[发明专利]一种LAS纳米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LAS纳米晶玻璃及其制备方法。LAS纳米晶玻璃由包括以下组分的原料制备得到：SiO₂50wt％～65wt％；Al₂O₃22wt％～28wt％；Li₂CO₃6wt％～10wt％；Sb₂O₃大于0wt％，小于等于1wt％；Na₂O大于0wt％，小于等于4wt％；ZnO大于0wt％，小于等于4wt％；ZrO₂大于0wt％，小于等于4wt％；TiO₂大于0wt％，小于等于4wt％。本发明采用特定配比的特定组分制得透明LAS纳米晶玻璃，采用电‑热场耦合处理，制备的LAS纳米晶玻璃的晶粒尺寸均匀，透光率较高，热膨胀系数较低。

技术领域

本发明涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种LAS纳米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。

现有技术中，促进微晶玻璃成核、析晶均匀或微晶玻璃快速成核、析晶可通过添加促进分相的成分、添加成核剂、使用激光等高能瞬时能量场实现。锂铝硅(LAS)微晶玻璃制备过程中，热处理工艺的微小变化都可导致性能大幅度的变动。传统的热处理方法处理是延长成核处理时间，从而达到细化效果，然而，传统的热处理方法处理后容易造成晶体粗大，导致微晶玻璃失透，且难以控制晶体生长尺寸和晶粒分布，易造成晶粒尺寸不一、分布不均。激光聚焦处理是在局部施加激光光束打散现有结构，使得晶体重熔、细化析出，但是，激光聚焦处理由于作用区域小、能量过高，易烧损样品，难以应用到实际生产产品中。成核剂对晶粒的细化也有局限，难以快速处理，需要长时间的成核处理，对资源消耗较大，成本较高。

在众多的研究中，为了获得分布均匀、细小的晶体，通常采用两步结晶法。与最少2h热处理的两步结晶法相比，一步结晶法的处理时间短，但采用一步法后晶体尺寸过大且分布不均，这使得一步法难以制备透明微晶玻璃。

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LAS纳米晶玻璃及其制备方法，本发明提供的LAS纳米晶玻璃为透明LAS纳米晶玻璃，热膨胀系数较低。

本发明提供了一种LAS纳米晶玻璃，由包括以下组分的原料制备得到：

上述各组分的用量之和为100％。

优选的，所述原料中，SiO₂的含量为58wt％～62wt％。

优选的，所述原料中，Sb₂O₃的含量为0.5wt％～1wt％。

优选的，所述原料中，Na₂O的含量为0.5wt％～1.5wt％。

优选的，所述原料中，ZnO的含量为0.5wt％～1.5wt％。

优选的，所述原料中，ZrO₂的含量为1.5wt％～2.5wt％；

TiO₂的含量为1.5wt％～2.5wt％。

本发明还提供了一种上文所述的LAS纳米晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：

A)将原料混匀后，在1400～1650℃下熔炼；

B)将所述熔炼后的玻璃液冷却后成型，在400～600℃下退火；