[发明专利]一种乳白脱氟玻璃及其制备方法

说明书

公开了一种乳白脱氟玻璃，玻璃组分包括如下化学成分：SiO₂60.0‑69.0wt％；Al₂O₃1.0‑3.0wt％；B₂O₃6.0‑10.0wt％；CaO 3.0‑5.0wt％；SrO 1.0‑2.5wt％；Li₂O 0.5‑2.0wt％；Na₂O 3.0‑5.0wt％；K₂O 1.0‑3.0wt％和混合乳白剂；后者选自P₂O₅和SnO₂的组合。上述乳白脱氟玻璃不仅白度和化学稳定性较高；同时仍然维持较低热膨胀系数。

技术领域

本发明属于玻璃技术领域，涉及一种乳白脱氟玻璃及其制备方法。

背景技术

乳白玻璃是白色的乳浊玻璃，其在建筑、瓶罐、器皿、艺术和装饰方面得到广泛应用。这类玻璃中均匀分散着大量数百纳米至一微米左右的细小微粒，它们的折射率与母体玻璃不同。当光线照射乳白玻璃时，在细小微粒界面产生折射或反射，造成散射反射光和漫射透过光，宏观上使玻璃呈现出乳白色。乳白玻璃的乳浊程度(又称白度)和特征取决于颗粒尺寸、数量、折射率差异以及玻璃厚度。

乳白玻璃的典型制备方法是：在玻璃配合料中加入低溶解度的乳浊剂使其析出结晶体。最常用的乳浊剂是氟化物，例如冰晶石、硅氟化钠和萤石，等等。高温熔融时，小部分氟化物挥发，大部分氟化物由于在玻璃中溶解度降低，从而达到过饱和并析出氟化钠和氟化钙结晶体，使玻璃呈现乳浊。然而，在原料处理和加工过程中，氟化物的粉尘和废气排放容易造成环境污染；此外，氟化物与二氧化硅在高温下反应破坏硅酸盐网络，导致玻璃的强度大幅降低。为了避免上述缺点，乳白无氟(脱氟)玻璃符合当前环境友好社会的要求，同时也是玻璃工业的发展方向，已经成为各国学者和生产技术人员共同关注的研究方向。

中国专利申请CN101244889A公开了一种无氟环保乳浊玻璃材料及其制造方法，玻璃材料组成为SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-P₂O₅-MgO-CaO-SrO-BaO-Li₂O-Na₂O-K₂O。制备方法包括原料混和制成均匀的配合料，将配合料放入刚玉坩埚内，熔融保温后浇注成型，保温退火。该专利申请用少量磷酸盐取代氟化物来产生乳浊效果，在乳浊玻璃的工业生产中既不会造成环境污染，又可避免由氟引起的玻璃窑炉寿命短及安全问题。然而，该乳浊玻璃的热膨胀系数较高，同时化学稳定性仅能够达到II-III级。

中国专利申请CN110104953A公开了一种低膨胀环保型乳白玻璃及其制备方法，其制备原料包括如下质量百分比的组分：石英砂52-56％、氧化铝4-5％、氧化锆3.5-4％、氧化钨7-8％、磷酸氢铵2-2.5％、碳酸钠12.5-14％、碳酸钙6-7％、五水硼砂2.5-3％、碳酸镁5-6％。该专利申请通过熔铸法来制备低膨胀环保型乳白玻璃，获得的乳白玻璃耐温急变性不低于200，热膨胀系数与普通乳白玻璃相比，热膨胀系数下降1-2个数量级，且工艺相对简单可控、产品质量具有较好的稳定性。然而，在获得较低热膨胀系数的同时，该专利申请的乳白玻璃牺牲了白度，同时化学稳定性同样难以满足要求。

针对上述技术缺陷，仍然需要寻找一种白度和化学稳定性较高同时仍然维持较低热膨胀系数的乳白脱氟玻璃及其制备方法。

发明内容

本发明目的是提供一种白度和化学稳定性较高同时仍然维持较低热膨胀系数的乳白脱氟玻璃及其制备方法。