一种抗断裂硬质玻璃材料及其制备方法[0002]随着玻璃制品在工业、医药和建筑物等领域的广泛应用，现有的对玻璃的需求已不仅限于用来隔挡和透光。更多的则是对玻璃的良好力学强度的需求，如好的抗断裂性能和高的硬度。但是由于玻璃自身的内部结构造成了其的力学不佳，因此对玻璃制备组分的改进日益成为人们关注的主题。 现有技术在提高玻璃的硬度时，常常加入氧化铅来获得硬度高、耐磨性好和抗断裂性能好的的玻璃，但是由于氧化铅的加入会对人体和环境产生负面影响，因此对于优异的抗断裂和高硬度的环境友好型玻璃也日益成为需要。
[0003]要解决的技术问题:常规的玻璃材料的在受到外力时容易断裂，抗断裂性能较差、且普通玻璃的硬度也较低，限制了玻璃广泛使用的问题。[0004]技术方案:本发明公开了一种抗断裂硬质玻璃材料及其制备方法，抗断裂硬质玻璃材料是由以下成分按照重量比组成=ZrO2为8~13份、SiO2为14~19份、K2O为6~8份、CeO2为9~11份、Fe2O3为2~4份。[0005]一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤:(1)抗断裂硬质玻璃材料按照重量比的组成为=ZrO2为8~13份、SiO2为14~19份、K2O为6~8份、CeO2为9~11份、Fe2O3为2~4份,将上述原料进行室温混合；(2)混合后的玻璃原料用球磨机进行球磨处理，球磨后过350目筛子，过筛后高温干燥；(3)干燥后取刚玉坩埚，将混匀的干燥后的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1280~1380°C，加热时升温的速率为30°C /min，加热的同时用石英棒进行搅拌；(4)加热至最高温度后再搅拌，搅拌结束后通气进行澄清；(5)澄清后将玻璃液浇注至模具中；(6)玻璃液进行退火处理，第一阶段退火至770V时保温30min，第二阶段退火至670°C时保持lh，最后再冷却至室温，制备得抗断裂硬质玻璃材料。[0006]一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法中，玻璃原料中ZrO2优选为13份。
[0007]一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法中，将混匀的干燥后的玻璃原料加入刚玉坩埚后，刚玉坩埚优选加热至1380°C。
[0008]一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法中，玻璃原料中CeO2优选为10~11份。 [0009]有益效果:最终制备得到的玻璃材料具有较好的抗断裂性能和较高的维氏硬度，抗冲击性能测试方法为将重量为0.5kg的钢球分别从0.4m、0.6m、0.8m的高空落至玻璃材料上，本发明的玻璃材料无破损现象。经过维氏硬度计测定玻璃材料的维氏硬度后，玻璃材料的维氏硬度为683至698，也具有较高的维氏硬度。
[0010]实施例1
一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤:(1)抗断裂硬质玻璃材料按照重量比的组成为=ZrO2为8kg、SiO2为19kg、K2O为7kg、CeO2为9kg、Fe2O3为2kg，将上述原料进行室温混合；(2)混合后的玻璃原料用球磨机进行球磨处理，球磨后过350目筛子，过筛后高温干燥；(3)干燥后取刚玉坩埚，将混匀的干燥后的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1380°C，加热时升温的速率为30°C /min，加热的同时用石英棒进行搅拌；(4)加热至最高温度后再搅拌，搅拌结束后通气进行澄清；(5)澄清后将玻璃液浇注至模具中；(6)玻璃液进行退火处理，第一阶段退火至770°C时保温30min，第二阶段退火至670°C时保持lh，最后再冷却至室温，制备得抗断裂硬质玻璃材料。
[0011]实施例2
一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤:(1)抗断裂硬质玻璃材料按照重量比的组成为=ZrO2为llkg、Si02为14kg、K20为8kg、Ce02为10kg、Fe203为3kg，将上述原料进行室温混合；(2)混合后的玻璃原料用球磨机进行球磨处理，球磨后过350目筛子，过筛后高温干燥；(3)干燥后取刚玉坩埚，将混匀的干燥后的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1280°C，加热时升温的速率为30°C /min，加热的同时用石英棒进行搅拌；(4)加热至最高温度后再搅拌，搅拌结束后通气进行澄清；(5)澄清后将玻璃液浇注至模具中；(6)玻璃液进行退火处理，第一阶段退火至770°C时保温30min，第二阶段退火至670°C时保持lh，最后再冷却至室温，制备得抗断裂硬质玻璃材料。
[0012]实施例3
一种抗断裂硬质玻璃材料的制备方法，制备方法包括如下步骤:(1)抗断裂硬质玻璃材料按照重量比的组成为=ZrO2为13kg、Si02为16kg、K20为6kg、Ce02为llkg、Fe203为4kg，将上述原料进行室温混合；(2)混合后的玻璃原料用球磨机进行球磨处理，球磨后过350目筛子，过筛后高温干燥；(3)干燥后取刚玉坩埚，将混匀的干燥后的玻璃原料加入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚加热至1340°C，加热时升温的速率为30°C /min，加热的同时用石英棒进行搅拌；(4)加热至最高温度后再搅拌，搅拌结束后通气进行澄清；(5)澄清后将玻璃液浇注至模具中；(6)玻璃液进行退火处理，第一阶段退火至770°C时保温30min，第二阶段退火至670°C时保持lh，最后再冷却至室温，制备得抗断裂硬质玻璃材料。
[0013]实施例1、实施例2、实施例3的抗断裂性能测试方法为将重量为0.5kg的钢球分别从0.4m、0.6m、0.8m的高空落至玻璃材料上，硬度测定方法为用维氏硬度计测定了维氏硬度，具体情况如下