專利名稱：在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種制作樣品玻璃的方法，特別提供了一種在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的方法，屬于玻璃應(yīng)用研發(fā)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在玻璃應(yīng)用研發(fā)領(lǐng)域中，新品種玻璃形成大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)前，需要在實(shí)驗(yàn)室取得新品種玻璃樣品，測(cè)試樣品玻璃的各項(xiàng)性能指標(biāo)，滿足新品種玻璃設(shè)計(jì)需求。因此，熔制成分均勻、無(wú)污染、無(wú)可視氣泡、無(wú)炸裂的樣品玻璃是不可缺少的先決條件。通常，在實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的過(guò)程為按照設(shè)計(jì)開發(fā)的玻璃成分正確配比原料，將配比好的原料加入坩堝中，在可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度控制的高溫電爐中進(jìn)行熔解，將熔融的玻璃液在平板模具上攤平成型，將模具與樣品玻璃一同在退火電爐中退火到常溫， 取得樣品玻璃。以此方法制作的樣品玻璃，往往不能滿足性能測(cè)試的需要，玻璃品質(zhì)較差， 存在以下玻璃品質(zhì)問(wèn)題
I、樣品玻璃各部位化學(xué)成分不均勻，性能測(cè)試數(shù)據(jù)不一致，不能提供合理的參考數(shù)據(jù)。2、熔融玻璃液在模具中成型時(shí)，易出現(xiàn)玻璃炸裂、玻璃表面污染情況。3、在熔融玻璃液向模具傾注時(shí)，鉬金坩堝壁吸附的氣泡容易進(jìn)入樣品玻璃，造成樣品玻璃出現(xiàn)可視大氣泡，影響樣品玻璃性能測(cè)試。4、模具與熱態(tài)的樣品玻璃一同退火時(shí)，容易出現(xiàn)樣品玻璃退火不均，出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象，不能取得合適的樣品玻璃。此方法取得的樣品玻璃品質(zhì)較差，樣品玻璃品質(zhì)不穩(wěn)定，研發(fā)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，制約樣品玻璃應(yīng)用研發(fā)的進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)現(xiàn)有方法取得樣品玻璃存在上述玻璃品質(zhì)缺陷和不足，通過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)、優(yōu)化工藝，提供一種在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的方法。本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的熔制方法如下一種在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的方法，該方法包括玻璃原料的熔解、熔融玻璃液的成型、樣品玻璃的退火三個(gè)方面， 其中熔融玻璃液的成型工藝中，在玻璃液澆鑄前，將模具預(yù)熱到400 600°C ;在玻璃液澆鑄時(shí)，將i甘禍從電爐中取出，在自然環(huán)境下冷卻5 15秒后,進(jìn)行玻璃液燒鑄。玻璃原料的熔解工藝中，將設(shè)計(jì)配比好的玻璃原料放入熔樣坩堝，在可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度控制的高溫電爐進(jìn)行熔解，在熔解最高溫度下進(jìn)行一次或多次攪拌，攪拌間隔時(shí)間為 10 60分鐘。坩堝材質(zhì)為石墨、剛玉、鉬金材料之一或組合。熔融玻璃液的成型工藝中，澆鑄模具由耐高溫抗氧化材料制成，包括一個(gè)底模和四個(gè)擋塊，四個(gè)擋塊可以移動(dòng)組合為不同規(guī)格的長(zhǎng)方體澆鑄空間。樣品玻璃的退火工藝中，當(dāng)模具中熔融玻璃液成型時(shí)，移除模具擋塊，取出玻璃樣品，放入退火電爐進(jìn)行退火。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果1、在樣品玻璃熔制過(guò)程中進(jìn)行攪拌，可以改善樣品玻璃各部分不均性，樣品玻璃化學(xué)成分均勻性在控制范圍內(nèi)。2、澆鑄模具使用耐高溫抗氧化材料，模具澆鑄前進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，可以避免預(yù)熱溫度過(guò)高模具表面氧化，污染樣品玻璃，也避免預(yù)熱溫度不足，在澆鑄成型時(shí)，模具影響樣品玻璃外部與內(nèi)部的溫差，導(dǎo)致玻璃炸裂。3、模具采用一個(gè)底模和四個(gè)擋塊結(jié)構(gòu)，可以方便取得預(yù)定規(guī)格的樣品玻璃。4、熔融玻璃液澆鑄時(shí)，在空氣中冷卻少許時(shí)間，可以使坩堝內(nèi)壁吸附氣泡的玻璃形成滯留層，阻止氣泡進(jìn)入樣品玻璃。5、樣品玻璃熱態(tài)脫模，單獨(dú)退火，避免模具引起樣品玻璃外部與內(nèi)部的溫差，造成玻璃炸裂。


圖I是澆鑄模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
將精密稱量配比好的玻璃原料加入剛玉坩堝，將坩堝放入可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度控制的高溫電爐中熔解，高溫電爐以適當(dāng)?shù)纳郎厮俣壬寥劢庾罡邷囟?450°C，在1450°C保溫3小時(shí)，在保溫階段對(duì)熔融玻璃液進(jìn)行快速攪拌，以實(shí)現(xiàn)玻璃成分的均勻，攪拌次數(shù)為3次，間隔為40分鐘。將模具預(yù)熱到500°C，澆鑄時(shí)取出預(yù)熱模具(參見(jiàn)圖1，標(biāo)號(hào)I為底模，2為擋塊)，將盛有熔融玻璃液的坩堝取出，在自然環(huán)境下冷卻5 8秒后，進(jìn)行玻璃液澆鑄，并觀察坩堝傾注時(shí)，玻璃液的氣泡情況，無(wú)可視氣泡。當(dāng)模具中熔融玻璃液成型時(shí)，移除模具四面擋塊，將樣品玻璃從模具底模移入退火爐內(nèi)，以較低的降溫速度進(jìn)行退火，直至室溫。取出退火后的樣品玻璃觀察，無(wú)表面污染、無(wú)可視氣泡、無(wú)炸裂，從不同部位取玻璃樣品，分別測(cè)試樣品成分在合理控制范圍內(nèi)，滿足樣品玻璃性能測(cè)試需求。
權(quán)利要求
1.一種在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的方法，其特征在于該方法包括玻璃原料的熔解、熔融玻璃液的成型、樣品玻璃的退火三個(gè)方面，其中熔融玻璃液的成型工藝中，在玻璃液澆鑄前，將模具預(yù)熱到400 600°C ;在玻璃液澆鑄時(shí)，將坩堝從電爐中取出，在自然環(huán)境下冷卻5 15秒后，進(jìn)行玻璃液澆鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于玻璃原料的熔解工藝中，將設(shè)計(jì)配比好的玻璃原料放入熔樣坩堝，在可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度控制的高溫電爐進(jìn)行熔解，在熔解最高溫度下進(jìn)行一次或多次攪拌，攪拌間隔時(shí)間為10 60分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于坩堝材質(zhì)為石墨、剛玉、鉬金材料之一或組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于熔融玻璃液的成型工藝中，澆鑄模具由耐高溫抗氧化材料制成，包括一個(gè)底模和四個(gè)擋塊，四個(gè)擋塊可以移動(dòng)組合為不同規(guī)格的長(zhǎng)方體澆鑄空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于樣品玻璃的退火工藝中，當(dāng)模具中熔融玻璃液成型時(shí)，移除模具擋塊，取出玻璃樣品，放入退火電爐進(jìn)行退火。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在普通實(shí)驗(yàn)室條件下熔制樣品玻璃的工藝方法。本發(fā)明針對(duì)普通實(shí)驗(yàn)室的條件，設(shè)計(jì)和優(yōu)化了熔制合格品質(zhì)樣品玻璃的程序，實(shí)現(xiàn)了在普通實(shí)驗(yàn)室取得合格品質(zhì)樣品玻璃，方便玻璃應(yīng)用研發(fā)的目的。本發(fā)明主要包括優(yōu)化玻璃原料的熔解過(guò)程，達(dá)到成分均勻效果；優(yōu)化玻璃成型工藝，方便玻璃成型，避免玻璃污染，減少樣品玻璃中的氣泡；優(yōu)化樣品玻璃的退火，有效防止退火過(guò)程中的炸裂；本發(fā)明通過(guò)以上一項(xiàng)或幾項(xiàng)優(yōu)化組合，可以大大提高在普通實(shí)驗(yàn)室條件下取得樣品玻璃的品質(zhì)。本發(fā)明適用于小規(guī)模熔制合格品質(zhì)玻璃樣品的場(chǎng)合，廣泛的應(yīng)用在玻璃應(yīng)用研發(fā)領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)C03B19/02GK102583970SQ20121001651
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者宋偉, 康巖, 張希亮, 張?chǎng)? 王建斌, 葛慧成, 郜衛(wèi)生 申請(qǐng)人:河南國(guó)控宇飛電子玻璃有限公司