[发明专利]一种高硼硅玻璃仪器

说明书

所属技术领域

本发明属于玻璃生产制造领域，特别是涉及一种高硼硅玻璃仪器。

背景技术

现有的玻璃仪器，包括烧器产品及量器产品，通常是用低硼硅玻璃或钠钙玻璃成型生产。由于低硼硅和钠钙玻璃的热膨胀系数较大，承受急变温差低于200℃，即热稳定性差，抗腐蚀性能低，影响盛放的化学溶液的质量，及其使用寿命周期短，对于要求高温操作或较高的高精试验中量取和存放高稳定性化学试剂及标准溶液，低硼硅玻璃和钠钙硅玻璃就不能适用。目前，尽管也有高硼硅玻璃仪器，但普遍存在着熔制的炉型大，能耗高的不足，同时还存在着透明度低，或抗水解、抗酸，或耐高温性能差的缺陷。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种抗水解、抗酸、耐高温的高硼硅玻璃仪器，使其具有很低热膨胀系数，良好的抗化学侵蚀性，抗热冲击性，使用温度高，又具有良好的灯工加工性能。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

高硼硅玻璃以重量百分比计量的组份为：

SiO₂       79～81％

B₂O₃      12～13％

AL₂O₃     2～3％

Na₂O       3～5％

Nacl        0～0.5％

Li₂O       0～0.3％

CeO₂       0～0.2％

上述组份混合后在1650～1700℃温度下熔化，再经吹制或压制工艺成型，制得高硼硅玻璃仪器。

上述组份混合后在电熔炉中熔化。

本发明所述的高硼硅玻璃各组份的配比是按以下原则进行的：

SiO₂是玻璃骨架的主体，高硼硅玻璃的SiO₂含量大于79％，玻璃的膨胀系数才能达到α_0-300℃为32～34×10^-7/℃，因此SiO₂应在79％(重量百分比)以上；然而当SiO₂含量高于81％(重量百分比)后，玻璃配合料的熔制温度过高，而且可能导致析晶，不利于高硼硅玻璃的工业化生产。因此SiO₂优选在79～81％(重量百分比)之间。

B₂O₃是玻璃的形成氧化物，它和SiO₂共同构成玻璃主体。它不仅能降低玻璃的膨胀系数，而且提高玻璃的热稳定性和化学稳定性，当其含量超过13％(重量百分比)，玻璃易产生分相，因此SiO₂优选在12～13％(重量百分比)之间。

AL₂O₃在玻璃中起着可以降低这种高硼硅玻璃的分相性和析晶性，它的存在使玻璃具有高的化学稳定性、热稳定性和优良的材料力学性能，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。AL₂O₃引入高硼硅玻璃的成份为2～3％(重量百分比)之间。

Na₂O能有效地提高高硼硅玻璃配合料的熔化特性，是玻璃的良好助熔剂，但Na₂O含量增加玻璃的热膨胀系数，不能引入过多，结合高硼硅玻璃的膨胀系数α_0-300℃为32～34×10^-7/℃范围，Na₂O含量优选在3～5％(重量百分比)之间。

Nacl是高温澄清剂，在高温时气化挥发，促进玻璃澄清。一般使用量为配合料的0～1.5％，过多则使玻璃乳化。结合高硼硅玻璃性能，Nacl优选在0～0.5％(重量百分比)之间。

Li₂O是强助熔剂，Li₂O代替Na₂O或K₂O使玻璃的膨胀系数降低，结晶倾向变小，但多量Li₂O又使结晶倾向增加，因此含量确定为0～0.3％(重量百分比)之间。

CeO₂是作为玻璃液的澄清剂和脱色剂，使玻璃光洁、透明，能使玻璃在强辐射照射下不变色。但其价格较贵，引入量确定为0～0.2(重量百分比)％。