不同氧化物對SiO2-B2O3-R2O系無鉛水晶玻璃性能的影響.pdf

1、水晶玻璃具有高的折射率、透過率和密度，使其被廣泛用于制造高檔水具、餐具、燈具、首飾、仿珠寶和藝術(shù)品。但是，水晶制品中的鉛會被溶解出來并溶于酒或酸性飲料之中，進(jìn)入人體內(nèi)使蛋白質(zhì)受到損壞而變性。目前，歐洲和日本制定了一系列相關(guān)的法律來限制鉛的使用及排放。因此開展鉛水晶玻璃無鉛化生產(chǎn)的研究已經(jīng)到了刻不容緩的地步。
　　 本課題用一種或是多種氧化物的混合物來替代鉛水晶玻璃中的氧化鉛，利用組份的特性及混合性調(diào)節(jié)，制得新型無鉛水晶玻璃，其特

2、性達(dá)到傳統(tǒng)鉛水晶玻璃的品質(zhì)要求。
　　 本文考慮到玻璃光學(xué)性能、環(huán)保要求、實(shí)際生產(chǎn)成本等問題，確定基礎(chǔ)玻璃配方為SiO246.7％、ZnO5.0％、CaO3.3％、B2O38.4％、K2O23.3％、Na2O13.3％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。分別研究了SrO，TiO2和ZrO2以及稀土族元素對無鉛SiO2-B2O3-R2O系水晶玻璃性能的影響。
　　 選取氧化鍶來代替氧化鋇。隨SrO含量由6％增加到32％，玻璃樣品的密度、折射率隨

3、之增加。當(dāng)w(SrO)=32％時(shí)，玻璃密度2.89g/cm3，nD為1.548，透過率86％，光學(xué)性能達(dá)到中鉛水晶玻璃性能要求，但加入氧化鍶的玻璃樣品的化學(xué)穩(wěn)定性較差。
　　 引入氧化鋯和氧化鈦進(jìn)行試驗(yàn)。ZrO2和TiO2顯著提高了玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，但使玻璃出現(xiàn)析晶。在本系統(tǒng)中，氧化鋯為28％時(shí)，玻璃開始析晶；氧化鈦為32％時(shí)，玻璃開始析晶。玻璃的密度和折射率隨著氧化鋯、氧化鈦含量的增加而增加。w(ZrO)=25％時(shí)，玻璃密度2

4、.86g/cm3，nD為1.5399，透過率達(dá)到85％;w(TiO2)=28％時(shí)，玻璃密度2.84g/cm3，nD為1.532，透過率達(dá)到81％。在基礎(chǔ)玻璃中加入氧化鈦易使玻璃著色，呈現(xiàn)微黃色。若以氧化鋯或者氧化鈦來替代氧化鉛，添加量是關(guān)鍵。
　　 稀土族氧化物容易使玻璃著色，其中氧化鑭可以替代氧化鉛制得折射率無色透明的水晶玻璃，氧化鑭顯著提高玻璃的密度和折射率，透過率。添加氧化鑭玻璃密度為3.0280g/cm3、折射率為nD=