[发明专利]一种高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃及其制法和应用

说明书

本发明涉及一种高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃及其制法和应用，制备方法为：将混合料铸造成玻璃后进行晶化处理制得微晶玻璃，其中，混合料主要由Li₂O、A₂lO₃、SiO₂、CaO、SrO、ZnO、BaO、K₂O、Na₂O、ZrO₂、Sb₂O₃和NaCl组成；制得的微晶玻璃主要由玻璃基体以及分散在其中呈树枝状分布的锂辉石晶体、呈颗粒状分布的尖晶石晶体和呈颗粒状分布的立方氧化锆晶体组成；可应用于制备高强度耐磨透明微晶玻璃釉，也可应用于制备手机面板。本发明的一种高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃的制备方法，简单易行，极具推广价值；制得的微晶玻璃熔点较低，成型加工性能优异，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于微晶玻璃技术领域，涉及一种高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃及其制法和应用。

背景技术

微晶玻璃的种类很多，由不同成分配比和不同工艺可生产出不同用途的玻璃制品，现有技术所公开的微晶玻璃，大多数是建筑装饰性材料、生物性材料、工艺制品或小型的加热制品等。现有技术中用于上述产品的微晶玻璃通常具有较高的强度和硬度，而普遍存在熔点较高无法加工成型制备耐磨玻璃釉和手机面板等的问题。

因此，研究一种可加工成型制备耐磨玻璃釉和手机面板的高硬度、高强度及高透明微晶玻璃及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中微晶玻璃由于熔点较高无法加工成型制备耐磨玻璃釉和手机面板的问题，提供一种熔点较低的高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃及其制法和应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高硬度、高强度及高透明度微晶玻璃的制备方法，将混合料铸造成玻璃后进行晶化处理制得微晶玻璃，其中，按重量百分数计，混合料主要由1.0～3.2％Li₂O、0.5～3.5％Al₂O₃、50.0～65.0％SiO₂、0.2～4.5％CaO、1.0～6.0％SrO、1.0～9.1％ZnO、2.0～8.0％BaO、0.0～2.5％K₂O、3.0～9.7％Na₂O、4.0～15.0％ZrO₂、0.3～0.6％Sb₂O₃和0.3～0.6％NaCl组成。

Li₂O、Al₂O₃和SiO₂经过晶化处理会生成锂辉石晶体，赋予微晶玻璃高强度特性；MgO、ZnO、Al₂O₃和SiO₂经过晶化处理会生成尖晶石晶体，ZrO₂经过晶化处理会生成立方氧化锆晶体，赋予微晶玻璃高硬度特性；K₂O和Na₂O的引入使得微晶玻璃的熔点较低，成型性能较好；CaO的引入起到了调整料性长短的作用；SrO和BaO的引入使玻璃的透明度和折射率有所提高；Sb₂O₃和NaCl的引入使得微晶玻璃澄清。

特别需要注意的是，目前同时含Li₂O、Al₂O₃和SiO₂的微晶玻璃中ZrO₂的重量百分数一般不超过3％，因为ZrO₂含量过高，会导致熔制温度高、易产生气泡、易产生条纹、生产时易析晶，本发明通过合理设计各组分及其含量，使得在熔制过程中形成低共熔物，避免了大量引入ZrO₂产生的不良影响，由于大量引入了ZrO₂，因此微晶玻璃的硬度得到明显提高。