[发明专利]一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法，属于高硼硅玻璃制备生产的技术领域，本发明目的是优化现有高硼硅玻璃的组成，提供一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法。本发明是在原有高硼硅玻璃组成的基础上掺杂金属氧化物，制备过程包括配料、熔炼、成型、退火、加工，本发明提供的方法制备的氧化镧改性高硼硅玻璃具有更优异的密度、折射率、化学稳定性和热膨胀系数。

技术领域

本发明涉及玻璃制备生产的技术领域，具体涉一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法。

背景技术

高硼硅玻璃的耐火性能好，物理强度高，与普遍玻璃相比，无毒副作用，其机械性能，热稳定性能，抗水、抗碱、抗酸等性能大大提高。因此，可广泛用于化工、航天、军事、家庭、医院等各个领域，可制成灯具、餐具、标盘、望远镜片、洗衣机观察孔、微波炉盘、太阳能热水器等多种产品，具有良好的推广价值和社会效益。

但是，由于高硼硅玻璃熔化温度高、耗热量大、熔化率低、澄清均化困难，使高硼硅玻璃生产质量控制难度大。同时，高硼硅酸盐玻璃产品又要求具有良好的抗化学侵蚀性能、优异的抗热冲击性能、机械性能、较高的软化温度和良好的工艺性能等。因此，在选择高硼硅酸盐玻璃成分时，既要满足和达到以上要求，又要考虑到该玻璃在熔制、成型、退火、加工等工艺技术上的可行性。

基于以上原因，本发明设计了一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法。

发明内容

本发明目的是优化现有高硼硅玻璃的组成，提供一种氧化镧改性高硼硅玻璃及其制备方法，制备的高硼硅玻璃具有高折射率、高密度、优异的化学稳定性和低热膨胀系数等优点。本发明可以得到高折射率、高密度、优异的化学稳定性和低热膨胀系数的高硼硅玻璃。

（1）配料：按照质量百分比称取制备高硼硅玻璃的原料，SiO₂79%、B₂O₃12%、Na₂O4%、CaO 3%、Al₂O₃2%，掺杂的La₂O₃按质量百分数计分别为3%、6%、9%、12%和15%，将原料混合均匀得到混合粉体；

（2）熔炼：将步骤（1）的混合粉体在1600°C熔炼3小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；

（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到560°C的石墨模具中成型；

（4）退火：将步骤（3）初步成型后的玻璃放入已经加热到560°C的退火炉中退火1小时，然后随炉自然冷却至室温；

（5）将步骤（4）所得玻璃进行打磨、清洗、烘干，得到本发明La₂O₃改性的高硼硅玻璃。

本发明可以得到高折射率、高密度、优异的化学稳定性和低热膨胀系数的高硼硅玻璃。

具体实施方式

实例1:

（1）配料：按照质量百分比称取制备高硼硅玻璃的原料至球磨罐中，SiO₂79%、B₂O₃12%、Na₂O 4%、CaO 3%、Al₂O₃2%，掺杂的La₂O₃质量分数为3%；采用无水乙醇为球磨介质，以280 rpm的转速球磨8小时，将混合料烘干、粉碎，得到混合粉体；

（2）熔炼：将步骤（1）的混合料进行熔炼，熔炼控温程序为熔炼控温程序为室温到400℃升温速率2℃/min，400℃到1200℃升温速率5℃/min，1200℃到1600℃升温速率1℃/min并保温3小时，直至溶体澄清匀化，得到玻璃熔融液；

（3）成型：将步骤（2）所得玻璃熔融液倒入已预热到560°C的石墨模具中成型；