[发明专利]一种氧化铝/镧系玻璃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型氧化铝基片/镧系玻璃复合材料及生产工艺，具体说，是涉及一种工业自动化生产线不可或缺的关键元件，适合用于红外光学、光电显示、军工、光学透镜、电子器件、耐热部件等行业领域的新型氧化铝/镧系玻璃复合材料，属于功能材料技术领域。

背景技术

氧化铝材料具有硬度很高，有很好的耐磨性，耐高温，可在1600度高温下长期使用，耐蚀性很强，良好的电绝缘性能，在高温下的电绝缘性能尤为突出，随着科学技术的发展及制造技术的提高，氧化铝材料在现代工业和现代科学技术领域中得到越来越广泛的应用。

1)机械方面。有耐磨氧化铝材料衬砖、衬板、衬片等。2)电子、电力方面。有各种氧化铝底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件，电子材料，磁性材料等。3)化工方面。有氧化铝陶瓷化工填料球，氧化铝陶瓷微滤膜，氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。除此之外，各种复合、改性的氧化铝也越来越多地应用。

通常由于传统玻璃制备都采用温度淬灭法，这就大大限制了玻璃的制备工艺和增加了玻璃与氧化铝复合的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对原材料要求低、成型性能良好、制备工艺简单、成本低的新型氧化铝/镧系玻璃复合材料，本发明的玻璃复合材料的成分只需在炉内慢速降温便可得到透明度高的氧化铝/玻璃复合材料，改变了用传统的淬灭方法制备玻璃的工艺带来的局限性，大大降低了氧化铝/玻璃复合的难度，同时极大程度上改善了制备工艺和降低了制备成本。

本发明选择用La₂O₃和SiO₂系统作为玻璃原料，选用半径R＝25mm，厚度δ＝1mm的透明氧化铝圆片作为基片材料，将调整玻璃的组分配方，采用玻璃原料的铺设、熔制、成型、退火、检验、性能测试工艺步骤来实现其目的。

本发明的新型氧化铝/镧系玻璃复合材料，其特征是选用的基片材料是半径R＝25mm，厚度δ＝1mm的透明氧化铝圆片，其玻璃成分按重量百分比计算的组分为

La₂O₃ 50-75％

SiO₂25％-50％

制备上述氧化铝/镧系玻璃复合材料的方法包括如下步骤：

a)氧化铝/玻璃复合材料配料的制备

将原料按上述的组分及含量经充分混合后制得玻璃配合料；再将玻璃配料均匀置于透明 氧化铝基片上，玻璃配料的厚度保持在1mm左右。

b)配合料的熔制

将由步骤a制得的氧化铝/玻璃复合材料配合料置于容器中热处理，热处理温度为1450-1500℃，保温时间为2-4小时，然后继续让氧化铝/玻璃复合材料置于炉体内随炉体自然降温，最后出炉，检验。

c)热处理

将由步骤b制得的玻璃试样放入退火炉中，在温度为400-600℃，保温12小时以上，冷却后即得本发明所述的氧化铝/镧系玻璃复合材料。

发明所述的氧化铝/玻璃复合材料与现有玻璃复合材料相比，玻璃形成能力强，复合材料制备工艺简单，成本较低等特点，发明所述的氧化铝/玻璃复合材料可应用于建材、红外光学、光电显示、军工、光导通讯、激光技术及国防科学技术等领域。

上述配上中无As₂O₃，Sb₂O₃等澄清剂，对环境无污染。

附图说明

图1是实施例1-3的样品透过率，图1中的插图是不同温度热处理后玻璃的样品照片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的实施例1-5的组分，工艺参数，性能参数如下表所示

本发明采用炉内慢速降温的工艺，上述实例制造工艺程序基本相同，只是选择体系有不同。以上实例均以在高温马弗炉内熔制，成型冷却都在炉体中完成，退火在电阻丝加热退火 中进行，经1450-1550℃熔制，随炉缓慢降温最后出炉，成型。500-700℃温度退火12h以上，观察氧化铝/玻璃复合材料的内在质量，再取小样进行透过率测试。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。