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水晶玻璃中鉛的污染一直為眾所注目。1976年世界衛(wèi)生籌備(WHO)就注意到玻璃和陶瓷中鉛的溶出量。南京水晶全部標(biāo)準(zhǔn)化籌備(ISO)在ISO 7086/1和ISO 7086/2中具體規(guī)定用4%(v/v)醋酸溶液,在22℃下侵蝕1h,對(duì)容積小于600mL的空心玻璃制品,Pb的溶出量允許限量為5mg/L,容積大于600mL時(shí),南京水晶工藝品則Pb的溶出量允許限量為2.5mg/L。1991年歐洲和美國全部水晶聯(lián)盟(International Crystal Federation)作了比ISO更為嚴(yán)格的規(guī)定,在同樣條件下,Pb的溶出量允許限量為1.5mg/L[4]。
水晶工藝品|歐盟議會(huì)和理事會(huì)指令2002/95/ec規(guī)定在2007年7月1日起,禁止電路和電子設(shè)備含Pb、Hg、Cd、Cr6+有害物質(zhì)含量為10-9級(jí),但對(duì)鉛水晶玻璃暫時(shí)擱置。
從發(fā)展趨勢(shì)看,<南京水晶>無鉛水晶玻璃是勢(shì)在必行。較早研究的無鉛水晶為鋇水晶和鋅水晶,如前蘇聯(lián)研制的鋇水晶含BaO為15%~30%,折射率nD為1.53~1.535,BaO含量高時(shí)侵蝕耐火材料嚴(yán)重,易出二次氣泡,且透明度、白度及折光性均較鉛水晶遜色。在硅酸鹽玻璃中,TiO2的折射指數(shù)很高(加和性指數(shù)2.2~2.4)ZrO2也比較高,蘇聯(lián)學(xué)者便研制了鈦水晶和鋯水晶,鈦的折射率高,但TiO2會(huì)增強(qiáng)鐵的著色能力,對(duì)水晶玻璃的透明性和白度不利,高純納米氧化鈦,價(jià)格昂貴。
為了提高密度和折射率,同時(shí)考慮到熔制、成形等工藝性能,<南京水晶>國外無鉛水晶專利上大都采用加入多種折射率高的氧化物;旌纤菬o鉛水晶的研究方向,今后如何優(yōu)選高折射率的氧化物種類和用量、各組成之間的比例,以達(dá)到較高密度、折射率和色散,同時(shí)充分利用兩價(jià)離子之間的堵塞效應(yīng)和高價(jià)離子的積聚效應(yīng),提高水晶的耐酸性和抗風(fēng)化能力。此外還要考慮到玻璃熔化、成形、熱加工和冷加工(雕刻、研磨、拋光、)性能,盡量與鉛水晶相當(dāng)。
國內(nèi)外學(xué)者還對(duì)玻璃表面鍍膜方面開展了研究,(南京水晶)一方面在鉛水晶表面鍍高硅膜,如用溶膠——凝膠法在鉛水晶玻璃表面鍍10%正硅酸乙酯凝膠膜,經(jīng)500℃、1h燒結(jié)后,形成SiO2膜,可提高鉛水晶的耐酸性,減少Pb的溶出[6];(南京水晶)另一方面在普通的鈉鈣玻璃表面用溶膠——凝膠法涂SiO2-PbO- K2O的膜,可以起到鉛水晶的效果,如以正硅酸乙酯、醋酸鉛、醋酸鉀作為前驅(qū)物,二甲基亞砜作為溶劑,由此制備的溶膠,用甩膠法涂在玻璃表面,經(jīng)400℃熱處理,得到玻璃態(tài)薄膜,折射率可達(dá)到1.565。
今后水晶玻璃的發(fā)展方向,(南京水晶)除了研制無鉛水晶以外,一方面要保持傳統(tǒng),傳統(tǒng)的技藝制作可能變?yōu)闅v史遺產(chǎn);另一方面要采用新技術(shù)、新工藝,全部上一些有名的水晶玻璃企業(yè)均是沿著此途徑發(fā)展。如施洛華世奇,既生產(chǎn)鉛水晶裝飾品、工藝品,也生產(chǎn)望遠(yuǎn)鏡、高折射微球、光導(dǎo)纖維等高技術(shù)產(chǎn)品。
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