[发明专利]一种轻质石英玻璃杯及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质石英玻璃杯，其特征在于：由以下重量份的组分构成：石英砂100-120份、纳米硅粉10-15份、碳酸钙1-2份、硼砂1-3份、蓝晶石0.5-1份、硝酸钾1-2份、硝酸钠1-2份、玻璃纤维0.5-1份、氟化钠0.2-0.5份、稀土氧化物0.01-0.05份。

2.根据权利要求1所述的一种轻质石英玻璃杯，其特征在于：由以下重量份的组分构成：石英砂110份、纳米硅粉12份、碳酸钙1.5份、硼砂2份、蓝晶石0.8份、硝酸钾1.5份、硝酸钠1.5份、玻璃纤维0.8份、氟化钠0.4份、稀土氧化物0.03份。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种轻质石英玻璃杯，其特征在于：所述纳米硅粉的粒径在1-4nm。

4.根据权利要求1或2任一项所述的一种轻质石英玻璃杯，其特征在于：所述稀土氧化物为三氧化二铈、二氧化铈、氧化铈或氧化钇中的一种或多种混合物。

5.一种轻质石英玻璃杯的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1：将碳酸钙、硼砂、蓝晶石、硝酸钾、硝酸钠、氟化钠放入混合机内混合，再加入到超声分散机内超声分散30-45min，得混合A料；

S2：将混合A料放入球磨机内，再加入石英砂、纳米硅粉、玻璃纤维、氟化钠、稀土氧化物，进行球磨，球料质量比5:1，球磨1-3h；

S3：将球磨后物料送入到熔炉，在1700-1750℃下，保温熔融5-10h，得玻璃熔融体；

S4：将玻璃熔融体送入成型机，制成玻璃杯，然后降温到500-550℃，放入退火炉内退火，退火后，自然冷却至常温；

S5：冷却后玻璃杯送入钢化箱钢化，得成品。

6.根据权利要求5所述的一种轻质石英玻璃杯的制备方法，其特征在于：所述步骤步骤S3中，熔炉熔化原料时，在气相氟源的气体下熔化，所述气相氟源选自氟化氢、氟化氮、氟化硫、氟化烃中一种或多种混合物。

7.根据权利要求5所述的一种轻质石英玻璃杯的制备方法，其特征在于：所述玻璃熔融体送入成型机内成型后，进行缓慢降温，降温速率为5-8℃/min，降温到500-550℃，保温30-45min，退火炉内温度350℃-450℃，退火2-3h。

8.根据权利要求5所述的一种轻质石英玻璃杯的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中钢化步骤为：玻璃杯送入350-400℃的钢化炉中预热1-1.5h，将玻璃杯升温至600-650℃，保温30-35min，将玻璃杯移出钢化炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃杯的两面，使其迅速均匀地冷却至室温。