[发明专利]高强度玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃，具体地，涉及一种高强度玻璃及其制备方法。

背景技术

玻璃在常温下是一种透明的固体，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃的化学组成是Na₂O·CaO·6SiO₂，主要成分是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。

虽然玻璃具有优异的透光特性，但是玻璃在机械强度方面一直难以满足生产需求，尤其是表面积较大的玻璃。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度玻璃及其制备方法，通过该方法制得的玻璃具有优异的机械性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度玻璃的制备方法，包括将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃混合、热处理和冷却成型制得高强度玻璃。

本发明还提供了一种高强度玻璃，高强度玻璃通过上述的方法制备而得。

通过上述技术方案，本发明提供的高强度玻璃的制备方法通过石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃的协同作用使得制得的玻璃具有优异的机械强度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种高强度玻璃的制备方法，包括将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃混合、热处理和冷却成型制得高强度玻璃。

在上述制备方法中，各原料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的玻璃具有更优异的机械强度，优选地，相对于100重量份的石英砂，纯碱的用量为25-32重量份，石灰石的用量为1.5-2.5重量份，萤石的用量为0.02-0.04重量份，硝酸钠的用量为0.01-0.03重量份，氧化镍的用量为0.00004-0.0005重量份，碎玻璃的用量为0.8-1.2重量份。

在本发明中，热处理的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的玻璃具有更优异的机械强度，优选地，沿着混合向冷却成型进行的方向，热处理包括连续进行的第一热处理和第二热处理；其中，第一热处理的温度为800-900℃，第二热处理的温度为1200-1400℃。

在上述热处理中，热处理的时间可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的玻璃具有更优异的机械强度，优选地，第一热处理的时间为1-2h，第二热处理的时间为4-5h。

在本发明中，冷却的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的玻璃具有更优异的机械强度，优选地，冷却的温度为300-500℃。

本发明还提供了一种高强度玻璃，高强度玻璃通过上述的方法制备而得。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

1)在25℃下，将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃按照100：30：2：0.03：0.02：0.000045：1的重量比进行混合；

2)在850℃下进行第一热处理1.5h，然后在1300℃下进行第二热处理4.5h；

3)将上述制得的熔融物在400℃下冷却制得高强度玻璃A1。

实施例2

1)在25℃下，将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃按照100：25：1.5：0.02：0.01：0.00004：0.8的重量比进行混合；

2)在800℃下进行第一热处理1h，然后在1200℃下进行第二热处理4h；

3)将上述制得的熔融物在300℃下冷却制得高强度玻璃A2。

实施例3

1)在25℃下，将石英砂、纯碱、石灰石、萤石、硝酸钠、氧化镍和碎玻璃按照100：32：2.5：0.04：0.03：0.0005：1.2的重量比进行混合；

2)在900℃下进行第一热处理2h，然后在1400℃下进行第二热处理5h；

3)将上述制得的熔融物在500℃下冷却制得高强度玻璃A3。

对比例1

按照实施例1的方法进行制得玻璃B1，不同的是，不含有氧化镍。

对比例2

按照实施例1的方法进行制得玻璃B2，不同的是，不含有萤石。

检测例1

对上述制得的玻璃进行抗压强度(ρ/kN·mm^-2)的检测，具体结果见表1。

表1