[发明专利]一种红色硬质玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质玻璃的制备方法，特别涉及一种红色硬质玻璃的制备方法。

背景技术

硬质玻璃是具有良好热稳定性与化学稳定性的玻璃，其线膨胀系数在(40-60)×10^-7℃^-1之间，化学稳定性在耐水性I-II级之间，只有极个别的为III级。此类型玻璃如Jena20、中国2^#、前苏联846^#等。硬质玻璃分成两种类型：一种是高硼的，一种是少硼的。硬质玻璃中碱金属R₂O含量一般小于10％(质量分数)，通常在6％左右，碱金属含量远少于普通玻璃的碱金属含量(普通玻璃的碱金属含量在14％左右)。所以对硬质玻璃进行表面扩散着色一般都为银铜扩散，颜色以棕色为主，而很难做出鲜艳的红色。主要原因是由于硬质玻璃的碱金属离子含量低，造成铜离子进入硬质玻璃试样的迁移速率非常小，试样无法显示鲜艳的红色。另一方面，由于硬质玻璃是一类优良的仪器玻璃，是盛放化学品必不可少的仪器，由于仪器玻璃都刻有刻度，应用中发现棕色刻度线颜色没有红色鲜艳，这对仪器玻璃的使用造成的一定的影响，这极大影响了硬质玻璃仪器的使用效果。

目前红色玻璃的生产方式有两种：一种是通过高温熔融而形成的本体着色红色玻璃；一种是通过玻璃表面离子扩散而形成的红色玻璃。熔融法制备的红色玻璃包括硒镉红、金红、锑红和铜红等。熔融法制备的红色玻璃不但着色剂用量较大，而且该方法需要在较高的温度下进行熔制，同时该方法通常还需要对制品在一定的温度下进行二次显色，以达到制备颜色鲜艳的红色玻璃的目的，因此其制备工艺较为复杂。表面离子扩散着色工艺操作简练，成本低廉，印制效果好，耐久不脱落，且耐高温，耐侵蚀。可用于玻璃计量仪器及器皿的商标、度线、图案等的印制，也可用于工艺美术品的制作。铜红扩散着色玻璃是1932年由波希米亚人研制成功的。铜红扩散着色玻璃的制备过程一般包括两步：第一步是铜离子与玻璃中的碱金属离子交换，使铜离子进入玻璃中；第二步是将交换后的制品在还原气氛中处理，使交换后的铜离子还原为金属铜，从而达到显红色的目的。因此其制备工艺较为复杂。另外，还有一种通过用着色离子熔盐进行扩散着色，常用的熔盐由氯化亚铜、氯化亚铜加硝酸银等，熔盐的加热温度为450～600℃，该方法所制备的红色玻璃同样需要在还原气氛中处理，而且，该方法在制备过程中熔盐中的铜离子的浓度将随着时间逐渐降低，使得所制备的制品颜色不一致，另外，该方法使得玻璃的两面都着成红色，而且铜盐用量较大([1]王承遇.玻璃表面装饰[M].北京：新时代出版社，2000：124-135[2]王承遇，陶瑛.玻璃表面处理技术[M]北京：化学工业出版社，2004：532-545)。