專利名稱：Na₂O-CaO-SiO₂乳濁玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種Na2O-CaO-SiA乳濁玻璃的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
乳濁玻璃是將特定組成的基礎(chǔ)玻璃，通過控制加熱或熱處理過程而制得的一類含有大量高分散微粒，由于其折射率與主體玻璃不同，光線照射后產(chǎn)生散射而呈乳濁一種多晶固體材料。高分散的微粒可以是未熔透的砂粒、微小氣泡、分相的液滴以及析出的晶粒。乳濁玻璃由于其乳白色的外觀和優(yōu)異的性能而成為了建筑裝飾行業(yè)的理想材料。 要使得玻璃發(fā)生乳濁，需要在原料中加入一定量的乳濁劑，最常見的乳濁劑是氟化物，如熒石、氟硅酸鈉、冰晶石、氟化鉀、氟化鋁等。但是在玻璃的熔制和成型過程中，氟化物會(huì)發(fā)生揮發(fā)而對(duì)環(huán)境和人造成危害，同時(shí)，氟化物還會(huì)與耐火材料發(fā)生反應(yīng)從而降低窯爐的使用壽命。因此，使用非氟化物乳濁劑來制備無氟乳濁玻璃成了解決該問題的關(guān)鍵。目前主要的氧化物乳濁劑主要有磷酸鹽、錫化合物、氧化砷和氧化銻等，其中磷酸鹽是比較好的乳濁劑，但是其析晶傾向比較大，工藝控制不好易析出大顆粒的結(jié)晶。另外有些報(bào)告說^O2也可以起到乳濁作用，同時(shí)還有利于提高玻璃的力學(xué)性能。目前現(xiàn)有技術(shù)中告知可引入Ca(PO4)3或NH4H2PO4作為乳濁劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種Na2O-CaO-S^2乳濁玻璃及其制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種Na2O-CaO-SW2乳濁玻璃，其由以下重量含量的成分組成Si0259 70wt%、Ca0 6. 0 10wt%、Νει20 16 、Α12031 2wt%、 K2OO. 5 3wt%、Mg01 3wt%、P2O5L 0 5. Owt %禾口 ZrO2L 0 5. 0wt%。作為本發(fā)明的Na2O-CaO-SW2乳濁玻璃的改進(jìn)=Na2O和K2O分別以Na2CO3和K2CO3 的形式引入。P2O5和^O2的混合物作為氧化物乳濁劑。本發(fā)明還同時(shí)提供了一種Na2O-CaO-S^2乳濁玻璃的制備方法，包括以下步驟1)、配料Na2O由等摩爾量的Na2CO3進(jìn)行替代，K2O由等摩爾量的K2CO3進(jìn)行替代； 即具體為先按照 Si&60 70wt CaO 6. 0 IOwt %、Na2O 16 24wt %、 Al2O3I 2wt%、K20 0. 5 3wt%、Mg01 3wt%、P205l. 0 5. Owt%禾口 ZrO2L 0 5. Owt% 的重量比進(jìn)行設(shè)定；然后Nii2O由等摩爾量的Na2CO3進(jìn)行替代，K2O由等摩爾量的K2CO3進(jìn)行替代；2)、將步驟1)所得的配料充分混合均勻，然后置于爐中加熱至1420 1470°C熔融并保溫2. 8 3.池，得到澄清均勻的玻璃液；3)、將步驟2、所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，從而保證玻璃的充分分相和析晶，最終得到乳白色的乳濁玻璃。
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所得的乳白色的乳濁玻璃為塊狀或片狀，顏色均勻。本發(fā)明采用P2O5和^O2的混合物作為乳濁劑，并以常見的Na2O-CaO-SW2體系玻璃來制備乳濁玻璃。通過調(diào)整兩種乳濁劑在玻璃體系中的含量，以控制玻璃的分相和析晶， 從而達(dá)到不同的乳濁效果。當(dāng)乳濁劑中P2O5和^O2的含量分別為5wt%和Owt %時(shí)，得到乳白色的玻璃，表面乳濁效果很好，但是表面光澤度不夠；當(dāng)乳濁劑中P2O5和^O2的含量分別為和Iwt %時(shí)，得到乳白色的玻璃，乳濁完全，玻璃完全失透，同時(shí)玻璃的光澤度較好；當(dāng)乳濁劑中P2O5和^O2的含量分別為2. 5wt%和2. 5wt%時(shí)，得到乳濁不完全的玻璃，顏色為乳白色，玻璃光澤度較好。在本發(fā)明中，Na2o和k2o分別以Na2co3和k2co3的形式引入；Νει20和k2o主要是起到添加na+和k+的作用，但是由于na2o和k2o在空氣中不能穩(wěn)定存在，所以利用na2co3和 k2co3在高溫下分解可以產(chǎn)生nei2o和k2o的反應(yīng)，同樣可以起到添加na+和k+的作用。將本發(fā)明所得的乳濁玻璃切割成所需形狀，即可得到性能優(yōu)異、外觀精美的乳濁玻璃板。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、使用氧化物乳濁劑代替原來常用的氟化物乳濁劑，解決了氟化物對(duì)環(huán)境和人體的危害問題。2、以最常規(guī)的Na2O-CaO-SiA體系玻璃來制備乳濁玻璃，成本較低，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)
模生產(chǎn)。3、玻璃融熔后只要緩慢冷卻就可以得到均一的乳白色玻璃，無需后續(xù)的熱處理， 工藝簡(jiǎn)單，且便于加工成型。4、所得的乳濁玻璃表面平滑有光澤，無需后續(xù)拋光即可得到具有良好裝飾效果的乳濁玻璃。綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于將P2O5和^O2同時(shí)加入作為乳濁劑，一方面是利用 P2O5較好的乳濁性能提高玻璃的乳濁效果和優(yōu)異的耐腐蝕性能，同時(shí)考慮到提高玻璃硬度的問題，通過添加^o2來提高玻璃的表面硬度。
具體實(shí)施例方式以下份均為重量份。實(shí)施例1、一種Na2O-CaO-SW2乳濁玻璃的制備方法，包括以下步驟1)、配料Si0264. 0 份、CaO 7. 0 份、Na2C0327. 36 份、Al2032. 0 份、K2C032. 93 份、MgO 3. 0 份、 P2055 份和 ZrO2I 份。即:Na2C0327. 36 份替代了 Na2016. 0 份，K2C032. 93 份替代了 K2O 2 份。2)、將步驟1)的所有成分充分混合均勻，然后置于爐中加熱至1450°C熔融并保溫池，得到澄清均勻的玻璃液；3)、將步驟2、所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，最終得到均一的乳白色的乳濁玻璃。
實(shí)施例2、一種Na2O-CaO-SW2乳濁玻璃的制備方法，包括以下步驟1)、配料Si0269 . 0 份、CaO 6. 0 份、Na2C0327. 36 份、Al2O3L 0 份、K2CO3O. 73 份、MgO 1. 5 份、
P2054 份和 Zr022 份。即:Na2C0327. 36 份替代了 Na2016. 0 份，K2CO3O. 73 份替代了 K2O 0. 5 份。2)、將步驟1)的所有成分充分混合均勻，然后置于爐中加熱至1450°C熔融并保溫池，得到澄清均勻的玻璃液；3)、將步驟2、所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，最終得到均一的乳白色的乳濁玻璃。實(shí)施例3、一種Na2O-CaO-SW2乳濁玻璃的制備方法，包括以下步驟1)、配料Si0259 . 0 份、CaO 8. 0 份、Na2C0334. 20 份、Al2032 份、K2C032. 93 份，MgO 3. 0 份、
P2O5L 0 份和 Zr025 份。艮P :Na2C0334. 20 份替代了 Nei2O 20. 0 份，K2C032. 93 份替代了 2 份。2)、將步驟1)的所有成分充分混合均勻，然后置于爐中加熱至1450°C熔融并保溫池，得到澄清均勻的玻璃液；3)、將步驟2~)所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，最終得
到均一的乳白色的乳濁玻璃。表1各個(gè)實(shí)施例對(duì)應(yīng)的性能
權(quán)利要求
1.Na2O-CaO-SiO2乳濁玻璃，其特征是由以下重量含量的成分組成Si&59 70wt%、 CaO 6. 0 IOwt %、Na2O 16 24wt %、Al2O3I 2wt %、K2O 0. 5 3wt %、MgOl 3wt %、 P2O5I. 0 5. Owt%禾口 ZrO2L 0 5. Owt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Na2O-CaO-SiA乳濁玻璃，其特征是=Na2O和K2O分別以Na2CO3 和K2CO3的形式引入。
3.如權(quán)利要求1或2所述的Na2O-CaO-S^2乳濁玻璃的制備方法，其特征是包括以下步驟1)、配料Na2O由等摩爾量的Na2CO3進(jìn)行替代，K2O由等摩爾量的K2CO3進(jìn)行替代；2)、將步驟1)所得的配料充分混合均勻，然后置于爐中加熱至1420 1470°C熔融并保溫2. 8 3.池，得到澄清均勻的玻璃液；3)、將步驟2、所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，從而保證玻璃的充分分相和析晶，最終得到乳白色的乳濁玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Na2O-CaO-SiO2乳濁玻璃，其由以下含量的成分組成SiO259~70wt%、CaO6.0~10wt%、Na2O16~24wt%、Al2O31~2wt%、K2O0.5~3wt%、MgO1~3wt%、P2O51.0~5.0wt%和ZrO21.0~5.0wt%。本發(fā)明還同時(shí)公開了上述乳濁玻璃的制備方法1)配料Na2O由等摩爾量的Na2CO3進(jìn)行替代，K2O由等摩爾量的K2CO3進(jìn)行替代；2)將配料置于爐中加熱至1420~1470℃熔融并保溫2.8~3.2h；3)將步驟2)所得的玻璃液倒入模具中成型并使其自然緩慢冷卻至室溫，得乳白色的乳濁玻璃。
文檔編號(hào)C03C3/097GK102249540SQ20111010865
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者楊廣躍, 楊輝, 郭興忠 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)