng)度平板玻璃，其特征在于，所述高強(qiáng)度平板玻璃通過權(quán)利要求1-9中任意 一項(xiàng)所述的方法制備而得。
【文檔編號(hào)】C03C6/06GK105837040SQ201610255891
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】林恢龍, 王寶寧
【申請(qǐng)人】蕪湖新利德玻璃制品有限公司