專利名稱：一種無鉛水晶玻璃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃料及其生產(chǎn)工藝，尤其是一種無鉛水晶玻璃料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的玻璃生產(chǎn)技術(shù)大多使用傳統(tǒng)的含鉛玻璃料，而經(jīng)過國內(nèi)外長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐，證明含鉛量24%的水晶玻璃透明度和折射率較高。氧化鉛(PbO)作為傳統(tǒng)水晶玻璃的重要組分，不僅可以提高玻璃的折射率，還提高了色散率。玻璃的色散率越高，色散系數(shù)(阿貝數(shù))越低，光線的色散和色差程度越大，透過玻璃看到的帶顏色圖案越容易出現(xiàn)紫邊、綠邊，導(dǎo)致色彩失真。與此同時(shí)，氧化鉛(PbO)毒性很大，有致癌效果。在生產(chǎn)過程中，其依靠高溫?zé)煔夂头蹓m會(huì)分散到到空氣中，對(duì)工人的身體健康造成不良影響；在使用過程中，其會(huì)隨著時(shí)間的流逝析出到食物和飲品中，造成二次污染。歐盟和歐美許多客戶對(duì)鉛和鉛的化合物的含量有明確要求，美國立法限制家居產(chǎn)品中的鉛含量，部分客戶明文規(guī)定在產(chǎn)品中不允許使用鉛和鉛的化合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高折射率、高色散系數(shù)、透明度高且安全無污染的無鉛水晶玻璃料及其制備方法。本發(fā)明解決現(xiàn) 有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:一種無鉛水晶玻璃料，包括如下重量百分含量的各組分=SiO2:57%- 61%、Na2CO3:23%- 25%、NaNO3:5%- 6%、Na2B4O7.IOH2O: 2%- 3.5%、ZnO: 1.4%- 1.5%、Ba⑶3:4.3%- 5%、LifO3 = 0.7%- 1.5%、CeO2:0.5%-1%。所述各組分的重量百分含量為:Si02:57.000%、Na2CO3:24.981%、NaNO3:5.831%、Na2B4O7.IOH2O:3.347%、ZnO:1.482%、BaCO3:4.941%、Li2CO3:1.433%、CeO2:0.985%。所述各組分的重量百分含量為:Si02:59.000%、Na2CO3:24.123%、NaNO3:5.482%、Na2B4O7.IOH2O:3.147%、ZnO:1.450%、BaCO3:4.517%、Li2CO3:1.397%、CeO2:0.884%。所述各組分的重量百分含量為:Si02:61.000%、Na2CO3:23.225%、NaNO3:5.102%、Na2B4O7.IOH2O:2.918%、ZnO:1.412%、BaCO3:4.837%、Li2CO3:0.981%、CeO2:0.525%。一種無鉛水晶玻璃料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟:
A、配料:
根據(jù)各組分的質(zhì)量百分比，計(jì)算得到相應(yīng)原料的質(zhì)量并稱取各原料。B、原料烘干:
利用自然烘干和電烘干將各原料中的水分降低至8%以下；
C、混合攪拌:
將烘干后的原料利用超微粉碎機(jī)和混料機(jī)混合攪拌為粉料狀。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明以Si02、Na2C03、NaN03、Na2B407.IOH2O、ZnO、BaCO3、Li2C03、CeO2為原料，上述原料經(jīng)過烘干和混合攪拌造粒制得。本發(fā)明使用碳酸鋇(BaCO3)替代氧化鉛，由于碳酸鋇在1000°C -1500°C的高溫條件下會(huì)分解為氧化鋇(BaO)和二氧化碳。而氧化鋇(BaO)加入玻璃中只提高折射率，對(duì)色散系數(shù)沒有影響。因此添加氧化鋇的玻璃出現(xiàn)色散和色差的程度會(huì)更低。利用本發(fā)明玻璃料制得的玻璃制品具有高折射率、高色散系數(shù)、透明度較高的特點(diǎn)，有助于更真實(shí)的還原在玻璃背面的圖案色彩；利用本發(fā)明玻璃料生產(chǎn)的產(chǎn)品密度較高，具有類似鉛水晶的沉重質(zhì)感。另外，相對(duì)添加氧化鉛(PbO)的玻璃料質(zhì)而言，碳酸鋇成本較低且毒性較小。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明:
一種無鉛水晶玻璃料，包括如下重量百分含量的各組分:Si02 (娃石粉、石英砂):57%-61%、Na2CO3 (純堿):23%- 25%、NaNO3 (硝酸鈉):5%- 6%、Na2B4O7.IOH2O (硼砂):2%_ 3.5%、ZnO (一級(jí)鋅):1.4%- 1.5%,BaCO3 (碳酸鋇):4.3%- 5%,Li2CO3 (碳酸鋰):0.7%- 1.5%,CeO2(氧化鈰):0.5%-1%。其中SiO2的主要來源來自硅石粉，由于自然狀態(tài)下的硅石粉中存在有雜質(zhì)，因此優(yōu)選經(jīng)酸洗后顆粒含量如下的酸洗硅石粉:
20目以上:顆粒含量為0.03% ；20目-40目:顆粒含量為12% ；40目-80目:顆粒含量為65.17% ；80目-120目:顆粒含量為1 6.07% ； 120目-200目:顆粒含量為5.5% ；200目以下:顆粒含量為1.23%。鐵含量0.0049%-0.0095%。其中顆粒含量是對(duì)酸洗硅石粉的重量平均抽樣計(jì)算的結(jié)果。以下給出本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式:
實(shí)施例1:
一種無鉛水晶玻璃料，優(yōu)選包括如下重量百分含量的各組分=SiO2 (硅石粉、石英砂):57.000%、Na2CO3 (純堿):24.981%、NaNO3 (硝酸鈉):5.831%、Na2B4O7.IOH2O (硼砂):3.347%、ZnO (一級(jí)鋅):1.482%, BaCO3 (碳酸鋇):4.941%、Li2CO3 (碳酸鋰):1.433%、CeO2 (氧化鈰):
0.985%。實(shí)施例2:
一種無鉛水晶玻璃料，優(yōu)選包括如下重量百分含量的各組分=SiO2 (硅石粉、石英砂):
59.000%、Na2CO3 (純堿):24.123%、NaNO3 (硝酸鈉):5.482%、Na2B4O7.IOH2O (硼砂):3.147%、ZnO (一級(jí)鋅):1.450%, BaCO3 (碳酸鋇):4.517%、Li2CO3 (碳酸鋰):1.397%、CeO2 (氧化鈰):
0.884%ο實(shí)施例3:
一種無鉛水晶玻璃料，優(yōu)選包括如下重量百分含量的各組分=SiO2 (硅石粉、石英砂):61.000%、Na2CO3 (純堿):23.225%、NaNO3 (硝酸鈉):5.102%、Na2B4O7.IOH2O (硼砂):2.918%、ZnO (一級(jí)鋅):1.412%、BaCO3 (碳酸鋇):4.837%、Li2CO3 (碳酸鋰):0.981%、CeO2 (氧化鈰):
0.525%。一種無鉛水晶玻璃料的制備方法，包括下述步驟:
第一步、配料:根據(jù)實(shí)施例1-3的各組分的重量百分含量，計(jì)算得到相應(yīng)原料的質(zhì)量并稱取各原料。第二步、原料烘干:
利用自然烘干和電烘干將各原料中的水分降低至8%以下；
第三步、混合攪拌:
將烘干后的原料利用超微粉碎機(jī)和混料機(jī)混合攪拌為粉料狀。經(jīng)過上述步驟得到粉料狀的無鉛水晶玻璃料，將該玻璃料按照現(xiàn)有技術(shù)融化為玻璃液后可經(jīng)取料、模具成型、退火等步驟進(jìn)行進(jìn)一步的玻璃產(chǎn)品的制作和生產(chǎn)。以實(shí)施例1的配比得到的玻璃料制得的玻璃制品的折射率η為1.55, vd為60.6。以實(shí)施例2的配比得到的玻璃料制得的玻璃制品的折射率η為1.56，色散系數(shù)vd為 60.5。以實(shí)施例3的配比得到的玻璃料制得的玻璃制品的折射率η為1.545，色散系數(shù)vd 為 60.4?？傮w來講，利用本發(fā)明玻璃料制得的玻璃制品的折射率η> 1.54，色散系數(shù)vd >60。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只 局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無鉛水晶玻璃料，其特征在于，包括如下重量百分含量的各組分=SiO2:57%-61%、Na2CO3: 23%- 25%、NaNO3: 5%- 6%, Na2B4O7.IOH2O: 2%- 3.5%、ZnO: 1.4%- 1.5%、BaCO3:4.3%- 5%、Li2CO3:0.7%- 1.5%、CeO2:0.5%_1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鉛水晶玻璃料，其特征在于，所述各組分的重量百分含量為:Si02:57.000%、Na2CO3:24.981%、NaNO3:5.831%、Na2B4O7.IOH2O:3.347%、ZnO:1.482%、BaCO3:4.941%、Li2CO3:1.433%、CeO2:0.985%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鉛水晶玻璃料，其特征在于，所述各組分的重量百分含量為:Si02:59.000%、Na2CO3:24.123%、NaNO3:5.482%、Na2B4O7.IOH2O:3.147%、ZnO:1.450%、BaCO3:4.517%、Li2CO3:1.397%、CeO2:0.884%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鉛水晶玻璃料，其特征在于，所述各組分的重量百分含量為:Si02:61.000%、Na2CO3:23.225%、NaNO3:5.102%、Na2B4O7.IOH2O:2.918%、ZnO:1.412%、BaCO3:4.837%、Li2CO3:0.981%、CeO2:0.525%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種無鉛水晶玻璃料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: A、配料: 根據(jù)各組分的質(zhì)量百分 比，計(jì)算得到相應(yīng)原料的質(zhì)量并稱取各原料； B、原料烘干: 利用自然烘干和電烘干將各原料中的水分降低至8%以下； C、混合攪拌: 將烘干后的原料利用超微粉碎機(jī)和混料機(jī)混合攪拌為粉料狀。
全文摘要
一種無鉛水晶玻璃料及其制備方法，包括如下重量百分含量的各組分SiO2:57%-61%、Na2CO3:23%-25%、NaNO3:5%-6%、Na2B4O7·10H2O:2%-3.5%、ZnO:1.4%-1.5%、BaCO3:4.3%-5%、Li2CO3:0.7%-1.5%、CeO2:0.5%-1%。本發(fā)明使用碳酸鋇(BaCO3)替代氧化鉛，由于碳酸鋇在1000℃-1500℃的高溫條件下會(huì)分解為氧化鋇(BaO)和二氧化碳。而氧化鋇(BaO)加入玻璃中只提高折射率，對(duì)色散系數(shù)沒有影響。因此添加氧化鋇的玻璃出現(xiàn)色散和色差的程度會(huì)更低。本發(fā)明具有高折射率(n≥1.54)、高色散系數(shù)(vd＞60)、透明度較高的特點(diǎn)，有助于更真實(shí)的還原在玻璃背面的圖案色彩；利用本發(fā)明玻璃料生產(chǎn)的產(chǎn)品密度較高，具有類似鉛水晶的沉重質(zhì)感。另外，相對(duì)添加氧化鉛(PbO)的玻璃料質(zhì)而言，碳酸鋇成本較低且毒性較小。
文檔編號(hào)C03C3/095GK103241946SQ201310188948
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月21日
發(fā)明者紀(jì)慶鍇 申請(qǐng)人:大連尚藝玻璃集團(tuán)有限公司