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料；2）將步驟1）中得到的基礎料在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過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)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感；制得的玉石狀微晶玻璃韌性好、強度高、易清潔，可切削雕刻，應用于室內外裝飾，工藝品、家具、器皿制作等。
【專利說明】—種玉石狀微晶玻璃的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃-陶瓷領域，特別涉及一種玉石狀微晶玻璃的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，人們生活水平隨之提高，對高檔建材的需求日益擴大，特別是對無輻射高檔石材的替代產品需求更為迫切，但國內的高檔石材的替代產品脆性大，不容易加工成型，導致很多高檔石材需要從國外進口，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。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點，優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內高檔裝飾，還可做機械上的結構材料，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品。
[0004]目前成熟的微晶玻璃的生產方法制得的微晶玻璃均存在著色調單一、沒有紋理；表面氣孔率高、耐用性差；脆性大、不容易加工成型等缺點，導致微晶玻璃利用空間小，市場占有率低，嚴重抑制了微晶玻璃產業(yè)的發(fā)展。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種韌性好、強度高的玉石狀微晶玻璃的玉石狀微晶玻璃的制備方法。
[0006]為解決上述技術問題，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料；
[0008]2)將步驟1)中得到的基礎料在1600°C~1650°C下熔化16h~24h，澄清后得到玻璃液，所述基礎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過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具有大量的空隙，在本步驟的熱處理過程中顆粒或微粉的表面析晶，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的顆粒內的空隙多且大，有利于更好地形成微晶玻璃。本領域技術人員可容易知道，將玻璃液制成前驅顆粒可采用水淬或滴料的方法，本發(fā)明并不對此做進一步地限定。
[0012]更優(yōu)選地,為了便于球磨，所述前驅顆粒的粒徑為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穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能提高微晶玻璃的強度，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，提高化學穩(wěn)定性和機械強度及硬度，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)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感；制得的玉石狀微晶玻璃韌性好、強度高、易清潔，可切削雕刻，應用于室內外裝飾，工藝品、家具、器皿制作等。
【具體實施方式】
[0019]為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0020]在下面的描述中闡 述了很多具體細節(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實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0021]本發(fā)明實施例中所使用的原料為購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；基礎料熔化使用高溫熔化爐；晶化處理過程在梭式窯中進行。
[0022]實施例1
[0023]選用鈉長石90%、碳酸鈉4%、硼酸4%、硝酸鈉2% (按重量百分比計)為原料，混合后獲得基礎料；將基礎料在1620°C下熔化20h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為1mm的前驅顆粒，將前驅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；將模具經過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]本實施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.45g/cm3,抗折強度為45MPa，抗壓強度為260MPa，莫氏硬度為6.8，沖擊韌性為3.2kj/cm3,無輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感。
[0025]實施例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)為原料，混合后獲得基礎料；將基礎料在160(TC下熔化24h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為2_的前驅顆粒，將前驅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；將模具經過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]本實施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.5g/cm3,抗折強度為50MPa，抗壓強度為290MPa，莫氏硬度為6.5，沖擊韌性為3.2kj/cm3，無輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感。
[0028]實施例3
[0029]選用石英砂35%、鈉長石55%、氧化招6%、硼酸2%、硝酸鈉2% (按重量百分比計)為原料，混合后獲得基礎料；將基礎料在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的前驅顆粒，將前驅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；將模具經過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]本實施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.6g/cm3,抗折強度為60MPa，抗壓強度為240MPa，莫氏硬度為7.0，沖擊韌性為3.4kj/cm3,無輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感。
[0031]實施例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)為原料，混合后獲得基礎料；將基礎料在1640°C下熔化16h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為3_的前驅顆粒，將前驅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；將模具經過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]本實施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.5g/cm3,抗折強度為55MPa，抗壓強度為240MPa，莫氏硬度為7.0，沖擊韌性為3.4kj/cm3,無輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感。
[0034]實施例5
[0035]選用鈉長石70%、臘石22%、硼酸6%、硝酸鈉2% (按重量百分比計)為原料,混合后獲得基礎料；將基礎料在1640°C下熔化24h，澄清后獲得玻璃液；將玻璃液制成直徑為1mm的前驅顆粒，將前驅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；將模具經過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]本實施例制得的玉石狀微晶玻璃的體積密度為2.45g/cm3,抗折強度為50MPa，抗壓強度為300MPa，莫氏硬度為6.6，沖擊韌性為3.2kj/cm3,無輻射，具有天然玉石紋理，呈現(xiàn)半透明玉質狀，具有天然玉石的潤澤度和蠟質感。
[0037]雖然本發(fā)明是結合以上實施例進行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實施例，而只受所附權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本發(fā)明的實質構思和范圍。
【權利要求】
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料；2)將步驟1)中得到的基礎料在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過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.根據權利要求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.根據權利要求2所述的玉石狀微晶玻璃的制備方法，其特征在于，所述前驅顆粒的粒徑為0.5mm~3mm。
4.根據權利要求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為4%~6%。
5.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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】C03C10/00GK103641313SQ201310655748
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2013年12月6日
【發(fā)明者】魏高恒, 高國良 申請人:遼寧紅山玉科技有限公司