[发明专利]一种低氟微晶玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃-陶瓷领域，特别涉及一种低氟微晶玻璃。

背景技术

随着我国国民经济稳定持续发展，人们生活水平随之提高，对高档建材的需求日益扩大，特别是对无辐射高档石材的替代产品需求更为迫切，但国内的高档石材的替代产品脆性大，不容易加工成型，导致很多高档石材需要从国外进口，成本大为提升。

微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的双重特性，微晶玻璃由晶体组成，其原子排列有规律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韧性强。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点，优于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墙及室内高档装饰，还可做机械上的结构材料，电子、电工上的绝缘材料，大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热裂器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等，成为理想的高档石材的替代产品。

现有的微晶玻璃多为高氟玻璃产品，由于氟在生产中挥发严重，使生产的稳定性不好控制，导致微晶玻璃生产成功率较低，即便成功生产出微晶玻璃也存在着色调单一、没有纹理、表面气孔率高、生产稳定性低及脆性大，不容易加工成型等缺点，并且高氟玻璃产品在生产过程中对窑炉腐蚀严重，导致窑炉使用寿命缩短，生产成本增大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种质感细腻、晶莹剔透、韧性好、强度高的低氟微晶玻璃。

为解决上述技术问题，本发明提供的低氟微晶玻璃按重量百分比计包括如下成分：72%＜二氧化硅≤75%，5%≤氧化钾＜8%，18%＜氧化钙≤20%，1%≤氟≤3%，0≤氧化铝＜1%，0＜氧化锌≤4%，0＜氧化钛≤2%，余量为氧化钠。

在本发明提供的微晶玻璃的各成分按重量百分比计限定如下：

二氧化硅赋予微晶玻璃良好的化学稳定性和热稳定性，能提高微晶玻璃的强度，降低微晶玻璃的膨胀系数，但随着含量增大，会导致玻璃液的粘度增大，微晶玻璃的熔制温度升高，因此二氧化硅的含量设定为：72%＜二氧化硅≤75%。

氧化钾为良好的助溶剂，能提高微晶玻璃的光泽度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能降低玻璃液的粘度，因此氧化钾的含量设定为：5%≤氧化钾＜8%。

氧化钙能降低玻璃液的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化学稳定性、机械强度和硬度，因此氧化钙的含量设定为：18%＜氧化钙≤20%。

氟是一种优良的乳浊剂，氟含量过高时微晶玻璃的生产稳定性低，脆性大，易失透，因此氟的含量设定为：1%≤氟≤3%，更优选地，1%≤氟＜2%。

氧化铝能够降低微晶玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性和机械强度及硬度，改善热稳定性，降低电绝缘性，但随着氧化铝含量的提升，会导致微晶玻璃表面产生条纹，并会提高玻璃液的粘度，使熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，因此氧化铝的含量设定为：0≤氧化铝＜1%。

氧化锌能提高微晶玻璃的化学稳定性，降低微晶玻璃的热膨胀系数，但随着氧化锌含量的增加，会增大微晶玻璃析晶倾向，因此氧化锌的含量设定为：0＜氧化锌≤4%。

氧化钛能降低微晶玻璃的热膨胀系数，但引入过多时，会增大微晶玻璃的析晶能力，因此氧化钛的含量设定为：0＜氧化钛≤2%。

氧化钠能降低玻璃液的粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，因此微晶玻璃剩余的成分设定为氧化钠。

本发明低氟微晶玻璃中氟含量低，其低氟高硅高钙的成分配比，有利于提高微晶玻璃生产的稳定性及成功率，上述成分配比的低氟微晶玻璃表面气孔率低，吸水率低，冲击韧性及抗折、抗压强度高，加工成型性能强，该低氟微晶玻璃的观感呈现半透明玉质状，质感细腻，晶莹剔透。

优选地，所述低氟微晶玻璃的主要晶相为Na_4～3K_2～3Ca₅(Si₁₂O₃₀)F₄，这种晶相呈板条状，大大提高了低氟微晶玻璃的韧性及抗折抗压强度，且易于加工切割。

优选地，所述低氟微晶玻璃的冲击韧性为5.0kj/cm³～5.6kj/cm³。

优选地，所述低氟微晶玻璃的莫氏硬度为6.0～7.0。

优选地，所述低氟微晶玻璃的抗折强度为65MPa～85MPa。

优选地，所述低氟微晶玻璃的抗压强度为600MPa～700MPa。

优选地，所述低氟微晶玻璃的体积密度为2.5g/cm³～2.8g/cm³。