一種無(wú)鉛電光源玻璃管及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種無(wú)鉛電光源玻璃管及其制備方法，其原料組成的質(zhì)量百分比為：Al2O3為0.1～5％，BaO為1～10％，K2O為1～10％，Na2O為0.1～5％，Li2O為0.1～3％，ZnO為0.1～5％，B2O3為0.1～5％，SrO為0.1～5％，P2O5為0.1～3％，MgO為0.1～3％，CeO2為0.1～3％，La2O3為0.1～2％，SiO2為余量。本發(fā)明專利技術(shù)不含鉛、砷，無(wú)相應(yīng)污染，利于環(huán)境保護(hù)和改善勞動(dòng)條件；玻璃結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有利于提高燈的使用性能，同時(shí)可減少光衰、延長(zhǎng)壽命、提高燈的使用性能；Tk?100值高，顯示電氣絕緣性能良好；機(jī)械強(qiáng)度較高，與鉛玻璃比較不易擦傷。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電光源
，具體地說(shuō)，是一種無(wú)鉛電光源玻璃管及其制備方法。
技術(shù)介紹
人口、資源和環(huán)境的矛盾是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的三大問(wèn)題，中國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家在這方面的矛盾尤其突出。因此，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境成為當(dāng)務(wù)之急。1997年在日本京都召開(kāi)了應(yīng)對(duì)氣候變暖的國(guó)際會(huì)議，2009年召開(kāi)了旨在節(jié)約電能、保護(hù)全球環(huán)境的哥本哈根世界氣候大會(huì)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，照明用電大約占社會(huì)總用電量的20％；在中國(guó)，照明用電約占全社會(huì)總用電量的14％。近年各國(guó)都把節(jié)約照明用電作為節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域。電光源玻璃是制造光源設(shè)備、電器元件的主要材料之一。自從愛(ài)迪生專利技術(shù)電燈以來(lái)，白熾燈、熒光燈等被廣泛使用。隨著光源工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于光源的主要材料，電光源用玻璃行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，各類光源玻璃類型不斷推出。由于電光源多使用鉛玻璃，容易造成污染。出于環(huán)保的壓力，玻璃行業(yè)面臨更新生產(chǎn)工藝的要求。全球三大照明產(chǎn)品生產(chǎn)公司：飛利浦、Osrom(西門子全資的子公司)、GE以及我國(guó)許多大的光源玻璃生產(chǎn)廠也在不斷的開(kāi)發(fā)新型玻璃品牌以適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的需求。節(jié)約電能，保護(hù)環(huán)境，滿足人們對(duì)照明質(zhì)量越來(lái)越高的要求是綠色照明的宗旨。但是，隨著各類新型節(jié)能電光源的問(wèn)世，其生產(chǎn)和使用過(guò)程中所帶來(lái)的有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染也應(yīng)引起人們的關(guān)注。眾所周知，我國(guó)是一個(gè)電光源生產(chǎn)的大國(guó)卻不是強(qiáng)國(guó)；電光源玻璃的配方多年來(lái)一直被國(guó)外幾大公司所掌握，因此研發(fā)出屬于自己的具有先進(jìn)性能的電光源玻璃材料和研究發(fā)展其理論具有重大的意義。隨著人類文明的不斷進(jìn)步生活水平的不斷提高，使得人們對(duì)玻璃制品的要求越來(lái)越高，所以人們正在逐漸尋找新的環(huán)保玻璃以代替鉛玻璃。隨著近年國(guó)際市場(chǎng)對(duì)含Pb、Cd、等重金屬制品的限制，研發(fā)無(wú)鉛等重金屬的環(huán)保玻璃成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。近幾年，隨著我國(guó)無(wú)鉛玻璃行業(yè)的發(fā)展，無(wú)鉛玻璃生產(chǎn)核心技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，無(wú)鉛玻璃生產(chǎn)技術(shù)迅速發(fā)展，基本解決了緊湊型熒光燈的需求，有些產(chǎn)品已獲得國(guó)家專利技術(shù)專利。我國(guó)作為玻璃的生產(chǎn)和需求大國(guó)，正急需要研制環(huán)保玻璃，用來(lái)滿足國(guó)內(nèi)外的各方面需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)鉛電光源玻璃管及其制備方法，以滿足電光源行業(yè)高性能、無(wú)鉛化的環(huán)保要求。本專利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其原料組成的質(zhì)量百分比為：Al2O3為0.1～5％，BaO為1～10％，K2O為1～10％，Na2O為0.1～5％，Li2O為0.1～3％，ZnO為0.1～5％，B2O3為0.1～5％，SrO為0.1～5％，P2O5為0.1～3％，MgO為0.1～3％，CeO2為0.1～3％，La2O3為0.1～2％，SiO2為余量。作為優(yōu)選，所述的SiO2為65～70％，Al2O3為1.5～3.5％，BaO為4～8％，K2O為6～9％，Na2O為3～4％，Li2O為0.5～2％，ZnO為1.5～3.5％，B2O3為1～3％，SrO為1～3％，P2O5為0.5～2％，MgO為1.5～2.5％，CeO2為0.5～2％，La2O3為0.2～0.7％。更優(yōu)選，所述的SiO2為66％，Al2O3為2.5％，BaO為6％，K2O為8％，Na2O為4％，Li2O為1％，ZnO為3％，B2O3為2％，SrO為3％，P2O5為1％，MgO為2％，CeO2為1％，La2O3為0.5％。所述的K2O、Na2O、Li2O的總的重量百分比不小于10％且不大于15％，所述的ZnO、B2O3、MgO的總的重量百分比不小于5％且不大于11％。本專利技術(shù)選用K2O、Na2O、Li2O組合的方式引入，降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，利用其混合堿效應(yīng)，將其降低玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度的不利影響降到最低，使得玻璃管的絕緣性能滿足電光源的要求。本專利技術(shù)中當(dāng)K2O、Na2O、Li2O總的重量百分比小于10％時(shí)，玻璃的熔化溫度過(guò)高，且玻璃態(tài)形成的不充分，存在條紋等缺陷，當(dāng)K2O、Na2O、Li2O總的重量百分比大于15％時(shí)，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性降低，同時(shí)影響到玻璃體的絕緣性能。本專利技術(shù)選用ZnO、B2O3、MgO組合的方式引入，是為了促進(jìn)玻璃的熔化，增強(qiáng)玻璃態(tài)的生成能力，增強(qiáng)玻璃的熱穩(wěn)定性，增加玻璃的料性，小于5％時(shí)該效果不顯著，大于11％時(shí)，容易在玻璃種產(chǎn)生納米級(jí)的晶粒，不利于玻璃管的后道熱加工程序，同時(shí)降低了可見(jiàn)光的透過(guò)率。所述的Al2O3、Na2O、Li2O、ZnO、B2O3、SrO、P2O5、MgO、CeO2、La2O3先進(jìn)行預(yù)混合，再加入SiO2、BaO、K2O進(jìn)行混合，形成配合料。先配比含量少的原料并混合，在加上含量多的原料再次混合，有利于物料的混合均勻性。所述的SiO2選用石英砂引入，Al2O3選用氫氧化鋁引入，BaO選用碳酸鋇引入，K2O選用碳酸鉀引入，Na2O選用碳酸鈉引入，Li2O選用碳酸鋰引入，ZnO選用四針狀氧化鋅晶須引入，B2O3選用硼酸引入，SrO選用碳酸鍶引入，P2O5選用五氧化二磷引入，MgO選用碳酸鎂引入，CeO2選用二氧化飾引入，La2O3選用氧化鑭引入。一種無(wú)鉛電光源玻璃管的制備方法，具體步驟為：(1)依重量百分比稱取Al2O3、Na2O、Li2O、ZnO、B2O3、SrO、P2O5、MgO、CeO2、La2O3先進(jìn)行預(yù)混合，再加入SiO2、BaO、K2O進(jìn)行混合，形成配合料；(2)將所述的配合料在1450～1500℃下熔化17～19h，在料道中流動(dòng)時(shí)間為1h，熔制總時(shí)間為18～20h；(3)配合料熔化后形成的熔體分別通過(guò)擠出裝置，出口差異冷卻裝置，再經(jīng)出料口進(jìn)入水平拉管成型設(shè)備系統(tǒng)，拉制成所需壁厚和長(zhǎng)度的玻璃管；(4)玻璃管通過(guò)后加工工藝后制成燈管。所述的熔體擠出裝置出口口模形狀為內(nèi)實(shí)心環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的出口差異冷卻由管內(nèi)冷卻和管外冷卻組成，且管內(nèi)冷卻與管外冷卻的溫差為50～80℃，管內(nèi)冷卻風(fēng)溫小于管外冷卻風(fēng)溫。所述的熔制時(shí)間為18～20h，熔制溫度為1450～1500℃，料道溫度為1420～1440℃，經(jīng)出料口拉制成玻璃管。四針狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅晶須結(jié)構(gòu)是迄今所有晶須中唯一具有空間立體結(jié)構(gòu)的晶須，因其獨(dú)特的立體四針狀三維結(jié)構(gòu)，很容易實(shí)現(xiàn)在基體材料中的均勻分布，從而各向同性地改善材料的物理性能，同時(shí)賦予材料多種獨(dú)特的功能特性，而四針狀結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)的同向性，在玻璃燒結(jié)過(guò)程中，在玻璃內(nèi)部的橫向結(jié)構(gòu)和縱向結(jié)構(gòu)起到相同的增強(qiáng)作用，避免了常規(guī)的玻璃本身的橫向與縱向結(jié)構(gòu)的異性而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，影響后期的使用性，尤其是在燈管點(diǎn)燈瞬間的內(nèi)部溫度和壓力的差異導(dǎo)致的燈管玻璃炸裂現(xiàn)象；并且四針狀的結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的可支撐性，尤其在內(nèi)部薄壁結(jié)構(gòu)的支撐作用，在大管徑，薄壁厚的玻璃管中增強(qiáng)和曾韌效果更優(yōu)異，具有一定的微抗壓可回復(fù)的彈性作用，提升玻璃管的強(qiáng)度和韌性。在玻璃管擠出成型冷卻過(guò)程中，采用內(nèi)外溫差和風(fēng)速差異的冷卻方式，利用在玻璃管內(nèi)部急速快冷卻使玻璃管內(nèi)壁快速冷卻，而玻璃管外壁緩慢冷卻，從而達(dá)到玻璃管外壁對(duì)內(nèi)部的自緊，利用玻璃管內(nèi)部快速冷卻定型，然后在成型后玻璃管外壁在冷卻定型，使玻璃管外壁晶體結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃管內(nèi)壁晶體結(jié)構(gòu)的冷卻收縮作用，從而實(shí)現(xiàn)玻璃管的本身強(qiáng)度的提升，尤其是對(duì)于瞬間放點(diǎn)過(guò)程中內(nèi)部電壓和壓力對(duì)管壁的作用起到緩解和抵抗效果，從而提升玻璃本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，其原料組成的質(zhì)量百分比為：Al2O3為0.1～5％，BaO為1～10％，K2O為1～10％，Na2O為0.1～5％，Li2O為0.1～3％，ZnO為0.1～5％，B2O3為0.1～5％，SrO為0.1～5％，P2O5為0.1～3％，MgO為0.1～3％，CeO2為0.1～3％，La2O3為0.1～2％，SiO2為余量。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，其原料組成的質(zhì)量百分比為：Al2O3為0.1～5％，BaO為1～10％，K2O為1～10％，Na2O為0.1～5％，Li2O為0.1～3％，ZnO為0.1～5％，B2O3為0.1～5％，SrO為0.1～5％，P2O5為0.1～3％，MgO為0.1～3％，CeO2為0.1～3％，La2O3為0.1～2％，SiO2為余量。2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，所述的SiO2為65～70％，Al2O3為1.5～3.5％，BaO為4～8％，K2O為6～9％，Na2O為3～4％，Li2O為0.5～2％，ZnO為1.5～3.5％，B2O3為1～3％，SrO為1～3％，P2O5為0.5～2％，MgO為1.5～2.5％，CeO2為0.5～2％，La2O3為0.2～0.7％。3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，所述的SiO2為66％，Al2O3為2.5％，BaO為6％，K2O為8％，Na2O為4％，Li2O為1％，ZnO為3％，B2O3為2％，SrO為3％，P2O5為1％，MgO為2％，CeO2為1％，La2O3為0.5％。4.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，所述的K2O、Na2O、Li2O的總的重量百分比不小于10％且不大于15％，所述的ZnO、B2O3、MgO的總的重量百分比不小于5％且不大于11％。5.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛電光源玻璃管，其特征在于，所述的Al2O3、Na2O、Li2O、ZnO、B2O3、SrO、P2O5、MgO、CeO2、La2O3先進(jìn)行預(yù)混合，再加入SiO2、BaO、K...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林加喜，林大鵬，童荔霞，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海羅金光電科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31