[发明专利]一种多晶相微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多晶相微晶玻璃及其制备方法。多晶相微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：(1)将原料称重后混合获得基础料；(2)将基础料在1300℃～1400℃下熔化16h～20h，澄清后得到玻璃液；(3)将玻璃液制成颗粒后放入模具中，制成胚体；(4)将胚体进行一次核化处理和二次核化处理，接着进行一次晶化处理和二次晶化处理，匀速退火后即制得多晶相微晶玻璃。本发明的多晶相微晶玻璃的制备方法采用低温熔融工艺，以及通过多次核化和晶化处理，可制得多晶相的微晶玻璃。

技术领域

本发明涉及玻璃-陶瓷领域，特别涉及一种多晶相微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

微晶玻璃又称为陶瓷玻璃，是将原料熔融后控制晶化而制得的固体材料，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、微波炉耐热列器皿、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。

现有的微晶玻璃制备方法制得的微晶玻璃难以兼顾硬度、韧性和耐磨性等多种不同的力学性能，降低了微晶玻璃的可加工性，导致微晶玻璃的应用范围较小，严重抑制了微晶玻璃产业的发展。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可制得硬度、韧性和耐磨性俱佳的多晶相微晶玻璃的制备方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种多晶相微晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：

(1)将原料称重后混合获得基础料；

(2)将所述步骤(1)中得到的基础料在1300℃～1400℃下熔化16h～20h，澄清后得到玻璃液；

(3)将所述步骤(2)中的玻璃液制成颗粒后放入模具中，制成胚体；

(4)将所述步骤(3)中的胚体经过2h～6h升温至500℃～550℃后保温1h～2h进行一次核化处理，再经过10min-30min升温至600℃～650℃后保温0.5h～1h进行二次核化处理，接着经过0.5h-1.5h升温至700℃-850℃后保温0.5h-2h进行一次晶化处理，再接着经过10min-30min升温至900℃-950℃后保温0.5h-2h进行二次晶化处理，匀速退火后即制得多晶相微晶玻璃。

可选的，所述步骤(2)的熔化的过程中还加入了基础料的0.5wt％的澄清剂。

可选的，所述步骤(1)中选择石英砂、萤石、氧化铝、方解石、纯碱、碳酸钾、硝酸钠、五氧化二磷、氧化锆和氧化锌中的一种或多种作为原料提供多晶相微晶玻璃的成分组成。

可选的，所述步骤(1)中的原料还包括钾长石、钠长石和石灰石中的一种或多种。

根据本发明的第二方面，提供了一种由本发明的多晶相微晶玻璃的制备方法制得的多晶相微晶玻璃。

该多晶相微晶玻璃按重量份计包括如下成分：

且所述多晶相微晶玻璃的主晶相为Na_4～3K_2～3Ca₅(Si₁₂O₃₀)F₄和Ca₅F(PO₄)₃。

可选的，所述多晶相微晶玻璃按重量份计包括如下成分：