[发明专利]烧结法制备微晶玻璃的工艺及高平整度的微晶玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及微晶玻璃，尤其涉及烧结法制备微晶玻璃的工艺及高平整度的微晶玻璃。 

背景技术

决定微晶玻璃的性能的主要是其成分和制备方法。在成分中，硅钙镁锂等为主要架构，钾钠硼等为助熔，氟化物、磷酸化物改善透光率，铜铁锰等做着色剂，此外稀土金属也可以改善微晶玻璃的性能。微晶玻璃的制备方法可以是熔融法（析晶法）或烧结法。在熔融法中，颗粒直径、烧结温度、退火温度及时间影响晶核的种类、直径以及分布。 

微晶玻璃存在大量的晶核，其平整度和表面波纹度一般低于平板玻璃，因此其使用范围受到了一定的限制。现有技术通过对成分和制备方法进行控制，以期提高平整度。 

97121932.X涉及一种烧结型微晶玻璃的制造工艺，其包括升温、保温、再升温最后退火的工艺制程微晶玻璃。这种微晶玻璃的平整度高。 

200710195573.4涉及微晶玻璃的制造方法，其包括压制和烧结等步骤，烧结过程中的温度控制是其主要特点。该案所生产的微晶玻璃的抗压强度达到接近500MPa。 

200810116885.6涉及一种真空烧结法生产无孔微晶玻璃板材的方法，该案同样优化了烧结的温度。负压有利于排除气泡，但是不利于提高致密性和平整度。 

201210083519.1涉及一种直接烧结制备微晶玻璃的方法，其包括压制成型再烧结等步骤。其抗折强度约为50MPa。 

201010152488.1公开了复合粉煤灰微晶玻璃彩色装饰板的制备方法，该案先将基体和釉料熔化再研碎烧结的方式成型。该案限制了原料的组成，以达到最优的产品性能。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种烧结法制备微晶玻璃的方法，其通过控制原料比例，优化烧结温度，达到提高微晶玻璃平整度和强度的目的。 

一种烧结法制备微晶玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

混合：按要求取原料，混合，原料中至少包含氧化硅33~36份、氧化钙9~10份、氧化镁10~12份、氧化锂5~6份，所述氧化镁的含量是氧化钙的1.2倍，所述氧化硅的含量是氧化钙的3.7倍；

研碎：将原料研碎，要求所有颗粒直径小于1mm，平均直径为0.5至0.6mm；

压制成型：将原料装入预烧至300℃至400℃的容器，在50至60MPa下保压5至10min，压制过程中，环境温度为300℃至400℃，卸压制成胚体；

升温核化：环境压力10至30MPa，以4至5℃/min的速率升温至600℃至650℃，保温30至60min，再以12至15℃/min的速率升温至1100℃至1200℃，保温3至4小时；

降温晶化：环境压力10至20MPa，以8至10℃/min的速率降至800℃至900℃，保温3至4小时，再以3至3.5℃/min的速率降至常温后制成微晶玻璃；

二次退火：升温至600至700℃，保温0.5至1.5小时，再以0.6至0.7℃/min的速率将至常温，制成产品。

优选的，在压制成型过程中，将原料装入预烧至350℃的容器，在55MPa下保压8min，压制过程中，环境温度为350℃，卸压制成胚体； 

优选的，在升温核化过程中，环境压力20MPa，以4.5℃/min的速率升温至630℃，保温40min，再以14℃/min的速率升温至1150℃，保温3.5小时；

优选的，在降温晶化过程中，环境压力15MPa，以9℃/min的速率降至850℃，保温3.5小时，再以3.2℃/min的速率降至常温后制成微晶玻璃；

优选的，在二次退火过程中，升温至650℃，保温1小时，再以0.65℃/min的速率将至常温，制成产品。

一种所述烧结法制成的微晶玻璃，其特征在于包括氧化硅33~36份、氧化钙9~10份、氧化镁10~12份、氧化锂5~6份，所述氧化镁的含量是氧化钙的1.2倍，所述氧化硅的含量是氧化钙的3.7倍， 

其中，所述微晶玻璃的透光率低于40%、厚薄差小于0.2mm，表面粗糙度Ra小于12nm，rms小于18nm。抗折强度大于80MPa且小于120MPa。

优选的，所述原料由以下成分组成：氧化硅33~36份、氧化钙9~10份、氧化镁10~12份、氧化锂5~6份，所述氧化镁的含量是氧化钙的1.2倍，所述氧化硅的含量是氧化钙的3.7倍。