[发明专利]一种含钾二氧化锰有色玻璃的颜色调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及到无机非金属材料领域的有色玻璃，具体的说是一种含钾二氧化锰有色玻璃的颜色调节方法。

背景技术

现有的有色玻璃中，含锰玻璃为紫罗兰色，一般需要改变玻璃配料中锰的含量来获得深浅不同的紫色玻璃，并且因为锰有+2~+7各种价态，熔制气氛稍有变化，即使锰含量相同熔制得到的玻璃颜色也会不同，较难准确控制玻璃颜色。

发明内容

为解决现有技术中含锰有色玻璃的颜色会随锰含量和熔制气氛发生难以控制的变化的问题，本发明提供了一种含钾二氧化锰有色玻璃的颜色调节方法，不改变锰的含量即可熔制出一系列颜色不同的含锰紫色玻璃，并且能够准确的控制玻璃的颜色，解决含锰玻璃颜色不易控制导致的同一批玻璃出现色差的问题。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种含钾二氧化锰有色玻璃的颜色调节方法，该有色玻璃由氧化硅、氧化钙、氧化钾、二氧化锰和硝酸钠制成，所述颜色调节方法是在二氧化锰含量确定的情况下，通过控制氧化钾的量在0-40%的范围内变化以调节玻璃的颜色。

所述氧化钙的含量为0-24%，二氧化锰的含量为0.15-0.3%，硝酸钠的含量为0.3-0.7%，且在改变氧化钾的含量时，要保证氧化钙、二氧化锰和硝酸钠的含量不发生变化。

上述的二氧化锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：

1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；

2）将配好的混合料在1468℃的条件下充分熔融均匀，成型后在600℃的条件下退火即制得产品。

所述步骤2）混合料在熔融时，先在60-70min内将温度均匀升至200℃，然后在170-180min内将温度由200℃升至1468℃，并保持1468℃的温度直至混合料充分熔融均匀。

所述的原料为引入氧化硅的硅砂、引入氧化钙的石灰石、引入氧化钾的分析纯碳酸钾、硝酸钠和四水氯化锰。

本发明中，当限定着色剂二氧化锰的含量为0.15-0.3%中的任意一点时，通过改变氧化钾的含量可以使得玻璃的颜色发生变化，从而生产出一系列的有色玻璃。

本发明中，随着氧化钾含量的增加，表征玻璃颜色的参数a值的变化趋势逐渐增大，红色进一步加深，同时，b值的变化趋势逐渐降低至最后变为负值，黄色成分逐渐减低，最后转化为蓝色，说明随着氧化钾用量的增加玻璃的颜色逐渐加深，由紫红色变为蓝紫色。

有益效果：本发明与现有技术中通过调节锰含量来改变玻璃颜色的方法相比，具有以下优点：

1）本方法中，不改变锰的含量可以熔制出一系列颜色不同的紫色玻璃，因为在硅酸盐玻璃中，随着氧化钾含量的增加，玻璃中氧含量增高，硅含量相对减少，阳离子（Si⁴⁺）场强降低，对氧的极化作用减弱，这样氧离子对中心着色离子（锰）的有效电场大大升高，即分裂能Δ值升高，吸收带向能量较高的短波方向移动，玻璃外观上表现为颜色加深，即从偏红色向蓝紫色过渡。

2）本方法着色稳定，由于锰是一种变价元素，含锰玻璃的颜色对熔制气氛较敏感，在制作过程中易产生较大的色差，本方法中采用加入相同量的硝酸钠NaNO₃，不仅操作简单而且确保熔制气氛均为强氧化性不变，这就保证了着色效果的稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，本发明各实施例中所用的原料为引入氧化硅的硅砂、引入氧化钙的石灰石、引入氧化钾的分析纯碳酸钾、硝酸钠和四水氯化锰。

实施例1

限定二氧化锰的含量为0.15%、氧化钙的含量为24%和硝酸钠的含量为0.3%，且保持三者的含量不变，通过改变氧化钾和氧化硅的含量来改变玻璃的颜色。

一种含钾二氧化锰有色玻璃的颜色调节方法，该有色玻璃由氧化硅、氧化钙、氧化钾、二氧化锰和硝酸钠制成，其中，硝酸钠的含量为0.3%，保持二氧化锰的含量为0.15%，调节氧化钾的含量使其由0%逐渐增加至40%，此时氧化硅的含量从75.55%逐渐降低至35.55%，随着氧化钾含量的增加，表征玻璃的颜色的参数a值的变化趋势逐渐增大（为正值，红色进一步加深），同时，b值的变化趋势逐渐降低（而且随着含量的增大，蓝色成分增加的幅度也越来越快），说明随着氧化钾用量的增加玻璃的颜色逐渐加深。

上述的二氧化锰有色玻璃的烧制方法，包括以下步骤：

1）选用合适的原料进行配料，并保证所选原料中各成分含量满足上述要求的比例；