[发明专利]用微波炉熔制低熔玻璃的方法及低熔玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及用微波炉熔制低熔玻璃的方法，此发明中低熔玻璃指玻璃润滑剂，玻璃釉和封接(焊接)玻璃，属于玻璃制造技术领域。

背景技术

低熔玻璃是指熔化温度在900℃以下的玻璃，包括玻璃釉，封接(焊接)玻璃和玻璃润滑剂。分别应用于日用器皿、建筑材料、光电子材料和金属热加工等行业。由于低熔玻璃熔化温度低，采用普通高温玻璃窑炉如燃油炉或电炉熔化方法，熔化时间长，单位重量玻璃耗能大，污染严重。

微波炉加热是利用电磁场与材料之间相互作用，将微波能转变为热能，具有加热速度快，加热均匀，热量损失小，操作方便，清洁卫生无污染，已广泛应用于皮革、造纸、食品、化工、陶瓷、木材、树脂、制药、医疗、卫生方面的杀菌、干燥、热处理等方面。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对性低熔玻璃熔化的特点，将节能高效的微波技术用于低熔玻璃釉、封接(焊接)玻璃和玻璃润滑剂的熔制，此方法具有加热速度快，熔化时间短，热量损失低、温度分布均匀、装置紧凑简单，无热惯性，瞬时即可升温降温，能源消耗降低3～7倍。

本发明采用以下技术方案实现。

一种低熔玻璃的制备方法，所述低熔玻璃的熔化温度低于850℃，采用微波熔化制备低温玻璃的原料。

进一步地，在上述技术方案中，所述微波的波长为915MHz～60GHz，此种高频交变磁场引起玻璃原料内部自由电子或束缚电子，如偶极子、离子和电子反复极化和剧烈运动，在分子之间产生碰撞、摩擦和内耗，将微波能转变为热能，属于物质内部加热，体系内均匀加热，升温速度极快，热效率很高。

进一步地，在上述技术方案中，采用工业或民用微波炉，微波炉功率为0.8KW～50KW，可根据配合料的重量进行调整微波炉的功率。

进一步地，在上述技术方案中，将制备低熔玻璃的原料混合均匀，放在高铝坩堝内，置于微波炉聚焦点处，关闭炉门，按设置的功率和加热时间，通电加热，达到熔化时间就切断电源，开启炉门，取出坩堝，将熔化好的玻璃液倒出，淬冷粉碎后，即为产品。

进一步地，在上述技术方案中，熔化时间15～60min，与电炉熔化比较，熔化时间缩短35％～68％，能源消耗降低3～7倍。

进一步地，在上述技术方案中，所述高铝坩堝为刚玉坩埚。

进一步地，在上述技术方案中，所述低熔玻璃为玻璃釉，原料按重量份数由硼酸124.33～150.98份、碳酸钠3.42～17.10份、氧化锌10～25份、碳酸钾0.73～7.34份、碳酸钙0～8.93份、碳酸锂组成0.25～25份，其中碳酸钙优选1.79～5.36份。

进一步地，在上述技术方案中，所述低熔玻璃为封接玻璃，原料按重量份数由磷酸二氢钠98.88-120.85份、硼酸7.10～26.64份、碳酸钠0～34.82份、碳酸钾1.47～14.67份、碳酸锂1.24～12.40份、氧化锶0.1～3份组成。

进一步地，在上述技术方案中，所述低熔玻璃为玻璃润滑剂，原料按重量份数由磷酸二氢钠65.92～131.84份、硼酸7.10～35.52份、碳酸钠0～54.57份、氧化锌0.2～10份、碳酸钡0.15～7.61份，氧化锡0～5份，氧化铋0～5份组成，其中优选氧化锡1～5份，氧化铋1～5份。

本发明提供一种上述制备方法得到的低熔玻璃，不含毒性大氧化物，如氧化铊、氧化鍗以及污染严重的氧化铅、氧化镉的原料，包括玻璃釉、封接玻璃和玻璃润滑剂。

进一步地，在上述技术方案中，所述玻璃釉，按重量份数由B₂O₃70～85％、Na₂O2～10％、ZnO10～25％、K₂O0.5～5％，CaO0～5％；Li₂O0.1～10％组成；其中，优选CaO1～3％。根据此成分选择的原料是无铅无镉的硼酸盐系统，为：硼酸、碳酸钠、氧化锌、碳酸钾、碳酸钙、碳酸锂。

进一步地，在上述技术方案中，所述封接(焊接)玻璃，按重量百分率由P₂O₅45～55份；B₂O₃5～15％；Na₂O15～35％、K₂O1～10％、Li₂O0.5～5％、SrO0.1～3％组成。根据此成分选择的原料是磷硼酸盐系统为：磷酸二氢钠、硼酸、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、氧化锶。