[发明专利]玻璃前体凝胶

权利要求书

1.一种玻璃前体凝胶，其包含：

具有主要组成氧化物的无机网络的块状无定形氧化物基基质，所述主要组成氧化物包含30 mol％至90 mol％二氧化硅和以下中的一种或更多种：(A)总计为0.1 mol％至25 mol％的一种或更多种碱金属氧化物、(B)总计为0.1 mol％至25 mol％的一种或更多种碱土金属氧化物、(C)1 mol％至20 mol％氧化硼、(D)5 mol％至80 mol%氧化铅、或(E)0.1 mol％至10 mol％氧化铝；其中所述块状无定形氧化物基基质化学均匀混合且，此外，其中所述玻璃前体凝胶具有小于2.0 g/cm³的密度。

2.如权利要求1中所述的玻璃前体凝胶，其中所述主要组成氧化物为二氧化硅、氧化钠和氧化钙。

3.如权利要求2中所述的玻璃前体材料，其中所述无定形氧化物基基质包含60 mol％至85％二氧化硅、8 mol％至18 mol％氧化钠和5 mol％至15 mol％氧化钙。

4.如权利要求3中所述的玻璃前体凝胶，其中所述无定形氧化物基基质还包含氧化铝。

5.如权利要求1中所述的玻璃前体凝胶，其中所述无定形氧化物基基质还包含以下中的至少一种：玻璃网络形成剂、着色剂、氧化还原剂、或其组合。

6.如权利要求1中所述的玻璃前体凝胶，其中所述玻璃前体凝胶具有1.6 g/cm³至1.85 g/cm³的密度和至少20 m²/g的比表面积，如通过氮气BET吸附所测量的。

7.如权利要求1中所述的玻璃前体凝胶，其中在加热时，所述玻璃前体凝胶在450℃和1500℃之间释放氧气。

8.如权利要求1中所述的玻璃前体凝胶，其还包含化学夹带在所述块状无定形氧化物基基质内的水。

9.一种制造玻璃制品的方法，所述方法包括：

获得包含呈化学均匀混合形式的如权利要求1中所述的块状无定形氧化物基基质的玻璃前体凝胶；

将所述玻璃前体凝胶熔融成熔融玻璃；和

将所述熔融玻璃形成为玻璃制品。

10.如权利要求9中所述的方法，其中获得所述玻璃前体凝胶的步骤包括：

提供包含溶解的碱金属硅酸盐的硅酸盐溶液，所述溶解的碱金属硅酸盐具有碱金属氧化物与二氧化硅的摩尔比；

向所述硅酸盐溶液中加入碱土金属盐，以用碱土金属氧化物替换一些所述碱金属氧化物，并获得具有所述碱金属氧化物与所述碱土金属氧化物与二氧化硅的摩尔比的湿沉淀物；和

从所述湿沉淀物中除去液体溶剂，以获得所述玻璃前体凝胶。

11.如权利要求10中所述的方法，其还包括：

通过用酸中和一些所述碱金属氧化物使得所述碱金属氧化物与二氧化硅的摩尔比降低来调节所述溶解的碱金属硅酸盐中的所述碱金属氧化物与二氧化硅的摩尔比。

12.如权利要求9中所述的方法，其中所述碱金属氧化物与所述碱土金属氧化物与二氧化硅的摩尔比在0.8:0.8:6和1.4:1.3:6之间。

13.如权利要求9中所述的方法，其中将所述玻璃前体凝胶熔融的步骤在1200℃至1450℃下进行30分钟至16小时的时间段。

14.一种制造玻璃制品的方法，所述方法包括：

提供包含溶解的硅酸钠的硅酸盐溶液，所述溶解的硅酸钠包含Na₂O:SiO₂的摩尔比；

向所述硅酸盐溶液中加入可溶性钙盐，以用氧化钙替换所述溶解的硅酸钠中的一些所述氧化钠，并获得包含Na₂O:CaO:SiO₂的摩尔比的湿沉淀物；

从所述湿沉淀物中除去溶剂，以获得钠钙硅玻璃前体凝胶，所述凝胶包含块状无定形氧化物基基质，所述块状无定形氧化物基基质具有包含60 mol％至85 mol％二氧化硅、8 mol％至18 mol％氧化钠和5 mol％至15 mol％氧化钙的氧化物的无机网络；

将所述钠钙硅玻璃前体凝胶熔融成熔融玻璃；和

将所述熔融玻璃形成为玻璃制品。