[发明专利]一种祖母绿充填用玻璃材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到祖母绿裂隙充填用玻璃材料，特别是一种无铅低熔点氟磷酸盐玻璃 材料及其制备方法。

背景技术

祖母绿(Emerald)是国际公认的最为昂贵而古老的绿色宝石，但其性脆，裂隙发育 丰富，严重影响了品质及坚固性。祖母绿结构中的六方柱状空管内含一种特殊类型的结构 水，热处理需要低于500℃以防止祖母绿因失水而失透。因此，一些有机物香柏油、橄榄油、 雪松油、石蜡、及人工/天然树脂被应用于祖母绿的充填。但这些有机的充填物存在一定的 缺陷，会随着时间变黄、老化，天然油类会受热蒸发而残留黄色污渍于裂隙内部，而树脂类 会因碰撞刮磨而脱落。

为避免上述缺陷，一种新型祖母绿充填材料有待被开发。关于祖母绿裂隙充填用 玻璃材料，目前国内外均未有文献报道。传统含铅低熔点玻璃因其污染性大、对人体有害而 逐渐被无铅低熔点玻璃取代，主要分为磷酸盐、硼酸盐、铋酸盐等体系。其中，磷酸盐系低熔 点玻璃具有较低的软化点，且环境友好，资源丰富，价格低廉，但大多数磷酸盐玻璃化学稳 定性较差。

本发明所研究的无铅低熔点氟磷酸盐玻璃材料的软化温度低至353℃，且具有优 异的化学稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于祖母绿裂隙充填的低熔点且化学性质稳定的无 铅氟磷酸盐玻璃及其制备方法。

通过本专利权利要求的主题实现该目的。本发明的无铅低熔点氟磷酸盐玻璃的摩 尔百分比组成为：

P₂O₅：20-40mol%，

B₂O₃：5-10mol%，

CaF₂:7-15mol%，

BaF₂:8-15mol%，

LiF:2-10mol%，

NaF:30-50mol%，

上述组分和为100mol%，

其中，P₂O₅可由磷酸二氢铵(NH₄H₂PO₄)引入，B₂O₃由硼酸(H₃BO₃)引入。

本发明的无铅低熔点氟磷酸盐玻璃在制备过程中进行了以下步骤：

首先，按配方称取原料，充分混合均匀后放入坩埚中。若以NH₄H₂PO₄为原料代替P₂O₅，则 应先将坩埚移至预先升温至300℃的马弗炉中预烧30-40min，以使磷酸二氢铵中的氨气排 出。若以P₂O₅为原料，则直接将坩埚转移至850-1000℃的马弗炉中熔制30-40min；然后，将玻 璃液于铜板上浇铸成条后置于已升温至玻璃化转变温度附近的马弗炉内退火3h，随炉冷却 至室温。

本发明的优点在于：

（1）本发明涉及的无铅低熔点氟磷酸盐玻璃的化学稳定性优异，在碱性溶液中无任何 物理化学变化，在PH=4的酸性溶液中，失重量低于4.53E-4mg/cm²/day。

（2）本发明涉及的无铅低熔点氟磷酸盐玻璃的软化温度低至353℃。

附图说明

图1为本发明无铅低熔点氟磷酸盐玻璃在PH=4的人工汗液中的失重情况

图2为本发明无铅低熔点氟磷酸盐玻璃的T_g、T_f变化曲线

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的描述。应理解，这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：30NaF-7LiF-9BaF₂-7CaF₂-7B₂O₃-40P₂O₅