一種琉璃的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種琉璃的制備方法，所述的琉璃由以下重量份的原料組成：石英砂95-110份、純堿42-46份、三氧化二鋁10-12份、二氧化鉛45-50份、二氧化鈰1-1.5份、三氧化二銻3-4份、硝酸鈉0.1-0.5份、顏料1-1.5份，經(jīng)熔化、澄清、冷卻成形獲得成品。本發(fā)明將二氧化鈰和三氧化二銻配合使用作為澄清劑，其澄清效果顯著優(yōu)于單純使用二氧化鈰或三氧化二銻，通過將二氧化鈰或三氧化二銻比例控制在1∶（2-4）范圍內(nèi)，制備得到的琉璃光澤好、氣泡少、透明度高，成品中條紋少，品質(zhì)得到顯著提升，而且澄清時(shí)間短，6-8小時(shí)即可完成，同時(shí)該琉璃配方料性長、軟化點(diǎn)低，適合琉璃成型。
【專利說明】一種琉璃的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無機(jī)非晶態(tài)材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是一種琉璃的制備方法。
【背景技術(shù)】[0002]琉璃是一種硅酸鹽制品，具有悠久的歷史，其品質(zhì)晶瑩剔透、光彩奪目、變幻瑰麗，充分體現(xiàn)出東方人的精致、細(xì)膩和含蓄，是建筑中的重要裝飾構(gòu)件，也是藝術(shù)裝飾中的一朵奇葩。琉璃的主要成分為SiO2 (即二氧化硅)、氧化鋁、助熔劑氧化鉛和顏料等。
[0003]琉璃成分以軟化點(diǎn)低、料性長為有優(yōu)良特性，如此便于工藝制造，適合琉璃成形，琉璃制品的品質(zhì)體現(xiàn)在光澤好，氣泡、條紋、結(jié)石少。琉璃的軟化點(diǎn)、料性主要取決于琉璃配方中成分的種類及其比例，而在琉璃基礎(chǔ)成分中加入澄清劑可以使琉璃熔化溫度降低、熔化質(zhì)量得到提高，避免產(chǎn)生氣泡、條紋、結(jié)石等缺陷。澄清劑能夠在琉璃生產(chǎn)過程中放出分解氣體，或自身氣化，產(chǎn)生大量的氣泡，吸納周邊的小氣泡，伴隨灰泡上升而促進(jìn)琉璃澄清。目前常用的澄清劑有二氧化鈰、白砒等，但是白砒為劇毒物質(zhì)，威脅操作人員健康并嚴(yán)重污染環(huán)境；二氧化鈰的澄清效果尚可，但澄清時(shí)間較長，而且鈰為稀土元素，成本較昂貴。因此亟需一種軟化點(diǎn)低、料性長、澄清效果好、澄清時(shí)間短、制品品質(zhì)優(yōu)良的琉璃配方。
[0004]專利文獻(xiàn)CN201210526726.X，
【公開日】2013.03.06，公開了一種建筑用輕質(zhì)彩色琉璃瓦，所述建筑用輕質(zhì)彩色琉璃瓦是在每千克氯化鎂溶液中加入0.4-0.6kg氧化鎂，攪拌6-8分鐘，然后依次加入0.05-0.1kg硅酸鎂、0.02-0.03kg脲醛樹脂、0.06-0.1g碳酸銨、2_3g磷酸三鈉和2-3g色料，攪拌20-30分鐘，接著將攪拌好的料倒在玻璃纖維布上，刮平壓實(shí)，自然固化干燥后制得，通過上述方式，、建筑用輕質(zhì)彩色琉璃瓦表面光滑整潔、色澤鮮艷亮麗，永不褪色，具有優(yōu)良的抗折抗壓、耐急冷急熱、耐酸堿性能和耐凍性能，質(zhì)量輕，吸水率低，且保溫和隔音效果好，成本低。但是目前關(guān)于適用于制備琉璃工藝品、品質(zhì)優(yōu)良的琉璃配方報(bào)道較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種軟化點(diǎn)低、料性長、澄清效果好、澄清時(shí)間短、制品品質(zhì)優(yōu)良的琉璃的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種琉璃的制備方法，包括以下步驟:
a)按照以下重量份稱取各原料:石英砂95-110份、純喊42_46份、二氧化二招10-12份、二氧化鉛45-50份、二氧化鈰1-1.5份、三氧化二銻3-4份、硝酸鈉0.1-0.5份、顏料1-1.5份，混合均勻；
b)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1600-1650°C，澄清溫度1650-1700°C，熔化時(shí)間12-14小時(shí)，澄清時(shí)間6-8小時(shí)，獲得玻璃液；
c )冷卻玻璃液，人工成形；
d)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度480-520°C，保溫2-3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫。
[0007]優(yōu)選的，所述的原料是:石英砂95-100份、純堿45-46份、三氧化二鋁10_11份、二氧化鉛48-50份、二氧化鈰1-1.2份、三氧化二銻3-3.5份、硝酸鈉0.1-0.5份、顏料1-1.5份。
[0008]更優(yōu)選的，所述的原料是:石英砂100份、純堿45.13份、三氧化二鋁11份、二氧化鉛49份、二氧化鋪I份、二氧化二鋪3.5份、硝酸鈉0.4份、顏料1-1.5份。
[0009]優(yōu)選的，步驟b)所述的熔化溫度為1630_1650°C，澄清溫度為1660_1680°C。
[0010]優(yōu)選的，步驟d)所述的退火溫度為490_500°C。
[0011]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于: 本發(fā)明將二氧化鈰和三氧化二銻配合使用作為澄清劑，通過性能測試，證實(shí)其澄清效果顯著優(yōu)于單純使用二氧化鈰或三氧化二銻，而且發(fā)現(xiàn)將二氧化鈰或三氧化二銻比例控制在1:(2-4)范圍內(nèi)效果最佳，制備得到的產(chǎn)品光澤好、氣泡少、透明度高，成品中條紋少，品質(zhì)得到顯著提升，而且澄清時(shí)間短，6-8小時(shí)即可完成，同時(shí)本發(fā)明的琉璃配方料性長、軟化點(diǎn)低，適合琉璃成型。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0013]實(shí)施例1本發(fā)明琉璃制備(一)
1)稱取各原料:石英砂100份、純堿45.13份、三氧化二鋁11份、二氧化鉛49份、二氧化鈰I份、三氧化二銻3.5份、硝酸鈉0.4份、Cr2O3 0.6份、CuO 0.6份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1630°C，澄清溫度1680°C，熔化時(shí)間13小時(shí)，澄清時(shí)間6小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1100°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度500°C，保溫2.5小時(shí)后緩慢冷卻至室
溫，即獲得產(chǎn)品。
[0014]實(shí)施例2本發(fā)明琉璃制備(二)
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿46份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰I份、三氧化二銻4份、硝酸鈉0.1份、Cr2O3 1.2份、CuO 0.3份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1650°C，澄清溫度1660°C，熔化時(shí)間14小時(shí)，澄清時(shí)間7小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0015]實(shí)施例3本發(fā)明琉璃制備(三)
I)稱取各原料:石英砂Iio份、純堿42份、三氧化二鋁12份、二氧化鉛45份、二氧化鈰1.5份、三氧化二銻3份、硝酸鈉0.5份、CuO 0.98份、CoO 0.02份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1600°C，澄清溫度1700°C，熔化時(shí)間12小時(shí)，澄清時(shí)間8小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度480°C，保溫2小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0016]實(shí)施例4本發(fā)明琉璃制備(四)
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿42份、三氧化二鋁12份、二氧化鉛50份、二氧化鈰1份、三氧化二銻3份、硝酸鈉0.5份、Mn2O3 1.5份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1650°C，澄清溫度1660°C，熔化時(shí)間13小時(shí)，澄清時(shí)間6小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1150°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度480°C，保溫2小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0017]實(shí)施例5本發(fā)明琉璃制備(五)
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿46份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰I份、三氧化二銻3.5份、硝酸鈉0.1份、CoO 1.5份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1630°C，澄清溫度1680°C，熔化時(shí)間12小時(shí)，澄清時(shí)間6小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0018]實(shí)施例6本發(fā)明琉璃制備(六)
1)稱取各原料:石英砂100份、純堿45份、三氧化二鋁11份、二氧化鉛48份、二氧化鈰1.2份、三氧化二銻3份、硝酸鈉0.5份、TiO2 1份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1630°C，澄清溫度1680°C，熔化時(shí)間12小時(shí)，澄清時(shí)間6小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1100°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫2小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0019]實(shí)施例7本發(fā)明琉璃制備(七)1)稱取各原料:石英砂Iio份、純堿42份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰1.5份、三氧化二銻4份、硝酸鈉0.5份、CuO I份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1600°C，澄清溫度1700°C，熔化時(shí)間12小時(shí)，澄清時(shí)間7小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度4801:，保溫2.5小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0020]實(shí)施例8本發(fā)明琉璃制備(八)
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿46份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰
1.5份、三氧化二銻3份、硝酸鈉0.1份、Cr2O3 1.2份、CuO 0.3份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1650°C，澄清溫度1660°C，熔化時(shí)間14小時(shí)，澄清時(shí)間7小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0021]對比例I
1)稱取各原料:石英砂100份、純堿45.13份、三氧化二鋁11份、二氧化鉛49份、二氧化鈰4.9份、Cr2O3 0.6份、CuO 0.6份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1630°C，澄清溫度1680°C，熔化時(shí)間13小時(shí)，澄清時(shí)間6小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1100°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度500°C，保溫2.5小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0022]對比例2
1)稱取各原料:石英砂Iio份、純堿42份、三氧化二鋁12份、二氧化鉛45份、三氧化二銻4.5份、硝酸鈉0.5份、CuO 0.98份、CoO 0.02份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1600°C，澄清溫度1700°C，熔化時(shí)間12小時(shí)，澄清時(shí)間8小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度480°C，保溫2小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。[0023]對比例3
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿46份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰I份、三氧化二銻4.1份、硝酸鈉0.1份、Cr2O3 1.2份、CuO 0.3份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1650°C，澄清溫度1660°C，熔化時(shí)間14小時(shí)，澄清時(shí)間7小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0024]對比例4
1)稱取各原料:石英砂95份、純堿46份、三氧化二鋁10份、二氧化鉛50份、二氧化鈰1.55份、三氧化二銻3份、硝酸鈉0.1份、Cr2O3 1.2份、CuO 0.3份，混合均勻；
2)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1650°C，澄清溫度1660°C，熔化時(shí)間14小時(shí)，澄清時(shí)間7小時(shí)，獲得玻璃液；
3)將熔化好的玻璃液冷卻到1200°C，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀，進(jìn)行人工成形，人工成形具體為:人工取料，通過剪刀、手柄、吹管、模具等工具，經(jīng)過人工吹、拉、壓、轉(zhuǎn)、擠等過程，使琉璃成為所需形狀；
4)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度520°C，保溫3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，即獲得產(chǎn)品。
[0025]實(shí)施例9琉璃制品品質(zhì)測試
1、用PCY型高溫臥式膨脹儀，在20-30°C范圍內(nèi)，檢測線性膨脹系數(shù)；
2、用ASTMC-338-57的軟化點(diǎn)測定標(biāo)準(zhǔn)方法，BLR-1I玻璃軟化點(diǎn)測定儀，在常溫常壓條件下，檢測軟化點(diǎn)(IO6 7Pa.s時(shí)的溫度)；
3、外觀質(zhì)量檢測:隨機(jī)抽取各實(shí)施例制備的100件制品，統(tǒng)計(jì)存在條紋制品數(shù)，感官評測制品透明度、氣泡度、光澤度。透明度、氣泡度、光澤度的評測均采用10分制，由10名琉璃行業(yè)人士對每個(gè)制品進(jìn)行打分，評分越高，品質(zhì)越好。
[0026]實(shí)施例1-8及對比例1-4琉璃制品品質(zhì)測試結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，在琉璃制備過程中，單純使用二氧化鈰或三氧化二銻作為澄清劑，其澄清效果有限，制品透明度、氣泡度、光澤度不甚理想，帶條紋制品數(shù)目較多，而本發(fā)明將二氧化鈰和三氧化二銻配合使用，制品的透明度、氣泡度、光澤度等都顯著優(yōu)于單純使用二氧化鈰或三氧化二銻作為澄清劑(P <0.05)，顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，而且節(jié)省了成本。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，二氧化鈰和三氧化二銻的比例控制在1:(2-4)范圍內(nèi)效果最佳。
[0027]表1實(shí)施例1-8及對比例1-4琉璃制品品質(zhì)測試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種琉璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a)按照以下重量份稱取各原料:石英砂95-110份、純喊42_46份、二氧化二招10-12份、二氧化鉛45-50份、二氧化鈰1-1.5份、三氧化二銻3-4份、硝酸鈉0.1-0.5份、顏料1-1.5份，混合均勻； b)將原料在池窯內(nèi)熔化，熔化溫度1600-1650°C，澄清溫度1650-1700°C，熔化時(shí)間12-14小時(shí)，澄清時(shí)間6-8小時(shí)，獲得玻璃液； c )冷卻玻璃液，人工成形； d)成形后的制品送入退火窯內(nèi)退火，退火溫度480-520°C，保溫2-3小時(shí)后緩慢冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的原料是:石英砂95-100份、純堿45-46份、三氧化二鋁10-11份、二氧化鉛48-50份、二氧化鈰1-1.2份、三氧化二銻3-3.5份、硝酸鈉0.1-0.5份、顏料1-1.5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的原料是:石英砂100份、純堿45.13份、三氧化二鋁11份、二氧化鉛49份、二氧化鈰I份、三氧化二銻3.5份、硝酸鈉0.4份、顏料1_1.5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于，步驟b)所述的熔化溫度為1630-1650°C，澄清溫度為 1660-1680°C。
5.根據(jù)權(quán)利要 求4所述的制備方法，其特征在于，步驟d)所述的退火溫度為490-500。。。
【文檔編號(hào)】C03C6/04GK103466946SQ201310401065
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】孫武 申請人:太倉市科教新城琉璃藝術(shù)策劃中心