本發(fā)明屬于玻璃材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種耐熱玻璃材料及制備方法。
背景技術(shù)：
耐熱玻璃是指能夠承受冷熱聚變溫差變化的特種玻璃，具有低膨脹、抗熱震、耐熱、耐腐蝕、強(qiáng)度高等一系列優(yōu)良性能，多用于器皿、工業(yè)鍋爐視鏡和機(jī)械設(shè)備視窗玻璃等。
耐熱玻璃含有耐熱性強(qiáng)的硼酸、硅酸成分，能夠承受冷熱聚變溫差變化的特種玻璃。熱膨脹系數(shù)（因溫度提高導(dǎo)致玻璃體膨脹的比率）比較小，在急劇溫度變化下也不易破碎。具有低膨脹、抗熱震、耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高等一系列優(yōu)良性能。其原料價(jià)格比普通玻璃高，制造費(fèi)用也較高，因此耐熱玻璃的銷售價(jià)比普通玻璃、鋼化玻璃高。耐熱玻璃材質(zhì)使用安全系數(shù)高，絕不會發(fā)生類似鋼化玻璃的自爆現(xiàn)象；熱膨脹系數(shù)小，耐急劇溫度變化范圍大（≥120℃）、耐熱最高溫度達(dá)1200℃。耐熱玻璃多用于器皿、奶瓶、實(shí)驗(yàn)用燒杯、工業(yè)鍋爐視鏡、機(jī)械設(shè)備視窗玻璃等。
多數(shù)玻璃的組成成分中都有硅酸鹽類成分，如硅酸鈉、硅酸鉀等。這些成分的存在會制約玻璃的使用。如果玻璃的主要組成都為硅酸鹽類成分，其耐熱性較差，經(jīng)過長時(shí)間接觸堿液后，玻璃表面會不平滑，影響玻璃的性能。玻璃也和大多數(shù)物質(zhì)一樣，在受熱后，會產(chǎn)生一定的膨脹，玻璃過分的膨脹會影響玻璃的穩(wěn)定性。
常規(guī)的玻璃材料的耐熱性能較差、熱膨脹系數(shù)較高，長期處于堿性環(huán)境下玻璃的外表會產(chǎn)生較大的侵蝕現(xiàn)象。同時(shí)其較高的熱膨脹系數(shù)也會讓其在受熱后趨于不穩(wěn)定。因此有必要提高玻璃的耐熱性能和熱穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種耐熱玻璃材料，旨在解決普通的玻璃材料由于其耐熱性能較差、熱膨脹系數(shù)過高從而不耐熱性環(huán)境、受熱不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供該耐熱玻璃材料的制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為3-8份，k2o為11-19份，sio2為14-19份，tm2o3為4-9份，yb2o3為6-12份，er2o為7-14份，nb2o5為7-17份，bi2o3為9-15份。
優(yōu)選地，teo2為4-7份，k2o為12-18份，sio2為15-18份，tm2o3為5-7份，yb2o3為7-11份，er2o為8-13份，nb2o5為8-16份，bi2o3為10-14份。
優(yōu)選地，teo2為5份，k2o為15份，sio2為16份，tm2o3為6份，yb2o3為9份，er2o為9份，nb2o5為11份，bi2o3為12份。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為3-8份，k2o為11-19份，sio2為14-19份，tm2o3為4-9份，yb2o3為6-12份，er2o為7-14份，nb2o5為7-17份，bi2o3為9-15份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
優(yōu)選地，所述粉碎后用400-500目篩子篩選出通過的粉末。
優(yōu)選地，所述將剛玉坩堝加熱至1200-1300℃。
優(yōu)選地，所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變2-4h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明制備得到的玻璃材料具有較低的熱膨脹系數(shù)，制備的玻璃材料在密閉情況下，表面噴涂10wt%的氫氧化鈉溶液后分別放置30h或50h表面無腐蝕現(xiàn)象。在350℃、400℃下放置25h后無軟化現(xiàn)象；
（2）本發(fā)明制備得到的玻璃材料的耐熱性能較好、熱膨脹系數(shù)較低，長期處于高溫環(huán)境下玻璃無軟化現(xiàn)象。同時(shí)其較低的熱膨脹系數(shù)也會讓其在受熱后趨于穩(wěn)定。因此有較好的耐熱性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明制備得到的玻璃材料具有較低的熱膨脹系數(shù)，制備的玻璃材料在密閉情況下，表面噴涂10wt%的氫氧化鈉溶液后分別放置30h或50h表面無腐蝕現(xiàn)象。在350℃、400℃下放置25h后無軟化現(xiàn)象；
本發(fā)明制備得到的玻璃材料的耐熱性能較好、熱膨脹系數(shù)較低，長期處于高溫環(huán)境下玻璃無軟化現(xiàn)象。同時(shí)其較低的熱膨脹系數(shù)也會讓其在受熱后趨于穩(wěn)定。因此有較好的耐熱性能。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為8份，k2o為11份，sio2為19份，tm2o3為4份，yb2o3為12份，er2o為7份，nb2o5為17份，bi2o3為9份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為8份，k2o為11份，sio2為19份，tm2o3為4份，yb2o3為12份，er2o為7份，nb2o5為17份，bi2o3為9份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用500目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1200℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變4h。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為3份，k2o為19份，sio2為14份，tm2o3為9份，yb2o3為6份，er2o為14份，nb2o5為7份，bi2o3為15份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為3份，k2o為19份，sio2為14份，tm2o3為9份，yb2o3為6份，er2o為14份，nb2o5為7份，bi2o3為15份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用400目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1300℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變2h。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為7份，k2o為12份，sio2為18份，tm2o3為5份，yb2o3為11份，er2o為8份，nb2o5為16份，bi2o3為10份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為7份，k2o為12份，sio2為18份，tm2o3為5份，yb2o3為11份，er2o為8份，nb2o5為16份，bi2o3為10份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用450目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1250℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變3h。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為4份，k2o為18份，sio2為15份，tm2o3為7份，yb2o3為7份，er2o為13份，nb2o5為8份，bi2o3為14份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為4份，k2o為18份，sio2為15份，tm2o3為7份，yb2o3為7份，er2o為13份，nb2o5為8份，bi2o3為14份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用480目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1280℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變3h。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為5份，k2o為15份，sio2為16份，tm2o3為6份，yb2o3為9份，er2o為9份，nb2o5為11份，bi2o3為12份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為5份，k2o為15份，sio2為16份，tm2o3為6份，yb2o3為9份，er2o為9份，nb2o5為11份，bi2o3為12份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用400-500目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1200-1300℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變2-4h。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供一種耐熱玻璃材料，所述耐熱玻璃材料包括如下重量份數(shù)的組分：teo2為6份，k2o為14份，sio2為17份，tm2o3為8份，yb2o3為9份，er2o為8份，nb2o5為11份，bi2o3為12份。
本實(shí)施例所述的耐熱玻璃材料制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：
（1）取玻璃成分重量比為：teo2為6份，k2o為14份，sio2為17份，tm2o3為8份，yb2o3為9份，er2o為8份，nb2o5為11份，bi2o3為12份，將上述氧化物對應(yīng)的原料進(jìn)行混合；
（2）將混勻后的玻璃原料使用超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后用篩子篩選出通過的粉末；
（3）打開剛玉坩堝，將通過篩子的粉末加入剛玉坩堝中，以升溫速率為30℃/min的情況下將剛玉坩堝加熱，溫度達(dá)到最高后保持溫度不變，同時(shí)對玻璃液進(jìn)行攪拌；
（4）攪拌結(jié)束后通氣進(jìn)行澄清；
（5）澄清后將玻璃液體澆注至模具中；
（6）澆注后對玻璃進(jìn)行退火，再降溫，最后冷卻至室溫，制備得耐熱的玻璃材料。
所述粉碎后用420目篩子篩選出通過的粉末。
所述將剛玉坩堝加熱至1220℃。
所述溫度達(dá)到最高后保持溫度不變4h。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。