一種低氟微晶玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低氟微晶玻璃，按重量百分比計(jì)包括如下成分：55%≤二氧化硅＜56%，5%≤氧化鉀＜8%，18%＜氧化鈣≤20%，1%≤氟≤3%，0≤氧化鋁＜1%，0＜氧化鋅≤4%，0＜氧化鈦≤2%，余量為氧化鈉。本發(fā)明提供的低氟微晶玻璃觀感呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質(zhì)感，質(zhì)感細(xì)膩，晶瑩剔透，無輻射，而且韌性好、強(qiáng)度高，容易進(jìn)一步加工成型，可廣泛應(yīng)用在高檔石材的替代品等領(lǐng)域。
【專利說明】一種低氟微晶玻璃
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃-陶瓷領(lǐng)域，特別涉及一種低氟微晶玻璃。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，人們生活水平隨之提高，對(duì)高檔建材的需求日益擴(kuò)大，特別是對(duì)無輻射高檔石材的替代產(chǎn)品需求更為迫切，但國內(nèi)的高檔石材的替代產(chǎn)品脆性大，不容易加工成型，導(dǎo)致很多高檔石材需要從國外進(jìn)口，成本大為提升。
[0003]微晶玻璃又稱為陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的雙重特性，微晶玻璃由晶體組成，其原子排列有規(guī)律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韌性強(qiáng)。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機(jī)械上的結(jié)構(gòu)材料，電子、電工上的絕緣材料，大規(guī)模集成電路的底板材料、微波爐耐熱裂器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，成為理想的高檔石材的替代產(chǎn)品。
[0004]現(xiàn)有的微晶玻璃多為高氟玻璃產(chǎn)品，由于氟在生產(chǎn)中揮發(fā)嚴(yán)重，使生產(chǎn)的穩(wěn)定性不好控制，導(dǎo)致微晶玻璃生產(chǎn)成功率較低，即便成功生產(chǎn)出微晶玻璃也存在著色調(diào)單一、沒有紋理、表面氣孔率高、生產(chǎn)穩(wěn)定性低及脆性大,不容易加工成型等缺點(diǎn)，并且高氟玻璃產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對(duì)窯爐腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致窯爐使用壽命縮短，生產(chǎn)成本增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種質(zhì)感細(xì)膩、晶瑩剔透、韌性好、強(qiáng)度高的低氟微晶玻璃。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的低氟微晶玻璃按重量百分比計(jì)包括如下成分:55%≤二氧化硅< 56%，5%≤氧化鉀< 8%，18% <氧化鈣≤20%, 1%≤氟≤3%, O≤氧化招< 1%,O <氧化鋅≤4%,O <氧化鈦≤2%,余量為氧化鈉。
[0007]在本發(fā)明提供的微晶玻璃的各成分按重量百分比計(jì)限定如下:
[0008]二氧化硅賦予微晶玻璃良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能提高微晶玻璃的強(qiáng)度，降低微晶玻璃的膨脹系數(shù)，但隨著含量增大，會(huì)導(dǎo)致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制溫度升高，因此二氧化硅的含量設(shè)定為:55% ≤二氧化硅< 56%。
[0009]氧化鉀為良好的助溶劑，能提高微晶玻璃的光澤度，促進(jìn)玻璃液的熔化和澄清，還能降低玻璃液的粘度，因此氧化鉀的含量設(shè)定為:5% ≤氧化鉀< 8%。
[0010]氧化鈣能降低玻璃液的高溫粘度，促進(jìn)玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和硬度，因此氧化鈣的含量設(shè)定為:18% <氧化鈣≤ 20%。
[0011]氟是一種優(yōu)良的乳濁劑，氟含量過高時(shí)微晶玻璃的生產(chǎn)穩(wěn)定性低，脆性大，易失透，因此氟的含量設(shè)定為:1%≤氟≤3%，更優(yōu)選地，1%≤氟< 2%。
[0012]氧化鋁能夠降低微晶玻璃的析晶傾向，提高化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度及硬度，改善熱穩(wěn)定性，降低電絕緣性，但隨著氧化鋁含量的提升，會(huì)導(dǎo)致微晶玻璃表面產(chǎn)生條紋，并會(huì)提高玻璃液的粘度，使熔化和澄清發(fā)生困難，反而增加析晶傾向，因此氧化鋁的含量設(shè)定為:o <氧化招< 1%。
[0013]氧化鋅能提高微晶玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，降低微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)，但隨著氧化鋅含量的增加，會(huì)增大微晶玻璃析晶傾向，因此氧化鋅的含量設(shè)定為:0 <氧化鋅< 4%。
[0014]氧化鈦能降低微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)，但引入過多時(shí)，會(huì)增大微晶玻璃的析晶能力，因此氧化鈦的含量設(shè)定為:0 <氧化鈦< 2%。
[0015]氧化鈉能降低玻璃液的粘度，促進(jìn)玻璃液的熔化和澄清，因此微晶玻璃剩余的成分設(shè)定為氧化鈉。
[0016]本發(fā)明低氟微晶玻璃中氟含量低，其低氟低硅高鈣的成分配比，有利于提高微晶玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性及成功率，上述成分配比的低氟微晶玻璃表面氣孔率低，吸水率低，沖擊韌性及抗折、抗壓強(qiáng)度高，加工成型性能強(qiáng)，該低氟微晶玻璃的觀感呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，質(zhì)感細(xì)膩，晶瑩剔透。
[0017]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的主要晶相為Na4~3K2~3Ca5 (Si12O30) F4,這種晶相呈板條狀，大大提高了低氟微晶玻璃的韌性及抗折抗壓強(qiáng)度，且易于加工切割。
[0018]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的沖擊韌性為5.0kj/cm3~5.6kj/cm3。
[0019]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的莫氏硬度為6.0~7.0。
[0020]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的抗折強(qiáng)度為65MPa~85MPa。
[0021]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的抗壓強(qiáng)度為600MPa~700MPa。
[0022]優(yōu)選地，所述低氟微晶玻璃的體積密度為2.5g/cm3~2.8g/cm3。
[0023]本發(fā)明提供的低氟微晶玻璃觀感呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質(zhì)感，質(zhì)感細(xì)膩，晶瑩剔透，無輻射，而且韌性好、強(qiáng)度高，容易進(jìn)一步加工成型，可廣泛應(yīng)用在高檔石材的替代品等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0026]表1為在不同成分組成下低氟微晶玻璃的性能參數(shù)表。
[0027]在知曉具體成分含量的條件下，按本領(lǐng)域已知的方法可制得本發(fā)明的低氟微晶玻璃，優(yōu)選地按如下方法制備:
[0028]1、選擇石英砂、純堿、碳酸鉀、方解石、氧化鋁、氟化鈣、氧化鋅、氧化鈦中的一種或多種作為原料提供低氟玉石狀微晶玻璃的成分組成，按表1中實(shí)施例的成分配比計(jì)算原料的用量，稱重后混合得到基礎(chǔ)料；
[0029]2、將基礎(chǔ)料在1450°C~1500°C下熔化16h~24h，澄清后得到玻璃液；
[0030]3、將玻璃液在1050°C~1100°C下壓延成型，制成厚度為5mm~30mm的板材；
[0031]4、將板材在650°C~900°C下保溫6h~12h進(jìn)行晶化處理，再通過風(fēng)機(jī)冷卻退火制得低氟微晶玻璃，更優(yōu)選地依次在650°C保溫I~2h，700°C保溫I~2h，750°C保溫I~2h，800°C保溫I~2h，850°C保溫I~2h及900°C保溫I~2h進(jìn)行晶化處理。
【權(quán)利要求】
1.一種低氟微晶玻璃，其特征在于，按重量百分比計(jì)包括如下成分:55%<二氧化硅<56%，5%≤氧化鉀< 8%，18% <氧化鈣≤20%, 1%≤氟≤3%, O≤氧化鋁< 1%，0 <氧化鋅(4%, O <氧化鈦≤2%,余量為氧化鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的主要晶相為 Na4 ~3K2 ~3Ca5 (Si12O3tl) F4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的沖擊韌性為 5.0kj/cm3 ~5.6kj/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的莫氏硬度為 6.0 ~7.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的抗折強(qiáng)度為 65MPa ~85MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的抗壓強(qiáng)度為 600MPa ~700MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氟微晶玻璃，其特征在于，所述低氟微晶玻璃的體積密度為 2.5g/cm3 ~2.8g/cm3。
【文檔編號(hào)】C03C10/16GK103641322SQ201310665766
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】魏高恒, 高國良 申請(qǐng)人:遼寧紅山玉科技有限公司