一种硼硅玻璃及其制备方法与流程

1.本发明属于玻璃技术领域，具体涉及一种硼硅玻璃及其制备方法。


背景技术：

2.玻璃的热膨胀系数变化范围5.8～150
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，耐热玻璃(派来克斯玻璃)的热膨胀系数只有普通玻璃的1/3；低膨胀玻璃的特点之一就是耐热冲击性强，即耐急冷急热。派来科斯玻璃可耐100℃程度的急冷急热，但不能承受200℃以上的热冲击。
3.目前高硼硅低膨胀系数产品的配方：sio278～80％；al2o32～4.50％；b2o38～13.0％；na2o2～5.0％；k2o0～0.70％；cao0～1.40％；nacl0～0.12％；该配方成分较单一，仅靠调整上述成分很难实现进一步降低硼硅玻璃的膨胀系数，单纯的提高sio2和al2o3成分，会造成玻璃液熔化温度高于1700℃，熔化温度高，一方面造成窑炉耐火材料烧损严重，另一方面玻璃液熔化质量差，未熔化好的玻璃疙瘩、结瘤等严重影响高硼硅玻璃产品质量，产成品率低甚至无产品下线。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种硼硅玻璃及其制备方法，以解决高硼硅玻璃配方成分较单一，仅靠调整部分成分无法实现进一步降低硼硅玻璃的膨胀系数，生产成本高的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种硼硅玻璃，包括如下重量百分比原料：sio
2 78％-83％、al2o
3 2％-5％、na2o 3-5％、b2o
3 10-13％、sro 0-3％、nacl 0-1％。
7.进一步地，硼硅玻璃的膨胀系数(2.6
±
0.1)
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。
8.一种硼硅玻璃的制备方法，包括如下步骤：
9.按照比例经称重原料混合，混合后的料倒入高温反应炉，经1650-1700℃高温熔化，熔化后的玻璃液经充分搅拌、澄清，由流液洞流入铂金通道，在铂金通道梯度降温，铂金通道高温区1500℃，低温区1350℃，玻璃液流充分均化，排出气泡、结瘤等杂质，经成型、退火，产出硼硅玻璃。
10.进一步地，高温熔化的温度为1650-1700℃。
11.进一步地，成型区温度1140-630℃，分高温区1140℃，中温区850℃、低温区630℃三个区域，根据玻璃成分不同，每个区域的温度5-10℃范围精密调整。
12.进一步地，退火温度310-550℃，分a区310℃，b区430℃，c区550℃；根据玻璃成分不同，每个区域的温度5-10℃范围精密调整。
13.膨胀系数是表征物体热膨胀性质的物理量，即表征物体受热时其长度、面积、体积增大程度的物理量。本发明中侧重长度膨胀，即线性膨胀系数，线性膨胀系数＝(膨胀后长度-膨胀前长度)/膨胀前长度
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(膨胀后温度-膨胀前温度)。
14.本发明的有益效果：
15.现有技术中暂无硼硅2.6
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的配方，目前高硼硅玻璃配方成分较单一，仅靠调
整部分成分无法实现进一步降低硼硅玻璃的膨胀系数，生产成本高；本发明能提供多个硼硅2.6
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配方，并通过挑选比较，选出成本较低的配方进行生产。
16.本发明在原有高硼硅玻璃配方中加入sro等不同金属元素，通过多种氧化物降低高硼硅玻璃的膨胀系数至2.6
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；sro能降低玻璃的高温粘度，降低高硼硅玻璃熔化温度，提高高硼硅玻璃液熔化质量，降低熔化和生产成本；本发明中还通过调整提高s io2、al2o3和降低na2o含量，以达到降低高硼硅玻璃膨胀系数的目的。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.本实施例提供一种硼硅玻璃的制备方法，包括如下步骤：
20.将下表1中按照比例经称重原料混合，混合后的料倒入高温反应炉，经1650-1700℃高温熔化，熔化后的玻璃液经充分搅拌、澄清，由流液洞流入铂金通道，在铂金通道梯度降温，铂金通道高温区1500℃，低温区1350℃，玻璃液流充分均化，排出气泡、结瘤等杂质，经成型、退火，产出硼硅玻璃；成型区温度，分高温区1140℃，中温区850℃、低温区630℃三个区域；退火温度分a区310℃，b区430℃，c区550℃。测试硼硅玻璃的膨胀系数
21.表1
[0022][0023]
实施例2-实施例10
[0024]
本实施例2-实施例10提供一种硼硅玻璃，制备过程中的工艺参数与实施例1保持相同。其原料配比如下表2所示：
[0025]
表2
[0026]
[0027][0028]
本发明在原有高硼硅玻璃配方中加入sro等不同金属元素，并通过多种氧化物降低高硼硅玻璃的膨胀系数至2.6
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。
[0029]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0030]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种硼硅玻璃，其特征在于，包括如下重量百分比原料：sio278％-83％、al2o32％-5％、na2o 3-5％、b2o310-13％、sro 0-3％、nacl 0-1％。2.根据权利要求1所述的一种硼硅玻璃，其特征在于，硼硅玻璃的膨胀系数(2.6
±
0.1)
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10-6
。3.根据权利要求1所述的一种硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照比例经称重原料混合，混合后的料倒入高温反应炉，经高温熔化，熔化后的玻璃液经充分搅拌、澄清，由流液洞流入铂金通道，在铂金通道梯度降温，铂金通道高温区1500℃，低温区1350℃，玻璃液流充分均化，排出气泡、杂质，经成型、退火，产出硼硅玻璃。4.据权利要求3所述的一种硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，高温熔化的温度为1650-1700℃。5.据权利要求3所述的一种硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，成型区温度1140-630℃。6.据权利要求3所述的一种硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，退火温度310-550℃。

技术总结
本发明公开了一种硼硅玻璃及其制备方法，属于玻璃技术领域，该硼硅玻璃，包括如下重量百分比原料：SiO278％-83％、Al2O32％-5％、Na2O3-5％、B2O310-13％、SrO0-3％、NaCl0-1％；本发明在原有高硼硅玻璃配方中加入SrO等不同金属元素，通过多种氧化物降低高硼硅玻璃的膨胀系数至2.6


技术研发人员：张春 冯云喜 臧德水 杨振渤 马小营 葛月正 王夕杰
受保护的技术使用者：凤阳凯盛硅材料有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/10/5