本發明涉及裝飾材料技術領域，特別涉及一種用于壁爐及篝火裝飾的玻璃及其制備方法。
背景技術：
古典的壁爐和篝火文化中，一般用木材燃燒來取暖和裝飾，來營造一種溫暖的氣氛；但現代壁爐和篝火大部分已經改用燃氣燃燒，用耐火材料制作的仿真木材來代替真木材，來裝飾和營造古典壁爐和篝火的效果。現在流行一些新的壁爐和篝火風格，有的用鋼化玻璃粉碎后的顆粒、有的用普通的鈉鈣玻璃顆粒，鋪設在壁爐或篝火底盤上，燃氣通過底部平面或氣管上的孔流出并點燃，火焰在這些裝飾的碎玻璃或顆粒上燃燒，營造一種與眾不同的效果。
普通玻璃顆粒用于壁爐和篝火裝飾時存在很多缺點：由于壁爐在正常情況或低溫點火燃燒時會導致玻璃顆粒局部存在高溫差，溫差在短時間內約200～300℃，而普通鈉鈣玻璃耐急冷急熱的性能差，耐溫差為80℃，因此在使用時部分顆粒會發生爆裂，帶來危險；并且，由于普通玻璃耐高溫性能偏低，長期使用局部易粉化，開裂和粉化產生的碎屑會從導氣孔或流水孔中掉落到地面，有安全隱患。
鋼化碎玻璃顆粒用于壁爐和篝火裝飾時也有明顯缺陷：碎的鋼化顆粒有較多鋒利的斷口(刃口)，鋪設有風險；且碎玻璃中總會夾雜玻璃碎屑，碎屑會會從導氣孔或流水孔中掉落到地面，有安全隱患。
高硼硅玻璃(又名硬質玻璃)，以sio2和b2o3為主要成分，具有良好的耐熱性和化學穩定性，因線熱膨脹系數為(3.3±0.1)×10-6/k，也有人稱之為“g3.3硼硅玻璃”，該玻璃是一種低膨脹率、耐高溫、高強度、高硬度、高透光率和高化學穩定性的特殊玻璃材料，因其優異的性能，被廣泛應用于太陽能、化工、醫藥包裝、電光源、工藝飾品等行業。但是，高硼硅玻璃的耐溫差為280℃，在壁爐點火暴熱時仍然有爆裂的危險。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種用于壁爐及篝火裝飾的玻璃及其制備方法。本發明提供的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃能夠在點火時不會開裂，安全性高。
本發明提供了一種用于壁爐及篝火裝飾的玻璃，為高硼硅玻璃，所述高硼硅玻璃為多棱面顆粒，所述多棱面顆粒內部任何一點到最近表面的距離不高于10mm。
優選的，所述多棱面顆粒的最大粒徑或最大長度為5～30mm。
優選的，所述多棱面顆粒的整體形狀為橄欖形、扁球形或半珠狀。
優選的，所述高硼硅玻璃包括以下質量含量的組份：73～88％的sio2，8～18％的b2o3，1.4～3.4％的al2o3，以及2.3～6.3％的na2o和/或k2o。
本發明還提供了上述技術方案所述用于壁爐及篝火裝飾的玻璃的制備方法，包括以下步驟：
(1)將高硼硅玻璃加熱軟化，得到軟化玻璃；
(2)將所述步驟(1)得到的軟化玻璃壓制成型，得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。
優選的，所述步驟(1)中軟化玻璃的溫度為1000～1300℃。
優選的，所述步驟(1)中的加熱為火焰加熱。
優選的，所述火焰的溫度為1600～1800℃。
優選的，所述步驟(2)中壓制的壓力為1～10kg/cm2。
優選的，所述壓制成型后還包括打磨。
本發明提供了一種用于壁爐及篝火裝飾的玻璃，為高硼硅玻璃，所述高硼硅玻璃為多棱面顆粒，所述多棱面顆粒內部任何一點到最近表面的距離不高于10mm。本發明以高硼硅玻璃為原料，通過控制玻璃的形狀和尺寸，降低了玻璃內部的應力，并且促進了點火時顆粒間的空氣流動，加速溫度傳導，降低溫差，防止了爆裂。實驗結果表明，本發明提供的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃在環境溫度為-10～30℃時，直接鋪在壁爐或篝火的燃燒管上點火(最高火焰溫度為800℃)，燃燒30分鐘后熄火，整個過程無爆裂的聲音，無破損開裂。
具體實施方式
本發明提供了一種用于壁爐及篝火裝飾的玻璃，為高硼硅玻璃，所述高硼硅玻璃為多棱面顆粒，所述多棱面顆粒內部任何一點到最近棱面或棱邊的距離不高于10mm，優選為1～8mm，更優選為2～7mm，最優選為3～6mm。
在本發明中，所述多棱面顆粒的最大粒徑或最大長度優選為5～30mm，更優選為10～20mm，最優選為12～16mm。在本發明中，所述最大粒徑是指當多棱面顆粒為近似球體時的最大粒徑；所述最大長度是指當多棱面顆粒為無規則形狀時，顆粒表面任意兩點之間的最大直線距離。在本發明中，所述多棱面顆粒的整體形狀優選為橄欖形、圓球形、扁球形或半珠狀。在本發明中，所述多棱面能夠增加在火中時顆粒間的空氣流動，溫度傳導，降低溫差，避免溫差導致的開裂。
本發明對所述高硼硅玻璃的種類沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的高硼硅玻璃即可。在本發明中，所述高硼硅玻璃優選包括以下質量含量的組份：73～88％的sio2，8～18％的b2o3，1.4～3.4％的al2o3，以及2.3～6.3％的na2o和/或k2o，更優選包括75～85％的sio2，10～16％的b2o3，2～2.6％的al2o3，以及3.3～5.3％的na2o和/或k2o。
在本發明中，所述高硼硅玻璃的膨脹系數優選為3.2～3.4×10-6/℃；所述高硼硅玻璃的應變溫度優選為515～525℃，更優選為520℃；所述高硼硅玻璃的熔點優選為1240～1280℃；所述高硼硅玻璃的軟化點優選為810～830℃。在本發明中，所述高硼硅玻璃有很好的透光性，能增加觀賞性。
本發明還提供了上述技術方案所述用于壁爐及篝火裝飾的玻璃的制備方法，包括以下步驟：
(1)將高硼硅玻璃加熱軟化，得到軟化玻璃；
(2)將所述步驟(1)得到的軟化玻璃壓制成型，得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。
本發明將高硼硅玻璃加熱軟化，得到軟化玻璃。在本發明中，所述加熱優選為火焰加熱；所述火焰的溫度優選為1600～1800℃，更優選為1650～1750℃，最優選為1680～1720℃。本發明對所述加熱的速率沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的加熱軟化的速率即可。在本發明中，所述軟化玻璃的溫度優選為1000～1300℃，更優選為1100～1200℃，最優選為1120～1180℃。在本發明中，所述加熱軟化能夠使玻璃內應力降低，進而使成型后的顆粒耐溫差范圍能最大化，從而使使用時溫差導致的內應力不會受到原玻璃內部的應力的影響，避免溫差導致的開裂。
本發明對所述高硼硅玻璃的來源沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的玻璃的制備方法制備即可。
得到軟化玻璃后，本發明將所述軟化玻璃壓制成型，得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。在本發明中，所述壓制的壓力優選為1～10kg/cm2，更優選為2～8kg/cm2，最優選為3～6kg/cm2。在本發明中，所述壓制成型優選在模具中進行，所述模具優選根據所需玻璃的形狀制作。
壓制成型完成后，本發明優選將所述壓制成型的產品進行打磨，得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。本發明對所述打磨的操作沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的打磨玻璃制品的技術方案即可。在本發明中，所述打磨提高了玻璃表面光滑，增加映襯和反射效果，放大火焰的觀賞效果。
為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃及其制備方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護范圍的限定。
實施例1:
以如下質量成分的高硼硅玻璃為原料：
sio280％，b2o313％，al2o32.7％，na2o和k2o4.3％。
(1)用1600℃火焰將高硼硅玻璃加熱至1300℃，使玻璃局部軟化，得到軟化玻璃；
(2)將所述步驟(1)得到的軟化玻璃在模具中以5kg/cm2的壓力壓制成型，打磨后得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。
本實施例制備的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃直徑為15mm的多棱面圓球，球內部任意一點距離最近表面<10mm。
對比例1:
普通鈣鈉玻璃，直徑15mm圓球，球內部任意一點距離最近表面<10mm。
將實施例1和對比例1的玻璃分別取500顆，放在相同篝火的底盤上，底盤上有個多孔的金屬管環，是燃氣氣環，鋪平玻璃顆粒使厚度達到2cm，蓋過氣管約15mm，環境溫度10℃，點火后直接放置在最高溫度為800℃的最大火焰上燃燒，燒30分鐘后熄火，觀察燃燒過程及熄火后玻璃狀況：實施例1中用于壁爐及篝火裝飾的玻璃燃燒過程無爆裂的聲音，熄火后清點，無破損開裂；對比例1中的普通鈣鈉玻璃燃燒過程有明顯爆裂的聲音，并伴有幾個小塊飛濺，熄火后清點，發現有30顆的破損開裂。
實施例2:
以如下質量成分的高硼硅玻璃為原料：
sio280％，b2o313％，al2o32.7％，na2o和k2o4.3％。
(1)用1800℃火焰將高硼硅玻璃加熱至1300℃，得到軟化玻璃；
(2)將所述步驟(1)得到的軟化玻璃在模具中以5kg/cm2的壓力壓制成型，打磨后得到用于壁爐及篝火裝飾的玻璃。
本實施例制備的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃直徑為20mm的多棱面圓球，球內部任意一點距離最近表面≤10mm。
對比例2:
采用與實施例2相同的方法制備高硼硅玻璃顆粒，直徑為25mm的多棱面圓球，球內部分區域距離表面＞10mm。
將實施例2和對比例2的玻璃分別取500顆，放在相同篝火的底盤上，底盤上有個多孔的金屬管環，是燃氣氣環，鋪平玻璃顆粒達到20mm厚度，蓋過氣管約15mm，環境溫度10℃，點火后直接放置在最高溫度為800℃的最大火焰上燃燒，燒30分鐘后熄火，5秒內打開上方的噴淋頭，室溫約10℃的自來水噴淋覆蓋有玻璃的區域，觀察燃燒過程及熄火后噴淋時玻璃狀況：實施例2中用于壁爐及篝火裝飾的玻璃燃燒階段無開裂聲音，但噴淋時有很小裂開的聲音，無飛濺，清點發現2粒有裂開；對比例2中的高硼硅玻璃顆粒燃燒階段有偶爾的開裂聲音，但在噴淋時有明顯的裂開聲音，但無飛濺，清點發現約20粒有裂開。
由以上對比例和實施例可以看出，本發明提供的用于壁爐及篝火裝飾的玻璃能夠有效避免溫差導致的開裂，使用安全，可直接用于壁爐及篝火的真火中。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，并非對本發明作任何形式上的限制。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。