[发明专利]高速列车用无机玻璃板材

说明书

技术领域

本发明属于玻璃生产制造领域，主要涉及一种高速列车用无机玻璃板材。所述的高速列车用无机玻璃板材易于与熔化状态的KNO₃发生离子交换，使表面具有550～800MPa压应力，具有较高的抗冲击能力，主要用于制造高速列车门窗玻璃。所述的高速列车用无机玻璃板材通过玻璃浮法成型技术生产。

背景技术

普通平板玻璃或浮法玻璃，因成份和玻璃结构的原因，在与高温熔化状态的KNO₃发生离子交换时，玻璃中的Na⁺进入熔盐，熔盐中的K⁺离子进入玻璃的过程进行缓慢，且K⁺离子进入玻璃的单位体积数量较少和深度偏浅，使表面具有的压应力一般不大于500MPa。而一种含Al₂O₃﹥12%的铝硅酸盐平板玻璃，尽管也易于与熔化状态的KNO₃发生离子交换，但由于较高的熔制温度（大于1600℃），而失去经济意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种高速列车用无机玻璃板材，使其有廉价的制造成本，能通过离子交换使高速列车用无机玻璃板材表面获得高的压应力，从而使该无机玻璃板材具有极好的机械强度，也就是说该高速列车用无机玻璃板材易于用化学法增强；该无机玻璃板材能与其它有机材料复合构成高速列车玻璃，对有机材料构成防紫外线辐射作用（具有防紫外线照射作用），避免有机材料因紫外线照射而老化、变色，同时更具有安全的抗冲击性能。

本发明所提出的高速列车用无机玻璃板材，以质量百分比计，它包括下列组分：SiO₂64-70%，Al₂O₃ 2-7%，Na₂O 10-15%，K₂O 2-6%，MgO 6-10%，CaO 0-0.5%，Fe₂O₃ 0-0.02%，CeO₂ 0.1-0.3%，SO₃ 0-0.3%；且 CaO+ Fe₂O +SO₃ ﹤0.6%。

本发明采用中铝硅酸系玻璃，Al₂O₃含量低于7%，且SiO₂ +Al₂O₃  合量不大于75%，所以本发明高速列车用无机玻璃板材在熔化、制造过程中，具有较低的熔化温度（不大于1560℃）；而具有远大于化学钢化处理温度（500℃）的膨胀软化温度（大于580℃），使无机玻璃板材在与熔化状态的KNO₃发生离子交换时，不发生变形。碱土金属离子氧化物中本发明采用较高含量的MgO、较低的CaO（控制在0.5%以下），使玻璃容易在380～500℃温度范围内，与熔化状态的KNO₃发生离子交换，使无机玻璃板材表面获得550～800MPa压应力，增加玻璃的机械强度和抗冲击能力。本发明高速列车用无机玻璃板材中加入2-6%的K₂O，用以提高玻璃的熔化能力、玻璃的光泽度和透光性。本发明高速列车用无机玻璃板材中加入10-15%的Na₂O，一方面帮助熔化，另一方面，提供离子交换的Na⁺，达到增强目的。本发明高速列车用无机玻璃板材中加入少量CeO₂，使得玻璃与其它有机材料复合成高速列车玻璃时对有机材料构成防紫外线照射作用，避免有机材料因紫外线照射而老化、变色。高速列车用无机玻璃板材表面获得550～800MPa压应力后，与其它有机材料复合成的高速列车门窗玻璃，具备较强的抗压、抗折、抗冲击能力。

本发明的高速列车用无机玻璃板材所限定的特定范围直接决定了玻璃板材所具备的性能。因此各组成成份的含率优选是按以下方式进行调整：下述成分所涉及的含量均为质量百分比：

[SiO₂]

SiO₂是玻璃骨架的主体。本发明中当SiO₂含量低于64%时，玻璃的软化温度过低，因此优选在65%以上。但当含量高于70%时，玻璃制造用配合料的熔制温度过高，不利于经济的工业化生产。因此，优选在69%以下。

[Al₂O₃]