铝硅玻璃、强化铝硅玻璃及其制备方法和应用与流程1、铝硅玻璃是指成分中sio2和al2o3含量较高的无机玻璃。相对于传统的钠钙硅玻璃,铝硅玻璃的弹性模量和硬度更高。
2、由于[alo4]四面体体积较[sio4]四面体体积大,铝硅玻璃中[alo4]四面体的存在使得玻璃结构较为疏松、网络结构间隙较大,有利于碱金属离子的扩散迁移,因此该类玻璃特别适合化学增强。经过化学强化后,铝硅玻璃的抗弯强度会显著提高,加上其优异的抗冲击性能、环境耐久性能和耐划伤性能,是制造作飞机、舰船或特种车辆等透明件的首选材料。
3、随着应用场景的环境更加严酷,对铝硅玻璃性能提出了更高要求。现有的铝硅玻璃依然存在强度有待提升的问题。
1、本发明的主要目的在于,提供铝硅玻璃、强化铝硅玻璃及其制备方法和应用,所要解决的技术问题是如何提供一种力学性能优异的铝硅玻璃,从而更加适于实用。
2、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种铝硅玻璃,玻璃各组分含量按氧化物重量百分比计,包括:
15、在一些实施例中,根据前述的铝硅玻璃,所述的玻璃各组分含量按氧化物重量百分比计,包括:
25、在一些实施例中,根据前述的铝硅玻璃,所述的铝硅玻璃的弹性模量≥105gpa,厚度为3mm时双环强度≥260mpa。
26、本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种强化铝硅玻璃的制备方法,包括:
38、在一些实施例中,根据前述的强化铝硅玻璃的制备方法,高温熔制的温度为1520℃-1560℃,时间为6h-10h。
39、在一些实施例中,根据前述的强化铝硅玻璃的制备方法,化学钢化的处理方法为:将前述的铝硅玻璃表面浸入nano3和kno3的混合熔盐中,温度为400℃-440℃,时间为8h-15h。
40、本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种强化铝硅玻璃,由任一前述的强化铝硅玻璃的制备方法制得。
42、在一些实施例中,根据前述的强化铝硅玻璃,所述的强化铝硅玻璃厚度为3mm时双环强度≥1320mpa。
43、本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。本发明提出任一前述的强化铝硅玻璃在飞机、舰船或特种车辆的透明件或视窗中的应用或者在防弹窗口中的应用。
44、通过上述技术方案,本发明铝硅玻璃、强化铝硅玻璃及其制备方法和应用至少具有下列优点:
45、本发明提供的铝硅玻璃,其组分中含有较大量的al2o3和la2o3,并含有一定量y2o3,能提高铝硅玻璃的弹性模量,使其弹性模量≥105gpa,厚度为3mm时双环强度≥260mpa。本发明实施例提供的铝硅玻璃的组分中在含有一定量nb2o5和zno后,显著提高了玻璃的化学稳定性,耐酸稳定性和耐碱稳定性能达到1级。同时,本发明实施例提供的铝硅玻璃熔制温度较低,在含有一定量b2o3后,熔制温度低至1520℃,比传统的铝硅玻璃熔制低80℃以上。本发明提供的铝硅玻璃中还添加有碱金属氧化物li2o和/或na2o,可对铝硅玻璃进行化学钢化,经化学钢化后获得的强化铝硅玻璃的抗弯强度可提高5倍以上,其厚度为3mm时双环强度≥1320mpa。本发明提供的强化铝硅玻璃具有较高的强度、良好的透光率和化学稳定性,可应用于飞机风挡、舰船透明件或特种车辆的视窗或防弹窗口等特定防护领域。
46、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
1.一种铝硅玻璃,其特征在于,玻璃各组分含量按氧化物重量百分比计,包括:
3.根据权利要求1所述的铝硅玻璃,其特征在于,所述玻璃各组分含量按氧化物重量百分比计,包括:
4.根据权利要求1所述的铝硅玻璃,其特征在于,所述铝硅玻璃的弹性模量≥105gpa,厚度为3mm时双环强度≥260mpa。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,化学钢化的处理方法为:将所述铝硅玻璃表面浸入nano3和kno3的混合熔盐中,温度为400℃-440℃,时间为8h-15h。
8.一种强化铝硅玻璃,其特征在于,由权利要求5-7任一所述的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的强化铝硅玻璃,其特征在于,所述强化铝硅玻璃厚度为3mm时双环强度≥1320mpa。
10.权利要求8所述的强化铝硅玻璃在飞机、舰船或特种车辆的透明件或视窗中的应用或者在防弹窗口中的应用。
本发明提供铝硅玻璃、强化铝硅玻璃及其制备方法和应用,其中的铝硅玻璃,以氧化物重量百分含量计,包括:SiO2:46%‑60%;Al2O3:12%‑19%;La2O3:8%‑15%;R2O:8%‑14%,R为Li和Na中的至少一种;Y2O3:1%‑5%;以及,ZnO、Nb2O5和B2O3中的至少一种。本发明提供的铝硅玻璃玻璃弹性模量≥105GPa,双环强度≥260MPa。对本发明提供的铝硅玻璃进行化学钢化处理,能制备出强化铝硅玻璃。本发明提供的铝硅玻璃化学钢化后双环强度可达1320MPa以上,同时具有良好的耐酸和耐碱等优异综合性能,能作为透明件和视窗,用于飞机、舰船和特种车辆等领域。
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