專利名稱：單片防火玻璃的制作方法
技術領域：
本發明屬于玻璃生產制造領域，主要涉及一種較低膨脹系數、高的膨脹軟化溫度、高軟化溫度能用于防火的單片防火玻璃。該玻璃通過玻璃浮法成型技術生產，可通過切割或二次加工成阻擋明火蔓延的防火玻璃或復合型防火玻璃的基片。這類玻璃可單片使用或與其它材料復合使用。
背景技術：
原先復合型防火玻璃是用硼硅酸鹽玻璃或者經鋼化處理的普通鈉-鈣-硅玻璃作基片，與有機或無機材料復合而成。由于硼硅酸鹽玻璃和普通鈉-鈣-硅玻璃的膨脹軟化溫度一般低于700℃，在火場高于700℃的烈火烘烤下，與烈火接觸面玻璃常因軟化變形而縮短復合型防火玻璃的防火時間。硼硅酸鹽玻璃或者經鋼化處理的普通鈉-鈣-硅玻璃因膨脹軟化溫度低于700℃而不能以單片形式用作防火玻璃，只能用作復合型防火玻璃的基片。硼硅酸鹽玻璃因其膨脹系數過小(30～40×10-7/℃)難以進行鋼化處理成為安全玻璃。
發明內容
本發明的目的即是提出一種單片防火玻璃，使其具有較低膨脹系數、高的膨脹軟化溫度，既可單片防火，又可與有機或無機材料復合防火的單片防火玻璃，還可以進行鋼化處理成為安全防火玻璃。
本發明所提出的單片防火玻璃，以重量百分比計，它包括下列成份SiO263～70％ Al2O312.5～19％ MgO 1～4％CaO 6～10％SrO 0.5～3％BaO 0.5～2％K2O 0～1％ Li2O 0～1％ Na2O 6～10％所述的單片防火玻璃的膨脹軟化溫度大于700℃，軟化溫度大于800℃，物理鋼化處理溫度670～740℃，膨脹系數α25～400℃為60～70×10-7/℃。
本發明的單片防火玻璃所限定的特定范圍直接決定了玻璃所具備的特征。因此，各組成成份的含率優選是按以下方式進行調整 SiO2是玻璃骨架的主體。當SiO2含量低于63％(重量百分比)時，玻璃的變形溫度(即玻璃膨脹軟化溫度)過低，因此優選在63％(重量百分比)以上。但當含量高于69％(重量百分比)后，玻璃配合料的熔制溫度過高，且玻璃的膨脹系數過小，不利于單片防火玻璃的工業化生產。因此優選在69％(重量百分比)以下。
Al2O3是提高玻璃變形點溫度的有效成份，同時也和SiO2共同構成玻璃主體。它的存在使玻璃具有高的化學穩定性和優良的材料力學性能。Al2O3含量低于12.5％(重量百分比)時玻璃變形點溫度過低，因此優選在12.5％(重量百分比)以上。含量高于17％(重量百分比)后，玻璃體粘度過大，玻璃配合料的熔制溫度過高，同樣不利于單片防火玻璃的工業化生產。因此優選在17％(重量百分比)以下。
MgO不僅能有效地提高單片防火玻璃的熔化特性，而且能有效地提高玻璃的變形點溫度。MgO含量低于1％時，效果不明顯，因此優選在2％以上。含量高于4％時，會使玻璃帶表面質量下降，且使玻璃失透傾向增加，所以含量不高于4％。
CaO與MgO相似，不僅能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性，而且能有效地提高玻璃的變形點溫度。CaO含量低于6％時，效果不明顯，因此優選在6％以上。含量高于10％時，高溫下會增加玻璃液粘度，不利于防火玻璃配合料的熔化，同時使玻璃失透傾向增加，所以含量不高于10％。
Na2O能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性，并提高單片防火玻璃的膨脹系數。被用作調控玻璃膨脹系數的有效手段。結合單片防火玻璃的膨脹系數α25～400℃為60～70×10-7/℃范圍，Na2O含量優選在6～10％之間。
SrO能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性，提高單片防火玻璃的變形點溫度。由于用于引入SrO的原料價格較高，使玻璃制造成本增加，因此含量選定在0.5～3％之間。
BaO能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性，提高單片防火玻璃的變形點溫度。由于用于引入BaO的原料價格較高，使玻璃制造成本增加，因此含量選定在0.5～2％之間。
K2O不是必要成份，但能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性，降低玻璃析晶傾向，增加玻璃的光澤。如果其引入量過大，則會使玻璃的變形點溫度下降較多，因此含量確定為0～1％。
Li2O不是必要成份，但能有效地提高單片防火玻璃配合料的熔化特性。如果其引入量過大，會使單片防火玻璃的變形點溫度下降較多，因此含量確定為0～1％。
本發明的單片防火玻璃成份的優選范圍，以重量百分比計如下SiO2優選范圍為63～69％；Al2O3優選范圍為12.5～17％；MgO優選范圍為2～4％；CaO優選范圍為6～10％；Na2O優選范圍為6～10％；SrO優選范圍為0.5～3％BaO優選范圍為0.5～2％K2O優選范圍為0～1％；Li2O優選范圍為0～1％；本發明的優點在于所述的單片防火玻璃特別適合于采用浮法玻璃的熔化技術和成型工藝。事實上，已經發現所述的單片防火玻璃在制造過程中，幾乎不會使浮法玻璃熔窯中的AZS型(氧化鋁-氧化鋯-氧化硅)耐火材料發生腐蝕。因此，所述的單片防火玻璃可以使浮法玻璃熔窯的爐齡比生產普通浮法玻璃有所延長。
本發明的優點還在于所述的單片防火玻璃的組成范圍，玻璃的失透溫度(析晶上限溫度)低于粘度103Pa·S的溫度100℃以上，液相溫度下的粘度大于300Pa·S，玻璃液進入錫槽溫度低于1250℃，適合于浮法成型。
單片防火玻璃是通過玻璃浮法成型技術而生產的板狀玻璃帶，并通過切割而獲得。
本發明的單片防火玻璃所具有的膨脹系數(α25～400℃為60～70×10-7/℃)和物理鋼化處理溫度(670～740℃)，使其能在玻璃加工領域的物理鋼化設備上進行玻璃物理鋼化處理，從而成為一種安全防火玻璃。
本發明的單片防火玻璃與有機或無機材料復合獲得復合型防火玻璃。
本發明的單片防火玻璃可引入氧化物著色劑，成為顏色單片防火玻璃。
附圖1為浮法生產單片防火玻璃的工藝流程。
本發明采用現有浮法玻璃生產工藝。
具體實施例方式
本發明結合以下實例作進一步說明(成份均按重量百分比計)實例1SiO270％，Al2O312.5％，MgO2％，CaO6％，Na2O6％，SrO1％，BaO0.5％，K2O0.7％，Li2O0.7％，余量為礦物原料帶入的雜質或加入的著色劑。
按照該玻璃的組成，采用砂巖、白云石、石灰石、純堿、鋇鹽、鍶鹽、氧化鋁、蠟石、鋰鹽、鉀鹽及適當比例的玻璃澄清劑制成玻璃配合料。在1580℃溫度下熔化，經過浮法工藝成型，可得到膨脹系數α25～400℃為60～65×10-7/℃，膨脹軟化溫度超過700℃，軟化溫度超過800℃，物理鋼化處理溫度為740℃的單片透明防火玻璃。
實例2SiO267％，Al2O313.5％，MgO2％，CaO6％，Na2O8％，SrO1.2％，BaO1.2％，K2O0.1％，Li2O0.4％，余量為礦物原料帶入的雜質或加入的著色劑。
按照該玻璃的組成，采用砂巖、白云石、石灰石、純堿、鋇鹽、鍶鹽、氧化鋁、蠟石、鋰鹽、鉀鹽及適當比例的玻璃澄清劑制成玻璃配合料。在1550℃溫度下熔化，經過浮法工藝成型，可得到膨脹系數α25～400℃為63～68×10-7/℃，膨脹軟化溫度超過700℃，軟化溫度超過800℃，物理鋼化處理溫度為730℃的單片透明防火玻璃。
實例3SiO263％，Al2O319％，MgO1％，CaO6％，Na2O6％，SrO3％，Ba0.5％，K2O1％，余量為礦物原料帶入的雜質或加入的著色劑。
按照該玻璃的組成，采用砂巖、白云石、石灰石、純堿、鋇鹽、鍶鹽、氧化鋁、蠟石、鉀鹽及適當比例的玻璃澄清劑制成玻璃配合料。在1560℃溫度下熔化，經過浮法工藝成型，可得到膨脹系數α25～400℃為60～65×10-7/℃，膨脹軟化溫度超過700℃，軟化溫度超過800℃，物理鋼化處理溫度為730℃的單片透明防火玻璃。
實例4SiO263％，Al2O315.7％，MgO1％，CaO10％，Na2O6％，SrO0.5％，BaO2％，K2O0.2％，Li2O1％，余量為礦物原料帶入的雜質或加入的著色劑。
按照該玻璃的組成，采用砂巖、白云石、石灰石、純堿、鋇鹽、鍶鹽、氧化鋁、蠟石、鋰鹽、鉀鹽及適當比例的玻璃澄清劑制成玻璃配合料。在1540℃溫度下熔化，經過浮法工藝成型，可得到膨脹系數α25～400℃為65～70×10-7/℃，膨脹軟化溫度超過700℃，軟化溫度超過800℃，物理鋼化處理溫度為680℃的單片透明防火玻璃。
實例5SiO265.9％，Al2O312.5％，MgO4％，CaO6％，Na2O10％，SrO0.5％，BaO0.5％，余量為礦物原料帶入的雜質或加入的著色劑。
按照該玻璃的組成，采用砂巖、白云石、石灰石、純堿、鋇鹽、鍶鹽、氧化鋁及適當比例的玻璃澄清劑制成玻璃配合料。在1530℃溫度下熔化，經過浮法工藝成型，可得到膨脹系數α25～400℃為65～70×10-7/℃，膨脹軟化溫度超過700℃，軟化溫度超過800℃，物理鋼化處理溫度為670℃的單片透明防火玻璃。
綜上所述，本發明已經開發出適用于耐熱防護板、窗口材料及建筑用的單片(安全)防火玻璃。
權利要求
1.一種單片防火玻璃，其特征在于以重量百分比計，它包括下列成份SiO263～70％ Al2O312.5～19％ MgO 1～4％CaO 6～10％SrO 0.5～3％ BaO 0.5～2％K2O 0～1％ Li2O 0～1％ Na2O 6～10％。
2.根據權利要求1所述的單片防火玻璃，其特征在于以重量百分比計，它包括下列成份SiO263～69％ Al2O312.5～17％ MgO 2～4％；CaO 6～10％ SrO 0.5～3％ BaO 0.5～2％K2O 0～1％Li2O0～1％Na2O 6～10％。
3.根據權利要求1或2所述的單片防火玻璃，其特征在于其膨脹系數α25～400℃為60～70×10-7/℃。
4.根據權利要求1或2所述的單片防火玻璃，其特征在于其膨脹軟化溫度大于700℃。
5.根據權利要求1或2所述的單片防火玻璃，其特征在于其軟化溫度大于800℃。
6.根據權利要求1或2所述的單片防火玻璃，其特征在于其物理鋼化處理溫度670～740℃。
7.根據權利要求1或2所述的單片防火玻璃，其特征在于所述的單片防火玻璃可引入氧化物著色劑，成為顏色單片防火玻璃。
8.根據權利要求1或8所述的單片防火玻璃，其特征在于所獲得的單片防火玻璃進行物理鋼化處理后獲得安全防火玻璃。
9.根據權利要求1或8所述的單片防火玻璃，其特征在于所獲得的單片防火玻璃與有機材料/無機材料復合獲得復合型防火玻璃。
全文摘要
本發明涉及一種較低膨脹系數、高膨脹軟化溫度、高軟化溫度，用來阻擋明火蔓延的單片防火玻璃。其特征在于以重量百分比計，它包括下列成分組成SiO
文檔編號C03C4/00GK1840495SQ200510017489
公開日2006年10月4日 申請日期2005年4月2日 優先權日2005年4月2日
發明者張馳, 姜宏, 趙曉敏, 李軍葛, 陳釗 申請人:中國洛陽浮法玻璃集團有限責任公司