579°C。使用棱鏡耦合器（型號：2010/M，Metricon公司，潘寧頓，新澤西） 測量波長為633nm處的折射率，測得的值為1. 5337。使用粘度計（Vis 403, Bahr公司）測 量玻璃的粘度，1350°C下測得的粘度值為1. 4192dPas。使用紫外-可見-近紅外分光光度 計（珀金埃爾默儀器有限公司，型號：Lambda 20)在25°C下記錄光學(xué)透射光譜，測得厚度為 2_的玻璃試樣在550nm處的透射率為86%。使用電感電容電阻測定計（日置電機株式會 社，型號：3532-50LCR Hitester)在25°C下以1MHz的頻率測量介電常數(shù)（e J，測量精度為 ±1%，測得的\值為9. 33。該組成的玻璃的其他性質(zhì)如表6所示。使用高溫顯微鏡（ESS 有限責(zé)任公司，米蘇爾（Misura) 3HSM，摩德納，意大利）觀察玻璃塊/玻璃批料的變形表現(xiàn)。 引入了來源于五水硼砂的氧化鈉（Na20)的鈉鈣硅酸鹽浮法玻璃的玻璃組合物的熔融溫度 (TJ為874°C，與之相比市售的浮法玻璃在1114°C時呈熔融表現(xiàn)?？梢娪肂P的Na 20代替 100%的蘇打灰的Na20而得的玻璃的熔融溫度大幅降低了 240°C。
[0103] 實施例-6
[0104] 以使生成的批料含有上述表5中試樣F-8組成的比例混合起始原料。使用白色纖 維匙在瓷碗中充分混合五水硼砂：l〇5. 05g、長石：0. 41g、石英：22. 65g、氧化鋁：0. 10g、氧 化鎂：4. 00g、以及二氧化鈦：0. 02g以制備100g玻璃的批料?；旌?5分鐘以確保原料混合 均勻。通過在l〇〇ml的白金坩堝中進(jìn)行熔融來制備玻璃?？諝鈿夥障略陔娂訜岬纳仙隣t 膛電爐（加熱元件：鉻鋁鈷耐熱鋼）中于1500°C熔融1小時，伴以每次0. 5分鐘的2次間 歇攪拌。使用3102玻璃棒進(jìn)行攪拌以使玻璃熔體均質(zhì)化。熔融玻璃在25°C下淬火后在鐵 模上鑄造，接著適當(dāng)退火。根據(jù)不同性質(zhì)評價所需將退火后的玻璃塊裁切和拋光。使用水 平載荷膨脹計（耐馳機械儀器有限公司，型號：402PC)測量50°C~350°C溫度范圍內(nèi)的直 徑為6mm的玻璃圓柱體的CTE，測量精度為± 1 %，測得的CTE值為82. 1 X 10 7/K。由膨脹 曲線獲得的Tg值為579°C。使用棱鏡耦合器（型號：2010/M，Metricon公司，潘寧頓，新澤 西）測量波長為633nm處的折射率，測得的值為1. 5168。使用紫外-可見-近紅外分光光 度計（珀金埃爾默儀器有限公司，型號：Lambda 20)在25°C下記錄光學(xué)透射光譜，測得厚度 為2mm的玻璃試樣在550nm處的透射率為89%。使用電感電容電阻測定計（日置電機株式 會社，型號：3532-50LCR Hitester)在25°C下以1MHz的頻率測量介電常數(shù)（e J，測量精度 為± 1 %，測得的e J直為9. 49。該組成的玻璃的其他性質(zhì)如表6所示。
[0105] 本發(fā)明的優(yōu)點
[0106] 本發(fā)明的主要優(yōu)點在于：
[0107] (a)在鈉鈣硅酸鹽玻璃中以最佳量（28. 5~30. 3重量％ )添加來源于五水硼砂的 氧化硼（B203)使玻璃熔融溫度降低了 150~200°C。
[0108] (b)該玻璃熔融溫度的降低實質(zhì)上節(jié)約了能量。因此這些玻璃組合物是節(jié)能的。
[0109] (c)由于節(jié)約了能量因而降低了生產(chǎn)成本。因此該組合物是節(jié)省成本的。
[0110] (d)其為玻璃工業(yè)帶來了巨大的利益且開辟了五水硼砂的新應(yīng)用。
[0111] (e)其排除了蘇打灰（Na2C03)和石灰石（CaC0 3)的使用，因此降低了二氧化碳 (C02)的排放從而減輕了全球變暖；因此這些組合物對環(huán)境無害。
[0112] (f)在本發(fā)明的硅酸鹽玻璃中引入氧化硼降低了其熱膨脹系數(shù)、提高了其折射率 和硬度。因此，其提供了若干技術(shù)效益且改進(jìn)了玻璃品質(zhì)。
[0113] (g)所述玻璃被評價的性質(zhì)顯示出本發(fā)明的玻璃適用于制造改進(jìn)了品質(zhì)的容器玻 璃、浮法玻璃和用于眼科用鏡片坯的玻璃。
【主權(quán)項】
1. 一種使用五水硼砂的節(jié)能型鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，包含（重量％ ) :B 203:7. 19~ 51. 74 重量 ％、Si02:22. 68 ~74. 62 重量 ％、Na 20 :13. O ~23. 5 重量 ％、CaO :0? O ~10. 5 重量％、K2O :0? 03 ~0? 3 重量％、Al2O3 = O. 15 ~L 3 重量％、MgO :0? 43 ~4. 0 重量％ 以及 Fe203+Ti02:0.05 ~0? 12 重量％。2. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述組合物可用于生產(chǎn) 容器玻璃、浮法玻璃和眼科用玻璃。3. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的密度在 2. 312 ~2. 575g ? cm 3的范圍內(nèi)。4. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的熱膨脹系數(shù) (CTE，50 ~300°C )在（71. 4 ~90. 6) X 10 7K 工。5. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度（Tg)在506~595°C的范圍內(nèi)。6. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的膨脹軟化點 或溫度（Td)在540~634°C的范圍內(nèi)。7. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的介電常數(shù)在 7. 41~10. 23的范圍內(nèi)。8. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的折射率在 L 5058~L 5337的范圍內(nèi)。9. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃對于2. Omm的玻 璃厚度，在550nm處的光學(xué)透射率在83~90%的范圍內(nèi)。10. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃在1150~ 1400°C的溫度范圍內(nèi)的粘度在1. 36~I. 85dPa ? s的范圍內(nèi)。11. 如權(quán)利要求1所述的鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物，其特征在于，所述玻璃的維氏硬度在 5. 54~6. 50GPa的范圍內(nèi)。12. -種制備權(quán)利要求1所述的引入了來源于五水硼砂的B 203的鈉鈣硅酸鹽玻璃的方 法，所述方法包括以下步驟： i ?將12. 45~79. 35重量％的五水硼砂、0.31~3. 41重量％的長石、16. 75~ 54. 51 %的石英、0. 0~15. 20重量％的蘇打灰、0. 08~0. 63重量％的氧化鋁、0. 0~ 15. 46%的碳酸鈣、0. 32~3. 32重量％的氧化鎂和0. 008~0. 017重量％的二氧化鈦混合 10~20分鐘，以獲得均勻混合物； ii .在1500~1600°C的溫度范圍內(nèi)對步驟（i )中獲得的混合物熔融I. 0~2. 0小 時，伴以每次〇. 4~0. 6分鐘的1至2次間歇攪拌，以獲得均質(zhì)化的玻璃熔體； iii.在1500~1600°C的溫度范圍內(nèi)對步驟（i i)中獲得的玻璃熔體進(jìn)行淬火，然后進(jìn) 行鑄造和退火，以獲得引入了來源于五水硼砂的氧化硼（B2O3)的鈉鈣硅酸鹽玻璃。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以最佳量（28. 5~30. 3重量％ B 203)向 鈉鈣硅酸鹽玻璃中添加來源于五水硼砂的氧化硼（B2O 3)使玻璃熔融溫度降低了至少150~ 200。。。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用五水硼砂的節(jié)能型鈉鈣硅酸鹽玻璃組合物。本發(fā)明的玻璃具有以下范圍內(nèi)的組分：B2O3：7.19～51.74重量％、SiO2：22.68～74.62重量％、Na2O：13.0～23.5重量％、CaO：0.0～10.5重量％、K2O：0.03～0.3重量％、Al2O3：0.15～1.3重量％、MgO：0.43～4.0重量％以及Fe2O3+TiO2：0.05～0.12重量％。所述玻璃被評價的性質(zhì)顯示本發(fā)明的玻璃適用于生產(chǎn)改進(jìn)了品質(zhì)的容器玻璃、浮法玻璃和用于眼科用鏡片坯的玻璃。發(fā)現(xiàn)以最佳量(28.5～30.3重量％B2O3)添加來源于五水硼砂的B2O3使玻璃熔融溫度降低了150～200℃。該玻璃熔融溫度的降低實質(zhì)上節(jié)約了能源和降低了生產(chǎn)成本；因此該組合物是節(jié)能且節(jié)省成本的。其排除了蘇打灰和石灰石的使用，因而降低了二氧化碳(CO2)的排放從而減輕了全球變暖；所以這些組合物也對環(huán)境無害。
【IPC分類】C03C3/064, C03C3/087, C03C3/091, C03C1/02
【公開號】CN105050972
【申請?zhí)枴緾N201480016574
【發(fā)明人】B·卡馬卡爾, A·R·莫拉, A·塔拉福德, R·森
【申請人】科學(xué)工業(yè)研究委員會
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2014年1月15日
【公告號】WO2014128714A1