[发明专利]稀土掺杂高强度二硅酸锂微晶玻璃材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂高强度的二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：基础玻璃由SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、P₂O₅、ZrO₂、K₂O、Li₂O、MgO、CaO、La₂O₃和Y₂O₃氧化物组成，各氧化物的摩尔百分比组成范围分别为SiO₂：61.2～66.0％、B₂O₃：0～2.5％、Al₂O₃：0～1.6％、P₂O₅：1.0～3.7％、ZrO₂：0～2.3％、K₂O：1.0～1.8％、Li₂O：24.2～31.8％、MgO：0～2.0％、CaO：0～2.0％、La₂O₃+Y₂O₃：0.5～4.2％。

2.根据权利要求1所述的二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：各组成的含量为B₂O₃：2.3mol％、SiO₂：65.0mol％、P₂O₅：1.2mol％、K₂O：1.8mol％、Li₂O：27.1mol％、ZrO₂：1.8mol％、La₂O₃：0.8mol％。

3.根据权利要求1所述的二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：各组成的含量为B₂O₃：2.1mol％、SiO₂：64.2mol％、P₂O₅：1.0mol％、K₂O：1.6mol％、Li₂O：26.8mol％、Al₂O₃：1.4mol％、ZrO₂：1.7mol％、Y₂O₃：1.3mol％。

4.根据权利要求1所述的二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：各组成的含量为CaO：2.0mol％、SiO₂：62.0mol％、P₂O₅：2.5mol％、K₂O：1.2mol％、Li₂O：30.8mol％、Al₂O₃：1.5mol％、Y₂O₃：1.2mol％、La₂O₃：0.8mol％。

5.根据权利要求1所述的二硅酸锂微晶玻璃的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

1)玻璃的熔制：根据权利要求1所述的化学组成，准确称取各组成相应原料的重量，并经球磨、过80目筛、混合均匀而制成配合料；

2)将配合料放入石英坩埚或刚玉坩埚中，在硅钼棒电阻炉中以5℃/分钟～10℃/分钟的升温速率升温至1480～1520℃，保温2-3h，制得均匀的玻璃溶液。

3)将玻璃溶体迅速倒入已预热过的不锈钢模具中，并迅速移至已加热到预热温度的电阻炉中，在500℃温度下退火0.5h，得到无色、透明、均匀、无气泡的块状基础玻璃。

4)根据基础玻璃的DSC曲线，将基础玻璃在电阻炉中进行热处理，即在500℃～550℃温度下核化1h，在600℃～850℃温度下晶化2h，经热处理后随炉冷却到室温，制得以二硅酸锂为主晶相的高强度微晶玻璃。