專利名稱：仿石材微晶玻璃及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微晶玻璃領(lǐng)域，主要涉及仿石材飾面材料。一般的仿石材用途微晶玻璃，大都是以CaO-Al2O3-SiO2，MgO-Al2O3-SiO2或CaO-MgO-Al2O3-SiO2幾種有限的基礎(chǔ)玻璃為母玻璃，再增加適量的其他改性成成份，以獲得優(yōu)良的綜合工藝性能，并且派生出大量的專利玻璃組成。
例如日本公開特許公報(bào)昭50-116515，即在CaO-Al203-SiO2成份基礎(chǔ)上，又外加了(Na2O+K2O)，此外還規(guī)定(BaO+ZnO)為必須成份，以進(jìn)而改進(jìn)燒結(jié)-晶化工藝中的流動(dòng)性。在中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)公開CN1053047A中，與上述日本公開特許相同的申請(qǐng)人，將基礎(chǔ)系從CaO-Al2O3-SiO2擴(kuò)充到CaO-MgO-Al2O3-SiO2，此外還規(guī)定了Na2O和BaO為必須成份。
在上述的兩份專利成份中，ZnO及BaO均不直接參與析晶和進(jìn)入微晶晶相成份，其作用主要在調(diào)整玻璃的工藝性能。但是，ZnO和BaO屬高價(jià)格的原料，致使玻璃的原材料成本大幅度上升，況且，引入BaO的原料碳酸鋇還是有毒的。因此有必要尋找代用成份來(lái)求得改進(jìn)。本發(fā)明的目的，即是設(shè)法研制ZnO及BaO含量很低甚至等于零而且用途相同的微晶玻璃成份。
在特開昭50-116515中沒有注意到B2O3的功能。而在CN1053047A中B2O3也只不過是沒有重要意義的選擇成份，僅注意到其含量超過10重量%時(shí)使結(jié)晶析出很困難。
根據(jù)從事玻璃工藝的經(jīng)驗(yàn)，也可以選用B2O3來(lái)增加燒結(jié)-晶化溫區(qū)中的流動(dòng)性。循此思路，本研究發(fā)現(xiàn)采用B2O3代替BaO和/或ZnO，就能夠作到完全去掉價(jià)貴又引起使用有毒原料的BaO，減少甚至全部取消價(jià)更貴的ZnO，同時(shí)仍然獲得工藝性能及晶化性能都適宜的微晶玻璃，達(dá)到了減少甚至大幅度降低玻璃原料成本的目的。本發(fā)明仍以CaO-Al2O3-SiO2系為基礎(chǔ)，并必須引入堿性氧化物和B2O3，此外還可以選擇性引入MgO和ZnO。
本發(fā)明的微晶玻璃成份范圍以重量百分率計(jì)，為SiO2 57-71，Al2O33-10，CaOll-17.5，R2O(Na2O+K2O+Li2O)5-12，B2O31.5-6.5，MgO0-2，ZnO0-4，此外為澄清和著色，還可以再包括玻璃工藝中使用的澄清劑0-1.5，著色劑0-10。
用本發(fā)明的上述玻璃成份制備微晶玻璃時(shí)，須依下述步驟進(jìn)行(1)制備均勻的配合料。
(2)于1500～1520℃溫度下熔化形成均勻的玻璃熔體。
(3)成型(A)經(jīng)壓延、壓型或鑄型技術(shù)制成玻璃板，繼而于620～550℃退火，再逐漸冷卻到室溫。
(B)玻璃熔體流入水中，水淬成為碎渣狀。
(4)晶化(A)整體晶化法。經(jīng)成型退火工藝得到的玻璃板，以不超過150～300℃/小時(shí)的速率升到1100℃保溫2小時(shí)，而后降溫退火冷卻，即得到乳濁的微晶玻璃板。
(B)燒結(jié)-晶化法。取粒徑為1～6.5MM的玻璃碎渣，放于內(nèi)壁涂有高溫晶化熱處理中不燒結(jié)的耐火材料漿(如耐火陶瓷泥漿或氧化鋁漿)的耐火材料模盒中，以不超過150～300℃/小時(shí)速率升溫，在900℃后，渣粒開始彼此熔并，碎渣堆成的料面明顯下沉，即明顯開始燒結(jié)，升到1100℃保溫2小時(shí)便充分結(jié)晶，而后降溫退火冷卻，即得到乳濁的微晶玻璃板。
(5)表面磨拋精加工按上述晶化作業(yè)(4)(A)整體晶化法得到的微晶玻璃板，或按晶化作業(yè)(4)(B)燒結(jié)-晶化法制成的微晶玻璃板，其表面都具有某種類似天然石材的外觀，再經(jīng)磨拋精加工后，即獲得十分滿意的外觀裝飾效果，可用作高級(jí)飾面材料。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是，成份中沒有BaO，很少含有或不含有ZnO，從而明顯降低了玻璃的原料成本。
下面的組成示例表給出了本發(fā)明有代表性的玻璃成份
組成示例表(重量%)編號(hào)\成份 SiO2 Al203 CaO K20 Na20 B203 Mg0 Zn0 Li20 Sb2031 58.5 9 13.5 5.8 4.2 4.4 3.6 10.52 68.5 3.5 12 3.5 4.6 51.5 1.4 0.53 70 5.5 12.5 453 0.54 66.7 8 15.5 2 4.8 2 0.5 0.5 0.55 63.8 7.5 6.52 3.2 6 1 0.5注Sb2O3為超過100%外加。
實(shí)施例1按上表中組成1制備均勻的配合料，于1500～1520℃溫度下熔化為均勻的玻璃熔體。取一部份熔體壓成8MM厚玻璃板，置入600℃退火爐中保持30分鐘后慣性退火降溫到室溫;取另一部份熔體澆入水中，水淬為碎渣粒，篩分出1～6.5MM粒徑的渣粒備用。將上述方法得到的玻璃板置于撒有Al2O3粉的耐火材料墊板上，繼而置于晶化爐中;而上述方法得到的1～6.5MM粒徑的玻璃渣粒則鋪放到內(nèi)壁涂有Al2O3漿的耐火材料模盒內(nèi)，繼而置入同一個(gè)晶化爐中。以不大于150℃/小時(shí)的速率將晶化爐升到1100℃保持2小時(shí)，再降溫退火冷卻到室溫。按上述整體晶化法得到的微晶玻璃板或燒結(jié)-晶化法得到的微晶玻璃板，經(jīng)表面磨拋加工后，即呈現(xiàn)類似天然石材的美麗外觀，可用作高級(jí)飾面材料。
實(shí)施例2及3實(shí)施例2或3均按照實(shí)施例1的各個(gè)步驟進(jìn)行，但須將玻璃的成份從上表中的組成1分別改為組成2或組成3。實(shí)施例2及3的結(jié)果也是具有類似天然石材外觀的微晶玻璃板。
實(shí)施例4實(shí)施例4的各個(gè)步驟均與實(shí)施例1相同，但有兩處變動(dòng)，第一是將玻璃的成份從表中的組成1改為組成4，第二是晶化爐的升溫速度可加快為不大于300℃/小時(shí)。實(shí)施例4的結(jié)果也是獲得了具有類似天然石材外觀的微晶玻璃板。
實(shí)施例5實(shí)施例5按與實(shí)施例4相同的各個(gè)步驟進(jìn)行，但須將玻璃的成份從上表中組成4改為組成5。實(shí)施例5的結(jié)果也是獲得了具有類似天然石材外觀的微晶玻璃板。
本發(fā)明的玻璃其組成中不必引入核化例，屬于自發(fā)結(jié)晶的微晶玻璃。而且本研究注意到以下事實(shí)即使往上表組成中再外加1～3重量%的核化劑(TiO2+ZrO2)，對(duì)晶化工藝性能也無(wú)明顯影響。
在上述實(shí)施例中，實(shí)施例3不含ZnO、BaO及Li2O，是原料成本最低的一個(gè)。本發(fā)明的實(shí)施例3與特開昭50-116515的實(shí)施例2或CN1053047A的實(shí)施例2相比，當(dāng)配合料中按慣例盡量使用鉀長(zhǎng)石時(shí)，玻璃的原料成本至少降低了50%。
權(quán)利要求
1.一種具有類似天然石材外觀的微晶玻璃，其重量百分率組成為SiO257-71，Al2O3 3-10，CaO11-17.5，R2O(Na2O+K2O+Li2O) 5-12，B2O3 1.5-6.5，MgO 0-2，ZnO 0-4，此外為澄清或著色的需要，還可以再包括玻璃工藝中使用的澄清劑0-1.5或著色劑0-10。
2.生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述組成的微晶玻璃的方法，其特征是將權(quán)利要求1中限定成份的玻璃配合料熔化澄清為均勻的玻璃熔體后，流入到水中水淬為玻璃渣，再將玻璃碎渣鋪放到耐火材料模盒中，繼而升溫經(jīng)燒結(jié)-晶化熱處理而得到具有類似天然石材外觀的微晶玻璃。
3.生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述組成的微晶玻璃的方法，其特征是將權(quán)利要求1中限定成份的玻璃配合料熔化澄清為均勻的玻璃熔體后，以玻璃工藝中的現(xiàn)行工藝成型(如連續(xù)壓延法、壓型法、鑄型法等)為玻璃板，經(jīng)退火冷卻后再將玻璃板升溫經(jīng)晶化熱處理而得到具有類似天然石材外觀的微晶玻璃。
4.按權(quán)利要求1與2制成的具有類似天然石材外觀的微晶玻璃制品。
5.按權(quán)利要求1與3制成的具有類似天然石材外觀的微晶玻璃制品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿石材的微晶玻璃及其制造方法，其重量百分率組成為SiO
文檔編號(hào)C03C10/00GK1098706SQ9310958
公開日1995年2月15日 申請(qǐng)日期1993年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月10日
發(fā)明者肖紹展 申請(qǐng)人:肖紹展