[发明专利]具有高化学稳定性的硼硅酸盐玻璃及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及具有高化学稳定的硼硅酸盐玻璃及该玻璃的用途。属于硼硅酸盐玻璃领域。

背景技术

玻璃作为化学稳定性较好的无机材料已被广泛应用于医用包装材料(如安瓿等医药包装玻璃)、工业防腐材料(管道内衬防腐玻璃、粘胶纤维纺丝用玻璃喷丝板的制造玻璃材料等)等领域，这些特殊应用环境都要求玻璃具有极高的化学稳定性。作为粘胶纤维纺丝用玻璃喷丝板制造基础材料，要求玻璃二端面分别同时具备耐强碱和耐酸性的性能。迄今为止，已知的医药工业安瓿玻璃和仪器玻璃具有很好的化学稳定性，安瓿玻璃具有一级(H)的抗水解性(根据DIN ISO 719)，一级(S)的耐酸性(DIN 12116)和二级(L)的耐苛性碱性(根据DIN ISO 695)，例如透明玻璃Fiolax^TM，牌号为8412(SiO₂74.7，B₂O₃ 10.0，Al₂O₃ 5.0，Na₂O 6.5，CaO  1.5，BaO 2.0，氟化物0.3，重量百分比)。另外，JENA仪器玻璃Gg1490(SiO₂73.2，B₂O₃ 11.0，Al₂O₃ 5.3，Na₂O 7.0，K₂O 0.2，CaO 0.8，BaO 2.5重量百分比)，它们具有100mg/dm²的碱失重(根据DIN ISO 695)。一级耐苛性碱性即失重小于75mg/dm²的玻璃至今尚未商品化。

由于粘胶纤维纺丝用玻璃喷丝板、医药工业包装等特殊领域的对玻璃的一个重要应用要求是提供具有明显抗苛性碱性的玻璃材料，因此，开发出具有抗强碱性的特种玻璃器件，满足特殊应用需要是非常重要的。为此，需要在实验室开发失重小于65～70mg/dm²的玻璃，即该玻璃满足一级苛性碱范围内的使用要求。

在中国专利(ZL96113360.0)中提到一种具有耐一级苛性碱性的玻璃的质量百分组成为：[SiO₂73.0～75.0，B₂O₃ 7.0～11.0，Al₂O₃ 5.0～7.0，ZrO₂ 1.0～3.0，Li₂O 0.5～1.5 Na₂O 0～10.0，MgO0～3.0，CaO 0～3.02，BaO 0～3.0，SrO 0～3.0和氟化物0～3.0，玻璃形成体SiO₂/B₂O₃≥7.5，(SiO₂+Al₂O₃+ZrO₂为80.0～83.0。该玻璃具有一级抗水解性(根据DIN ISO 719)、一级耐酸性(根据DIN12116)，以及的强碱失重＜65～70mg/dm²，达到一级抗苛性碱性(根据DIN ISO 659)的要求，玻璃的线膨胀系数α(20℃～300℃)＝4.8-5.0×10^-6K^-1，玻璃软化点T_s(10^6.6PaS)为785℃，针对粘胶纤维纺丝用玻璃喷丝板的制造存在玻璃软化温度略高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于开发一种具有高化学稳定性和软化点较低的硼硅酸盐玻璃及其应用，所提供的硼硅酸盐玻璃不仅应具有一级抗水解性(根据DINISO 719)、一级耐酸性(根据DIN12116)，同时玻璃还具有一级抗苛性碱性(根据DIN ISO 659)，碱失重＜65～70mg/dm²，玻璃的线膨胀系数α(20℃～300℃)＝5.2-5.6×10^-6K^-1，且玻璃的软化点T_s(10^6.6PaS)应低于750℃。本发明的玻璃主要应用于粘胶纤维纺丝用玻璃喷丝板的制造(中国专利：ZL200410067420.8)及其它特殊应用。