[发明专利]Li2O－Al2O3－SiO3结晶玻璃及其可结晶玻璃

说明书

本发明涉及一种Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃及其Li₂O-Al₂O₃-SiO₂可结晶玻璃。

一般地，Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃用于煤油加热器和木柴炉等的前玻璃板，高技术产品例如滤色片和图象传感器等的衬底，烘干电子仪器用的调节器，微波炉用的托架板，电磁灶具用顶板，防火门的窗玻璃，等等。举例说，JP-BS39-21049、JP-B S40-20182和JP-A H01-308845中公开了Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃，它具有由通式Li₂O-Al₂O₃·nSiO₂(其中n≥2)表示的β-石英固溶体，或具有由通式Li₂O-Al₂O₃·nSiO₂(其中n≥4)表示的β-锂辉石固溶体，上述两种固溶体在该结晶玻璃中均作为主晶体生成。

上述Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃具有高机械强度和优异的热性能，例如低热膨胀系数。另外，由于在Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃中生成的晶体可通过在结晶过程中改变热条件而改变，透明结晶玻璃(生成β-石英固溶体)以及白色和不透明结晶玻璃(生成β-锂辉石固溶体)可以由同样的玻璃原料组分获得。因此，根据用途的需要，可选择生产适合于适当用途的Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃。

当制备此种结晶玻璃时，需要加热到高于1400℃的高温以使玻璃原料熔化。因此，作为向一批玻璃制品中加入的澄清剂，使用氧化砷(As₂O₃)，它可以在高温熔化过程中产生大量气体从而起到澄清的作用。在分批生产体系中，在熔化过程中，在玻璃原料中的As₂O₃在400℃～500℃下氧化成As₂O₅，而该As₂O₅在1200℃～1800℃下再次还原成As₂O₃，其中产生氧气。如此产生的氧气在玻璃中扩散形成气泡，并且该气泡长大，促进其提升，从而使该气泡移除。由于As₂O₃具有上述澄清作用，As₂O₃被广泛地用作必须在高温下熔化的Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃的澄清剂。

除了具有澄清作用外，As₂O₃还具有促进结晶的作用。因此，为了获得具有上述性能的结晶玻璃，As₂O₃是必要组分。

然而，As₂O₃有剧毒，因此在制造玻璃、处理废玻璃等的过程中将造成环境污染。因此，希望减少As₂O₃的用量。然而，当简单降低As₂O₃的用量时，澄清和结晶的作用降低，并且其结果导致不能得到与未减少As₂O₃用量时相同的澄清度和玻璃性能。

因此，本发明的一个目的是，提供Li₂O-Al₂O₃-SiO₂结晶玻璃，即使当使用的As₂O₃的用量减少时，其澄清度和玻璃性能与常规的结晶玻璃也可相当或更优，以及提供作为其玻璃原料的Li₂O-Al₂O₃-SiO₂可结晶玻璃。