[发明专利]透明微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃材料，尤其涉及透明微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

微晶玻璃是玻璃在热处理过程中通过控制玻璃晶化获得的一种含有大量微晶体的多相固体材料。与普通玻璃相比，微晶玻璃具有高强度、低膨胀、耐腐蚀、耐磨损、低介电损耗等综合性能，使其具有广泛的应用前景。

现有的微晶玻璃已经被用于壁炉的制作、使用中。因为需要应用与壁炉，，所以需要微晶玻璃具有较高的耐高温性，例如可以在700℃以上的温度长期使用；另外，现有的微晶玻璃常常带有颜色，难以制得透明的微晶玻璃。为了制作高耐高温性以及透明性的微晶玻璃，研究人员进行了大量的研究，例如在中国专利CN200510078780.2和CN200710029525.8中公开了两种微晶玻璃，但这两种微晶玻璃它的使用温度皆不能超过700℃，而且皆带有杂色。

发明内容

本发明旨在提供一种透明微晶玻璃及其制造方法，以提供一种膨胀率低、透明度高的透明微晶玻璃。

根据本发明的一个方面，提供一种透明微晶玻璃，包括以下质量百分含量的组份：

SiO₂  64.0-66.0％，    MgO      0.3-1.5％，

Al₂O₃ 20.0-22.0％，    BaO      0-1.5％，

Li₂O  3.0-4.0％，      ZnO      0.5-1.5％，

TiO₂  2.3-3.0％，      Nd₂O₃    0-0.2％，

ZrO₂  1.5-2.0％，      Na₂O+K₂O 0-1.0％，

P₂O₅  0.3-1.2％，      Sb₂O₃    0.4-1.2％，

其中，SiO₂+Al₂O₃的质量百分含量为85.0-87.0％，TiO₂+ZrO₂+P₂O₅的质量百分含量为5.0-6.0％，MgO+BaO的质量百分含量为1.1-2.3％，Li₂O、ZnO和MgO的质量百分含量满足公式(2.8 Li₂O+1.2 ZnO)/5.2 MgO＜1.8。

进一步地，上述透明微晶玻璃进一步包括氟(F)元素，F元素的含量为其它组份质量总和的0.2-0.5％。

进一步地，上述F元素以冰晶石的形式加入。

进一步地，上述透明微晶玻璃在整理步骤后经钾离子交换处理而成。

根据本发明的另一方面，提供一种制备透明微晶玻璃的方法，依序包括混合、熔炼、成型、退火，以及晶化步骤，在晶化步骤后还包括采用含钾离子的溶液对晶化后的透明微晶玻璃进行离子交换处理的步骤。

进一步地，该制备透明微晶玻璃的方法还包括整理步骤，离子交换处理的步骤在整理步骤之后进行。

进一步地，离子交换处理过程的浸入温度为300-500℃，时间为30-60分钟。

进一步地，含钾离子溶液为中性溶液

进一步地，含钾离子溶液为硝酸钾、氯化钾、硫酸钾溶液中的一种或多种。

进一步地，含钾离子溶液中钾离子的浓度为25-35％。

本发明的有益效果：本发明所提供的透明微晶玻璃，由于采用了上述组份制成，具有较低的膨胀系数和较高的透明度；因为进一步加入了F元素，该透明微晶玻璃的透明度得到很大提高。同时，通过在透明微晶玻璃的晶化之后进行钾离子交换处理，提高了本发明透明微晶玻璃的抗冲击性。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的一种典型的实施方式中，该透明微晶玻璃按重量百分含量计包含如下组份：

SiO₂  64.0-66.0％，    MgO      0.3-1.5％，

Al₂O₃ 20.0-22.0％，    BaO      0-1.5％，