[发明专利]一种提高磷酸盐乳白玻璃白度的方法

说明书

本发明公开了一种提高磷酸盐乳白玻璃白度的方法。本发明专利中磷酸盐乳白玻璃由包括如下原料的重量百分比制备而成：二氧化硅54％～58％、氧化铝4％～5％、氧化钙12％～14％、磷酸钠8％～9％、碳酸钠6％～7％、五水硼砂2.5％～3.5％、氧化镁3％～4％、氧化锌2％～2.5％、氧化锆1％～1.5％、氧化钛1％～1.5％。所有原料按比例称重后投入坩埚中在1440℃～1460℃的高温下熔化。将按基础原料总重量的0.15％～0.25％La₂O₃、Nd₂O₃、Y₂O₃、CeO₂等一种或几种稀土氧化物压块后，压入到熔融的玻璃液体中，充分搅拌、澄清后，浇铸到模具中得到乳白玻璃。与不添加稀土氧化物的乳白玻璃相比，白度从82提高到90以上，且具有较好的质量稳定性。

技术领域

本发明属于玻璃制备技术领域，具体涉及一种通过在原料中添加少量的稀土氧化物来提高磷酸盐乳白玻璃白度的方法。

背景技术

乳白玻璃又称微晶玻璃或陶瓷玻璃。乳白玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，具有机械强度高、绝缘性能优良、介电损耗少、介电常数稳定、热膨胀系数可在很大范围调节、耐化学腐蚀、耐磨、热稳定性好、使用温度高等优点，受到了市场的热情追捧。

传统的乳白玻璃常用的乳浊剂为氟化物，氟化物以其乳浊稳定、价格低廉等优势一举成为生产乳浊玻璃的主要乳浊剂。但氟化物乳浊剂污染环境，危害操作人员的身体健康；对耐火材料腐蚀严重；氟的挥发还会导致料方不稳、原料浪费。

磷酸盐乳白玻璃在生产中其磷酸盐的挥发小，对环境的危害小，对窑炉的侵蚀小，从而使窑炉的使用寿命得到延长，这大大节约了生产成本。但是，磷酸盐乳白玻璃在熔融时所需要的熔融温度高，以及乳浊稳定性差(白度不稳定且低)。

本发明的目的在于开发无氟环保、性能优异的乳白玻璃，必将推动行业的科技进步，给企业带来巨大的经济效益和社会效益。磷酸盐乳白玻璃在冷却时，如对温度不加控制，晶粒就会长成枝蔓状和羽毛状，甚至长成大的星状结晶，所以磷酸盐玻璃特别要注意其乳浊温度与成形、加工的温度范围相匹配。

通过添加少量的稀土氧化物，可较好地控制析出磷酸盐晶体的大小、分布和形态。稀土离子主要填充于玻璃的网络空隙中，由于稀土离子的场强较大，稀土氧化物的引入使得玻璃的结构更加紧密，即玻璃的相转变所要克服的势垒增加，提升了乳白玻璃的稳定性，且析出的晶体尺寸较小，分布均匀弥散。但是，当稀土掺量过高时，在高温下发生稳定分相的倾向性增大，在随后的冷却中易导致析出晶粒长大，降低了玻璃的白度。通过添加少量的稀土氧化物提高乳白玻璃白度，不仅工艺简单，器件质量稳定，还具有很强的实用性和推广性。

发明内容

发明目的：为提高磷酸盐乳白玻璃的白度和稳定性，本发明需要提供一种提高磷酸盐乳白玻璃白度和稳定性的制备方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种提高磷酸盐乳白玻璃白度的方法，所述磷酸盐乳白玻璃由包括如下重量百分比的原料制备而成：

二氧化硅54％～58％、氧化铝4％～5％、氧化钙12％～14％、磷酸钠8％～9％、碳酸钠6％～7％、五水硼砂2.5％～3.5％、氧化镁3％～4％、氧化锌2％～2.5％、氧化锆1％～1.5％、氧化钛1％～1.5％、稀土氧化物0.15％～0.25％。所述稀土氧化物为La₂O₃、Nd₂O₃、Y₂O₃、CeO₂中的一种或几种的混合物。稀土氧化物先压成块状，再压入添加到熔融的玻璃液体中，经充分搅拌、澄清和均化后，再进行冷却，制备得到乳白玻璃。