[发明专利]一种定向析晶LAS微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种定向析晶LAS微晶玻璃及其制备方法。定向析晶LAS微晶玻璃包括：SiO₂ 40wt％～60wt％；Al₂O₃ 6wt％～15wt％；Li₂CO₃ 6wt％～15wt％；B₂O₃ 10wt％～25wt％；ZnO 0wt％～6wt％；Na₂O 0wt％～6wt％；TiO₂ 0.5wt％～4wt％；La₂O₃ 1.5wt％～6wt％；Y₂O₃ 2wt％～8wt％。本发明提供的定向析晶LAS微晶玻璃采用特定配比的特定组分，可以明显降低熔炼温度，缩短熔炼时间，同时，配合热‑电场耦合处理，显著提高了晶体定向析晶取向和表面硬度。

技术领域

本发明涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种定向析晶LAS微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

锂铝硅系统的微晶玻璃是有着很好的化学、热、光学的性能，它是一种广泛使用在各个行业的新型玻璃材料。LAS系统微晶玻璃材料具有热膨胀系数很低的特点，可以得到近零膨胀甚至负膨胀的材料。由于它的特殊性，被广泛使用在尖端的国防技术、工业、机械、医疗、建筑和生活等各个领域。但是LAS微晶玻璃熔化温度高、熔炼时间长、表面硬度较低。

目前，提高表面硬度的微晶玻璃的定向结晶技术主要有三种不同的机理或方法：熔体塑性变形方法、定向析晶生长的动力学控制、定向析晶生长的热力学控制。

微晶玻璃的定向析晶是指在玻璃结晶过程中，晶粒按一定顺序排列和生长。在传统的玻璃结晶过程中，为了让结晶过程在玻璃内占主导地位，主要是通过晶体成核剂或其他方法使微晶玻璃中的微晶呈现无序生长。晶体生长方向一致的材料在电性能，机械性能和光学性能等方面表现出的性能比普通块状材料更加优异。一般情况下，通过传统方法制备的微晶玻璃没有宏观各向异性，因为其内部晶粒分布是无序的且不对称。要使获得的微晶玻璃具有宏观各向异性，必须控制玻璃结晶过程以实现内部晶粒的定向生长或一致的取向。

使用机械变形方法，玻璃熔体机械变形的压制过程是动态过程，这对玻璃生产工艺提出了很高的要求，导致该方法在实际生产中难以推广应用。梯温场定向析晶工艺、恒温场定向析晶生长工艺、超声表面处理诱导核化工艺、电化学诱导核化工艺等制备方法中，晶体本身的生长特性决定了晶粒定向生长的方向，这在理论上难以在特定方向上实现玻璃种的定向析晶。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种定向析晶LAS微晶玻璃及其制备方法，本发明提供的定向析晶LAS微晶玻璃的熔炼温度较低、熔炼时间较短。

本发明提供了一种定向析晶LAS微晶玻璃，包括以下组分的制备原料：

优选的，所述制备原料中，SiO₂的含量为45wt％～50wt％；

Al₂O₃的含量为15wt％。

优选的，所述制备原料中，Li₂CO₃的含量为10wt％～15wt％；

B₂O₃的含量为10wt％～20wt％。

优选的，所述制备原料中，ZnO的含量为0wt％～2wt％；

Na₂O的含量为0wt％～2wt％；

TiO₂的含量为0.5wt％～2wt％。

优选的，Y₂O₃的含量为2wt％～6wt％。