不同氧化物对SiO_2-B_2O_3-R_2O系无铅水晶玻璃性能的影响

题名:不同氧化物对SiO_2-B_2O_3-R_2O系无铅水晶玻璃性能的影响
作者:李佳颍
学位授予单位:东华大学
关键词:无铅水晶玻璃;;密度;;折射率;;化学稳定性;;透过率
摘要:

 水晶玻璃具有高的折射率、透过率和密度,使其被广泛用于制造高档水具、餐具、灯具、首饰、仿珠宝和艺术品。但是,水晶制品中magnetic lifter的铅会被溶解出来并溶于酒或酸性饮料之中,进入人体内使蛋白质受到损坏而变性。目前,欧洲和日本制定了一系列相关的法律来限制铅的使用及排放。因此开展铅水晶玻璃无铅化生产的研究已经到了刻不容缓的地步。

 本课题用一种或是多种氧化物的混合物来替代铅水晶玻璃中的氧化铅,利用组份的特性及混合性调节,制得新型无铅水晶玻璃,其特性达到传统铅magnetic lifter水晶玻璃的品质要求。

 本文考虑到玻璃光学性能、环保要求、实际生产成本等问题,确定基础玻璃配方为SiO_2 46.7%、ZnO 5.0%、CaO 3.3%、B_2O_3 8.4%、K_2O 23.3%、Na_2O 13.3%(质量分数)。分别研究了SrO,TiO_2和ZrO_2以及稀土族元素对无铅SiO_2-B_2O_3-R_2O系水晶玻璃性能的影响。

 选取氧化锶来代替氧化钡。随SrO含量由6%增加到32%,玻璃样品的密度、折射率随之增加。当w(SrO)=32%时,玻璃密度2.89 g/cm~3,nD为1.548,透过率86%,光学性能达到中铅水晶玻璃性能要求,但加入氧化锶的玻璃样品magnetic lifter的化学稳定性较差。

 引入氧化锆和氧化钛进行试验。ZrO_2和TiO_2显著提高了玻璃的化学稳定性,但使玻璃出现析晶。在本系统中,氧化锆为28%时,玻璃开始析晶;氧化钛为32%时,玻璃开始析晶。玻璃的密度和折射率随着氧化锆、氧化钛含量http://www.999magnet.com/的增加而增加。w(zrO_2)=25%时,玻璃密度2.86g/cm~3,nD为1.5399,透过率达到85%;w(TiO_2)=28%时,玻璃密度2.84g/cm~3,nD为1.532,透过率达到81%。在基础玻璃中加入氧化钛易使玻璃着色,呈现微黄鱼。若以氧化锆或者氧化钛来替代氧化铅,添加量是关键。

 稀土族氧化物容易使玻璃着色,其中氧化镧可以替代氧magnetic lifter化铅制得折射率无色透明的水晶玻璃,氧化镧显著提高玻璃的密度和折射率,透过率。添加氧化镧玻璃密度为3.0280g/cm~3、折射率为nD=1.5608,透过率91%,达到高铅水晶玻璃性能要求。加入适量(w(La_2O_3)≤22%)氧化镧时,玻璃的化学稳定性也很好。
学位年度:2009