一種玉石狀微晶玻璃的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種玉石狀微晶玻璃的制備方法，包括如下步驟：1）將原料稱重后混合獲得基礎(chǔ)料；2）將步驟1）中得到的基礎(chǔ)料在1600℃～1650℃下熔化16h～24h，澄清后得到玻璃液；3）將步驟2）中的玻璃液制成粒徑小于200目的微粉后，再將所述微粉制成2目～200目的顆粒放入模具中；4）將裝有顆粒的模具經(jīng)過(guò)8h～10h升溫至1080℃～1120℃后保溫1h～2h，降溫冷卻至室溫制得玉石狀微晶玻璃。本發(fā)明提供的方法制備的玉石狀微晶玻璃觀感呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感；制得的玉石狀微晶玻璃韌性好、強(qiáng)度高、易清潔，可切削雕刻，應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾，工藝品、家具、器皿制作等。
【專利說(shuō)明】—種玉石狀微晶玻璃的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃-陶瓷領(lǐng)域，特別涉及一種玉石狀微晶玻璃的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，人們生活水平隨之提高，對(duì)高檔建材的需求日益擴(kuò)大，特別是對(duì)無(wú)輻射高檔石材的替代產(chǎn)品需求更為迫切，但國(guó)內(nèi)的高檔石材的替代產(chǎn)品脆性大，不容易加工成型，導(dǎo)致很多高檔石材需要從國(guó)外進(jìn)口，成本大為提升。
[0003]微晶玻璃又稱為陶瓷玻璃，具有玻璃和陶瓷的雙重特性，微晶玻璃由晶體組成，其原子排列有規(guī)律，因此，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，而又比玻璃韌性強(qiáng)。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機(jī)械上的結(jié)構(gòu)材料，電子、電工上的絕緣材料，大規(guī)模集成電路的底板材料、微波爐耐熱列器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，成為理想的高檔石材的替代產(chǎn)品。
[0004]目前成熟的微晶玻璃的生產(chǎn)方法制得的微晶玻璃均存在著色調(diào)單一、沒(méi)有紋理；表面氣孔率高、耐用性差；脆性大、不容易加工成型等缺點(diǎn)，導(dǎo)致微晶玻璃利用空間小，市場(chǎng)占有率低，嚴(yán)重抑制了微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種韌性好、強(qiáng)度高的玉石狀微晶玻璃的玉石狀微晶玻璃的制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的玉石狀微晶玻璃的制備方法包括如下步驟:
[0007]1)將原料稱重后混合犾得基礎(chǔ)料；
[0008]2)將步驟1)中得到的基礎(chǔ)料在1600°C~1650°C下熔化16h~24h，澄清后得到玻璃液，所述基礎(chǔ)料在上述溫度下熔化可有效保證充分溶化，降低玻璃液中的氣泡率，從而降低玉石狀微晶玻璃的表面氣孔率；
[0009]3)將步驟2)中的玻璃液制成粒徑小于200目的微粉后，再將所述微粉制成2目~200目的顆粒放入模具中；
[0010]4)將裝有顆粒的模具經(jīng)過(guò)8h~10h升溫至1080°C~1120°C后保溫lh~2h，降溫冷卻至室溫制得玉石狀微晶玻璃，由于顆粒間以及顆粒內(nèi)具有大量的空隙，在本步驟的熱處理過(guò)程中顆?；蛭⒎鄣谋砻嫖鼍?，因此能順利形成微晶玻璃。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟3)具體為:將步驟2)中的玻璃液制成前驅(qū)顆粒后球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干，接著將烘干后的料漿壓制成薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將所述顆粒放入模具中，按這種方法制備出來(lái)的顆粒內(nèi)的空隙多且大，有利于更好地形成微晶玻璃。本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易知道，將玻璃液制成前驅(qū)顆?？刹捎盟慊虻瘟系姆椒?，本發(fā)明并不對(duì)此做進(jìn)一步地限定。
[0012]更優(yōu)選地,為了便于球磨，所述前驅(qū)顆粒的粒徑為0.5mm~3mm。
[0013]更優(yōu)選地，為了便于壓制成薄皮，所述料漿烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為4% ~6% ο
[0014]更優(yōu)選地,為了便于粉碎，所述薄皮的厚度為2mm~3mm。
[0015]優(yōu)選地，所述玉石狀微晶玻璃按重量百分比計(jì)包括如下成分:二氧化硅75%~80%，氧化鋁13%~25%，氧化鈉7%~12%，余量為氧化硼。
[0016]本發(fā)明制得的玉石狀微晶玻璃的各成分中二氧化硅賦予微晶玻璃良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能提高微晶玻璃的強(qiáng)度，降低微晶玻璃的膨脹系數(shù)，降低折射率；氧化鋁能夠降低微晶玻璃的析晶傾向，提高化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度及硬度，改善熱穩(wěn)定性，降低電絕緣性；氧化鈉能降低玻璃液的粘度，促進(jìn)玻璃液的熔化和澄清；氧化硼能降低微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高熱穩(wěn)定性，以及降溫玻璃液的高溫黏度。
[0017]更優(yōu)選地，所述步驟1)中選擇石英砂、鈉長(zhǎng)石、蠟石、碳酸鈉、硼酸、硝酸鈉、氧化鋁中的一種或多種作為原料提供玉石狀微晶玻璃的成分組成。
[0018]本發(fā)明提供的方法制備的玉石狀微晶玻璃觀感呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感；制得的玉石狀微晶玻璃韌性好、強(qiáng)度高、易清潔，可切削雕刻，應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾，工藝品、家具、器皿制作等。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]在下面的描述中闡 述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例中所使用的原料為購(gòu)買得到的礦物原料和化工原料，允許有微量不可避免的雜質(zhì)；基礎(chǔ)料熔化使用高溫熔化爐；晶化處理過(guò)程在梭式窯中進(jìn)行。
[0022]實(shí)施例1
[0023]選用鈉長(zhǎng)石90%、碳酸鈉4%、硼酸4%、硝酸鈉2% (按重量百分比計(jì))為原料，混合后獲得基礎(chǔ)料；將基礎(chǔ)料在1620°C下熔化20h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為1mm的前驅(qū)顆粒，將前驅(qū)顆粒球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為5.0%，接著將烘干后的料漿壓制成2mm的薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將顆粒放入模具中；將模具經(jīng)過(guò)8h升溫至1100°C后保溫1.5h，降溫冷卻至室溫即制得玉石狀微晶玻璃。
[0024]本實(shí)施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.45g/cm3,抗折強(qiáng)度為45MPa，抗壓強(qiáng)度為260MPa，莫氏硬度為6.8，沖擊韌性為3.2kj/cm3,無(wú)輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感。
[0025]實(shí)施例2
[0026]選用石英砂35%，蠟石50%、碳酸鈉7.5%、硼酸5%、硝酸鈉2.5%(按重量百分比計(jì))為原料，混合后獲得基礎(chǔ)料；將基礎(chǔ)料在160(TC下熔化24h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為2_的前驅(qū)顆粒，將前驅(qū)顆粒球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為6.0%，接著將烘干后的料漿壓制成2.5mm的薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將顆粒放入模具中；將模具經(jīng)過(guò)8h升溫至1080°C后保溫2h，，降溫冷卻至室溫即制得玉石狀微晶玻璃。
[0027]本實(shí)施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.5g/cm3,抗折強(qiáng)度為50MPa，抗壓強(qiáng)度為290MPa，莫氏硬度為6.5，沖擊韌性為3.2kj/cm3，無(wú)輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感。
[0028]實(shí)施例3
[0029]選用石英砂35%、鈉長(zhǎng)石55%、氧化招6%、硼酸2%、硝酸鈉2% (按重量百分比計(jì))為原料，混合后獲得基礎(chǔ)料；將基礎(chǔ)料在1630°C下熔化18h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為0.5mm的前驅(qū)顆粒，將前驅(qū)顆粒球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為5.0%，接著將烘干后的料漿壓制成3mm的薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將顆粒放入模具中；將模具經(jīng)過(guò)10h升溫至1100°C后保溫1.5h，降溫冷卻至室溫即制得玉石狀微晶玻璃。
[0030]本實(shí)施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.6g/cm3,抗折強(qiáng)度為60MPa，抗壓強(qiáng)度為240MPa，莫氏硬度為7.0，沖擊韌性為3.4kj/cm3,無(wú)輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感。
[0031]實(shí)施例4
[0032]選用石英砂18%、蠟石70%、碳酸鈉7%、硼酸3%、硝酸鈉2% (按重量百分比計(jì))為原料，混合后獲得基礎(chǔ)料；將基礎(chǔ)料在1640°C下熔化16h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為3_的前驅(qū)顆粒，將前驅(qū)顆粒球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為4.0%，接著將烘干后的料漿壓制成2mm的薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將顆粒放入模具中；將模具經(jīng)過(guò)10h升溫至1120°C后保溫lh，降溫冷卻至室溫即制得玉石狀微晶玻璃。
[0033]本實(shí)施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.5g/cm3,抗折強(qiáng)度為55MPa，抗壓強(qiáng)度為240MPa，莫氏硬度為7.0，沖擊韌性為3.4kj/cm3,無(wú)輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感。
[0034]實(shí)施例5
[0035]選用鈉長(zhǎng)石70%、臘石22%、硼酸6%、硝酸鈉2% (按重量百分比計(jì))為原料,混合后獲得基礎(chǔ)料；將基礎(chǔ)料在1640°C下熔化24h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為1mm的前驅(qū)顆粒，將前驅(qū)顆粒球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為5.0%，接著將烘干后的料漿壓制成2.5mm的薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將顆粒放入模具中；將模具經(jīng)過(guò)9h升溫至1100°C后保溫2h，降溫冷卻至室溫即制得玉石狀微晶玻璃。
[0036]本實(shí)施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.45g/cm3,抗折強(qiáng)度為50MPa，抗壓強(qiáng)度為300MPa，莫氏硬度為6.6，沖擊韌性為3.2kj/cm3,無(wú)輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質(zhì)狀，具有天然玉石的潤(rùn)澤度和蠟質(zhì)感。
[0037]雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實(shí)施例，而只受所附權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和變化，但并不離開(kāi)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:1)將原料稱重后混合獲得基礎(chǔ)料；2)將步驟1)中得到的基礎(chǔ)料在1600°C~1650°C下熔化16h~24h，澄清后得到玻璃液；3)將步驟2)中的玻璃液制成粒徑小于200目的微粉后，再將所述微粉制成2目~200目的顆粒放入模具中； 4)將裝有顆粒的模具經(jīng)過(guò)8h~10h升溫至1080°C~1120°C后保溫lh~2h，降溫冷卻至室溫制得玉石狀微晶玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟3)具體為:將步驟2)中的玻璃液制成前驅(qū)顆粒后球磨制成粒徑小于200目的微粉，再將微粉配成料漿后烘干，接著將烘干后的料漿壓制成薄皮，所述薄皮粉碎制成2目~200目的顆粒，并將所述顆粒放入模具中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)顆粒的粒徑為0.5mm~3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述料漿烘干至水分含量按重量百分比計(jì)為4%~6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述薄皮的厚度為 2mm ~3mm η
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述玉石狀微晶玻璃按重量百分比計(jì)包括如下成分:二氧化硅75%~80%，氧化鋁13%~25%，氧化鈉7%~12%，余量為氧化硼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中選擇石英砂、鈉長(zhǎng)石、蠟石、碳酸鈉、硼酸、硝酸鈉、氧化鋁中的一種或多種作為原料提供玉石狀微晶玻璃的成分組成。
【文檔編號(hào)】C03C10/00GK103641313SQ201310655748
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】魏高恒, 高國(guó)良 申請(qǐng)人:遼寧紅山玉科技有限公司