一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，涉及玻璃管生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括備料，熔制和成型三個(gè)工藝過(guò)程，本工藝方法中，選用氯化鈉和氧化鈰作為高硼硅玻璃管制備時(shí)使用的澄清劑，并合理控制其加入量，玻璃液中氣泡少，均勻化程度高，在熔制和退火過(guò)程中，通過(guò)合理控制加熱溫度和退火溫度，玻璃均勻化效果好，沒(méi)有出現(xiàn)分層現(xiàn)象，且硼揮發(fā)性少，玻璃液澆注時(shí)粘度小，澆注順暢，該種方法制備出的玻璃管制品外觀質(zhì)量和透明度明顯提高，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品合格率高。
【專利說(shuō)明】一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃管生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃管一般可分為四種：1普通玻璃管，如實(shí)驗(yàn)室等用；2化工玻璃管：常用熱穩(wěn)定 性和耐腐蝕性良好的硼玻璃制成，透明，易于清洗，流動(dòng)阻力小，價(jià)格低廉，但耐壓力低，容 易破壞，可用于-3(T+130°C、溫度急變不超過(guò)80°C的場(chǎng)合；3 :中性玻璃管；4 :高硼硅玻璃 管，其中，高硼硅玻璃管是指含氧化硅>78%，氧化硼>10%的硼硅酸鹽玻璃，比較典型的是派 來(lái)克斯玻璃（Pyrxe)，它是美國(guó)Comnig公司研究人員stlllvina于1915年發(fā)明的，并取得 專利，當(dāng)時(shí)共有六種成分，高硼硅玻璃具有許多優(yōu)良的性能，如較低的熱膨脹系數(shù)、良好的 抗熱震性、較高的表面硬度、極好的透光率等，因此被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿、醫(yī)用生 物制劑包裝、化工工藝管道、低膨脹金屬的熔接材料、大尺寸望遠(yuǎn)鏡片、高電壓電子管、太陽(yáng) 能熱水器真空玻璃集熱管以及日用工藝品，如烘烤器具和烹飪碟子等方面，除此之外，這 種玻璃由于電絕緣性好，介電損失小，在電力工業(yè)和電真空技術(shù)上也被廣泛采用，申請(qǐng)?zhí)枮?CN201310627018.X公開(kāi)了一種高硼硅玻璃的制備方法、高硼硅玻璃及其應(yīng)用，涉及玻璃制 造領(lǐng)域，所述制備方法包括稱取高硼硅玻璃原料，將所述原料混合均勻，還包括：使用鉬金 坩堝將混合均勻的所述原料熔融成玻璃液，用鉬金管以〇. 5-3L/min的流量向所述玻璃液 底部通入氧氣或液氧10-60min ;靜止l-2h后，使用框式鉬金攪拌器以20-100rpm的轉(zhuǎn)速攪 拌所述玻璃液2-5h，降溫、成形、退火、物理拋光后得高硼硅玻璃，該發(fā)明提供的制備方法制 備的高硼硅玻璃具有較高光學(xué)均勻性，無(wú)可視的氣泡、條紋和閃點(diǎn)，顯著提升了高硼硅玻璃 的熔制質(zhì)量，擴(kuò)大了高硼硅玻璃的應(yīng)用范圍，但是該種方法在生產(chǎn)的過(guò)程中容易出現(xiàn)粘度 大、澄清均化困難、硼揮發(fā)、玻璃液的分層等問(wèn)題，影響了玻璃管制品的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種澄清度高，硼揮發(fā)性小，玻璃液不易分層，生 產(chǎn)工藝穩(wěn)定性好的高透明度的高硼硅玻璃管制備方法 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，所述制備 高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76?81%，氧化鋁2. (Γ3. 4%，氧化鈣0. 2?0. 6%，氧化硼13?14%， 硼酸1?3%，氧化鈉4?6%，氯化鈉1. 5?2%，氧化鈰0. 1?0. 2%。
[0004] 優(yōu)選的，所述制備高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76. 5%，氧化鋁2. 5%，氧化鈣 0. 3%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化鈉4%，氯化鈉1. 5%，氧化鈰0. 2%。
[0005] 優(yōu)選的，所述的方法按照以下步驟進(jìn)行， (1) 備料：按照規(guī)定所需的原料成分稱取不同質(zhì)量的原料，并將原料混合制成玻璃配合 料； (2) 熔制：先將200ml剛玉坩堝置于高溫井式硅鋁棒爐中，待高溫井式硅鋁棒爐升溫 至1200°C時(shí)分兩次加人玻璃配合料，將高溫井式電阻爐升溫至170(n720°C熔化，保溫 2?2. 5h ; (3)成型：將熔化好的玻璃配合料澆注在已經(jīng)預(yù)熱好的玻璃管模具上，成形后立即轉(zhuǎn)人 中溫箱式電阻爐中退火，退火溫度為52(T560°C，退火時(shí)間為2?2. 5h。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中，玻璃配合料澆注時(shí)的出料溫度控制在145(Tl550°C。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中，玻璃管模具采用材料為合金鑄鐵。
[0008] 采用上述技術(shù)方案的有益效果是：選用氯化鈉和氧化鈰作為高硼硅玻璃管制備時(shí) 使用的澄清劑，并合理控制其加入量，其中，氯化鈉使得玻璃液中的微小氣泡明顯減少，由 于稀土 Ce02是一種強(qiáng)氧化劑，它在高溫下能分解生成Ce203，并釋放出一定的0 2,02進(jìn)入玻璃 液的氣泡內(nèi)，降低氣泡中的氣體分壓，使之繼續(xù)吸收氣體，促使氣泡體積增大，加速上升，從 而達(dá)到玻璃澄清與均化的目的，在熔制和退火過(guò)程中，通過(guò)合理控制加熱溫度和退火溫度， 玻璃均勻化效果好，沒(méi)有出現(xiàn)分層現(xiàn)象，且硼揮發(fā)性少，玻璃液澆注時(shí)粘度小，澆注順暢，該 種方法制備出的玻璃管制品外觀質(zhì)量和透明度明顯提高，生產(chǎn)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品合格率高。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明，以便于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員理解。
[0010] 實(shí)施例1 : (1) 備料：按照規(guī)定所需的原料成分稱取不同質(zhì)量的原料，有氧化硅76%，氧化鋁2. 0%， 氧化鈣0. 4%，氧化硼13%，硼酸2%，氧化鈉4%，氯化鈉1. 5%，氧化鈰0. 1%，并將原料混合制成 玻璃配合料； (2) 熔制：先將200ml剛玉坩堝置于高溫井式硅鋁棒爐中，待高溫井式硅鋁棒爐升溫至 1200°C時(shí)分兩次加人玻璃配合料，將高溫井式電阻爐升溫至1700°C熔化，保溫2h ; (3) 成型：將熔化好的玻璃配合料澆注在已經(jīng)預(yù)熱好的玻璃管模具上，成形后立即轉(zhuǎn)人 中溫箱式電阻爐中退火，退火溫度為525°C，退火時(shí)間為2h。
[0011] 實(shí)施例2 :其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，玻璃配合料的成分 為氧化娃76. 5%,氧化錯(cuò)2. 5%,氧化|丐0. 3%,氧化硼13%,硼酸2%,氧化鈉4%,氯化鈉1. 5%, 氧化鈰0. 2% ;所述步驟（2)中，高溫井式電阻爐升溫至1720°C熔化，保溫2h ;所述步驟（3) 中，退火溫度為530°C，退火時(shí)間為2. 2h。
[0012] 實(shí)施例3 :其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，玻璃配合料的成 分為氧化硅77%，氧化鋁2. 5%，氧化鈣0. 3%，氧化硼13%，硼酸1%，氧化鈉4%，氯化鈉2. 0%， 氧化鋪0. 2%氧化娃77%,氧化錯(cuò)2. 5%,氧化|丐0. 3%,氧化硼13%,硼酸1%,氧化鈉4%,氯化鈉 2. 0%，氧化鈰0. 2% ;所述步驟（2)中，高溫井式電阻爐升溫至1715°C熔化，保溫2h ;所述步 驟（3)中，退火溫度為550°C，退火時(shí)間為2. 3h。
[0013] 經(jīng)過(guò)以上工藝步驟后，取出玻璃管樣品，待測(cè)： 序號(hào) |氣泡度|分層現(xiàn)象|光學(xué)均勻性|是否合格 實(shí)施例1無(wú) _^_2X10-5 合格 賣兔例2無(wú) -無(wú) 5x10-5 _合格 ^例3|無(wú) |無(wú) 12X10-5 |合格 由以上數(shù)據(jù)可知，生產(chǎn)出的玻璃管樣品中均沒(méi)出現(xiàn)起泡和分層現(xiàn)象，光學(xué)均勻性也達(dá) 到了 2X10-5,玻璃透明度高，質(zhì)量好，產(chǎn)品的各項(xiàng)性能均達(dá)到了指標(biāo)要求，且三個(gè)實(shí)施例 中，合格率達(dá)到了 100%，可見(jiàn)其方法穩(wěn)定性好。
[0014] 上述對(duì)發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只 要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的這種非實(shí)質(zhì)改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將發(fā)明的構(gòu)思 和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，其特征在于，所述制備高硼硅玻璃管的原 料有氧化硅76?81%，氧化鋁2. (Γ3. 4%，氧化鈣0. 2?0. 6%，氧化硼13?14%，硼酸1?3%，氧化鈉 4?6%，氯化鈉1. 5?2%，氧化鈰0. 1?0. 2%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，其特征在于：所述 制備高硼硅玻璃管的原料有氧化硅76. 5%，氧化鋁2. 5%，氧化鈣0. 3%，氧化硼13%，硼酸2%， 氧化鈉4%,氯化鈉1. 5%,氧化鋪0. 2%。
3. -種制備權(quán)利要求1或2所述的高透明度的高硼硅玻璃管的方法，其特征在于：所 述的方法按照以下步驟進(jìn)行， (1) 備料：按照規(guī)定所需的原料成分稱取不同質(zhì)量的原料，并將原料混合制成玻璃配合 料； (2) 熔制：先將200ml剛玉坩堝置于高溫井式硅鋁棒爐中，待高溫井式硅鋁棒爐升溫 至1200°C時(shí)分兩次加人玻璃配合料，將高溫井式電阻爐升溫至170(n720°C熔化，保溫 2?2. 5h ; (3) 成型：將熔化好的玻璃配合料澆注在已經(jīng)預(yù)熱好的玻璃管模具上，成形后立即轉(zhuǎn)人 中溫箱式電阻爐中退火，退火溫度為52(T560°C，退火時(shí)間為2?2. 5h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，其特征在于：所述 步驟（2)中，玻璃配合料澆注時(shí)的出料溫度控制在145(Tl550°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高透明度的高硼硅玻璃管制備方法，其特征在于：所述 步驟（2)中，玻璃管模具采用材料為合金鑄鐵。
【文檔編號(hào)】C03C3/095GK104140205SQ201410371711
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李加獻(xiàn), 邵長(zhǎng)山, 許仲夏 申請(qǐng)人:安徽力華光電玻璃科技有限公司