晶质玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种耐候性优良的折射率为1.52-1.57、阿贝数为50-60的晶质玻璃。晶质玻璃，其重量百分比组成包括：SiO2 50-65％、B2O3 4.1-16％、ZnO 8-20％、TiO2 1-5％、Al2O3 1-5％、ZrO2 1-5％、Na2O 6-12％、K2O 1-4％、Li2O 1-4％。本发明专利技术通过合理安排各组分的含量，使本发明专利技术的玻璃满足晶质玻璃的折射率和密度标准，同时具有较好的透过率，耐候性优良，高温粘度低，生产难度低。适用于制作高档工艺品、高档餐具、成像镜头等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种晶质玻璃，特别是涉及一种折射率为1. 52-1. 57、阿贝数为50-60 的高耐候性晶质玻璃。
技术介绍
晶质玻璃拥有较好的透明度和较高的密度，常被用于制造高档餐具和工艺品。欧 盟晶质玻璃的标准规定，PbO、BaO、ZnO、K 2O的单一组分或者合计重量百分比在10%以上， 折射率大于1. 52,并且密度大于2. 45的玻璃可以称为晶质玻璃。 含有氧化铅的晶质玻璃餐具在酸盐溶液的作用下，如葡萄酒，会释放出大量的铅 离子，对人体会造成严重的伤害。同时，含有氧化铅的晶质玻璃在生产过程中会对污染周围 环境。因此，取消晶质玻璃中的氧化铅成为晶质玻璃的发展方向。 CN102659314A公开了一种玻璃，采用10-18%的BaO替代PbO,这种方式也存在一 些问题。一方面，玻璃中的钡元素是重金属的一种，容易被酸性溶液溶出，人体过度吸收会 造成中毒；另一方面，玻璃中加入大量BaO会造成玻璃的化学稳定性，尤其是耐候性下降。 晶质玻璃作为装饰品玻璃使用时，对耐候性要求较高，如通常使用晶质玻璃的水 晶吊灯、工艺品等，一般都会使用几十年甚至传承上百年。在长期的使用过程中，空气中的 水分会与玻璃表面发生反应，长期积累会在表面形成一层白色物质。如果采用耐候性不好 的玻璃用于装饰品，使用较短的时间，甚至几年后，玻璃的表面会被缓慢侵蚀，玻璃制品晶 莹剔透的视觉效果下降。比如采用耐候性不好的玻璃制作水晶灯，几年后水晶灯就会出现 雾蒙蒙的感觉，失去其应有的那种晶莹剔透的视觉效果。 玻璃耐候性按以下规定方法测试，将抛光的玻璃样品采用球形浊度计测试浊度， 记录后放入水汽饱和的环境试验箱中，温度在40-50°C之间交替变化，测试一定的时间后再 采用浊度计测试玻璃表面浊度增加值，增加值越小，耐候性越好。对于一般的光学玻璃来 说，测试时间为30小时。但对于耐候性较好的玻璃来说，测试时间要求为400小时及其以 上。其浊度差，表示为Λ H，其值越大，表示其耐候性越差。一般说来，测试400小时后，测试 表面浊度增加量在0. 5%以内，玻璃的耐候性就可以满足长时间使用需求。 耐候性好的玻璃，通常含有较多的SiO2，并加入一定量的B2O 3，添加部分Al2O3JiO2 等中间体氧化物，还要加入少量碱金属降低高温粘度。如表1和表2所示： 表1几种对比玻璃组分与耐候性 备注I :浊度变化值测试时间为400小时。 备注2 :组分含量为重量百分比。 表2几种对比玻璃的高温粘度 备注1 :粘度单位为daps。 如表1、2所示，对比玻璃1、2通过增加 SiO2含量，降低碱金属氧化物含量，达到了 较好的耐候性。但是，由于SiO2的含量较高，玻璃的折射率或密度达不到晶质玻璃标准。另 外，玻璃高温粘度较高，生产中使用较高的熔炼温度才能获得合格的产品。对比玻璃3通过 大量添加 BaOXaO等碱土金属氧化物，折射率与密度达到了晶质玻璃标准，但其400小时耐 候性，浊度增加达到了 6. 3%，耐候性较差。 用于成像使用的玻璃对气泡度要求非常严格，如成像光学元件通常要求的气泡AO 级别为例，光学玻璃气泡质量标准GB/T7962. 8-2010规定，IOOcm3玻璃中，直径大于0. 05mm 的气泡总截面积为0.03-0.1 mm2之间。装饰品玻璃及其餐具玻璃对气泡度的要求虽然低一 些，但是也普遍要求无肉眼可见气泡。 在使用铂金器皿生产玻璃的过程中，一般采取高温澄清的方法排除气泡。澄清的 工艺温度与玻璃的高温粘度有关，玻璃的高温粘度越大，所采用的澄清工艺温度越高。如上 述的对比玻璃2所描述的，其高温粘度很高，在生产过程中澄清温度达到了 1600°C。澄清温 度高对玻璃生产是不利的，主要是表现在以下四个方面：1)炉体寿命及其铂金坩埚寿命会 降低，经验显示，炉体长期处于1600°C的工作温度下，与1400°C的工作温度相比，炉体寿命 和铂金坩埚寿命降低60%左右；2)能耗较高，带来较大的环境负荷。炉体处于1600°C的工 作温度下，与1400°C的工作温度相比，能耗增加150%左右；3)高温作用下玻璃会加速和铂 金反应，使成品玻璃中易出现铂夹杂物，降低产品质量，增加铂金损耗；4)高温熔炼会降低 玻璃的透过率。 为了降低玻璃高温粘度，CN200710051220. 7添加3-10%的氟化物，这样虽然可以 降低玻璃的高温粘度，但在生产过程中氟化物易挥发，会损害生产人员的健康，增加环境负 荷。同时由于氟化物的挥发，产品的一致性控制较为困难。 因此，设计一种既能满足晶质玻璃标准，不含PbO、BaO等有毒物质，同时具备较好 的耐候性，较低的高温粘度，便于低成本的生产是晶质玻璃研宄的发展方向之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐候性优良的折射率为1. 52-1. 57、阿贝 数为50-60的晶质玻璃。 本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：晶质玻璃，其重量百分比组成包括： SiO2 50-65%、B2O3 4.1-16%、ZnO 8-20%、TiO2 1-5%、Al2O3 1-5%、ZrO2 1-5%、Na2O 6-12%、K2O 1-4%、Li2O 1-4% 〇 进一步的，还包括：CaO 0-4%、SrO 0-3%、MgO 0-3%。 进一步的，其中，CaO+SrO+MgO的总含量不超过6%。 进一步的，其中，SiO2 52-63%和/或 B2O3 5-15%和 / 或 ZnO 9-18%和 / 或 TiO2 L 5-4. 5 % 和 / 或 Al2O3 L 5-4. 5 % 和 / 或 ZrO2 L 5-4. 5 % 和 / 或 Na2O 7-11 % 和/或 K2O L 5-3%和 / 或 Li2O L 5-3%。 进一步的，其中，Na2CHK2CHLi2O总含量不超过16%。 进一步的，其中，Ti02+Al203+Zr(yt^含量为 4. 5-10%。 进一步的，不含有 BaO、Ta205、La203、Y20 3、W03、Nb205、Bi2O 3以及氟化物。 进一步的，其中，还包括 Sb2O3 0-1%、Er2O3 0-1%、Nd2O5 0-1%。 进一步的，所述玻璃按规定条件测试400小时，浊度差Λ H不超过0. 5%。 进一步的，所述玻璃1300 °C时粘度不超过300daps，1400 °C时粘度不超过 200daps〇 进一步的，所述玻璃的密度大于2. 45g/cm3。 进一步的，所述玻璃5mm厚度抛光样品，400nm-450nm (但不包含450nm)光谱透过 率大于89% ;450nm-700nm光谱透过率大于90%。 本专利技术的有益效果是：通过合理安排各组分的含量，使本专利技术的玻璃满足晶质玻 璃的折射率和密度标准，同时具有较好的透过率，耐候性优良，高温粘度低，生产难度低。适 用于制作尚档工艺品、尚档餐具、成像镜头等。【具体实施方式】 下面将描述本专利技术玻璃的各个组分，除非另有说明，各个组分的含量是用重量％ 表不。 SiO2是玻璃的网络形成体，是构成玻璃的骨架，在本专利技术体系玻璃中，当其含量高 于65%时，玻璃的高温粘度上升，玻璃的折射率下降；当其含量低于50%时，耐候性会降 低。因此，要维持较好的耐候性，获得较低的本文档来自技高网...

【技术保护点】
晶质玻璃，其特征在于，其重量百分比组成包括：SiO2 50‑65％、B2O34.1‑16％、ZnO 8‑20％、TiO2 1‑5％、Al2O3 1‑5％、ZrO2 1‑5％、Na2O 6‑12％、K2O 1‑4％、Li2O 1‑4％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛露路，孙伟，匡波，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51